蔡巧玉
王新東
綠色經(jīng)濟(jì)已成為全球產(chǎn)業(yè)變革的主基調(diào)之一。黨的二十大報(bào)告指出,“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)”“推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展”。鋼鐵行業(yè)是承載綠色低碳發(fā)展的重要脊梁,綠色轉(zhuǎn)型也是鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必選項(xiàng)。
在推動(dòng)鋼鐵工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的道路上,俄羅斯工程院院士,河鋼集團(tuán)原副總經(jīng)理兼首席技術(shù)官、現(xiàn)任專家委員會(huì)副主任王新東堅(jiān)韌如鋼。40年來(lái),王新東一直從事鋼鐵流程工藝設(shè)計(jì)、工程管理及技術(shù)研發(fā)工作,他圍繞鋼鐵綠色轉(zhuǎn)型的重大需求,研發(fā)了多工序多污染物超低排放、二次能源高效利用、亞熔鹽清潔生產(chǎn)、氫能利用等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),建立了鋼鐵綠色制造技術(shù)體系,技術(shù)支撐了國(guó)家在鋼鐵行業(yè)超低排放政策的制定和實(shí)施;在工程管理領(lǐng)域,建立了鋼鐵行業(yè)“全過程多要素融合協(xié)同”的綠色工程管理方法,主持設(shè)計(jì)建成了以唐鋼新區(qū)為代表的多項(xiàng)重大工程。他先后獲第十四屆光華工程科技獎(jiǎng)、第四屆杰出工程師獎(jiǎng)、河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、國(guó)務(wù)院特殊津貼專家、河北省高端人才、《科學(xué)中國(guó)人》2022年度影響力科學(xué)家等榮譽(yù)和稱號(hào)。
探索中勇毅篤行,實(shí)踐中淬火成鋼。40年的職業(yè)歷程中,一路拼搏,王新東始終堅(jiān)守著扎根鋼鐵事業(yè)的初心使命,見證著中國(guó)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展、世界鋼鐵進(jìn)入“中國(guó)時(shí)代”;一路奮進(jìn),他堅(jiān)持以科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步為引領(lǐng),讓鋼鐵的綠色底色更加鮮明,讓鋼鐵的低碳印記愈加深徹;一路跨越,他全身心投入河鋼集團(tuán)的科技創(chuàng)新中,用創(chuàng)新引擎推動(dòng)著河鋼集團(tuán)成為全球最大的鋼鐵材料制造和綜合服務(wù)商之一,成長(zhǎng)為鋼鐵行業(yè)低碳綠色轉(zhuǎn)型引領(lǐng)者、示范者。
鋼鐵業(yè)是碳排放大戶,其碳排放量占全國(guó)碳排放總量的16%左右。在建設(shè)美麗中國(guó)的大圖景下,向綠而行、加快綠色轉(zhuǎn)型,成為鋼鐵企業(yè)共同的戰(zhàn)略選擇。
然而,綠色轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)性工程。傳統(tǒng)的綠色轉(zhuǎn)型措施主要包括新上環(huán)保裝備、改造提升除塵設(shè)施等,投入高、周期長(zhǎng)、難度大?!颁撹F工業(yè)流程復(fù)雜,傳統(tǒng)末端治理解決方法很難實(shí)現(xiàn)綠色工藝技術(shù)的低成本開發(fā)和推廣,必須用新方法、新思路推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型。”王新東認(rèn)為,要把綠色低碳的發(fā)展基因深植入鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的全過程,建設(shè)鋼鐵行業(yè)減污降碳系統(tǒng)解決方案和技術(shù)體系,在鋼鐵生產(chǎn)全流程做到綠色、清潔。
貫穿全過程、覆蓋全流程,以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,以綠色繪就未來(lái)。這樣的綠色轉(zhuǎn)型藍(lán)圖宏大且艱巨,但王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)不懼艱難。落腳的第一步,就是拿鋼渣、蒸汽、余熱、煙氣等鋼鐵生產(chǎn)副產(chǎn)品和污染物的綜合利用“開刀”。“環(huán)境問題本質(zhì)上是能源高效利用問題,節(jié)能是最大的減排?!痹谕跣聳|眼里,污染物大多是“放錯(cuò)位置的資源”。
