高端、绿色、智能，大咖众论未来钢铁技术

“面对新一轮科技革命和产业变革，我们有责任探索和塑造钢铁行业的未来。高端化、绿色化、智能化已经成为钢铁行业发展的新趋势，尤其是绿色化，可能会给钢铁行业带来革命性的变化。”9月2日，在第十三届中国国际钢铁大会“未来钢铁技术”论坛环节上，论坛主持人、中国钢铁工业协会副会长唐祖君表示，在此背景下，我们不仅关注如何通过技术创新提升生产效率，更着眼于如何推动行业的可持续发展。

论坛上，中信泰富特钢集团股份有限公司董事长钱刚、包头钢铁（集团）有限责任公司董事长孟繁英、中国冶金科工股份有限公司副总裁曲阳、达涅利集团首席执行官贾科莫、西马克中国总裁兼首席执行官郎崇道、普锐特冶金技术中国首席执行官柯特、株式会社TMEIC副总裁-总工程师坂田昌彦围绕高端化、绿色化、智能化，交流分享了钢铁技术的发展现状和趋势，展望了钢铁技术的发展方向。

钢铁企业近年来在高端化、绿色化方面有哪些技术创新和突破？

“我们始终深耕特钢，应该说在特殊钢的材料方面取得了一定成效。中信特钢和南钢拥有工信部单项冠军产品4个；齿轮钢已经连续14年全球产、销量第一；可生产最大直径1.32米的连铸圆坯、最细直径0.045毫米的多晶硅切割钢丝、最高强度2200兆帕的大桥缆索钢……”钱刚首先介绍了中信特钢和南钢在高端化钢铁材料方面取得的成绩，他表示，中信特钢和南钢在绿色低碳方面也做出了示范。“我们秉承绿色发展的理念，不断研发应用新技术，落实到‘绿色制造、制造绿色’上来。比如生产氢能、核电、光伏用材料，生产长寿命材料、高强度材料、轻量化材料等；推进光伏发电并进行风光储一体化建设，目前中信特钢已建成150兆瓦光伏发电项目，另有120兆瓦项目在建；兴澄特钢正在启动建设绿色特钢标杆项目，建成后兴澄特钢电炉钢比例可从现在的12%提高到21%；靖江特钢正在推进建设50万吨近零碳排电炉；同时联合北京科技大学对近零碳排电炉冶炼技术进行进一步研究。”

“包钢和其他钢企可能有所不同，我们的矿山拥有丰富的稀土、萤石资源等。近年来，包钢的技术创新主要体现在三个方面。一是围绕资源端的创新，即如何更好地利用包钢特有的铁、稀土、萤石等资源优势；二是围绕资源循环利用端的创新，如对钢渣、脱硫产品的综合利用等；三是围绕材料端的创新，尤其是稀土相关材料的生产，在提高强度，降低重量等方面正在做相关的研发。”孟繁英介绍，“包钢在绿色化方面也持续发力。如大力建设绿电项目，自有矿山有望从明年起全部使用绿电；使用氢能或电能运输车辆；利用自身稀土资源生产优势，推动永磁电机替代等。”围绕未来钢铁技术创新如何推动整个产业的升级，孟繁英表示，一是需要通过标准来引领发挥协同作用，实现产业链上下游共赢；二是材料的创新要围绕产业的转型升级，探索和研发配合未来产业发展的材料；三是从钢铁前端的矿石采选到产品的循环利用，在整个过程中都要探索通过减量化来提高效能的办法。

