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于勇:什么是新型鋼鐵工業(yè)?

  • 2014年11月26日 10:21
  • 來源:中國鐵合金網(wǎng)

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  • 關(guān)鍵字:鋼鐵
[導讀]“中國正處于整個產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新型工業(yè)化交匯的歷史性時期,再按照傳統(tǒng)方式搞工業(yè)化已經(jīng)不行了。”近日,中國工程院院士干勇表示,“必須結(jié)合當前的新型工業(yè)化特點,利用新的信息技術(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。”


“中國正處于整個產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新型工業(yè)化交匯的歷史性時期,再按照傳統(tǒng)方式搞工業(yè)化已經(jīng)不行了。”近日,中國工程院院士干勇表示,“必須結(jié)合當前的新型工業(yè)化特點,利用新的信息技術(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。”

他認為,在這樣一個特殊的歷史時期,中國的鋼鐵產(chǎn)業(yè)應高度重視信息技術(shù)的作用,不斷調(diào)整、完善和創(chuàng)新現(xiàn)代鋼鐵流程,生產(chǎn)綠色生態(tài)鋼鐵產(chǎn)品,提高能源利用效率,推動鋼鐵工業(yè)綠色發(fā)展。

新興信息技術(shù)引領(lǐng)鋼鐵流程升級

干勇表示,“十三五”期間,信息技術(shù)在鋼鐵工業(yè)流程工藝技術(shù)發(fā)展中的引領(lǐng)作用將更趨明顯。他認為,從“十一五”到“十二五”期間,我國鋼鐵流程技術(shù)的改造和調(diào)整是成功的。“十一五”期間,我國鋼鐵流程技術(shù)發(fā)展的重點是新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù),實現(xiàn)了潔凈鋼高效低成本的生產(chǎn)。“十二五”期間,我國的鋼鐵流程在資源能源的合理利用和重點工序的節(jié)能減排上進一步升級,重點發(fā)展鋼廠關(guān)鍵界面物質(zhì)流、能量流協(xié)同優(yōu)化技術(shù)。“下一個5年~10年,必須考慮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型信息技術(shù)的應用———鋼鐵生產(chǎn)全流程泛在感知網(wǎng)絡技術(shù)。”干勇說。

干勇指出,泛在感知網(wǎng)絡技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)全流程智能制造系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。它可以進一步降低流程制造業(yè)的生產(chǎn)成本,提高勞動生產(chǎn)率。其目標是利用下一代網(wǎng)絡的開放性和無所不在的人機交互性,開發(fā)安全、智能、有效的基于物聯(lián)網(wǎng)的下一代鋼鐵生產(chǎn)過程控制系統(tǒng),除具備過程設定與控制的基本功能外,還具備快速故障診斷、專家系統(tǒng)和人工智能優(yōu)化、上下級系統(tǒng)與上下級工序的優(yōu)化協(xié)調(diào)、能量流網(wǎng)絡化、物料智能跟蹤與質(zhì)量跟蹤等功能。“要利用我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢,引導下一代鋼鐵生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)革新的時代潮流!”干勇指出。

重點發(fā)展五大綠色鋼鐵示范工程

低碳經(jīng)濟下,節(jié)能減排、綠色發(fā)展將始終貫穿于鋼鐵流程技術(shù)改造和調(diào)整升級的過程之中。

據(jù)了解,國際上先進的鋼鐵流程能效約60%,電爐短流程產(chǎn)量比約30%。“高能效低排放鋼鐵流程對鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和節(jié)能減排具有重要意義。”干勇指出。為了實現(xiàn)流程能效由目前的45%左右提高到60%、噸鋼排放減少5%的目標,實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)綠色發(fā)展,須重點發(fā)展5個方向的引領(lǐng)示范性工程。

一是生產(chǎn)鋼鐵綠色產(chǎn)品。

二是大力提高能源利用效率,節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)集成優(yōu)化創(chuàng)新工程。如將焦化工序近年來的先進技術(shù)集成建設一條示范線,可大幅度改善環(huán)保,提高生產(chǎn)效率,將為我國綠色、低碳的焦化生產(chǎn)闖出一條新路。

三是利用清潔能源,研發(fā)應用鋼鐵生產(chǎn)低碳技術(shù)創(chuàng)新工程。充分發(fā)揮鋼鐵工業(yè)能源轉(zhuǎn)換功能,創(chuàng)新應用煤氣重整、太陽能及風能等清潔能源技術(shù),減少鋼鐵生產(chǎn)全過程的炭石燃料消耗及溫室氣體。

“臨海鋼鐵企業(yè)應積極發(fā)展海水淡化技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)不只是解決一些鋼廠自用淡水的方法,而且是調(diào)節(jié)能源價格和梯度利用的杠桿,是提高能源轉(zhuǎn)換效率的重要一環(huán)。”干勇強調(diào)。

四是多產(chǎn)業(yè)協(xié)作,資源循環(huán)高效利用綠色產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新工程。如建立以鋼廠為核心的區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟鏈,使鋼鐵與石化及其他行業(yè)、社會之間實現(xiàn)生態(tài)鏈接,鋼廠的副產(chǎn)品、余熱余能等可以作為石化、化工、建材、電力等行業(yè)的原料,而其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢鋼、廢塑料以及城市污水也可以循環(huán)至鋼鐵廠內(nèi)進行消納處理。

