王新東
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),我國(guó)鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越發(fā)展,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支柱,不僅有力推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)程,而且為世界鋼鐵實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。在過去的30年,我國(guó)鋼鐵工業(yè)走完了發(fā)達(dá)國(guó)家100多年走過的發(fā)展歷程,完成了量的積累,但鋼鐵行業(yè)發(fā)展不平衡不充分的矛盾仍然突出,產(chǎn)品滿足下游個(gè)性化、定制化需求的能力還存在較大差距,迫切需要高質(zhì)量發(fā)展。河鋼集團(tuán)在國(guó)家新一輪發(fā)展戰(zhàn)略中,加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力,踐行創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展,為鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
河鋼在中國(guó)乃至全球鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局中占據(jù)重要席位。鋼鐵產(chǎn)業(yè)擁有世界鋼鐵行業(yè)最頂級(jí)的工藝技術(shù)裝備(見表1)。
表1 河鋼集團(tuán)主要裝備
近年來,河鋼加強(qiáng)科技創(chuàng)新頂層設(shè)計(jì),不斷完善符合河鋼發(fā)展戰(zhàn)略的科技創(chuàng)新體系。以戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展作為科技創(chuàng)新工作主線,聚焦市場(chǎng)和產(chǎn)品,堅(jiān)定推進(jìn)以客戶結(jié)構(gòu)調(diào)整推動(dòng)產(chǎn)品升級(jí),加速兩個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化;以打造全球技術(shù)研發(fā)平臺(tái)為支撐,不斷提升產(chǎn)線工藝技術(shù)裝備能力,提升產(chǎn)品檔次,強(qiáng)化質(zhì)量控制;以完善EVI服務(wù)為基礎(chǔ)的研發(fā)體系建設(shè),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈嵌入式延伸,通過產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同研發(fā),踐行定制化和差異化產(chǎn)品路線,不斷提升河鋼技術(shù)創(chuàng)新軟實(shí)力。
圍繞河鋼總體發(fā)展規(guī)劃和重點(diǎn)支撐戰(zhàn)略體系,制定并實(shí)施了河鋼十三五科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,規(guī)劃站在代表民族工業(yè),擔(dān)當(dāng)國(guó)家角色的高度,提出河鋼在十三五期間要進(jìn)行的能源、交通、海工、建筑、橋梁等8大類產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化布局,要重點(diǎn)在鐵前、煉鋼、軋鋼、綠色制造、智能制造等領(lǐng)域突破7大類前沿和關(guān)鍵共性技術(shù),并針對(duì)鋼鐵行業(yè)規(guī)?;⑼|(zhì)化發(fā)展特點(diǎn),提出了河鋼產(chǎn)品專業(yè)化、個(gè)性化的發(fā)展方向。規(guī)劃在措施保障上,充分挖掘河鋼內(nèi)外優(yōu)質(zhì)科技創(chuàng)新資源,明確主攻方向,細(xì)化重點(diǎn)目標(biāo),強(qiáng)化責(zé)任分解,為規(guī)劃的分步實(shí)施提供了基礎(chǔ)保障。
(1)構(gòu)建河鋼雙架構(gòu)協(xié)同研發(fā)平臺(tái)
充分發(fā)揮河鋼各級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì),建立河鋼鋼研與子公司技術(shù)中心兩位一體、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的雙架構(gòu)研發(fā)體系,明確了兩級(jí)研發(fā)平臺(tái)科技創(chuàng)新體系的功能與職責(zé)定位,既各有側(cè)重、合理分工,也互為協(xié)同,開放合作。在多年的運(yùn)行過程中,河鋼雙架構(gòu)研發(fā)平臺(tái)以創(chuàng)新體制機(jī)制為動(dòng)力,以實(shí)施重大科技課題為抓手,以人才隊(duì)伍建設(shè)為支撐,逐步形成了要素完備、資源共享、運(yùn)行順暢的研發(fā)體系。
(2)打造全球技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)
