鋼鐵業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),目前我們已經(jīng)形成了全球產(chǎn)業(yè)鏈最完備、規(guī)模最大的鋼鐵產(chǎn)業(yè)體系。然而在很多人的印象里,它被貼上了“傻大黑粗”、高污染、高能耗的標(biāo)簽。眼下,在新質(zhì)生產(chǎn)力導(dǎo)向下,鋼鐵業(yè)如何轉(zhuǎn)型升級(jí),向新向綠蛻變?
“定海神鋼”是這樣煉成的
塔克拉瑪干沙漠腹地,我國(guó)首口萬(wàn)米科探井——塔科一井,剛剛突破萬(wàn)米大關(guān),這背后,是我國(guó)最新研發(fā)超高強(qiáng)度、超高韌性的鋼管在提供堅(jiān)實(shí)支撐。
在廣東珠海高欄港,總重量達(dá)3.7萬(wàn)噸的亞洲第一深水導(dǎo)管架——海基二號(hào),準(zhǔn)備啟程前往300米深的海域,開(kāi)發(fā)我國(guó)首個(gè)深水油田。為了解決超大型深水導(dǎo)管架的柔性變形難題,海基二號(hào)首次大規(guī)模采用了國(guó)產(chǎn)高級(jí)別超高強(qiáng)度鋼材。
這些高強(qiáng)度鋼材,都來(lái)自地處內(nèi)陸地區(qū)的湖南鋼鐵集團(tuán)。企業(yè)與鐵礦和煤炭生產(chǎn)基地相距甚遠(yuǎn),與我國(guó)鋼鐵需求最為旺盛的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)也有不小距離,原材料運(yùn)輸和產(chǎn)品銷(xiāo)售均處于不利位置。然而就是這樣的一家企業(yè),在鋼鐵行業(yè)下行趨勢(shì)下,以不到國(guó)內(nèi)3%的產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)鋼鐵業(yè)20%的利潤(rùn),在國(guó)內(nèi)鋼鐵業(yè)中排名第二。早春時(shí)節(jié),記者來(lái)到了這家老牌鋼鐵廠,在一片忙碌中,感受到了一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的“蛻變”。
走進(jìn)湖南鋼鐵集團(tuán)位于湘潭的湘鋼五米寬厚板廠軋鋼生產(chǎn)車(chē)間,記者看到,一塊重20噸的鋼坯,經(jīng)過(guò)加熱、軋制、精整、檢驗(yàn)等工序后,成為一塊塊鋼板,將被用在我國(guó)的深海裝備上。它的規(guī)?;褂茫寔喼薜谝簧钏畬?dǎo)管架穩(wěn)穩(wěn)地扎根在海底,是名副其實(shí)的“定海神鋼”。
湖南鋼鐵集團(tuán)湘鋼五米寬厚板廠副廠長(zhǎng)張勇偉告訴記者,這個(gè)就是海基二號(hào)的鋼板生產(chǎn)線,這次用的是最大厚度達(dá)到100毫米高強(qiáng)度鋼板。行業(yè)有個(gè)說(shuō)法——一寸厚度一份難,對(duì)鋼板均勻性提出來(lái)更苛刻的要求,鋼板純度的水平達(dá)到了相當(dāng)于99.99%黃金的純度。
張勇偉告訴記者,之所以敢接這個(gè)工程,得益于生產(chǎn)線近年來(lái)的持續(xù)升級(jí)改造?,F(xiàn)在看到的軋機(jī),它的最大能力是一萬(wàn)噸,在世界上也是領(lǐng)先的,通過(guò)這么大的軋制能力,可以最大限度地讓心部各個(gè)組織基本上組織能夠均勻變形。
高端裝備為技術(shù)人員提供硬核技術(shù)支撐,但要實(shí)現(xiàn)“定海神鋼”的純度要求,這背后的技術(shù)突破并非易事。張勇偉告訴記者,為了實(shí)現(xiàn)零缺陷的鑄坯,他們從成分設(shè)計(jì)、冶煉工藝等方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
由于鋼鐵長(zhǎng)期服役在深海里,既要面對(duì)海浪暗涌,還要克服海水腐蝕,同時(shí)在整個(gè)生命周期,不能產(chǎn)生任何微小的缺陷。為了滿足這些苛刻條件,湖南鋼鐵集團(tuán)還聯(lián)合科研院所專家進(jìn)行專門(mén)攻關(guān)。三個(gè)月時(shí)間里,經(jīng)歷了一次一次的挫折,最終,產(chǎn)品獲得了突破。
張勇偉告訴記者,國(guó)家向深海發(fā)展,才給我們技術(shù)人員提供了研發(fā)的方向。以前我們跟國(guó)外先進(jìn)的鋼廠相比的時(shí)候,可能還不那么自信,但是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目,我覺(jué)得我們也不比這些先進(jìn)的鋼廠差。
