世界級先進鋼鐵基地是怎樣建成的?———中冶賽迪集團服務湛江鋼鐵工程紀實(中國冶金報9月25日5版頭條)
時間:2015/9/28 來源: 中冶賽迪集團
▲圖為高爐外景
▲圖為連鑄車間
(本報實習記者 陶海銀 通訊員 林洪)伴隨著9月25日1號高爐點火投產,湛江鋼鐵基地拉開了蓬勃發展的大幕。湛江鋼鐵是寶鋼二次創業的主戰場,也是鋼鐵行業調整升級的國家重點工程。在歷時十年的“湛江會戰”中,中冶集團共有7家勘察設計子企業、6家施工子企業參與到項目建設全過程,承擔了從千萬噸級鋼鐵聯合企業的前期規劃、總體設計,到每個工藝單元核心技術的運用以及高質量的施工建設,體現了中冶集團建設國際先進鋼鐵企業的能力。
中冶賽迪集團有限公司是中冶集團旗下集工程咨詢、設計和技術研發、裝備集成業務的工程技術服務集團。30年前,中冶賽迪作為國內總包設計院最早到達上海寶山,參加了建設寶鋼的會戰,見證了現代化鋼廠在新中國的崛起。而在30年后的今天,中冶賽迪承擔了湛江鋼鐵的總體設計和12個單元的工廠設計、20余項設備成套或總承包任務,以數十年的豐富經驗和技術積淀,建設世界最具競爭力的碳鋼板材精品基地。
繪藍圖打造高端咨詢和總體設計方案
寶鋼湛江鋼鐵基地是全球在建的兩個千萬噸級鋼鐵廠之一。工程立項之初,寶鋼就確定要打造一座現代化、生態化、高技術、高效益,體現循環經濟和節約型社會理念,具有國際競爭力的碳鋼板材精品基地。2004年起,中冶賽迪開始承擔湛江鋼鐵總體設計工作,與寶鋼、湛江鋼鐵工程指揮部并肩奮戰,謀劃工程總藍圖。
為了滿足工程投資和保持長期競爭力的需要,中冶賽迪將“簡單、高效、低成本”的建設宗旨貫徹總體設計全過程,從項目策劃、廠址選擇,到生產規模和工藝流程設計,從總圖布置、節能環保到物流、鐵素流和能源流管理,反復對比論證、不斷創新超越,形成了成熟可靠、先進高效的總體解決方案,體現出經濟咨詢與技術咨詢相結合的國際一流水平。其中,中冶賽迪在全行業率先開展的鐵水運輸仿真、全廠道路物流仿真和原料場物流仿真,使湛江鋼鐵噸鋼廠內物流運輸距離、噸鋼物流量達到世界領先水平,實現鐵前物流最便捷,成品運輸無倒運,直裝比達到100%;在設計之初引入的鐵素流概念,對燒結配料按照鐵素進行平衡,對各種含鐵料、含鐵粉塵回收利用,有效提高湛江鋼鐵鐵素利用率,降低了原料采購成本。
在長達十年時間里,中冶賽迪先后完成3版項目申請報告、4版可行性研究、3版初步設計和數十版總體方案策劃、上千次專項論證,為湛江鋼鐵投產后保持生產運營競爭力打牢了堅實基礎。作為總體設計單位,中冶賽迪還承擔著劃分各單元設計界面和接口管理的任務,協助業主管理30多個單元之間的交接關系,參與編制各類設計管理辦法和統一技術規定,確保各單元在總體設計思路指導下進行有序設計工作。
在鋼鐵行業調整轉型的嚴峻形勢下,湛江鋼鐵投資額多次調整,最終靜態投資較第一版可研預算減少40%。如何在工程投資大幅縮減的情況下,保證產品大綱、環保指標和主要技術經濟指標不變,成為擺在設計單位面前的巨大挑戰。中冶賽迪依靠系統集成的綜合能力,發揮總體設計的經驗優勢和開展大量優化提升工作,從全廠物流管控的短捷順暢到工藝流程的緊湊高效,從核心裝備的自主集成到設計施工的協調配合,一個步驟一個環節地認真分析、細心論證。在滿足國家標準和技術規范的前提下,采用三維建模、有限元分析等先進工具和設計手段,對地基處理、基礎混凝土、鋼結構、能源介質等工程量精心優化,既保證了工程質量,又有效降低了工程投資和運營成本。
通過精心的方案論證和優化設計,湛江鋼鐵多項經濟技術指標達到國際先進水平,噸鋼占地面積、噸鋼雨水利用量、噸鋼二氧化硫排放量、固廢綜合利用率、勞動生產率、鐵水運輸距離等都優于國際先進指標,節省工程建設投資和綠色示范效益顯著。