河鋼匯聚全球技術(shù)創(chuàng)新要素,建立更加包容、開放的全球協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。以工藝技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)、智能制造為重點(diǎn)研究方向,河鋼與東北大學(xué)聯(lián)合組建了河鋼-東大產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院;以面向全流程、面向綠色智能、面向新鋼鐵、面向國(guó)際化為宗旨,與北京科技大學(xué)成立了河鋼-北科大鋼鐵綠色制造協(xié)同創(chuàng)新中心;聚焦西南及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域市場(chǎng)發(fā)展、鋼鐵和釩鈦新材料及資源綜合利用等領(lǐng)域,與重慶大學(xué)組建了河鋼-重大西南研究院。先后與中科院過程所、中國(guó)鋼研科技集團(tuán)、武漢科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名科研院所建立了11個(gè)國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略研發(fā)平臺(tái),與昆士蘭大學(xué)、伍倫貢大學(xué)、瑞典MEFOS等國(guó)外知名企業(yè)、科研院所建立了10個(gè)國(guó)外研發(fā)平臺(tái)。
全球創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)致力于解決制約河鋼產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵性、根本性技術(shù)難題,以國(guó)家和行業(yè)重大需求為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)前沿關(guān)鍵技術(shù)的重大突破,引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。截止到2018年底,河鋼已與全球研發(fā)平臺(tái)開展了包括前沿技術(shù)、重大裝備、高端產(chǎn)品在內(nèi)的合作研發(fā)項(xiàng)目100余項(xiàng),一大批課題在產(chǎn)線實(shí)施見效,理順了生產(chǎn)流程,優(yōu)化了工藝路徑,提升了產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步,引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展,極大地提升了河鋼科技競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。見表2。
表2 河鋼全球研發(fā)平臺(tái)主要先進(jìn)科技成果
(3)聯(lián)合共建客戶端技術(shù)研發(fā)平臺(tái)
河鋼全力踐行EVI服務(wù)模式,將研發(fā)投入重點(diǎn)從鋼鐵企業(yè)內(nèi)部向下游戰(zhàn)略客戶轉(zhuǎn)移,以高附加值和定制化產(chǎn)品為方向,開展用戶關(guān)注的針對(duì)性工藝技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)與高端客戶的無縫銜接。以一站式解決方案服務(wù)滿足客戶個(gè)性化需求為重點(diǎn),積極打造全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研發(fā)平臺(tái),在汽車、家電、工程機(jī)械、城市建設(shè)等領(lǐng)域向客戶提供選材用材定制化、個(gè)性化整體解決方案,有效推動(dòng)了河鋼家電板、汽車鋼、工程機(jī)械、建筑結(jié)構(gòu)等高端產(chǎn)品的提質(zhì)上量。
截止目前,河鋼先后與海爾、上電、中建鋼構(gòu)、北汽、國(guó)能汽車等下游高端用戶聯(lián)合成立了多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)中心,取得突出成效。其中,依托國(guó)能汽車成立的河鋼-國(guó)能汽車材料創(chuàng)新研發(fā)中心,面向北汽、國(guó)能、上汽開展新車型先期介入和汽車輕量化EVI服務(wù),已累計(jì)完成420個(gè)零部件材料技術(shù)認(rèn)證、仿真分析以及材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,并獲得了國(guó)能汽車首發(fā)1000臺(tái)車輛的內(nèi)、外板供貨資格;河鋼-海爾家電用鋼創(chuàng)新研發(fā)中心,在行業(yè)內(nèi)率先開展彩涂板成型極限曲線研究,進(jìn)行洗衣機(jī)等家電部件的成型數(shù)值模擬分析,為用戶選材提供技術(shù)指導(dǎo);河鋼-上海電氣金屬材料研發(fā)中心,以用戶關(guān)注的鋼板耐磨性能為研發(fā)方向,進(jìn)行精準(zhǔn)地組織性能調(diào)控,開發(fā)出耐磨性能優(yōu)于瑞典SSAB耐磨鋼;河鋼-中建鋼構(gòu)建筑用鋼創(chuàng)新研發(fā)中心,重點(diǎn)開展裝配式建筑用耐候鋼開發(fā),為用戶研發(fā)新型耐候鋼種,鋼板力學(xué)、耐腐蝕、焊接等各項(xiàng)性能達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
(4)建立全方位對(duì)標(biāo)交流平臺(tái)
建立對(duì)標(biāo)平臺(tái)。在河鋼內(nèi)部各子公司,一是開展原料、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等全工序?qū)?biāo),重點(diǎn)提升產(chǎn)線創(chuàng)效能力,保證產(chǎn)線基礎(chǔ)工作體系運(yùn)行平衡發(fā)展,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線與產(chǎn)品、市場(chǎng)高度融合。二是針對(duì)有較大提升空間的具體產(chǎn)線開展專題對(duì)標(biāo)。以熱軋、中厚板、冷軋及鍍層、優(yōu)特圓鋼與線材產(chǎn)品為專題對(duì)標(biāo)重點(diǎn),在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、售價(jià)、客戶群結(jié)構(gòu)等方面開展對(duì)標(biāo)。外部,河鋼以國(guó)內(nèi)先進(jìn)鋼鐵產(chǎn)線為標(biāo)桿,對(duì)比差距,改進(jìn)提升,從裝備能力、產(chǎn)品檔次、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量、售價(jià)以及勞效提升和人力資源配置等方面開展全方位對(duì)標(biāo)。通過對(duì)標(biāo),河鋼總體工序成本、產(chǎn)線裝備、能源利用效率大大改善,有效推動(dòng)了產(chǎn)品創(chuàng)效能力的提升。通過對(duì)標(biāo),河鋼產(chǎn)品售價(jià)每年提高100元/噸。