冶建企业和装备制造企业为钢铁行业高端化、绿色化发展提供了哪些支撑？

“中冶集团已形成以采、选、烧、铁、钢、轧为主体的，绿色化、智能化为两翼的‘一体两翼’的产业研发布局方向，‘十四五’以来，我们针对钢铁行业的发展和变化，确定了181个重点研发方向，形成了中冶的‘181计划’。”曲阳表示，钢铁行业高效化发展在全行业体系里现在可以说是做得最优的，中冶集团为钢铁工业的能、质提升，绿色化、智能化发展做出了自己的贡献。“在工艺端，我们做了氢基竖炉，在氢的制、储、用等方面做了11项研发布局，都取得了突破性进展，如张宣高科120万吨氢冶金示范工程成功落地等。另外，高效短流程的非高炉炼铁领域，也完成了大规模的实验室设计。在节能减排方面，中冶京诚突破实现了全国首个转炉全余热烟气回收，200度以上的烟气显热实现了全回收；同时，通过无酸除鳞技术的开发，实现了取向硅钢表面氧化铁皮去除率达98.8%的突破……”

“现在不仅仅需要有新的产能、新的产品，还要有高端化的产品，同时还需要让产品更具有竞争力，具有长成本优势，才能够在低迷的困境中生存。”贾科莫认为，钢铁行业现在处于一个比较困难的阶段，但创新和技术能够帮助行业走出困境，走出低谷。“比如全球都在推进螺纹钢生产的无头轧制技术，通过新的短流程工艺，能够显著降低工序成本并提高收得率。与此同时，向绿色化和智能化转型，我认为这些工艺技术革新能够帮助螺纹钢企业更好地应对目前的困难。”

“我们的客户今天所需要的不再是只能让他们提高产量的技术，而是帮助他们实现从‘制造’到‘质造’，提质增效、保持盈利的解决方案。他们需要的是全生命周期合作伙伴。凭借我们自身掌握的综合专业知识，西马克具备为客户提供全生命周期支持所需的一切条件。”谈到西马克如何协助中国钢铁企业优化产能结构，提高市场竞争力并保持利润增长，郎崇道说，“中国正在推进实现‘双碳’目标，钢铁行业低碳转型势在必行，这需要产业链所有利益相关者共同努力。通过EASyMelt、CSP®Nexus等创新技术，以及更多数字解决方案、可持续发展和监管框架方面的合作，西马克将持续致力于帮助客户减少钢铁生产碳足迹，与各方携手共同为中国钢铁行业铺就一条更绿色、更可持续的未来之路。”

“现在，低碳转型和绿钢生产已经成为钢铁行业长远发展的关键，它也代表着如何去应对当前的挑战，能够在提升质量效率和灵活性的同时，更好地应对原材料和投资成本的上涨。”柯特表示，普锐特希望能够实现整个产业链的协同共赢，在这方面已经有了长足的进展。“我们一直不断投入努力开发新的绿色技术，同时也和客户一起，不断开发新的产品，开拓新的产品应用场景。另外，普锐特也努力在各个环节提升能源使用效率，开发新的材料进行技术改进，并积极推动能源转型。”他举例，普锐特在全球已经有12条ESP业绩线，在中国有9条ESP生产线。“未来，我们还将继续支持中国钢铁行业的转型，持续为行业提供合作解决方案，在整个产业链上创造我们的价值。”柯特说。

“要实现绿色化的发展，在核心电气产品和自动化控制技术我们需要有更多的创新，比如符合绿色、低碳要求的高强度钢、电动汽车用钢等高性能材料需求量增加且轧制难度高，依赖人工技能的操作也在增加。”坂田昌彦表示，“TMEIC作为全球知名的核心电气设备提供商及自动化系统解决方案提供商，开发了应用先进检测装置的智能控制技术，高度智能自动化将有助于减少依赖人类技能的操作及干预，提高生产效率、稳定产品质量。比如，我们充分利用图像分析技术来检测和控制不稳定的现象，如有效解决带钢跑偏、弯曲、翘曲等。我们通过应用数字技术开发了数据监测和诊断技术，这将有助于预测性和预防性维护的自动化，并有助于解决人力资源问题。同时，我们也开发了网络物理系统(CPS)进行能源预测和轧制运行状态优化，该系统通过模拟预测轧制能耗，并计算出最佳的操作参数，减少人类技能依赖，以减少能耗，同时保持产品质量稳定。”