項(xiàng)目的成功,讓湖南鋼鐵成為國(guó)內(nèi)首家大規(guī)模生產(chǎn)新一代輕量化高強(qiáng)度海工鋼的企業(yè)。2萬(wàn)噸高強(qiáng)度海工鋼,首次大規(guī)模在亞洲第一深水導(dǎo)管架上成功使用,僅此一項(xiàng),就讓?;?hào)瘦身5000噸,降本1億元。
湖南鋼鐵集團(tuán)技術(shù)研究院鋼鐵研究中心副主任肖大恒告訴記者,近年來(lái),他們通過(guò)和科研院所以及上下游企業(yè)聯(lián)合成立研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)中心,從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)到應(yīng)用,在推動(dòng)產(chǎn)品不斷迭代升級(jí)的同時(shí),推出差異化的高端產(chǎn)品。
不斷創(chuàng)新、不斷的升級(jí),湖南鋼鐵集團(tuán)近年來(lái)實(shí)現(xiàn)了新質(zhì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展。在深中通道、港珠澳大橋、北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、深海一號(hào)等多個(gè)“超級(jí)工程”中,都有湖南鋼鐵的身影。目前,湖南鋼鐵集團(tuán)重點(diǎn)品種鋼占比達(dá)到62%,應(yīng)用于100多家世界500強(qiáng)企業(yè)、全球1000多個(gè)超級(jí)工程和重點(diǎn)項(xiàng)目。
工藝技術(shù)“加減法” 助力鋼鐵業(yè)綠色低碳發(fā)展
通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,湖南鋼鐵正逐步擺脫低端競(jìng)爭(zhēng)的泥潭。在調(diào)研中記者發(fā)現(xiàn),眼下,湖南鋼鐵集團(tuán)也在節(jié)能、減排、降耗方面持續(xù)做“減法”,在工藝設(shè)備技術(shù)升級(jí)改造方面積極做“加法”,助力綠色低碳轉(zhuǎn)型。
記者在湖南鋼鐵漣鋼廠區(qū)看到, 1臺(tái)重達(dá)138噸的大功率純電新能源機(jī)車(chē)。這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)最大的六軸大功率純電新能源機(jī)車(chē),正替代傳統(tǒng)的燃油機(jī)車(chē),承擔(dān)起廠區(qū)內(nèi)的物流運(yùn)輸任務(wù)。
湖南鋼鐵集團(tuán)漣鋼物流管理中心副主任黃軍給記者介紹,與原來(lái)的燃油機(jī)車(chē)相比,這些新能源機(jī)車(chē)一年就可以節(jié)省燃油費(fèi)100萬(wàn)元,減少碳排放150噸,這對(duì)我們的環(huán)保工作和經(jīng)濟(jì)效益都是巨大的提升。
這些新能源機(jī)車(chē)在試用過(guò)程中,曾面臨諸多挑戰(zhàn)。作為國(guó)內(nèi)首臺(tái)大功率純電新能源機(jī)車(chē),它們需要輕松帶動(dòng)1200噸的鐵水罐車(chē),爬上19度坡。然而,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,由于鐵路狀況的復(fù)雜性以及缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn),各類(lèi)問(wèn)題頻發(fā)。
黃軍告訴記者,經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的調(diào)試摸索,研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)充電模版、軟件進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行了改造。最終,其性能得到了極致發(fā)揮,問(wèn)題也得到了有效解決。