建立企業(yè)間交流平臺(tái)。河鋼堅(jiān)持與強(qiáng)者為伍的原則,努力打造全球化企業(yè)間交流平臺(tái)。積極與世界一流冶金同行企業(yè)開展技術(shù)交流,與浦項(xiàng)成立了戰(zhàn)略合作指導(dǎo)委員會(huì),以及戰(zhàn)略企劃、技術(shù)、能源環(huán)保、原料資源四個(gè)專業(yè)委員會(huì),建立了常態(tài)化對(duì)標(biāo)交流機(jī)制,并就鐵前及煉鋼工序進(jìn)行了多輪交流;與普瑞特、達(dá)涅利等世界知名冶金裝備制造企業(yè)建立了常態(tài)化交流機(jī)制,多次組織技術(shù)對(duì)接與交流。
建立高水平的學(xué)術(shù)平臺(tái),河鋼每?jī)赡昱e辦國(guó)際性學(xué)術(shù)交流會(huì)議,2018年舉辦了河鋼-東大第二屆國(guó)際學(xué)術(shù)年會(huì),國(guó)內(nèi)外知名院校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者500余人參會(huì)交流,153名專家學(xué)者作專題報(bào)告,收錄論文332篇,高水平學(xué)術(shù)交流會(huì)舉辦,展示中國(guó)鋼鐵形象,體現(xiàn)河鋼創(chuàng)新精神。
(1)產(chǎn)線關(guān)鍵共性技術(shù)推廣應(yīng)用
近年來,河鋼圍繞產(chǎn)品質(zhì)量控制、新產(chǎn)品開發(fā)、工序降耗、工藝流程優(yōu)化等方面,開展了產(chǎn)線診斷,定期對(duì)影響集團(tuán)產(chǎn)線工藝瓶頸及用戶關(guān)注的產(chǎn)品質(zhì)量問題進(jìn)行梳理,組織跨學(xué)科技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋等全流程工序進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),實(shí)施工藝和技術(shù)創(chuàng)新。截止目前,已有100余項(xiàng)新工藝新技術(shù)得到推廣應(yīng)用,在高爐穩(wěn)定性、煉鋼工藝優(yōu)化、軋鋼表面質(zhì)量等方面形成了32項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù),并取得了突出成效(見表3)。
表3 主要新工藝新技術(shù)實(shí)施效果
(2)產(chǎn)線技術(shù)裝備能力持續(xù)提升
河鋼圍繞產(chǎn)線技術(shù)進(jìn)步,開發(fā)了提升產(chǎn)線創(chuàng)效能力的核心裝備,不斷提升產(chǎn)線技術(shù)裝備能力。
河鋼舞鋼實(shí)施的世界首套300mm級(jí)大斷面特厚鋼板輥式淬火裝備項(xiàng)目,在特厚鋼板表面高效率可控傳熱、斷面溫度梯度控制、大速比輥速高精度控制、抗沖擊重載輥道、殘水快速清除、鋼板表面氧化鐵皮去除等多個(gè)方面突破裝備技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)了最厚300mm、40噸-50噸大斷面特厚鋼板高強(qiáng)均勻淬火[4],淬火時(shí)間與傳統(tǒng)浸入式相比縮短近50%,淬火后板形、表面質(zhì)量明顯改善,板形合格率大幅度提升,超過98%的鋼板實(shí)現(xiàn)了免壓平。開發(fā)出正火、淬火、NAC和回火四種熱處理功能,實(shí)現(xiàn)了Cr-Mo鋼、齒條鋼、HIC鋼、鍋爐汽包板、Q500以上調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼等鋼種的全覆蓋,月產(chǎn)量穩(wěn)定在4000噸以上。標(biāo)志著我國(guó)已具備超厚高強(qiáng)鋼板高冷速、高均勻性、高平直度淬火生產(chǎn)能力,填補(bǔ)了國(guó)際空白,為大單重、大斷面特殊用途厚板熱處理產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用奠定了裝備基礎(chǔ)。
寬大斷面連鑄坯凝固末端重壓下技術(shù)在河鋼唐鋼成功應(yīng)用[3],針對(duì)常規(guī)寬厚板連鑄坯中心偏析與疏松嚴(yán)重,無法滿足厚鋼板軋制要求的難題,研發(fā)形成了寬厚板連鑄坯動(dòng)態(tài)連續(xù)重壓下工藝技術(shù)(DSHR),發(fā)明了寬厚板連鑄坯重壓下核心裝備增強(qiáng)型緊湊扇形段(ECS),建成投產(chǎn)了首條可實(shí)現(xiàn)全凝坯連續(xù)、穩(wěn)定重壓下實(shí)施的寬厚板連鑄坯生產(chǎn)線,該裝備強(qiáng)力壓下扇形段壓坯能力較常規(guī)扇形段提升4倍以上,首次實(shí)現(xiàn)了凝固末端及完全凝固后單段壓下≥18mm,多段壓下≥40mm的突破;實(shí)現(xiàn)了用280mm厚連鑄坯穩(wěn)定軋制150mm厚滿足三級(jí)探傷要求高層建筑用鋼等高附加值厚板產(chǎn)品,形成了低壓縮比生產(chǎn)高性能厚板產(chǎn)品的新流程。
(3)產(chǎn)品質(zhì)量控制水平穩(wěn)步提高