2008年,“鋼鐵企業(yè)低壓余熱蒸汽發(fā)電和鋼渣改性氣淬處理技術(shù)及示范”在國(guó)家科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下落戶河鋼集團(tuán),項(xiàng)目旨在解決余熱資源高效回收利用的難題。在王新東的主持推動(dòng)下,河鋼集團(tuán)唐鋼公司(以下簡(jiǎn)稱“唐鋼”)與鋼鐵研究總院、北京科技大學(xué)、華北理工大學(xué)合作,實(shí)施了鋼鐵企業(yè)低壓余熱蒸汽發(fā)電和鋼渣改性氣淬處理技術(shù)及示范項(xiàng)目,對(duì)鋼渣粒度控制技術(shù)、雙層流化床余熱鍋爐高效換熱技術(shù)、氣淬渣微觀結(jié)構(gòu)控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。
項(xiàng)目實(shí)施過程中,王新東把現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)成了“戰(zhàn)場(chǎng)”,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將燒結(jié)余熱回收入管網(wǎng),用汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電;用氮?dú)鈿獯闾幚礓撛兂芍睆?毫米左右的小粒子,廣泛用于建筑材料的制作;白天跟蹤工藝調(diào)試,一遍一遍現(xiàn)場(chǎng)勘察,與同事探討技術(shù)問題;夜晚整理數(shù)據(jù)資料,撰寫報(bào)告……“連軸轉(zhuǎn)”成了王新東的工作常態(tài),在他的主持下,一系列技術(shù)改造相繼完成。
王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)一起研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋼渣氣淬處理與余熱回收和燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)與成套裝置,首次成功應(yīng)用于唐鋼,建成鋼渣氣淬處理、燒結(jié)余熱發(fā)電和轉(zhuǎn)爐余熱發(fā)電三大示范工程,構(gòu)建二次能源利用關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái),累計(jì)節(jié)能192萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,新增效益24.5億元,實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。研究成果在國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)廣泛推廣應(yīng)用,為國(guó)家“十二五”計(jì)劃實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)余熱余壓利用率達(dá)到50%以上的目標(biāo)提供了技術(shù)支撐。2013年,相關(guān)項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
王新東團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)討論工藝方案
釩、鉻是世界公認(rèn)的緊缺資源和重要戰(zhàn)略金屬,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、航空航天、新能源、軍工等重要領(lǐng)域,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)15%的商品品種相關(guān),其中釩被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩鈦磁鐵礦作為我國(guó)重大特色戰(zhàn)略金屬礦產(chǎn)資源,已探明儲(chǔ)量202億噸,儲(chǔ)量居世界第三位。
鋼鐵高爐提釩是當(dāng)今提釩的主要工藝之一,但由于缺乏釩鉻資源高效清潔利用技術(shù),這一資源難以進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)利用。特別是采用傳統(tǒng)高溫焙燒工藝處理釩渣三廢末端治理代價(jià)大,區(qū)域環(huán)境承載壓力接近極限。
發(fā)展的堵點(diǎn)、痛點(diǎn),就是王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)綠色創(chuàng)新的發(fā)力點(diǎn)和攻關(guān)點(diǎn)。王新東主持推動(dòng)的亞熔鹽高效提釩清潔生產(chǎn)技術(shù)正式立項(xiàng),與中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所聯(lián)合開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代全濕法提釩技術(shù),致力實(shí)現(xiàn)釩鉻資源的高效綠色提取及污染源頭控制,助推河鋼集團(tuán)釩鈦產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,有效支撐我國(guó)釩產(chǎn)業(yè)生態(tài)化可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略需求。
