引领绿色钢铁未来

    由首钢国际工程公司总体设计具有21世纪国际先进水平的国家“十一五”重点工程——首钢京唐钢铁厂

    2009年全球钢铁公司粗钢产量排名，中国企业在前10名中占了半数，但我们在和世界钢铁巨头博弈的过程中一度缺乏话语权。国外技术封锁，资源高耗、环保压力与产能过剩等问题成为阻碍中国钢铁工业前进的拦路石。而今，我们已经积累了丰富的生产实践经验，但产品的竞争力始终还处于一种不可超越的“临界状态”，自主研发，技术创新成为我们提升钢铁企业品质、实现中国钢铁业跨越式发展的必经之路。

    首钢搬迁，是中国工业史上的标志性事件，也吹响了中国钢铁走向结构调整和战略转型的号角。“绿色制造、循环经济、环境友好、产品高端”的设计理念，首钢京唐钢铁厂的科技创新成果被普遍应用。

    2009年世界钢铁工业十大新闻中，“首钢京唐钢铁厂集成创新成果”高居第二位。作为国家“十一五”重大工程的总体设计单位，北京首钢国际工程技术有限公司（以下简称首钢国际工程公司）展示了雄厚的科技创新能力。正如首钢总公司董事长朱继民所言：在35年的风雨历程中，首钢设计院（首钢国际工程公司前身）为首钢的发展作出了重大贡献，从首钢的第一炉钢到5500m3世界级特大型高炉，从首钢的小型线棒材到先进的冷热轧生产线，无不凝聚着一代又一代工程设计人员的智慧和心血。

    立志实现在世界钢铁工业领域的“中国创造”，首钢国际工程公司以不断的技术创新引领绿色钢铁的未来。

    中国第一座特大型高炉

    如今，曹妃甸已经矗立起两座世界级的5500m3特大型高炉，处处体现着首钢国际工程公司的自主研发和技术创新。其中，5500m3高炉并罐无料钟炉顶技术的成功应用，打破了一家外国公司在世界范围内的技术垄断，有些关键指标已经超越世界先进水平；创造了高炉煤气全干法除尘技术在特大型高炉上成功应用的世界新纪录；顶燃式热风炉技术在5500m3高炉上的应用，成功稳定实现了1300度的超高风温，是世界炼铁设计史上的一个里程碑。

    高炉并罐无料钟炉顶技术，一直为欧洲某公司垄断。得知首钢京唐钢铁公司打算在5500m3高炉上引进该设备，该公司开出800多万欧元的高价。这激发了首钢人自主研发的斗志。5500m3高炉并罐无料钟炉顶技术研发团队，由具有20多年专业经验的专家苏维、张健等带领，汇集了陈广生、蒋志浩、耿云梅、李俊青等高级工程师，闫树武、梁伟、戴建华、李欣等青年技术人才。研发团队利用各种先进的三维数字化精准设计方法，分析掌握具有国际领先水平的无料钟综合技术。除了极少数传感器和小型轴承选用国外产品，所有设备均在国内制造，关键设备和零部件国产化率达到100%。首钢国际工程公司在该技术项目上拥有完全的自主知识产权，与国外进口的产品相比，性能良好、耐用，而且总体成本仅为国外公司报价的三分之一。目前，首钢国际工程公司已经为国内外高炉提供过近20套无料钟炉顶设备，高炉生产指标一直位于国际前列。并罐无料钟炉顶技术在首钢京唐5500m3高炉上的成功实践，更是实现了我国冶金关键设备技术国产化的突破和飞跃。

    高炉煤气全干法除尘技术的研发和推广，为首钢走向绿色生产、发展循环经济提供了技术保障。2006年，公司专门成立了由教授级高级工程师张福明、高鲁平、张健、毛庆武、韩渝京，青年工程师骨干陈玉敏、章启夫、侯健等组成的“大型高炉煤气全干法除尘技术研发项目组”，针对各种专业难题进行技术攻关。老中青三代人完成了几十项具有自主知识产权的专利技术。该课题获得科技部“十一五”重点科技支撑计划支持，由首钢国际工程公司主编的《高炉煤气干法袋式除尘设计规范》，成为国家标准。该技术在首钢京唐高炉的应用实践中，每年可节约循环水量2500万吨、新水130万吨，节电 2000×104千瓦时，比湿法多发电约6000×104千瓦时，节约了焦炭，省去废物处理成本，附带经济效益甚至超过了直接经济效益。首钢国际工程公司作为这一技术的拥有者，在相关领域具备了绝对的话语权。

    提高热风炉的热风效率一直是个现实问题。在公司副总经理张福明的领导下，炼铁室主任毛庆武、主任助理钱世崇、主管设计师梅从华，高级工程师倪苹、范燕，工程师李欣、银光宇、许云等骨干组成设计团队，为创造高效低耗、长寿清洁的炼铁环境贡献才智。经过艰苦的技术攻关，项目团队成功设计出拥有自主知识产权的BSK新型顶燃式热风炉。相对于传统热风炉，“顶燃式”节约了20%~30%的钢材、15%的耐火材料和20%的投资；实现了空气与煤气的充分混合，烟气中一氧化碳含量仅为0.0016%，比德国环保标准要求低了80%，提高了5%的热效率。作为一项具有投资低、环保节能、流程简便等优势的技术项目，该技术先后在首秦、重钢、印度BIL等高炉工程中应用。5500m3高炉中的技术实践，证明首钢国际工程公司已经完全能够独立承揽设计、总包改造相关项目。

    两座中国最大的高炉，应用了68项创新技术；而整个首钢京唐钢铁厂比较典型的技术创新共有220多项，其中依靠自主研发、自主集成的占三分之二，由我们国家自己制造的设备占整个工程设备重量的91%。这两座世界级的特大型高炉，必将成为中国钢铁工业历史上的丰碑。