河鋼堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向,樹立用戶需求就是標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)理念,從傳統(tǒng)的滿足標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量向滿足用戶質(zhì)量需求轉(zhuǎn)變,以用戶質(zhì)量反饋為著力點(diǎn),強(qiáng)化質(zhì)量管理,強(qiáng)調(diào)從原燃料開始,將質(zhì)量意識(shí)落實(shí)到產(chǎn)線每一個(gè)環(huán)節(jié):①組織開展質(zhì)量管理技能培訓(xùn),大力推行工藝對(duì)標(biāo)及崗位的標(biāo)準(zhǔn)化操作;②廣泛實(shí)施工藝改進(jìn),根據(jù)用戶需求的改變不斷優(yōu)化、完善、改進(jìn)產(chǎn)線工藝技術(shù);③加強(qiáng)設(shè)備維保,確保設(shè)備精準(zhǔn)運(yùn)行。充分利用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備,形成在線監(jiān)測(cè)流程數(shù)據(jù),以自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用為手段,快速提升產(chǎn)品質(zhì)量。
近年來,河鋼產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性得到了用戶的高度認(rèn)可。汽車板產(chǎn)線質(zhì)量控制水平顯著提升,河鋼邯鋼邯寶鍍鋅線汽車外板合格率大幅度提高,汽車板進(jìn)入高端合資車企;優(yōu)特長(zhǎng)材產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)步明顯,簾線鋼系列產(chǎn)品尺寸精度全部到達(dá)C級(jí),高端軸承潔凈度進(jìn)一步提高,平均氮含量下降11ppm。質(zhì)量穩(wěn)定性的提高帶來用戶滿意度的提升,2018年底,大客戶綜合滿意率提升至98.5%;表面質(zhì)量滿意率提升至96.2%;尺寸精度滿意率提升到99.6%,總體質(zhì)量滿意度提高至99.8%。
(4)產(chǎn)線競(jìng)爭(zhēng)力快速提升
工藝技術(shù)水平持續(xù)進(jìn)步,產(chǎn)線創(chuàng)效能力不斷提高,有效推動(dòng)了產(chǎn)線競(jìng)爭(zhēng)力的快速提升。
降本增效,產(chǎn)線創(chuàng)效能力增強(qiáng)。創(chuàng)新研發(fā)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的電極防氧化涂層技術(shù),有效保護(hù)電極氧化、降低電極消耗,耐熱溫度高達(dá)2000℃,LF爐噸鋼電極消耗降至0.19kg以下,降幅達(dá)10%以上;焦?fàn)t上升管余熱回收技術(shù)在河鋼邯鋼5號(hào)、6號(hào)焦?fàn)t一次性投運(yùn)成功,并推廣應(yīng)用于邯寶4座7m大型焦?fàn)t和河鋼宣鋼2座6m焦?fàn)t,可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)蒸汽約32萬噸,年減排二氧化碳8.9萬噸、噸焦降耗10.5千克標(biāo)煤的目標(biāo);棒材直接軋制示范產(chǎn)線投入運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定生產(chǎn),全流程噸鋼工序能耗較改造前降低34千克標(biāo)煤,煉鋼-軋鋼全流程實(shí)現(xiàn)負(fù)能生產(chǎn),噸鋼制造成本降低40元以上。
效率提升,產(chǎn)能得到有效釋放。2018年在關(guān)停部分產(chǎn)能,減少碳排放的前提下,依托技術(shù)進(jìn)步,保持了較好的產(chǎn)量。通過全流程廢鋼加入技術(shù),廢鋼比最高達(dá)28.3%的行業(yè)先進(jìn)水平,平均鐵耗從957千克/噸降低至933千克/噸;1810mm產(chǎn)線在停掉一臺(tái)連鑄機(jī)的情況下,充分發(fā)揮半無頭軋制優(yōu)勢(shì),全年產(chǎn)量153萬噸,提高36%,單月最高產(chǎn)量達(dá)14萬噸。
(5)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到持續(xù)優(yōu)化
隨著工藝裝備升級(jí)、產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)的落地實(shí)施,河鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化,品種鋼比例大幅提升。高技術(shù)含量、高附加值品種鋼比例由2014年的30%提升到2018年的70%。2018年,河鋼家電用鋼完成330萬噸,汽車用鋼完成700萬噸,市場(chǎng)占有率分別占據(jù)國(guó)內(nèi)第一、第二。
河鋼堅(jiān)持研發(fā)一批、推廣一批、儲(chǔ)備一批的研發(fā)理念,持續(xù)發(fā)力產(chǎn)品研發(fā)。重點(diǎn)以延伸集團(tuán)高端或特色產(chǎn)品序列為方向,充分發(fā)揮各產(chǎn)線裝備優(yōu)勢(shì),年開發(fā)顯著提升集團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的新產(chǎn)品200余個(gè)。近年來,一批依托港珠澳大橋、天眼工程等國(guó)家重大項(xiàng)目研發(fā)的專用特殊性能鋼材的應(yīng)用,進(jìn)一步彰顯了河鋼的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品和品牌形象。其中,為舉世矚目的港珠澳大橋定制研發(fā)的13.5萬噸抗震螺紋鋼筋和4萬余噸高強(qiáng)易焊接橋梁板,專為國(guó)之重器-中國(guó)散裂中子源工程研發(fā)的高潔凈度、高致密度、高均勻性7000噸超厚鋼板,為亞洲最大的造島神器天鯤號(hào)研發(fā)的抗腐蝕耐磨特厚鋼板等高端系列產(chǎn)品逐步形成了河鋼特色拳頭產(chǎn)品。