開發(fā)釩鉻資源高效清潔利用及產(chǎn)品綠色制造新流程,建成產(chǎn)業(yè)化示范,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)釩鉻工業(yè)化規(guī)模高效同步提?。皇状卧趪?guó)際上采用微氣泡強(qiáng)化法在150℃實(shí)現(xiàn)釩渣中釩鉻的高效提?。煌黄柒C鉻共存多元體系鉻分離難題,蒸發(fā)結(jié)晶分離鉻酸鈉產(chǎn)品,同步實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的高效回用……項(xiàng)目推進(jìn)過程中,王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)研究開發(fā)出一系列原創(chuàng)性、顛覆性的創(chuàng)新技術(shù),形成了全過程成套技術(shù)解決方案。
從實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究,到公斤級(jí)實(shí)驗(yàn)、千噸級(jí)中試工程,再到項(xiàng)目圓滿落地,先后歷經(jīng)8年時(shí)間。在王新東帶領(lǐng)下,河鋼集團(tuán)示范了全流程清潔生產(chǎn)技術(shù)的重要案例——2017年6月12日,世界首條亞熔鹽法高效提釩清潔生產(chǎn)線在河鋼集團(tuán)承德釩鈦正式投入運(yùn)營(yíng)。以亞熔鹽釩鉻高效共提—清潔相分離—產(chǎn)品綠色短流程制備—尾渣全量化增值利用為特色的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新流程新工藝,充分驗(yàn)證了技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。整個(gè)生產(chǎn)過程無(wú)廢水、無(wú)廢氣、無(wú)廢渣,生產(chǎn)成本降低10%,釩回收率提高10%以上,鉻由不能回收到回收率達(dá)到90%。
亞熔鹽清潔提釩生產(chǎn)線一投產(chǎn),就具備了年處理5萬(wàn)噸釩渣的生產(chǎn)能力,正式運(yùn)營(yíng)一年后,生產(chǎn)線連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)下料量達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能的80%以上,實(shí)現(xiàn)了全線聯(lián)動(dòng)生產(chǎn),生產(chǎn)出的釩酸鈉成品質(zhì)量滿足高純粉劑釩生產(chǎn)需求,為引領(lǐng)釩鈦產(chǎn)業(yè)綠色升級(jí)奠定了基礎(chǔ)。
這一原創(chuàng)技術(shù)被院士專家組評(píng)價(jià)為“重大原始創(chuàng)新”,入選2017年中國(guó)鋼鐵行業(yè)創(chuàng)新全球第一技術(shù)、2018年度世界鋼鐵工業(yè)十大技術(shù)要聞、2018世界鋼協(xié)年度創(chuàng)新獎(jiǎng)提名,并于2020年獲河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。國(guó)際釩技術(shù)委員會(huì)首席執(zhí)行官約翰·海博特如此評(píng)價(jià):“河鋼集團(tuán)建設(shè)的‘亞熔鹽法清潔提釩生產(chǎn)線’對(duì)國(guó)際釩產(chǎn)業(yè)的綠色制造是一個(gè)顛覆性創(chuàng)新。我非常期待這項(xiàng)技術(shù)在河鋼的引領(lǐng)下,能夠在全行業(yè)推廣?!?/p>
適用于高比例球團(tuán)的新型高爐
“鋼鐵多污染物超低排放控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)推廣應(yīng)用,促進(jìn)了空氣質(zhì)量改善?!?021年5月28日,習(xí)近平總書記在中國(guó)科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十五次院士大會(huì)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第十次全國(guó)代表大會(huì)上發(fā)表重要講話時(shí)說。
總書記點(diǎn)贊的鋼鐵多污染物超低排放控制技術(shù),就是王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“多工序多污染物超低排放控制技術(shù)”。
