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(chǎn),湛江鋼鐵基地拉開了蓬勃發(fā)展的大幕。湛江鋼鐵是寶鋼二次創(chuàng)業(yè)的主戰(zhàn)場,也是鋼鐵行業(yè)調整升級的國家重點工程。在歷時十年的“湛江會戰(zhàn)”中,中冶集團共有7家勘察設計子企業(yè)、6家施工子企業(yè)參與到項目建設全過程,承擔了從千萬噸級鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的前期規(guī)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(xiàn)了中冶集團建設國際先進鋼鐵企業(yè)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(fā)、裝備集成業(yè)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(zhàn),見證了現(xiàn)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(shù)十年的豐富經(jīng)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(xiàn)代化、生態(tài)化、高技術、高效益,體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)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(zhàn),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(chǎn)規(guī)模和工藝流程設計,從總圖布置、節(jié)能環(huán)保到物流、鐵素流和能源流管理,反復對比論證、不斷創(chuàng)新超越,形成了成熟可靠、先進高效的總體解決方案,體現(xiàn)出經(jīng)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(yè)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(xiàn)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(shù)十版總體方案策劃、上千次專項論證,為湛江鋼鐵投產(chǎn)后保持生產(chǎn)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(xié)助業(yè)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(tǒng)一技術規(guī)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(yè)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(tài)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(chǎn)品大綱、環(huán)保指標和主要技術經(jīng)濟指標不變,成為擺在設計單位面前的巨大挑戰(zhàn)。中冶賽迪依靠系統(tǒng)集成的綜合能力,發(fā)揮總體設計的經(jīng)驗優(yōu)勢和開展大量優(yōu)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(xié)調配合,一個步驟一個環(huán)節(jié)地認真分析、細心論證。在滿足國家標準和技術規(guī)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(yōu)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(yōu)化設計,湛江鋼鐵多項經(jīng)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(chǎn)率、鐵水運輸距離等都優(yōu)于國際先進指標,節(jié)省工程建設投資和綠色示范效益顯著。
展風采自主集成創(chuàng)新開創(chuàng)多項紀錄
工藝技術和裝備水平是決定鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)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(chǎn)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(fā)揮技術創(chuàng)新和系統(tǒng)集成能力,將自主開發(fā)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(chǎn)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(xiàn)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(lián)合開發(fā)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(chǎn)鼓風機及TRT(高爐余熱余壓發(fā)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(lián)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(jīng)過優(yōu)化的連續(xù)彎曲連續(xù)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(chǎn)權的動態(tài)輕壓下、動態(tài)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(tǒng)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(fā)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(jié)能、環(huán)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(fā)的高強熱軋帶鋼平整機組,滿足熱軋產(chǎn)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(huán)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(chǎn)清潔、資源節(jié)約、循環(huán)利用、環(huán)境良好的生態(tài)工業(yè)園。中冶賽迪始終踐行綠色、低碳、可持續(xù)的發(fā)展理念,針對鋼鐵行業(yè)環(huán)保升級和產(chǎn)城融合的需求,自主研發(fā)了一系列環(huán)保設計理念和核心技術產(chǎn)品,為把湛江鋼鐵建設成為綠色發(fā)展的標桿企業(yè)做出了突出貢獻。
在湛鋼今年開工的循環(huán)經(jīng)濟和環(huán)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(tǒng)于一體的含鐵固廢處置中心,由中冶賽迪和寶鋼發(fā)展公司共同出資建設,代表了當今世界含鐵固廢處理的發(fā)展方向。該工程采用中冶賽迪自主研發(fā)的轉底爐系統(tǒng)技術,實現(xiàn)鐵、鋅、碳的高效回收利用,并具有工藝能耗低、環(huán)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(xiàn)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(xiàn)固廢零排放。
在全廠水處理工程中,中冶賽迪利用湛江地區(qū)豐沛的雨水,創(chuàng)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(chǎn)用水,大大節(jié)約新水用量。中央水處理廠設置三大系統(tǒng),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(yōu)化設計用地,打造帶狀人工濕地,在常規(guī)治污的基礎上進一步去除污染物,極大地減少了對環(huán)境的污染。
不僅如此,中冶賽迪發(fā)揮多專業(yè)、多學科系統(tǒng)的特有優(yōu)勢,將景觀設計與各生產(chǎn)工藝流程結合,不僅凸顯景觀形象、文化表現(xiàn),還根據(jù)植物特性進行科學栽種和生態(tài)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(lián)合企業(yè)環(huán)境監(jiān)理項目,確保工程建設符合環(huán)評文件和環(huán)保設計要求。