展風采自主集成創新開創多項紀錄
工藝技術和裝備水平是決定鋼鐵企業生產能力和產品競爭力的關鍵。多年來,中冶賽迪形成了一大批具有自主知識產權、達到國際一流水平的核心技術成果。作為承擔湛江鋼鐵項目任務最多的工程技術服務商,中冶賽迪充分發揮技術創新和系統集成能力,將自主開發的一大批先進技術運用到湛鋼工程中,提高了工程的整體技術水平和國產化率。
由中冶賽迪承擔設計和部分設備成套的湛鋼1號、2號高爐工程,最大限度地實現了高爐工藝、技術、設備的自主設計和自主集成,主要技術指標達到國際一流水平。工程第一次在5000立方米級高爐采用寶鋼、中冶賽迪、秦冶重工聯合開發的BCQ(高爐無料鐘爐頂)新型爐頂,打破國外供貨商多年的技術和價格壟斷;第一次在5000立方米級高爐采用中冶賽迪自主設計集成的國產鼓風機及TRT(高爐余熱余壓發電)設備,極大地降低了投資成本。
湛江鋼鐵連鑄工程,大部分均由中冶賽迪承擔自主設計、自主集成和設備成套供貨。中冶賽迪與寶鋼聯合研制的520噸鋼水罐回轉臺,荷載全球最大,設備自重在同級別設備中最輕,具有結構簡單、受力合理、安裝簡便的特點;大容量中間罐首次采用壓延式圓弧罐底設計,防止熱變形;連鑄機輥列采用經過優化的連續彎曲連續矯直曲線,總變形率和最大撓度控制屬于世界領先水平。工程還采用了中冶賽迪擁有自主知識產權的動態輕壓下、動態二冷模型、結晶器在線熱調寬、結晶器液壓振動等關鍵技術。
湛鋼2250熱軋工程,由中冶賽迪承擔工廠設計,加熱爐、平整分卷機組、高壓水除鱗系統設備成套以及水處理工程總承包。作為主軋線核心裝備,中冶賽迪自主研發的步進梁式板坯加熱爐采用脈沖燃燒和智能控制技術,凸顯節能、環保、高效等高端熱工特色;熱軋平整分卷機設備,采用自主研發的高強熱軋帶鋼平整機組,滿足熱軋產品的高強度要求,卷取張力達40噸……
樹標桿先進設計和技術助環保指標達世界先進
在湛江鋼鐵工程中,寶鋼致力于打造生產清潔、資源節約、循環利用、環境良好的生態工業園。中冶賽迪始終踐行綠色、低碳、可持續的發展理念,針對鋼鐵行業環保升級和產城融合的需求,自主研發了一系列環保設計理念和核心技術產品,為把湛江鋼鐵建設成為綠色發展的標桿企業做出了突出貢獻。
在湛鋼今年開工的循環經濟和環保項目中,世界首座集轉底爐、冷壓塊、均質化和氧化鐵皮分選系統于一體的含鐵固廢處置中心,由中冶賽迪和寶鋼發展公司共同出資建設,代表了當今世界含鐵固廢處理的發展方向。該工程采用中冶賽迪自主研發的轉底爐系統技術,實現鐵、鋅、碳的高效回收利用,并具有工藝能耗低、環境污染小的特點。中冶賽迪轉底爐工藝和設備已獲專利近40項,可實現脫鋅率>85%,金屬化率>75%,獲得的金屬化球團可返回高爐或轉爐使用,氧化鋅粉可用作煉鋅原料,實現固廢零排放。
在全廠水處理工程中,中冶賽迪利用湛江地區豐沛的雨水,創新設計了雨水收集池,年可收集雨水量1200萬立方米,雨季期間的集水量可供全廠生產用水,大大節約新水用量。中央水處理廠設置三大系統,采用多種深度處理技術,水資源重復利用率達到98%以上。在焦化單元優化設計用地,打造帶狀人工濕地,在常規治污的基礎上進一步去除污染物,極大地減少了對環境的污染。
不僅如此,中冶賽迪發揮多專業、多學科系統的特有優勢,將景觀設計與各生產工藝流程結合,不僅凸顯景觀形象、文化表現,還根據植物特性進行科學栽種和生態治理,使鋼廠粉塵及有害氣體吸附率提升40%,日均放氧量增加60%,綠地覆蓋率提升40%,達到國內領先水平。值得一提的是,中冶賽迪還實施國內第一個鋼鐵聯合企業環境監理項目,確保工程建設符合環評文件和環保設計要求。