2013年國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》以來(lái),我國(guó)以前所未有的力度向大氣污染宣戰(zhàn),“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”全面打響。實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要措施,也是鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、綠色發(fā)展的主要推力。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝類型復(fù)雜、產(chǎn)排污環(huán)節(jié)多,動(dòng)輒上百個(gè)排放口、幾千個(gè)無(wú)組織控制點(diǎn)、每天上千輛次的車輛運(yùn)輸,更為核心的是關(guān)鍵技術(shù)缺失嚴(yán)重制約鋼鐵行業(yè)全流程、全方位、全覆蓋、全周期的超低排放,迫切需要打破技術(shù)瓶頸,研發(fā)鋼鐵行業(yè)污染物治理創(chuàng)新技術(shù)。
王新東敏銳地察覺到治理理念應(yīng)由傳統(tǒng)的“單點(diǎn)切入”向“全局優(yōu)化”轉(zhuǎn)變,在行業(yè)首次提出“源頭減排—過程控制—末端治理”的污染物治理技術(shù)思路,并在國(guó)家“863計(jì)劃”、環(huán)保公益性項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等支持下,歷經(jīng)十余年攻關(guān),研發(fā)了覆蓋燒結(jié)、球團(tuán)、焦?fàn)t、高爐、轉(zhuǎn)爐5個(gè)重點(diǎn)工序的多污染物超低排放控制技術(shù),其中高比例球團(tuán)冶煉、燒結(jié)煙氣循環(huán)、逆流式活性焦、低溫氧化脫硝等關(guān)鍵技術(shù),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,國(guó)內(nèi)高爐球團(tuán)礦比例首次達(dá)到80%,燒結(jié)煙氣循環(huán)率達(dá)30%以上,燒結(jié)機(jī)提產(chǎn)10%以上。SO2、NOX、粉塵比先進(jìn)水平再減排53%、33%、71%,CO2減排10%以上,率先實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)超低排放,為生態(tài)環(huán)境部等五部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》全面實(shí)施提供了可靠的技術(shù)途徑。
項(xiàng)目技術(shù)成果在河鋼集團(tuán)實(shí)現(xiàn)整體落地,為鋼鐵行業(yè)全流程、全過程、全污染物的全面減排提供了系統(tǒng)性解決方案和應(yīng)用范例。目前,項(xiàng)目產(chǎn)生的成果已在寶武、鞍鋼及印度塔塔集團(tuán)等國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)的46條產(chǎn)線應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)廢氣處理規(guī)模達(dá)2475億立方米/年。
項(xiàng)目成果中多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)入選《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》推薦技術(shù)、2017年《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》、2018年《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(大氣污染防治領(lǐng)域)》,項(xiàng)目成果入選2019年度“中國(guó)生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展”,2022年成為鋼鐵行業(yè)唯一入選《國(guó)家清潔生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)目錄》的項(xiàng)目。2021年11月,“鋼鐵行業(yè)多工序多污染物超低排放控制技術(shù)與應(yīng)用”創(chuàng)新成果榮獲2020年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),成為當(dāng)年度鋼鐵行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域唯一的獲獎(jiǎng)成果。
在積極研發(fā)減污降碳系統(tǒng)解決方案和技術(shù)體系同時(shí),王新東還致力于提升產(chǎn)線效益效率的綠色工藝技術(shù)的研發(fā),主持推動(dòng)連鑄凝固末端重壓下等重要生產(chǎn)工藝技術(shù)突破,從技術(shù)、體系、工藝等多個(gè)維度,為鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供全面支撐。