五是運用安全的信息化技術(shù),優(yōu)化監(jiān)控管理及生產(chǎn)控制系統(tǒng)。優(yōu)化升級能源管控中心,以信息化手段建設能源環(huán)保一體化監(jiān)控及管理系統(tǒng)。

“提高能源利用效率,實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的綠色發(fā)展,這是現(xiàn)代鋼鐵流程發(fā)展的目標。”干勇指出。

據(jù)干勇介紹,我國在“十三五”期間擬開發(fā)一些關(guān)鍵技術(shù),如煤氣高效轉(zhuǎn)化應用技術(shù)。通過該項技術(shù),可以從焦爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣中提取氫氣,可以利用高爐噴吹焦爐煤氣煉鐵,還可以使低品位煤氣高效清潔燃燒。

低品質(zhì)余熱利用技術(shù),其中包括對高溫焦炭和燒結(jié)礦顯熱高效回收利用,對焦爐荒煤氣顯熱回收與利用,對爐渣(煉鐵、煉鋼)顯熱回收與利用,對低溫余熱(煤氣、水等)資源回收利用。低成本煉鋼技術(shù),如轉(zhuǎn)爐用中、高磷鐵水煉鋼,直接還原鐵+廢鋼電弧爐煉鋼。高速連鑄與直軋技術(shù),如利用高速連鑄生產(chǎn)無缺陷鑄坯,高溫鑄坯熱送、熱裝,高溫鑄坯直軋的銜接與匹配技術(shù)。

高端生態(tài)鋼鐵產(chǎn)品技術(shù)亟待提升

鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展的一個很重要的方面,就是生產(chǎn)“生態(tài)鋼鐵產(chǎn)品”,這也是當前我國鋼鐵工業(yè)的主要技術(shù)創(chuàng)新方向。

干勇介紹,大時間尺度優(yōu)化用能是生態(tài)(鋼鐵)產(chǎn)品的理念。在性能方面,生態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝技術(shù)須具備高效、精確控制、清潔生產(chǎn)模式的特點,最終制品須高效、節(jié)能、減排、減量;具有較長的使用壽命;符合循環(huán)經(jīng)濟模式的可回收與再利用要求;體現(xiàn)使用性能—生產(chǎn)成本的綜合優(yōu)化。

例如,國外已開展研發(fā)的700攝氏度試驗電站(示范機組、先進超超臨界)用不銹(耐熱)鋼,能夠?qū)⒆儔浩髂芎模ㄨF損)降低19%的高性能電工鋼,用于10兆瓦、12兆瓦高溫超導發(fā)電機組的NickelW14新型材料均屬于生態(tài)鋼鐵產(chǎn)品等。我國開展研制的第三代高強度汽車鋼可使轎車在減重已經(jīng)達到23%的基礎上再減重4%。

“當前,生態(tài)產(chǎn)品研發(fā)熱點主要集中在可抑制全球變暖、應對環(huán)境危機(成分環(huán)保)、長壽及可循環(huán)的產(chǎn)品。”干勇介紹說。

其中,建筑用鋼領(lǐng)域的生態(tài)產(chǎn)品研發(fā)主要有外緣尺寸固定的H型鋼,抗延遲斷裂螺栓連接系統(tǒng)、鋼制房屋、大線能量焊接鋼等可以提高施工效率且節(jié)能的產(chǎn)品,以及NS生態(tài)鋼樁、鋼制現(xiàn)場澆注隔板、鋼制防滲墻、鋼制透水樁、海堤綠化用鋼板樁等可以減少占地、降噪、減震的環(huán)保品種,還有低成本、高強結(jié)構(gòu)用鋼、高張力鋼絲、超大型H鋼、超高強度PC棒、新一代抗震鋼筋、智能耐火鋼、高耐蝕鍍鋅板等安全可靠長壽的品種。

在交通用鋼方面,改善廢氣凈化作用的排氣污染元件用耐熱不銹鋼、防噪與減震的多層阻尼隔板,以及延長壽命、減少廢棄物的GA-TRIP鋼板、高耐蝕鍍鋅板、混合燃料汽車電池用高Ni鋼板、第三代高強高韌汽車鋼、抗震橋梁、懸索、時速350公里高速鋼軌、車軸、轉(zhuǎn)向架、車輪用鋼(輪轂)等產(chǎn)品是生態(tài)鋼鐵產(chǎn)品的研發(fā)焦點。

在核電、超超臨界電站用鋼方面,超級鎳基合金、鍋爐管材、高中壓轉(zhuǎn)子鍛件、蒸汽發(fā)生器傳熱管、主泵主機材料、安全殼(如SA738Gr.B低合金調(diào)制鋼板)、專用焊接材料等也是主要的生態(tài)產(chǎn)品研發(fā)方向。其中,700攝氏度超超臨界機組比600攝氏度機組進一步提高熱效率,降低煤炭消耗,減少二氧化碳等污染物排放10%以上。

干勇表示:“我國700攝氏度超超臨界鍋爐用高溫合金的研發(fā)已取得重要突破和進展,但700攝氏度超超臨界汽輪機用高溫合金尚未立項,成為‘瓶頸’問題,亟待國家新材料專項支持!船用、海工用耐蝕鋼主要有高強度厚板(EH47)、低溫鋼(LT-FH32)、自升式鉆井平臺用鋼(樁腿齒條板、樁腿弦管等)等,亟待研發(fā)。解決高純凈冶煉、夾雜物改性等耐蝕鋼關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)。

  • [責任編輯:Sophie]

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