□山東省冶金設計院股份有限公司董事長(cháng) 魏新民
山鋼日照精品基地項目于2008年開(kāi)始籌備， 2013年獲國家發(fā)展改革委的批復，2015年9月進(jìn)場(chǎng)施工，2019年6月順利建成投產(chǎn)。在山鋼集團公司和山鋼日照公司的指揮下，山冶設計勇挑重擔，不辱使命，用敢為人先和勇于擔當的氣魄，傾力打造以綠色、智能、信息化為顯著(zhù)特征和時(shí)代氣息的鋼鐵生產(chǎn)基地，將一座具有世界一流水平的鋼鐵夢(mèng)工廠(chǎng)屹立在了世界的東方。
勇挑重擔，樹(shù)立堅定信念
建好日照精品基地工程
山鋼日照鋼鐵精品基地是山鋼集團按照山東省政府“資產(chǎn)重組、淘汰落后、調整布局、提升檔次”的總體要求，實(shí)現自身“突出沿海、優(yōu)化內陸、精品與規模并重”發(fā)展戰略的核心工程，同時(shí)也是山鋼集團面臨嚴峻形勢實(shí)現“破繭重生”的生命工程。
山鋼日照鋼鐵精品基地年產(chǎn)鐵810萬(wàn)噸、鋼850萬(wàn)噸、鋼材790萬(wàn)噸，主要產(chǎn)品為高附加值的熱軋薄板、冷軋薄板、鍍層鋼板及寬厚板等。其主要建設內容有：1座環(huán)保型智能原料場(chǎng)、4座7.3m58孔大型頂裝焦爐、2臺500m2燒結機、1條年產(chǎn)150萬(wàn)噸鏈箅機-回轉窯球團生產(chǎn)線(xiàn)、2座5100m3高爐、4座210噸轉爐煉鋼連鑄車(chē)間、1條2050mm熱連軋機生產(chǎn)線(xiàn)、1套3500mm爐卷軋機、1套4300mm寬厚板軋機、1條年產(chǎn)80萬(wàn)噸推拉式酸洗機組生產(chǎn)線(xiàn)、1條2030mm酸軋聯(lián)合生產(chǎn)線(xiàn)、1條熱鍍鋅處理線(xiàn)、2條連退處理線(xiàn)等主要冶金生產(chǎn)設施以及2臺25MW高爐余壓發(fā)電機組（TRT）、2座220kV總降壓變電站及海水淡化、石灰焙燒、制氧站、冶金渣利用、焦爐煤氣制LNG、檢化驗中心、維修中心、鐵路站場(chǎng)、原料碼頭和成品碼頭等公用輔助配套設施。
面對山鋼日照鋼鐵精品基地高技術(shù)要求、龐大繁重的工作任務(wù)，山冶設計上下堅定信心、眾志成城，按照“運營(yíng)成本低、經(jīng)濟效益好、盈利能力強”的工程建設總體要求，發(fā)揚“特別能戰斗、特別能吃苦、特別能奉獻、特別能打硬仗”的優(yōu)良傳統和“真誠設計未來(lái)，精品構建永恒”的核心理念，以冶金流程工程學(xué)為理論武器，下定最大決心、拿出最優(yōu)技術(shù)、建設最佳工程。
不辱使命，
對照國際一流標桿創(chuàng )新工程建設
山冶設計作為該基地總體規劃、設計管理及高爐、燒結、焦爐的總承包單位，帶領(lǐng)設計團隊應用創(chuàng )新技術(shù)138項，集眾智把項目建設成為了綠色發(fā)展、邁向智能的、具有持續競爭力的現代化一流鋼鐵生產(chǎn)基地，成為我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)結構調整的典范工程。近日，山鋼日照鋼鐵精品基地項目被評為“十三五”鋼鐵工業(yè)創(chuàng )新工程。
為向山鋼集團精準決策提供依據，山冶設計在山鋼領(lǐng)導下，自2009年起科學(xué)務(wù)實(shí)地開(kāi)展了項目可行性研究。其總體設計主要內容包括：整個(gè)建設項目的組成、功能、目標和規模及建設條件、設計依據和設計原則以及總工藝流程、總體布局和總體建設方案；各單項工程的設計概括、工程環(huán)保、勞動(dòng)安全衛生等設計方案及整個(gè)工程的初步概算和投資效益分析等。
自承擔該項目設計管理工作以來(lái)，山冶設計確定在山鋼日照鋼鐵精品基地擬采用專(zhuān)利技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)138項，為業(yè)主提出眾多降低工程投資、降低運行成本、減少用地等好的建議并獲得業(yè)主認可。
