中国钢铁绿色崛起的科技先锋

赵青

“钢铁是怎么炼成的？”

放在20多年前，对中国钢铁人来说，这是一个尴尬的问题。

那时，欧洲、日本等钢铁强国陆续用特大型高炉炼铁时，国内只有上海宝钢有一座特大型高炉。

一个特大型高炉能够代替数个小高炉，可降低能耗和排放15%左右，是国际炼铁行业绿色、可持续发展的方向。

由于国内当时没有任何特大型高炉的技术积累，只能忍受国外掌握了特大型高炉技术公司的高额要价。

钢铁是一个国家工业的脊梁，可中国钢铁人却直不起腰来。

2017年年初，国家科技进步奖公布，中冶赛迪牵头完成的“高效低耗特大型高炉关键技术及应用”获得二等奖。

这个奖可谓实至名归——近五年来，海外新建同类特大型高炉中，超过60%的高炉都采用了中冶赛迪的这项技术成果。

在特大型高炉技术上从忍受高额要价到反向输出技术，中冶赛迪人用20多年如一日的行动告诉世人：中国钢铁绿色崛起的科技先锋是这样炼成的。

从无到有

1995年，上海宝钢集团的钢铁生产基地。

只要1号高炉的炉腹刚冷却下来，不等煤炭的焦灼味散去，中冶赛迪返聘的教授级高级工程师项钟庸就会迫不及待地钻进去。

一落脚，就会腾起一阵呛人的煤灰。从炉膛出来后，项钟庸就成了一个“黑人”。

旁人对此早已见怪不怪。

已过花甲的项钟庸原已退休，本可颐养天年，如此不辞辛苦，其实只为争一口气：搞清楚特大型高炉高效低耗的工作原理。

特大型高炉和普通高炉并不仅仅是体积的差别，其间的工作原理也有天壤之别。

其炉内煤气是怎么被利用的？除了燃料比外，还有哪些指标能够控制能耗？

所有这些技术指标，几乎都要从零开始摸索。

“虽然引进了设备，但里面的工作原理和设计方法，花多少钱对方都不会告诉你。”中冶赛迪炼铁事业部部长赵瑞海说。

犹如行走在无人区内，成败未知，这样的投入是否值得？

可在中冶赛迪看来，这并不是值得不值得的问题，而是必须做、而且必须成功的问题。

钢铁是高耗能产业，跟生态环境之间的矛盾由来已久，节能降耗的特大型高炉的发展，代表着一个国家钢铁行业发展的未来。

从1991年开始，项钟庸就带着团队跟踪研究特大型高炉的技术，一干就是十几年。

2003年，综合控制高炉节能的指标“炉腹煤气量指数”终于被找到，并编入国家标准“高炉炼铁工程设计规范”中。

令人振奋的是，基于自主研究的理论体系，国内特大型高炉的高效低耗指标实现了全球领先。

打破制约

以“炉腹煤气指数”为核心的设计理念及体系在全行业公布后，中冶赛迪决定参与国际项目的竞标。

把“中国造”的特大型高炉输向海外市场，并不是一件容易的事，常常会“受制于人”。

2005年，巴西盖尔道集团的钢铁生产基地，中冶赛迪的国际项目正在持续推进。

看见眼前正在搭建的特大型高炉，技术负责人、教授级高级工程师邹忠平却眉头紧锁。

高炉的建造成本已被人为地增高，再这样下去，以后撬动海外市场会更加吃亏。

虽掌握了特大型高炉的工作原理，但一些核心装备技术的自主化却未实现，还必须忍受国外公司的高额要价。

“某些装备价格甚至被抬高近五倍。”赵瑞海说。

引进价格被抬高，建造成本增加，中冶赛迪的特大型高炉竞争力自然下降。

“中国制造想要走出去，必须实现核心装备技术自主化。”赵瑞海说。

2006年，中冶赛迪开始着手无料钟炉顶布料器的研发。

“若把特大型高炉比喻成钢铁巨人，炉腹煤气量指数的工艺就是它的魂，核心装备技术则是躯干和四肢，两者缺一不可。”赵瑞海说。

2012年，历时6年，中冶赛迪成功打破了欧洲钢铁巨头对高炉无料钟炉顶技术长达30多年的垄断，实现了特大型高炉核心装备的国产化。

渐渐地，中冶赛迪的特大型高炉核心技术在海外市场“吃香”起来。

逆向创新

2007年，华北地区。一家钢铁厂的特大型高炉正在作业。

看着智能系统，有着30多年丰富操作经验的的生产专家皱着眉头，有些抱怨地说：“这套系统的效果不尽如人意。”

智能系统是钢铁厂从国际钢铁工程巨头那里引进来的，希望通过它再次降低特大型高炉的能源消耗。殊不知，依靠智能系统进行降耗并不现实。

炼铁需要的天然原料，每次的微量成分不一样，炉化反应就会不一样，炉腹指数控制状态也会不同。

“目前，几乎没有任何钢铁厂能够实现全智能化的炼铁。”赵瑞海说，“但智能技术的优势不能被‘拍死，充分利用依旧能够带来技术上的革新。”

2007年底，中冶赛迪决定，朝着国际钢铁工程巨头研制的反方向，研发特大型高炉的智能控制系统。

“我们开发的智能系统，强调智能软件的判断，而非操作控制。”赵瑞海说，“通过收集运行数据来帮助人工进行判断，再进行降耗的调试。”

人工+智能的方式，能够克服特大型高爐智能控制中存在的实时性、复杂性、动态性和多变性等难题。

2012年，这项智能系统研制宣告完成，大幅提高了对高炉的诊断、预判和控制，中冶赛迪的市场地位再次得到巩固。

截至2016年底，全国21座特大型高炉，有14座由中冶赛迪建造，约占国内市场的70%。

叫响品牌

2017年1月初，国家科技进步奖揭晓后，采访邹忠平的邀约纷至沓来。

但邹忠平都无法赴约——他必须马不停蹄赶往越南，跟进台塑集团特大型高炉的建造进度。

几年前，台塑集团决定在越南建造特大型高炉，面向全球公开招标高炉建设方案。

最终，中冶赛迪击败国际巨头们，有惊无险地拿下这个项目。

再次与国际钢铁工程巨头同台竞技，中冶赛迪已经掌握主动权。

从炼铁工艺创新到核心装备研发，再到智能系统开发，经过20余年的技术革新，在中冶赛迪的引领下，中国特大型高炉工业体系渐渐形成。

截至目前，中冶赛迪有力地推动了全国特大型高炉比例从不足5%提高至近30%，直接建成的特大型高炉已累计节约燃料约6450万吨，减少二氧化碳排放1.9亿吨，带动全国炼铁产业累计节能约7.4亿吨标准煤。

这样的技术创新和行业领先，让中冶赛迪叫响了钢铁工业的“中国造”。

除了台塑集团的项目外，沿着“一带一路”，中冶赛迪的特大型高炉技术还运用在韩国、马来西亚、土耳其等国。

但梦想从未止步。钢铁工业“中国造”的故事，还在书写。

当仁不让，中冶赛迪继续负重前行。

“以创新引领行业发展。”这一信念，已融入每一个中冶赛迪人的内心。