钢铁企业科技创新、数字化转型呈现加速之势，在既有成绩的基础上，企业该如何精益求精，取得更大进步？

“智能化方面，我们这几年投入比较大，尤其是南钢在将近10年的时间内投入了几十亿元。此外，兴澄特钢在去年被评为世界首家特钢‘灯塔工厂’；大冶特钢460钢管数字化工厂、青岛特钢高速线材厂、铜陵特材焦化厂都被工信部评为智能化示范工程。”钱刚介绍，“在品种研发方面，兴澄特钢智慧研发在性能预测方面有了大幅提升，新品开发的时间从15天缩短到7天，缩短了一半，开发成功率也提高了80%，这些智能化投入成效比较明显。”

“包钢白云鄂博铁矿通过引入先进的5G、人工智能等技术，对矿业生产过程进行全面管理、智能调度，实现了生产过程的可视化、信息化和智能化，从而显著提高了矿山的生产效率、经济效益和本质化安全水平。”孟繁英以包钢自身智能制造实际为例讲道，“除了为钢铁产线流程做数字化改造之外，包钢还做了许多算力相关工作，目前正尝试建设一个算力系统，以期在满足自身需要的同时还能为其他更多需要复杂算力的企业搭建基础。”

“全球化背景下，中冶集团通过‘一进一出’提升技术创新水平。”曲阳说，“‘出’就是‘走出去’，中冶集团跟随中国钢企走出国门在海外建厂，致力于把中国自己研发的核心钢铁冶金技术和装备带到海外；‘进’就是‘引进来’，达涅利、西马克、普锐特、TMEIC都是中冶集团的长期合作伙伴，中冶集团通过EPC总承包，将他们的高端装备和先进设计理念引进国内，推动中国钢铁更好融入全球市场。技术标准化也是中冶集团一直坚持做的，我们致力于把中国钢铁领域的技术标准经由‘一带一路’倡议，通过国际合作，带到海外、推广至全球，进而推动形成一个更高水准、国际间互认的中国钢铁设计及装备技术标准体系，让更多的伙伴合作互动起来，实现全球钢铁产业链更好发展。”

“大量新技术每隔10年就会涌入市场。遵循此规律，必须不断拓展创新的广度和深度。值得注意的是，在技术不断更新的同时，企业也必须注重提升产线的生产灵活度、降低工序成本、提高收得率、提高生产效率。如此才能在周期性市场变化中更灵活地调整战略，更好地适应市场挑战。”贾科莫说。

“为了减少碳排放和满足严格的环境标准要求，中国钢铁行业正在积极采用创新技术和可持续举措进行变革。中国钢铁工业协会发起建设的钢铁行业环境产品声明平台在2022年正式上线，以促进钢铁行业的绿色低碳发展。在此方面，西马克集团拥有Viridis能源与可持续发展套件，这是一个全面的数字解决方案，能够灵活跟踪企业碳足迹和产品碳足迹并提升能源效率。相信西马克集团与中国钢铁工业协会以及中国本地的钢铁公司在此领域有巨大合作潜力。”郎崇道表示。

“在中国钢铁行业的智能化改造进程中，普锐特一直积极参与，助力中国企业提高智能化水平。普锐特致力于用智能工具帮助客户企业提升生产率及产品盈利能力。一方面是搭建质量流程优化系统，帮助客户收集全流程生产数据，进而提升产品质量；另一方面是搭建中央运行系统，旨在通过同一个操作点进行机械操控，提升生产效率。此外，我们还能提供铸造能力提升方案。围绕这一点，我们目前正在与河钢等企业展开合作，让轧制流程更稳定。”柯特表示。

“未来需要做的事情还很多。希望产业链上下游联起手来，大家共同努力，把整体智慧化水平向上再抬高一个台阶。”孟繁英最后表示。

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