    不断传承的“2160精神”

    1978年，国务院决定投资214亿元，从日本引进成套设备建设上海宝钢。但是，当时宝钢轧出的钢板板宽最大尺寸为2000mm，我们制造汽车还得从日本进口“2160mm”钢板。“敢为人先”的首钢人，从那时起，就开始立志建设2160热轧生产线。

    80年代末，首钢迎来自行建设“2160热带轧机”的机遇，首钢设计院开始长达三年多的前期方案规划工作，正准备大展身手的时候，因种种原因，项目未能实施。“首钢必须有自己的热带、冷带轧机！”2005年，“2160工程”项目重新启动，首钢国际工程公司再次接过这个重担。

    大型地下箱型基础设计，是2160热轧建设面临的首个技术难关。有专家说：“2160热轧工程地下箱型基础就是一个长500多米、宽近100米、高10米的超大型地下室，承载着百万吨的地面设备和厂房。这么大的地下室，从设计要求上，居然不允许存在任何伸缩缝，其建模计算难度非常之大”。此前，国内没有一家设计院敢啃这个硬骨头。

    首钢国际工程公司土建室成立了一个由室主任袁文兵牵头，包括宁志刚、朱传祥、李雪梅、张孝轮等多名技术骨干组成的攻关团队攻克了难关。国内的软件无法将巨型的设备基础、边界荷载条件等情况完全建模，而国外公司对于此项技术也严格保密。团队提出以“区别情况，分别对待”的方案解决问题，最终设计成功。其中，仅大型地下箱型设备基础的模板图设计就为首钢节省了300多万欧元的设计费。宁志刚等成员在吸取同类型工程建设经验的基础上，采用新的钢筋材料和布局安排，实现地下箱体、厂房结构的用钢指标比国内同类工程降低30kg/m2，节约工程投资两千多万元。这是国内第一家自主完成的超大型土建箱体设计，开创了国内新纪录。

    轧钢、总图、电气自动化等多个团队均在这场“为首钢圆梦”战斗中奉献着才能和智慧。2007年，首钢迁钢2160热轧工程投产之时，首钢国际工程公司的很多员工都流下热泪。如今，在攻坚过程中，首钢国际工程公司上下展示出的“2160精神”，穿越了时间和空间，伴随着技术和产品的更新换代升级，为首钢京唐钢铁厂的建设提供着自主创新的动力与源泉。

    “首钢京唐钢铁厂将以汽车板材和船用板材，迈入全球高端钢材市场，可以和任何一个世界钢铁巨头掰掰手腕。”首钢京唐钢铁公司一位负责人的豪言壮语，让每位拜访者都心潮澎湃。绿色、高效的创新理念已经让首钢京唐钢铁厂拥有了放眼世界的信心和气魄。

    在首钢京唐钢铁厂的设计过程中，首钢国际工程公司成立了由副总经理兰新辉挂帅的海水淡化系统技术开发课题组。集合了以动力设计室主任寇彦德为组长，由水道、热力、电气及自动化专业技术骨干组成的项目团队。经过大家的调研和实验，进行了技术革新，使吨水运行成本同比下降2~3元，该创新已经申请了国际发明专利。设计还将浓盐水送往盐场等地晒盐，实现综合利用，进一步降耗减排。团队首次应用低温多效工艺，有效利用了钢铁厂的多种蒸汽能源，达到世界先进水平——不仅节约了淡水资源，还减少了海水淡化的运营成本，提高了钢铁冶炼过程的用水安全性，对其它行业都具有借鉴意义。

    钢铁生产的过程中，运输技术是关键的一环。为了实现现代冶金工艺所追求的高效益、低耗能目标，首钢国际工程公司副总经理张福明带领文彬、向春涛、范明皓、王金美、李勇、张德国等技术专家组成了实力雄厚的设计团队，着手研发“一包到底”的铁水运输技术。他们用细致的分析运算解决了轨道、路基、道岔设计等各种难题。最终，“一包到底”技术的成功应用，一次性节约工程投资大约1500万元，每年减少生产运营费用约4220万元，每年可节约16.85万吨标煤，每年可减少烟尘排放约4700吨，取得了巨大的经济和环保效益。

    作为在棒线材、板材、热带、冷轧等方面均拥有丰富工程业绩的设计单位，首钢国际工程公司开始在钢卷成品运输等领域动起了脑筋。公司副总经理李春生带领韦富强、刘宏文、刘燕、刘芦陶等技术专家组成的技术团队创新性的开展研究，成功开发出具有完全自主知识产权的“双排式托盘运输系统”成套技术。该技术不仅成功应用在迁钢、京唐等热轧生产线上，也很快受到宝钢、中钢等其他钢铁企业的关注，主动寻求技术合作。

    如今，中国钢铁工业面临着从性能、质量到成本、环境等方面的挑战。建立高效、低成本、循环利用、清洁生产的钢铁生产体系，是现代化钢铁工业的大势所趋。首钢京唐钢铁厂在这方面已经成为我国钢铁产业的示范和榜样。首钢国际工程公司作为首钢京唐钢铁厂的总体设计单位，在钢铁厂规模定位、产品定位、技术创新等方面，不断思考和提升了“工艺现代化、装备大型化、生产集约化、产品精品化、资源循环化、环境清洁化、流程紧凑化、效益最佳化”等设计规划理念。

    目前，首钢国际工程公司还在为首钢京唐钢铁厂这座“钢铁航母”保驾护航。相信在不久的将来，在曹妃甸的深水港口，这艘巨型钢铁战舰，将带着总理的关心和挂念，在世界钢铁海洋乘风破浪，纵横驰骋。

    （朱小军 张存保 刘畅）