新能源機(jī)車(chē)的投運(yùn),是湖南鋼鐵加快“綠鋼”制造的舉措之一。此外,記者發(fā)現(xiàn),這里還加大了資源循環(huán)利用。廠區(qū)的兩座中水處理站,每天可以處理高爐、煉鋼廠等生產(chǎn)和生活污水達(dá)21萬(wàn)立方米。同時(shí),每天鋼鐵冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的高爐煤氣,也被高效發(fā)電機(jī)組充分利用,每年可實(shí)現(xiàn)發(fā)電近40億度,減少二氧化碳排放160萬(wàn)噸。
湖南鋼鐵集團(tuán)湘鋼能源環(huán)保部副部長(zhǎng)王泓告訴記者,通過(guò)二次能源,包括煤氣、余熱等的回收利用,不僅有效降低了公司的外購(gòu)用電成本,還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。近年來(lái),余能再利用已經(jīng)為我們創(chuàng)造了超過(guò)百億元的產(chǎn)值。
2019年以來(lái),湖南鋼鐵集團(tuán)累計(jì)投入100多億元,實(shí)施了上百個(gè)環(huán)保治理項(xiàng)目,使煙粉塵、二氧化硫等重點(diǎn)污染物實(shí)現(xiàn)了超低排放。與2018年相比,2023年主要污染物排放指標(biāo)如煙粉塵,年排放總量降低2380噸,二氧化硫年排放總量降低6333噸,氮氧化物年排放總量降低4009噸。
湖南鋼鐵集團(tuán)副總經(jīng)理謝究圓表示,下一步,計(jì)劃再投入100億元用于超低排放改造和減污降碳項(xiàng)目建設(shè),統(tǒng)籌推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展和高水平保護(hù),著力構(gòu)建綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。
推進(jìn)智慧工廠建設(shè) 打造世界一流“智慧鋼廠”
隨著數(shù)字化、智能化的快速發(fā)展,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也面臨著轉(zhuǎn)型機(jī)遇。5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)怎樣與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)融合?記者在“智慧工廠”里找到了答案。
走進(jìn)湘鋼棒材廠,記者看到,生產(chǎn)線上每半分鐘左右就有一根棒材生產(chǎn)出來(lái)。與此同時(shí),質(zhì)檢設(shè)備正在用“火眼金睛”檢測(cè)每一根棒材產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
湖南鋼鐵集團(tuán)湘鋼棒材廠工程師劉維佳告訴記者,紅色的裝置就是檢測(cè)元件,上面的8個(gè)相機(jī)正在對(duì)棒材進(jìn)行360度實(shí)時(shí)檢測(cè)。這里運(yùn)行速度快,溫度又高,以前沒(méi)有辦法實(shí)時(shí)檢測(cè),現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)瑕疵后,就能及時(shí)處理。
一邊生產(chǎn)一邊進(jìn)行質(zhì)檢,背后靠的是湘鋼引進(jìn)的人工智能大模型。依托這個(gè)平臺(tái),在無(wú)需掌握專業(yè)的人工智能理論知識(shí)和編程技巧的情況下,普通職工也可以快速開(kāi)發(fā)人工智能模型應(yīng)用。
湖南鋼鐵集團(tuán)華菱云創(chuàng)工程師汪爍楓說(shuō),以前棒材表檢需要工藝人員目視抽檢,如今工藝人員可以自行開(kāi)發(fā)人工智能應(yīng)用,自動(dòng)檢測(cè)缺陷,檢測(cè)時(shí)間縮短80%以上,且無(wú)需傳統(tǒng)的檢查人員參與。
大模型的應(yīng)用,讓生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了感知的無(wú)人化。而在湘鋼的智慧中心,集控技術(shù)的運(yùn)用,則讓控制和決策更加協(xié)同、高效。
在湘鋼智慧中心,記者看到,現(xiàn)場(chǎng)的上百個(gè)實(shí)時(shí)畫(huà)面信號(hào)匯集在大屏幕上,同時(shí),上萬(wàn)個(gè)感知點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也匯聚到數(shù)據(jù)中心,工人不需要到現(xiàn)場(chǎng),系統(tǒng)就能自動(dòng)識(shí)別并處理現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)異常,鋼鐵工人從“干粗活”到“坐辦公室”,“喝著咖啡煉鋼”成為現(xiàn)實(shí)。