山冶設計承擔了該項目全廠(chǎng)公輔工程設計、全廠(chǎng)地基處理設計、2050mm熱連軋工程設計，總承包了2×5100m3高爐工程、2×500m2燒結工程、4×58孔7.3m焦爐工程及35MW煤氣發(fā)電等工程。其中，焦爐被中國金屬學(xué)會(huì )鑒定為國際先進(jìn)；高爐被評為國家優(yōu)質(zhì)工程獎，生產(chǎn)指標在同級別高爐中領(lǐng)先。
勇于創(chuàng )新，實(shí)施精準流程設計
鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運行源于設計，制造流程的優(yōu)劣、結構合理與否，將綜合影響產(chǎn)品的成本、投資、生產(chǎn)效率、投資效益、過(guò)程排放與環(huán)境效益等技術(shù)經(jīng)濟指標，并直接關(guān)系到企業(yè)的生存與發(fā)展。
山冶設計突破靜態(tài)、假設的傳統設計思路，以冶金流程工程學(xué)理論為指導，實(shí)施了充分發(fā)揮鋼鐵企業(yè)“三大功能”的頂層設計與動(dòng)態(tài)-精準的流程設計實(shí)踐，不僅為建設提供圖紙和有關(guān)參數，還為鋼廠(chǎng)的運行設計出動(dòng)態(tài)運行的規則。
簡(jiǎn)捷優(yōu)化的物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò )與動(dòng)態(tài)匹配設計。山冶設計在該項目設計中，一是深入理解冶金流程工程學(xué)鋼廠(chǎng)動(dòng)態(tài)運行的“三要素”—— “流”“流程網(wǎng)絡(luò )”和“程序”的新概念，最大限度地規范并縮短鐵素物質(zhì)流，尤其是高溫鐵素物質(zhì)流的流動(dòng)路徑，減少物流作用的交叉干擾。在此簡(jiǎn)捷優(yōu)化的流程架構下，該項目實(shí)現噸鋼0.665m2超低用地面積，同時(shí)降低“三通一平”費用，減少搬遷量；在物流上規避物質(zhì)流、介質(zhì)流搬運過(guò)程中的遠距、迂回或折返及落地弊端，縮短主要皮帶距離1100m、減少主電纜長(cháng)度4500m、縮短主煤氣管道2000m，減少了投資，降低了運行成本。二是鋼鐵生產(chǎn)流程關(guān)鍵界面設計以?xún)?yōu)化的“界面技術(shù)”創(chuàng )新、流程網(wǎng)絡(luò )合理化和車(chē)間運行的動(dòng)態(tài)Gannt圖等運行程信息化為基礎，促進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)流程動(dòng)態(tài)-有序、協(xié)同-連續運行。
按質(zhì)按需精準供應的能量流網(wǎng)絡(luò )設計。根據冶金流程工程學(xué)理論，山冶設計在確定物質(zhì)流動(dòng)態(tài)運行結構的同時(shí)，對該項目生產(chǎn)過(guò)程中的一次能源和二次能源、余熱余能進(jìn)行能量流的網(wǎng)絡(luò )化設計，合理使用不同品質(zhì)的能源介質(zhì)，實(shí)現能源價(jià)值最大化，提高能源轉換效率，及時(shí)、充分地回收余熱余能，形成全廠(chǎng)性的能量流網(wǎng)絡(luò )及其控制運行程序等。
山冶設計在該項目物質(zhì)流運行有序基礎上，進(jìn)一步推進(jìn)能量流網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化達到模式優(yōu)化、節能減排：采用節能新技術(shù)、新工藝，減小煤氣用量，熱軋加熱爐采用蓄熱燃燒，純燒高爐煤氣；優(yōu)化煤氣用戶(hù)配置，工藝剛性用戶(hù)與緩沖用戶(hù)協(xié)調運行；煤氣高附加值利用，全廠(chǎng)煤氣用戶(hù)優(yōu)先考慮使用高爐煤氣，轉爐煤氣被替代焦爐煤氣去生產(chǎn)LNG，尾氣生產(chǎn)無(wú)水氨，創(chuàng )造了可觀(guān)的經(jīng)濟效益；采用短距離高壓供電技術(shù)，并結合總圖調整和優(yōu)化，既保證了供電可靠性、操作靈活性，又降低了投資；在高效能源轉換技術(shù)與能源利用技術(shù)集成應用的基礎上，設置能源中心，做到根據能源發(fā)生源和主要用戶(hù)的生產(chǎn)使用節奏進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調整，實(shí)現能源高效轉化和高效利用。