十三五期間,河鋼助力我國(guó)鋼鐵及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,主持或參與國(guó)家十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃15項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了歷史性突破。其中,綠色生產(chǎn)7項(xiàng),涉及礦山安全、水資源利用、大氣治理與清潔生產(chǎn);工藝技術(shù)1項(xiàng),研究流程優(yōu)化;新產(chǎn)品研發(fā)5項(xiàng),涵蓋海工鋼、非調(diào)質(zhì)鋼、橋梁鋼、容器鋼和核電用鋼;智能制造2項(xiàng),涉及扁平材和長(zhǎng)型材的智能產(chǎn)線建設(shè)。新材料、新技術(shù)的研發(fā)能力和國(guó)際影響力顯著提升。通過國(guó)家課題實(shí)施,在擔(dān)當(dāng)國(guó)家角色、肩負(fù)社會(huì)責(zé)任提升集團(tuán)影響力的同時(shí),進(jìn)一步鍛煉了研發(fā)隊(duì)伍,掌握了核心技術(shù),引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展。
目前,15項(xiàng)在研項(xiàng)目進(jìn)展順利,部分項(xiàng)目已取得成效。多污染物中低溫協(xié)同催化凈化技術(shù)及示范等4個(gè)課題已完成示范工程建設(shè),釩的清潔提取與產(chǎn)品制造綠色設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目等5個(gè)課題完成科技部中期評(píng)估。其中棒線材直接軋制智能化負(fù)能制造關(guān)鍵共性技術(shù)及應(yīng)用示范實(shí)現(xiàn)最高日產(chǎn)3207噸的顯著效果;基于高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的硫硝減排技術(shù)及示范課題初步建立完成基于高比例熔劑性球團(tuán)的低污染、低排放爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化和高爐冶煉技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了球團(tuán)礦配比達(dá)到60%以上的目標(biāo);釩的清潔提取與產(chǎn)品制造綠色設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目5萬噸釩渣/年釩的清潔提取與產(chǎn)品綠色制造工程已完成工程建設(shè),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。
河鋼近年來切實(shí)履行社會(huì)責(zé)任,秉持人、鋼鐵、環(huán)境和諧共生,率先在行業(yè)內(nèi)制定綠色發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃,致力綠色制造、生產(chǎn)綠色產(chǎn)品、打造綠色產(chǎn)業(yè),引領(lǐng)中國(guó)鋼鐵工業(yè)的低碳綠色發(fā)展。河鋼唐鋼、河鋼邯鋼先后被工業(yè)和信息化部評(píng)為綠色工廠。河鋼集團(tuán)主要能源環(huán)保指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
河鋼在大氣污染物治理方面的工作卓有成效。截止2018年上半年,噸鋼綜合能耗達(dá)到569.28千克標(biāo)煤,主要大氣污染物排放指標(biāo)分別達(dá)到噸鋼粉塵排放量為0.50千克以下、噸鋼二氧化硫排放量為0.60千克以下,噸鋼氮氧化物排放量為0.91千克以下,排放指標(biāo)均居行業(yè)先進(jìn)水平。
另外,依托國(guó)家大氣專項(xiàng),河鋼聯(lián)合中科院過程所、北科大等科研院所開發(fā)了多條燒結(jié)煙氣多污染物超低排放技術(shù)路線。技術(shù)指標(biāo)均可實(shí)現(xiàn)粉塵濃度低于10mg/m3,二氧化硫低于35mg/m3;氮氧化物低于50mg/m3。尤其是在邯鋼360m2燒結(jié)機(jī)上通過燒結(jié)煙氣循環(huán)聯(lián)合煙氣活性焦脫硫脫硝技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)污染物減排由末端治理向全流程控制轉(zhuǎn)變。在焦?fàn)t煙氣污染物控制方面,開展低氮燃燒聯(lián)合活性炭脫硫脫硝的超低排放技術(shù),旨在開發(fā)源頭減排與末端治理的污染物控制手段。目前河鋼在煙氣污染物治理方面開展全過程耦合與多污染協(xié)同控制的應(yīng)用研究,將為鋼鐵行業(yè)綠色制造提供環(huán)保與經(jīng)濟(jì)相統(tǒng)一的技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。
河鋼集團(tuán)各鋼鐵子公司均投資建設(shè)了污水處理中心,實(shí)現(xiàn)了噸鋼耗新水逐年降低,目前達(dá)到了2.39m3/t鋼,水重復(fù)利用率達(dá)到98%以上,居行業(yè)先進(jìn)水平。唐鋼主廠區(qū)實(shí)現(xiàn)了城市中水作為生產(chǎn)用水的唯一補(bǔ)充水源,每年節(jié)約深井水和地表水約2450萬m3.