連鑄工序是鋼鐵制造的關(guān)鍵流程。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來(lái)的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后,會(huì)被鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工序就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序。然而在鋼鐵行業(yè),大斷面連鑄坯中心偏析與疏松嚴(yán)重影響鑄坯質(zhì)量,制約了后續(xù)高端大規(guī)格鋼材產(chǎn)品的成材率、生產(chǎn)效率及服役穩(wěn)定性,這一直是煉鋼領(lǐng)域的世界性技術(shù)難題。
“實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),就要勇于挑戰(zhàn)世界難題,攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。”王新東說。在他看來(lái),科研最大的魅力與價(jià)值,就在于解決一項(xiàng)項(xiàng)難題,開啟一項(xiàng)項(xiàng)新的創(chuàng)新突破。
王新東團(tuán)隊(duì)討論試驗(yàn)方案
針對(duì)大斷面鑄坯質(zhì)量提升的制約瓶頸,以及常規(guī)連鑄工藝由于設(shè)備和技術(shù)原因無(wú)法實(shí)現(xiàn)大壓下量的難題,王新東提出了在連鑄凝固末端增加大壓下的創(chuàng)新思路,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員首創(chuàng)板坯連鑄凝固末端重壓下技術(shù),研制出增強(qiáng)型扇形段與漸變曲率凸型輥等核心裝備,壓下量達(dá)到35mm的國(guó)際領(lǐng)先水平,建設(shè)了國(guó)際首條可實(shí)施連續(xù)、動(dòng)態(tài)重壓下的寬厚板坯連鑄生產(chǎn)線。實(shí)施過程中,面對(duì)關(guān)鍵裝備安裝、技術(shù)路線確立、工藝操作規(guī)范,以及生產(chǎn)中重壓下技術(shù)“在哪兒壓、壓多少”等關(guān)鍵問題,王新東帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、細(xì)致的研究和摸索,針對(duì)技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵性、根本性問題開展了深入技術(shù)探討和落地研究。結(jié)合產(chǎn)線實(shí)際情況,他們制定了一整套操作規(guī)程,細(xì)化50多條標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)定,涵蓋數(shù)百個(gè)精準(zhǔn)控制數(shù)據(jù),操作控制水平達(dá)到世界領(lǐng)先;開發(fā)重壓下和輕壓下生產(chǎn)切換研發(fā)自動(dòng)化模型,實(shí)現(xiàn)了“一鍵自動(dòng)切換”。目前,這項(xiàng)創(chuàng)新成果已推廣至寶武、本鋼及韓國(guó)現(xiàn)代等國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)重大連鑄技術(shù)的國(guó)際引領(lǐng)。2021年,“連鑄凝固末端重壓下技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
與此同時(shí),王新東還創(chuàng)新性提出了利用連鑄坯余溫免加熱直送軋制的技術(shù)路徑,開發(fā)了小半徑連鑄機(jī)高拉速技術(shù)、鋼坯快速保溫輸送技術(shù)、棒材性能窄窗口控制技術(shù)等多項(xiàng)原創(chuàng)和集成技術(shù),主持建成示范產(chǎn)線并推廣,噸鋼工序能耗降低73.2%,成本降低40元以上。針對(duì)我國(guó)高品質(zhì)涂鍍板嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,團(tuán)隊(duì)研發(fā)出具有高耐蝕、高表面、高抗菌等功能的系列涂鍍覆鋼板,產(chǎn)品質(zhì)量總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
面對(duì)鋼鐵行業(yè)區(qū)位調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)新的時(shí)代命題,地處京津冀地區(qū)的河鋼集團(tuán)肩負(fù)著更多的歷史使命和社會(huì)責(zé)任。挑戰(zhàn)面前、重任在肩,王新東時(shí)刻思考著如何在河鋼“將區(qū)位調(diào)整、企業(yè)發(fā)展的艱巨挑戰(zhàn)和重大責(zé)任,內(nèi)化為重塑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的歷史性機(jī)遇,在綠色轉(zhuǎn)型中開辟河鋼高質(zhì)量發(fā)展新境界”的大戰(zhàn)略中發(fā)揮科技力量的支撐作用。