環(huán)境友好的工藝及廢棄物資源化利用功能設計。山冶設計在充分認識鋼鐵生產(chǎn)流程特點(diǎn)的基礎上，在環(huán)境友好的前提下以構建適度區域范圍內的工業(yè)生態(tài)鏈為目標，按照產(chǎn)品加工鏈、能源利用鏈、物流運輸鏈、資金增值鏈和知識延伸鏈的關(guān)系，逐步形成區域性工業(yè)生態(tài)園區，推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。該項目環(huán)?？偼顿Y達64.7億元，實(shí)現了超低排放。
物理側優(yōu)化的智能化設計。鋼鐵企業(yè)智能化要與數字化物理融合系統的概念相對接，在物理系統中制造流程是根，要突出“流”“流程網(wǎng)絡(luò )”和“運行程序”的概念，特別是優(yōu)化的物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò )、能量流網(wǎng)絡(luò )和信息流網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)同運行。鋼鐵企業(yè)智能化不只是數字信息系統，不能僅從數字化一側來(lái)推動(dòng)企業(yè)智能化，而是必須高度重視物理系統的研究，必須是“三網(wǎng)協(xié)同”的信息物理系統。
在該項目設計中，山冶設計按照數字化物理融合系統的概念，開(kāi)展“管理流程創(chuàng )造暨信息化頂層設計”，對內簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程，實(shí)現扁平化管理，對外縮短與用戶(hù)的距離，延伸服務(wù)觸覺(jué)，實(shí)現“產(chǎn)品、服務(wù)”的目標；利用大數據，建設智能協(xié)同管控中心，搭建生產(chǎn)、物流、能源、安全環(huán)保、設備運行等管控一體的信息化核心平臺，重點(diǎn)將生產(chǎn)指揮中心和能源管控中心進(jìn)行有機整合，實(shí)現與ERP、MES、BI等信息系統的無(wú)縫集成，系統之間信息共享，實(shí)現智能化工廠(chǎng)管控；通過(guò)采集自動(dòng)化系統運行及診斷數據、設備運行及操作數據，并進(jìn)行大數據分析，形成設備運行的診斷、預測等功能，實(shí)現精準維檢。
另外，在頂層設計的基礎上，山冶設計集成、集中監控無(wú)人值守、智能化料場(chǎng)、燒結智能化專(zhuān)家系統、高爐專(zhuān)家系統、鐵鋼零界面智能調度系統、一鍵式智能煉鋼、鋼卷庫智能管理等信息化和智能化技術(shù)，為該項目流程智能化運行提供了技術(shù)基礎。
實(shí)現預期，為業(yè)主創(chuàng )造價(jià)值
作為世界一流現代化鋼鐵生產(chǎn)線(xiàn)的山鋼日照鋼鐵精品基地，實(shí)現了投資省、效率高、熱試投產(chǎn)即達產(chǎn)、達產(chǎn)即達效，同時(shí)實(shí)現產(chǎn)品大綱全覆蓋，創(chuàng )造了國內同類(lèi)企業(yè)工程建設的新紀錄。
該項目各工序能耗達到國內領(lǐng)先水平：煉焦耗熱量為2330kJ/kg濕煤（7%H2O），優(yōu)于國內特級焦爐水平；高爐焦比352kg/t，利用系數達到2.21；噸鋼綜合能耗達到608kg；所有污染物排放達標率為100%，廢水實(shí)現零排放。
從投產(chǎn)開(kāi)始，山鋼日照鋼鐵精品基地生產(chǎn)調試全部按實(shí)單運行，成為國內第一家用實(shí)際訂單投產(chǎn)的鋼鐵企業(yè)，訂單驅動(dòng)、柔性制造生產(chǎn)組織模式達到行業(yè)先進(jìn)水平；工廠(chǎng)生產(chǎn)智能化水平高，人均產(chǎn)能達到1600噸，噸鐵成本低于行業(yè)平均水平，初步彰顯了競爭實(shí)力。
山鋼日照鋼鐵精品基地后發(fā)優(yōu)勢、區位優(yōu)勢、技術(shù)裝備的優(yōu)勢等集中顯現，使其成為綠色、高端、智能、高效的世界一流鋼鐵強企。
《中國冶金報》（2020年09月03日 04版四版）