在鋼鐵副產(chǎn)物利用方面實(shí)現(xiàn)了高爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐除塵灰、轉(zhuǎn)爐污泥、軋鋼氧化鐵皮、鋼渣水渣等鋼鐵副產(chǎn)物回收和再利用,在礦山實(shí)施井下填充采礦法等先進(jìn)技術(shù),減少了尾礦的露天堆存。
在能源循環(huán)利用方面采用余熱回收、余熱發(fā)電、鋼包全程加蓋、鋼坯熱裝熱送等節(jié)能措施,最大程度的減少工藝過程中能源的浪費(fèi)。2017年僅余熱余能余壓自發(fā)電總量超過100億度,核心企業(yè)自發(fā)電比例超過65%。
河鋼全面推進(jìn)智能制造建設(shè),持續(xù)優(yōu)化關(guān)鍵工序基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)改造,優(yōu)化提升二級(jí)模型;推廣機(jī)器人在產(chǎn)線的廣泛應(yīng)用,建立并完善數(shù)字工廠;穩(wěn)步推進(jìn)智能工廠示范工程建設(shè),通過新一代人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)線裝備和工藝的深度融合,實(shí)現(xiàn)全工序、全流程的生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)化控制和系統(tǒng)協(xié)同,提升產(chǎn)線的柔性化控制水平和對(duì)市場(chǎng)、客戶的快速響應(yīng)能力。
(1)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用
積極推進(jìn)裝備智能化改造和工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)線的應(yīng)用。通過對(duì)天車自動(dòng)定位控制及庫區(qū)智能優(yōu)化,結(jié)合庫區(qū)科學(xué)管理、自主調(diào)度、無人駕駛、與MES無縫銜接,實(shí)現(xiàn)天車高效率、低能耗地穩(wěn)定運(yùn)行。轉(zhuǎn)爐精煉自動(dòng)測(cè)溫機(jī)器人、連鑄機(jī)中間包自動(dòng)加保護(hù)渣機(jī)器人、鑄坯自動(dòng)噴號(hào)機(jī)器人、貼標(biāo)機(jī)器人、成品打捆和拆捆機(jī)器人、鋅鍋撈渣機(jī)器人等的應(yīng)用不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工藝控制精準(zhǔn)度,為產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供了保證。
(2)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,通過冶金工藝數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果進(jìn)行仿真模擬,開發(fā)具有計(jì)算、分析、判斷、決策四大功能的智能控制模型。運(yùn)用工業(yè)大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)開展工業(yè)軟件研發(fā),解決諸如高爐黑箱等共性技術(shù)問題。河鋼現(xiàn)有高爐28座,目前正在開發(fā)基于高爐大數(shù)據(jù)的智能煉鐵技術(shù),實(shí)現(xiàn)高爐黑箱可視化,以及鐵水的質(zhì)量、成分、溫度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
(3)智能工廠示范建設(shè)
河鋼通過標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、信息化三化融合指導(dǎo)新項(xiàng)目建設(shè),在系統(tǒng)架構(gòu)上按照縱向貫通、橫向集成、協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智能制造體系進(jìn)行智能工廠建設(shè),并采用智慧工業(yè)園區(qū)的建設(shè)理念,將新技術(shù)充分融入到智慧工業(yè)園區(qū)的建設(shè)中來,滿足未來智能制造的要求。目前,河鋼正在進(jìn)行3個(gè)示范工廠建設(shè),河鋼唐鋼創(chuàng)新的信息化五級(jí)架構(gòu)為支撐的智能工廠建設(shè)項(xiàng)目于2018年底初步建成,榮獲工業(yè)和信息化部頒發(fā)的國(guó)家級(jí)智能制造示范工廠,這也是國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)第一個(gè)國(guó)家級(jí)智能制造示范工廠;河鋼邯鋼新區(qū)智能工廠建設(shè)進(jìn)展順利,河鋼礦業(yè)中關(guān)鐵礦智慧礦山項(xiàng)目,是以河鋼礦業(yè)中關(guān)鐵礦為基地,在集中運(yùn)行管控、智能巡檢和井下作業(yè)無人化、礦運(yùn)重卡無人駕駛等方面開展智慧礦山試點(diǎn)建設(shè)。
近年來,河鋼緊緊抓住國(guó)際鋼鐵產(chǎn)業(yè)資本重組戰(zhàn)略機(jī)遇,持續(xù)推進(jìn)以全球營(yíng)銷服務(wù)平臺(tái)、全球技術(shù)研發(fā)平臺(tái)和全球鋼鐵制造平臺(tái)為支撐的全產(chǎn)業(yè)鏈、全球化布局,境外投資累計(jì)達(dá)到11億美元,控制運(yùn)營(yíng)海外資產(chǎn)80億美元,服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全球110個(gè)國(guó)家,擁有海外員工12000余人,海外業(yè)務(wù)年?duì)I業(yè)收入超過800億元,形成四鋼兩礦一平臺(tái)的全產(chǎn)業(yè)鏈海外發(fā)展格局,成為中國(guó)國(guó)際化程度最高的鋼鐵企業(yè)。以河鋼塞鋼為例,在河鋼接手前連續(xù)7年虧損,經(jīng)過不懈努力,河鋼大力推進(jìn)工藝技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)線裝備升級(jí),僅不到半年時(shí)間就全面扭虧為盈。