如何將“一片灘涂”變成“海濱鋼城”?如何在白紙上科學(xué)合理繪制現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)藍(lán)圖?如何打造代表中國(guó)乃至世界鋼鐵工業(yè)先進(jìn)水平的技術(shù)、創(chuàng)新、產(chǎn)品、智能制造和綠色發(fā)展高地?在唐鋼區(qū)位調(diào)整過程中,王新東帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)抽絲剝繭、深入調(diào)研,梳理出4項(xiàng)須聚焦聚力解決的核心問題:解決新一代信息技術(shù)與鋼鐵全流程深入融合的問題,解決綠色技術(shù)與工程設(shè)計(jì)的融合與協(xié)同問題,解決新一代流程鋼廠各工序高效銜接的問題,解決鋼鐵工程項(xiàng)目管理手段不統(tǒng)一的問題。
針對(duì)數(shù)字化、綠色化鋼廠建設(shè)工程面臨的鋼廠全流程數(shù)字孿生、行業(yè)排放限值要求高、多污染物協(xié)同治理難、生產(chǎn)環(huán)保深度耦合難、綠色技術(shù)工程集成難等諸多難題,王新東帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)靶向發(fā)力、逐項(xiàng)攻堅(jiān),為“綠色化、智能化、品牌化”的建設(shè)目標(biāo)提供方案,以物質(zhì)流、能源流、信息流的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為方向,運(yùn)用最新的鋼廠動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、集成理論和流程界面技術(shù),形成了鋼鐵工程建設(shè)“全過程多要素融合協(xié)同”的綠色工程管理方法,以及數(shù)字虛擬工廠與現(xiàn)實(shí)工廠協(xié)同架構(gòu)、綠色技術(shù)與工程設(shè)計(jì)協(xié)同模式、全要素資源動(dòng)態(tài)協(xié)同的過程管控模式等“四個(gè)協(xié)同”具體實(shí)踐路徑。
以問題為導(dǎo)向,把破解難題升級(jí)為方法學(xué),讓數(shù)字化、綠色化新型鋼廠建造更具實(shí)踐性和生命力。構(gòu)建基于設(shè)計(jì)、交付、運(yùn)維全生命周期和全要素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)字孿生虛擬與現(xiàn)實(shí)協(xié)同智能化集成技術(shù)平臺(tái),建立貫穿于鋼鐵企業(yè)設(shè)計(jì)—施工—生產(chǎn)—運(yùn)營(yíng)全生命周期的綠色技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),建立全過程與全要素資源動(dòng)態(tài)協(xié)同的過程管理方法,研究開發(fā)基于工程數(shù)字與模塊建造協(xié)同管理的可視化、信息化、高效化建造體系。
“綠色化、智能化、品牌化”新一代流程鋼廠——唐鋼新區(qū)全貌
基于這些創(chuàng)新技術(shù),在王新東的帶領(lǐng)下,唐鋼新區(qū)工程統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和建成包括230余項(xiàng)前沿新工藝及130多項(xiàng)綠色制造技術(shù)在內(nèi)的新一代流程鋼廠,噸鋼投資比國(guó)內(nèi)同類型沿海項(xiàng)目低21%,污染物排放比國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)又降低了10%,與同類鋼鐵企業(yè)相比減少碳排放21%,二次能源回收利用率達(dá)100%。2022年唐鋼新區(qū)成功入圍中國(guó)企業(yè)聯(lián)合會(huì)與中國(guó)企業(yè)家協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布的“2022企業(yè)綠色低碳發(fā)展優(yōu)秀實(shí)踐案例”,并被河北省生態(tài)環(huán)境廳評(píng)為環(huán)保A級(jí)績(jī)效企業(yè)。2023年,唐鋼新區(qū)項(xiàng)目榮獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng),這是鋼鐵行業(yè)唯一獲得金獎(jiǎng)的工程。
