文章简介:作为重工业污染严重的钢铁企业,沙钢集团积极响应国家生态文明建设要求,深入践行环保理念,从立足产业技术升级、推动行业结构调整与产业优化着手,将目光瞄准世界高新技术,首次引进国际最为先进的双辊薄带、铸轧生产线。中冶人在无经验可借鉴、引进技术有待改进、设备和设计均不成熟的困难条件下,凭借“冶金建设国家队”的领先技术,攻克了超薄带项目建设中的一个个“技术”关卡。顶梁柱总是在关键时刻扛得起顶得住,以技术硬核、实力担当赋能钢铁企业的生态绿色发展。

以绿色发展“丹青”绘美丽中国“画卷”——中国二十冶亚洲首条节能环保超薄板带项目技术攻坚侧记-《国资报告》杂志

2018年1月22日正午时分,随着项目总指挥的一声令下,钢水缓缓注入铸辊熔池。25分钟后在卷取机上,铸轧双辊薄带铸轧机钢卷渐渐成形,标志着由中国二十冶承建的双辊薄带铸轧机生产线热试成功。

作为亚洲首条节能环保超薄带生产线,它与传统热连轧工程相比,由于超短的工艺流程,使其生产每吨钢材能源使用从1550兆焦耳降到260兆焦耳,水资源消耗从3立方米降至1.85立方米,气体排放从0.22吨减少至0.02吨,是全球目前最为节约能耗、排放最少的生产线。超薄带生产线的诞生,是一次技术进步与生产革新的深入实践,是一场共享共赢的技术盛宴,更是一个发展绿色钢铁、守护绿水青山的责任宣言。

助力钢厂绿色发展  中冶人硬核担纲

2006年,习近平总书记在中国人民大学的一次演讲中系统地阐述了“两座山”之间的辩证统一关系。随着党的“十九大”召开,我国经济随之进入发展的新时代,从粗放式、高能耗、高污染的发展方式步入高质量、精细化、减量化阶段,与此同时人们渴望碧水蓝天的环境,减少雾霾、呼吸洁净空气、喝到放心水的愿望越来越强烈。习总书记的“两山”理论为生态文明建设指明了大方向。在这种形势下,环保政策和标准要求越来越严,环保成为一个企业能否生存的底线,这对于高污染、高能耗的钢铁企业来说,无疑将经历一次深化改革下的浴火重生。

作为长江畔的钢铁“明珠”,沙钢集团以“绿色发展”为己任,大力践行“既要金山银山,又要绿水青山”的铿锵誓言。

“要实现高质量绿色发展,首先要从绿色制造方面入手,从源头上减少污染排放、降低能源消耗。”沙钢集团董事长沈彬坚定地表示。

2016年沙钢集团经过充分的调研论证、深思熟虑,准备上马绿色制造当中非常具有代表性的生产工艺,而且是革命性的工艺——华美超薄带项目。作为亚洲首条、世界第四条,国际最为先进的双辊薄带/铸轧生产线工程,它的长度由800米至1200米缩短到52米,只有常规连铸连轧生产线的十六分之一,却能在短短30秒内把钢水直接变成钢卷。超短的流程工艺使它的总能耗仅为传统热连轧工艺的16%,生产总能耗降低了80%;生产过程中,可减少煤气消耗95%、节水80%、节电85%,二氧化碳排放量减少四分之三,节能降耗效果十分显著。生产工艺水平提高了,消耗就会随之降低,污染物排放量也会变少,装备升级与环境保护两者相互促进、相辅相成,最终形成了一个良性有机循环。

项目即将上马,交由谁来建设实施?作为以技术硬核闻名的“冶金建设国家队”,中冶集团成为沙钢的不二人选,也让沙钢和中冶两双手再次因“绿色发展”紧紧握在一起。

2017年1月,中国二十冶收到超薄带项目中标通知书,所有人都知道这必将是一场难打的硬仗。该项目建设地址在沙钢电炉炼钢厂一车间内,项目建设内容包括改造原有的2号电炉、精炼炉、VD炉,新建厂房布置铸轧机及生产配套辅助设施。公司领导高度重视,迅速组建起一支踏实务实、技术过硬、管理经验丰富的项目管理团队,二十冶人坚定地表示:将不惜一切代价啃下这块“硬骨头”,全体参建人员向着这项亚洲绝无仅有的绿色环保生产工艺发起了总攻。

先进技术护航绿色智能发展

中冶人一直致力于以独占鳌头的先进技术推动钢铁企业绿色化、智能化发展。但面对这种“技术浓缩型的铸轧一体新型工程”,该如何突破超薄带生产线的施工难关,成为了困扰项目团队的一道难题。