2017年實(shí)現(xiàn)銷售收入7.4億美元,2018年上半年實(shí)現(xiàn)銷售收入5.7億美元,超過2015年全年銷售額,成為塞爾維亞第二大出口企業(yè),被譽(yù)為一帶一路建設(shè)和國(guó)際產(chǎn)能合作的標(biāo)志性工程,得到中塞兩國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人的高度評(píng)價(jià)。其中,河鋼塞鋼公司熱軋產(chǎn)線的集成技術(shù)改造、熱風(fēng)爐改造、自動(dòng)化系統(tǒng)完善,克服了資金問題、備件問題,以及多國(guó)技術(shù)人員、技術(shù)資料的交流障礙,不僅提高了設(shè)備產(chǎn)能及設(shè)備可靠性,增強(qiáng)了河鋼塞鋼的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)線創(chuàng)效能力,并且為國(guó)外落后產(chǎn)能提升改造提供了成功范例,為河鋼乃至全行業(yè)的海外收購(gòu)、技術(shù)提升提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
近五年來,河鋼科技創(chuàng)新成果取得豐碩成績(jī)。申請(qǐng)專利3777件;起草和參與制定、修訂國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)50項(xiàng);獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng),省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)89項(xiàng);榮獲世界鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展卓越獎(jiǎng)、中歐企業(yè)合作獎(jiǎng)、中國(guó)鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力極強(qiáng)最高評(píng)級(jí);創(chuàng)建了河北省鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能制造創(chuàng)新中心和河北省釩鈦新材料制造業(yè)創(chuàng)新中心。
未來,河鋼將圍繞綠色化、智能化、品牌化建設(shè),在產(chǎn)品升級(jí)、技術(shù)引領(lǐng)、工業(yè)服務(wù)上全面發(fā)力,不斷加大研發(fā)投入,充分發(fā)揮全球化平臺(tái)作用,扎實(shí)推進(jìn)產(chǎn)線工藝創(chuàng)新,在前沿技術(shù)、綠色制造、智能制造領(lǐng)域引領(lǐng)關(guān)鍵核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)從鋼鐵到材料的轉(zhuǎn)變、從產(chǎn)品到工業(yè)服務(wù)的轉(zhuǎn)變、從跟隨到引領(lǐng)的轉(zhuǎn)變。
加大研發(fā)投入,計(jì)劃到2020年,河鋼科技投入達(dá)到產(chǎn)品銷售收入的3%以上;授權(quán)專利年均1500項(xiàng)以上,形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng),集團(tuán)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)達(dá)到30家以上,標(biāo)準(zhǔn)體系、知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)與管理逐步邁向國(guó)際化,情報(bào)信息研究實(shí)現(xiàn)科研決策參考價(jià)值。
以滿足客戶個(gè)性化、定制化產(chǎn)品需求為目標(biāo),以提升特色戰(zhàn)略產(chǎn)品比例、優(yōu)化高端產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為重點(diǎn),持續(xù)深化集團(tuán)產(chǎn)品升級(jí)與結(jié)構(gòu)調(diào)整。計(jì)劃到2020年,河鋼實(shí)現(xiàn)品種鋼占比75%以上,高端產(chǎn)品占比60%以上,特色戰(zhàn)略產(chǎn)品6%以上,板材產(chǎn)品占比提高至70%,其中汽車板和家電板占比達(dá)到30%,特鋼比例達(dá)到28%,鋼材深加工比例達(dá)到30%。在保持高端家電板、汽車鋼市場(chǎng)占有率的前提下,在能源用鋼、海洋工程、工程機(jī)械、橋梁建筑領(lǐng)域的高端鋼材產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際一流水平。
(1)煉鐵工藝以高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保為發(fā)展方向,開展低燃料比、低成本、含鐵含碳廢棄物綜合利用、余能充分回收、環(huán)境友好為一體的綜合發(fā)展模式。
(2)煉鋼工藝以質(zhì)量穩(wěn)定、綠色化、高效化、智能化、低成本為方向。重點(diǎn)開展智能煉鋼技術(shù)、氧化物冶金技術(shù)、無缺陷鑄坯、大比例廢鋼冶煉技術(shù)等的研究應(yīng)用。
(3)軋鋼工藝以高效率、低耗能、低成本、高精度、質(zhì)量穩(wěn)定、生態(tài)化為主攻方向。新一代TMCP技術(shù)、特殊熱處理、冷軋板帶涂鍍層技術(shù)、板線棒型材在線熱處理技術(shù)、高精度軋制技術(shù)等新工藝新技術(shù)的研究應(yīng)用。