王新東建立的“全過程多要素融合協(xié)同”綠色工程管理方法,還被應(yīng)用到河鋼集團(tuán)石鋼新區(qū)短流程典范工廠、河鋼集團(tuán)邯鋼老區(qū)搬遷等建設(shè)工程中,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特別是成功應(yīng)用于“一帶一路”樣板鋼廠——河鋼塞鋼(塞爾維亞)技術(shù)改造工程,王新東作為技術(shù)負(fù)責(zé)人,主持制訂塞鋼技術(shù)改造方案,實(shí)施大規(guī)模工藝創(chuàng)新和裝備升級(jí),移植河鋼集團(tuán)綠色制造技術(shù)和先進(jìn)管理理念,河鋼塞鋼已成為中國(guó)與中東歐國(guó)際產(chǎn)能合作和“一帶一路”建設(shè)的樣板工程,受到中塞兩國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人高度贊譽(yù),河鋼塞鋼管理團(tuán)隊(duì)被中宣部授予“時(shí)代楷?!狈Q號(hào)。
氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。立足“雙碳”時(shí)代,展望新能源未來(lái),王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)正在瞄準(zhǔn)“氫能”多維發(fā)力、持續(xù)發(fā)力。他深耕氫能與鋼鐵的融合創(chuàng)新、協(xié)同發(fā)展,為鋼鐵“擺脫”對(duì)煤炭等傳統(tǒng)化石能源的深度依賴提供全新路徑、創(chuàng)造全新場(chǎng)景,同時(shí)將氫能利用作為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),構(gòu)建氫能源開發(fā)和利用的低碳、綠色生態(tài)圈。
王新東在國(guó)際論壇作報(bào)告
針對(duì)傳統(tǒng)氫還原介質(zhì)制備成本高、效率低、難以商業(yè)化的行業(yè)突出問題,王新東提出依托國(guó)內(nèi)焦?fàn)t煤氣富余的資源稟賦,將富氫焦?fàn)t煤氣作為還原氣的氫冶金基本思路,并在引進(jìn)、吸收、集成多項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上,在世界上首次研發(fā)出焦?fàn)t煤氣“零重整”的創(chuàng)新工藝及氫冶金全流程技術(shù),打通了焦?fàn)t煤氣零重整的行業(yè)技術(shù)瓶頸。
2022年12月16日,河鋼集團(tuán)張宣科技120萬(wàn)噸氫冶金示范工程一期全線貫通,這一工程是全球首例富氫氣體(焦?fàn)t煤氣)零重整豎爐直接還原氫冶金示范工程,標(biāo)志著我國(guó)鋼鐵行業(yè)由傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”的轉(zhuǎn)變邁出顛覆性、示范性、關(guān)鍵性步伐,將進(jìn)一步引領(lǐng)傳統(tǒng)鋼鐵冶金工藝變革,全面開啟綠色、低碳發(fā)展新紀(jì)元。
氫能重卡是王新東在氫能領(lǐng)域的又一成功應(yīng)用。
針對(duì)鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)重卡物流運(yùn)輸密集、化石能源碳排放量大的現(xiàn)狀,王新東提出“焦?fàn)t煤氣制氫+構(gòu)建運(yùn)輸線路加氫服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)+氫能重卡運(yùn)營(yíng)單元”的氫能物流總體實(shí)施路徑,主持建成我國(guó)鋼鐵行業(yè)首批兩座固定式加注能力為500千克/天的加氫站,以及唐山—滄州、灤州—滄州、灤州—唐山3條氫能重卡運(yùn)輸服務(wù)專線,目前已開工建設(shè)焦?fàn)t煤氣制氫工程,已運(yùn)營(yíng)100輛49噸氫能重卡,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)“零排放”氫能重卡物流運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)、規(guī)?;?、商業(yè)化示范。
奮進(jìn)新時(shí)代,展望新征程。王新東堅(jiān)信:“鋼鐵產(chǎn)業(yè)的未來(lái)是充滿生機(jī)與活力的。低碳綠色鋼鐵將為人類創(chuàng)造更美好的未來(lái)!”新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,在鋼鐵行業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展的新周期和新賽道上,王新東和技術(shù)團(tuán)隊(duì)以創(chuàng)新引領(lǐng)綠色、以綠色賦能創(chuàng)新,推動(dòng)河鋼集團(tuán)駛?cè)氪蛟臁敖闾寂拧比a(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉豆S快車道,推動(dòng)低碳鋼鐵產(chǎn)品研發(fā)及低碳產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段。