超薄带生产线与传统铸轧生产线的最大不同在于,传统的铸轧生产线由铸机和轧机两条生产线构成,总长约100余米,而超薄带生产线不仅要将两条生产线合二为一,还要将总长缩短到29.87米。要在如此之短的距离内完成浇铸、压轧、冷却、卷曲等工艺步骤,不难想象工艺系统有多么繁杂。

而要突破超薄带生产线的施工难关,热箱安装是其中最为关键的一环。施工过程中不仅要确保热箱在整体运输及吊装过程中不能产生变形,还要确保分段组装过程中的组合精度和热箱安装就位后的整体严密性。沙钢为此专门成立了安装技术小组,集中攻克“热箱”施工难题。

什么是“热箱”呢?它是超薄带铸轧一体式生产线的关键设备之一,相当于母亲的“子宫”,为超薄带约13米长的核心生产线提供恒温、舒适的“孕育空间”,防止钢水“宝宝”受到外界干扰,避免降温、氧化。热箱的箱体整个由层层冷却循环水碳钢方管组合而成,共分为三段,其中最大的一段单体长4.5米、宽4.5米、高6米。它与传统热箱相比体积更大,这就造成热箱在整体运输及吊装过程中极易受损、发生变形,这些情况一旦发生将为后续安装工作带来极大困难。

因为超薄带项目是沙钢集团从美国纽柯公司Castrip引进的生产工艺,美方专家认为天津是目前国内传统加工热箱最好的基地,天津赛瑞公司也是美方指定的热箱加工设备的指定供应厂家。但如何将这个“大块头”从诞生地天津“护送”到千里之外的张家港呢?项目团队为巧解这一难题,展开了精密的部署和策划。

他们主动与该项目设计方中冶京诚设计院积极沟通,派专人进驻制作厂家,在热箱制作过程中提前进行设备内部结构加固,不断优化设备运输及吊装方案。通过与外方专家商讨,项目部机械队自主研发了设备运输固定胎架,可有效防止运输过程中的设备自重变形及损坏。

一切准备就绪,启程!在历经50余个小时的全程专人监控运输、1000余公里的行程后,终于将这个“大宝贝”安全地从天津运到了沙钢工地。项目部使用研发制作的热箱专用吊具,使行车、吊具、箱体高度兼顾匹配,有效保证了整体吊装一次安全到位。

但又如何确保分段组装过程中的组合精度和热箱安装就位后的整体严密性呢?项目部经过与沙钢、设计院、外方专家的反复研究探讨,对设备所在的钢结构平台及设备底座进行反复测量和精密加工,同时新增钢构件铣面处理工序来增加整体的严密性。然而,经过多次论证组装过程的精准度保障依然存在不足。

就在这时,酷爱军事武器的项目总工程师提出了一个概念:射击瞄准装置——瞄准具!瞄准具是一种能赋予射击武器准确的瞄准角,使平均弹道通过目标的装置。

项目部就按照军事武器瞄准具的原理,独创五点精准定位法来实施热箱的安装。该定位法以生产线基准点、中包钢水流出点、钢卷中心点、热箱高低对角两点采用全站仪实现设备精准定位。

最终,项目部将设备安装精度控制在0.5到1毫米以内,一次性通过了外方专家的整体验收,将安装工期缩短了20余天,并申报了《一种双辊薄带铸轧机生产线热箱模块化安装方法》等多项专利。

看到呈“L”形的硕大热箱稳稳地就位在设备底座上,外方专家对二十冶安装队的一帮小伙子们竖起了大拇指:“你们的安装水平非常高!

千帆竟发,勇进者胜。中国二十冶在无经验可借鉴、引进技术有待改进、设备和设计均不成熟的困难条件下,为助力钢铁企业的生态绿色发展,勇挑重担,勇克难关,勇攀高峰,历经385天冲锋决战,最终确保了该项史无前例的工程如期热试出卷。该工程在建设中推广应用“建筑业十项新技术”中6大项27个子项,企业科技成果转化11项,科技立项研究2项,形成专利、工法等各类科技成果49项;建设期间,全面落实“四节一环保”绿色施工各项措施要求,最大限度保护了环境,真正做到了高水平设计、高技术建造、高标准管控。

超薄带生产线的投产也填补了多项国内空白,实现了7炉连浇,生产成本每吨减少80元。截至2019年3月底,该生产线已生产超薄带20万吨,产品涉及货架、汽车、农机、集装箱、锯片等领域,实现了国内首条超薄带工业化生产,真正步入了绿色发展、智能制造、精品制造的快车道。

未来,中国二十冶这支“冶金建设国家队”仍将用智慧和汗水凝聚起支持钢铁企业绿色发展的磅礴力量,以高质量发展擦亮“国家队”的金字招牌,为美好蓝天再增添上一笔浓墨重彩的“中冶蓝”。(中国二十冶 高健 钟梅 马丽)