采訪中記者了解到,5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)深度融合,自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼、廢鋼人工智能定級(jí)、自動(dòng)加渣、AR遠(yuǎn)程裝配、無(wú)人碼頭等場(chǎng)景,讓各個(gè)環(huán)節(jié)多了很多雙“手”和“眼”,讓生產(chǎn)更加流暢。
湖南鋼鐵集團(tuán)華菱云創(chuàng)執(zhí)行董事夏時(shí)謙告訴記者,近5年來(lái),湘鋼已累計(jì)投資8億元用于智慧工廠建設(shè),打造智能機(jī)器人55臺(tái)、無(wú)人生產(chǎn)線3條、智慧集控中心7個(gè),實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本降低20%、生產(chǎn)效率提高20%,帶動(dòng)年直接經(jīng)濟(jì)效益上億元。
目前,湖南鋼鐵實(shí)現(xiàn)了全國(guó)首例5G+邊緣計(jì)算+工業(yè)云在鋼鐵領(lǐng)域投產(chǎn)使用,首創(chuàng)5G無(wú)人車(chē)、5G加渣機(jī)械臂、5G超密視頻回傳、5G無(wú)人機(jī)巡檢等應(yīng)用場(chǎng)景。
數(shù)說(shuō)一“鋼”到底
鋼鐵,作為現(xiàn)代工業(yè)的骨骼,始終承載著時(shí)代的“重量”。在新質(zhì)生產(chǎn)力的驅(qū)動(dòng)下,這個(gè)被標(biāo)簽為“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的領(lǐng)域,究竟經(jīng)歷了怎樣的蛻變?通過(guò)數(shù)據(jù)洞察,讓我們一起揭開(kāi)鋼鐵行業(yè)的新面貌。
2023年,中國(guó)粗鋼產(chǎn)量是10.19億噸,穩(wěn)居世界首位。也就是說(shuō)全球每?jī)蓢嶄摬闹芯陀谐^(guò)一噸來(lái)自中國(guó)。千萬(wàn)別被這平靜的表面迷惑,深藏于這些數(shù)字背后的,是一個(gè)躍動(dòng)的趨勢(shì):隨著我國(guó)新能源、新材料、高端裝備等新興產(chǎn)業(yè)如火如荼的發(fā)展,中國(guó)鋼材消費(fèi)的大盤(pán)正在悄然轉(zhuǎn)動(dòng)。
從用鋼領(lǐng)域看,以前建筑領(lǐng)域,特別是房地產(chǎn)用鋼需求非常大,2021年占比55%左右,但到了2023年,這個(gè)比例變成了51%,而機(jī)械、汽車(chē)、船舶、家電等制造業(yè)的用鋼需求可是越來(lái)越旺盛,從2021年的45%上漲到了2023年的49%。
從用鋼種類(lèi)看,以前那些主要用于傳統(tǒng)混凝土建筑的鋼筋、線材,近三年用量不斷縮水,跟2020年比,降幅超過(guò)了15%,反觀那些主要用于制造業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)建筑的中厚寬鋼帶,需求量從2020年的1.66億噸一路飆升到2023年的1.95億噸,增幅高達(dá)17.8%!
從低碳環(huán)??矗?023年,鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面的投資占固定資產(chǎn)投資的比重已上升至35%。同時(shí),鋼協(xié)會(huì)員企業(yè)的用水效率也在不斷提高,每生產(chǎn)一噸鋼用水量比以前少了0.95%。更棒的是,他們的廢水、化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫和顆粒物的排放量都在下降,分別減少了12.39%、17.68%、14.78%、9.08%和8.8%。顯然我們的鋼鐵行業(yè)正在變得越來(lái)越綠色環(huán)保。
這些變化不斷說(shuō)明了中國(guó)鋼鐵不再只是構(gòu)建高樓大廈的龐然大物,而是正在以更加綠色和靈動(dòng)的姿態(tài),融入到新能源風(fēng)電葉片、輕薄的新材料設(shè)備以及能夠航行云海的高端裝備之中。
(來(lái)源:央視新聞)