(4)加快推進(jìn)未來鋼鐵前沿技術(shù)研究,在綠色生產(chǎn)、流程再造、新產(chǎn)品研發(fā)等技術(shù)及應(yīng)用方面,實(shí)現(xiàn)從引進(jìn)創(chuàng)新到協(xié)同創(chuàng)新再到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變,掌握前沿技術(shù),引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,進(jìn)一步提升河鋼行業(yè)影響力。當(dāng)前,河鋼正在推進(jìn)氫能利用、增材制造、無頭軋制等一批鋼鐵行業(yè)顛覆性技術(shù)的實(shí)施(見表4)。
表4 河鋼未來主要顛覆性技術(shù)研究
匯聚全球創(chuàng)新要素,與國(guó)內(nèi)外一流科研院所和企業(yè)廣泛開展創(chuàng)新合作,持續(xù)布局完善全球技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。在前沿技術(shù)研究、產(chǎn)線診斷、研究成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)等方面深化合作,把研發(fā)平臺(tái)打造成河鋼創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的孵化器和加速器,堅(jiān)持自主創(chuàng)新與協(xié)同創(chuàng)新相結(jié)合,掌握核心技術(shù),不斷提升河鋼核心競(jìng)爭(zhēng)力。
踐行集團(tuán)鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈延伸戰(zhàn)略,以河鋼現(xiàn)有合作共建的產(chǎn)業(yè)鏈下游研發(fā)平臺(tái)為重點(diǎn),以客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)為載體,在用戶高端產(chǎn)品選型及應(yīng)用技術(shù)研究領(lǐng)域,將研發(fā)鏈條嵌入至用戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造環(huán)節(jié),開發(fā)更具性能指向性的定制化產(chǎn)品和服務(wù),為用戶提供一體化的加工配送服務(wù),以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)提升客戶粘度,推進(jìn)集團(tuán)由提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品向提供整體材料解決方案轉(zhuǎn)型。
深度嵌入下游及新興產(chǎn)業(yè),加速向工業(yè)服務(wù)轉(zhuǎn)變。在數(shù)字技術(shù)方面,面向工業(yè)制造企業(yè),提供以智能制造為核心的自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化技術(shù)解決方案服務(wù),面向新興城市,提供以智慧城市建設(shè)為核心的ICT及數(shù)字技術(shù)解決方案服務(wù)。在工程技術(shù)方面,面向先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代城市發(fā)展,積極發(fā)展從工廠與工程設(shè)計(jì)、工程機(jī)械裝備制造到工程建設(shè)的全產(chǎn)業(yè)鏈工程技術(shù)服務(wù)。
河鋼持續(xù)推進(jìn)全生命周期評(píng)價(jià)、碳減排等綠色制造技術(shù)研究與應(yīng)用,在煙氣污染物控制、節(jié)水、減排等方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)引領(lǐng),形成污染物源頭減排、過程控制、末端治理全流程高效治理體系,實(shí)現(xiàn)主要污染物超低排放。到2020年末,同比十二五末污染物排放總量,顆粒物消減61.7%,二氧化硫消減52.9%,氮氧化物消減52.2%。噸鋼綜合能耗較十二五末下降3%,二氧化碳排放強(qiáng)度下降4%以上。致力將河鋼建設(shè)成為全新的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展的示范企業(yè),成為鋼鐵與環(huán)境共融發(fā)展的典范,引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展方向。
圍繞河鋼集團(tuán)戰(zhàn)略布局,積極推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與鋼鐵制造的深度融合,建設(shè)河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板、河鋼邯鋼新區(qū)、中關(guān)鐵礦的智能工廠和智慧礦山示范產(chǎn)線,利用十三五期間河鋼唐鋼本部、河鋼邯鋼老區(qū)、河鋼宣鋼、河鋼石鋼等企業(yè)的區(qū)域調(diào)整和退城搬遷機(jī)遇,全面建設(shè)綠色化、智能化、品牌化的新一代流程鋼廠,全面推動(dòng)河鋼集團(tuán)的智能轉(zhuǎn)型升級(jí),打造智慧河鋼。
河鋼聚焦產(chǎn)品和市場(chǎng)開展科技創(chuàng)新,推動(dòng)新工藝、新技術(shù)在產(chǎn)線的落地應(yīng)用,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品質(zhì)量提升、降本增效、改善客戶結(jié)構(gòu)等方面取得了顯著的成效;未來將繼續(xù)全面落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念,深化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,以科技創(chuàng)新推動(dòng)河鋼從鋼鐵到材料轉(zhuǎn)變、從產(chǎn)品到工業(yè)服務(wù)轉(zhuǎn)變、從跟隨到引領(lǐng)的轉(zhuǎn)變,加快推進(jìn)河鋼轉(zhuǎn)型發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展,將河鋼集團(tuán)建設(shè)成為世界最具競(jìng)爭(zhēng)力的鋼鐵企業(yè)。