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太钢为何能走出一条技术领先型钢铁企业的发展之路(下)

2021-04-04中国钢铁工业协会企业改革与管理专题调研组

中国钢铁业 2021年2期
关键词:太钢不锈钢

中国钢铁工业协会企业改革与管理专题调研组

(调研组成员:石洪卫、李拥军、段唯、程筱明、贾林海,执笔人:程筱明)

(接上期)

(三)与时俱进,敢为人先,始终在重点领域超前一步,赢得先机

1.加强装备与工艺技术创新,打造世界最先进的技术装备和工艺。

本世纪以来,太钢跟踪利用当代装备制造技术和信息技术,通过自主集成,成功实施大规模的以不锈钢为主的技术改造和建设(包括50万吨不锈钢系统改造、40万吨不锈钢冷轧薄板扩建改造、150万吨新不锈钢工程、不锈钢管生产线、精密带钢生产线、冷连轧工程等),建成了国际一流水平的以铁水为主原料的冶炼—精炼—连铸—热轧—冷轧全流程不锈钢生产线,实现了装备大型化、工艺现代化、生产高效化,能够全面满足生产高品质冷轧卷板、热轧卷板、热轧中厚板、复合钢板、棒材、线材、无缝管、焊管、精密带钢、大型铸件等各类碳钢和不锈钢系列产品的需要。

经过一系列改造和建设,太钢铁前系统有国内工艺技术最先进的7.63米微负压焦炉,世界上最大、生产率最高的600平方米烧结机,以及4350立方米特大型高炉等主体装备。炼钢系统有90吨K-OBM-S顶底复吹不锈钢转炉、90吨LF不锈钢精炼炉、90吨VOD精炼炉、160吨电炉、180吨转炉、世界最大的180吨AOD炉、世界最大的180吨VOD炉、180吨LF炉,以及2150直弧型连铸机,形成了完整的不锈钢冶炼生产线。轧钢系统有1549毫米热连轧机组、不锈钢行业最宽的2250毫米热连轧机组、国际最先进的1650毫米20辊森吉米尔冷轧机组、世界最先进的2100毫米宽幅热卷退火酸洗生产线、全球最大的1800吨径锻机、3300mm中板轧机等。特别是近几年建成投产的世界最大最先进的硅钢冷连轧机组具有大型化、连续化、紧凑化和高效绿色等显著特点,具备年产140 万吨硅钢的能力;世界最大最先进的不锈钢冷连轧机组集轧制、退火、酸洗、平整、拉矫、切边为一体,设计一道次成型,生产高效节能,具有年产100万吨300、400系列不锈钢带材的能力,代表不锈钢技术装备发展方向。目前,太钢正在实施不锈钢棒线材生产线智能化升级改造项目、高端冷轧取向硅钢项目、中板生产线智能化升级改造项目。

适应技术装备的进步和产品开发的需要,太钢围绕提高制造水平、降低制造成本,不断推进工艺技术创新,取得丰硕成果:

——成功开发以铁水为主原料生产不锈钢新技术。太钢从全流程、铁矿自给的特点出发,为充分发挥铁水炼钢所具有的纯净度高等优势,自主集成超高功率电炉熔炼铁合金与返回废钢+铁水预处理与K-OBM-S+VOD三步法装备与工艺技术的全新流程,实现了多品种、多规格不锈钢连铸坯的稳定生产,总体技术水平达国际先进。开发的4项专利技术获得授权,其中3项为发明专利。在第十八届全国发明展上,“一种以铁水为主原料冶炼不锈钢的方法”获发明者协会国际联合会(IFIA)颁发的最佳创新发明奖。该项目获2006年度国家科学技术进步二等奖。

——成功开发高质量不锈钢板材工艺技术。自主开发不锈钢光亮板、00Cr12Ti等产品及其全套工艺技术;开发了与装备改进及工艺改进相关的技术,如AOD炉型改进、加顶枪、精炼、连铸、冷轧带板形控制、光亮板预轧修磨等工艺;打破了热连轧机原设计不能生产3.8mm以下薄规格产品的限制。开发的3项专利技术获得授权,其中2项为发明专利。该项目获2003年度国家科学技术进步二等奖。

——成功开发含氮不锈钢工艺技术。应用氮在不锈钢中溶解和脱除理论,在国内首次建立了AOD炉完全采用气体进行氮元素合金化工艺模型,控制精度±0.015%,达到国际先进水平;成功开发出系列含氮不锈钢品种,产品实物质量达到国际先进水平。开发的4项专利技术获得授权,其中2项为发明专利。该项目获2004年度国家科学技术进步二等奖。

——成功开发400系不锈钢制造工艺技术及品种。开发高碳区停氧高真空度沸腾脱氮新工艺技术,平均冶炼周期缩短了14%;开发高温快速连续退火工艺,使退火能力提高40倍;通过开发表面氧化铁皮均一化工艺、减薄贫Cr层技术、高亮度表面冷板轧制技术等,在不经光亮线退火的前提下,生产出了光亮度接近BA板水平的430不锈钢2BB冷板产品,产品实物质量达到国际先进水平。开发的7项专利技术获得授权,其中3项为发明专利。该项目获2007年度冶金科学技术进步一等奖。

——成功实现不锈钢冷轧带钢全连续生产线技术集成与创新。不锈钢冷轧带钢具有强度高、加工硬化快、品种规格多等特点,而且表面质量要求极其苛刻,其工艺复杂,生产难度大。太钢解决了多工序工艺匹配优化设计、铁素体等特殊品种高质量生产、全线高效精准运行及智能控制等一系列难题,实现了不锈钢冷轧带钢全连续生产线(RAPT)技术集成与创新,产品覆盖300和400系不锈钢,宽度1000~1650mm,厚度0.5~3.0mm。项目的实施和推广应用有效地促进了我国不锈钢结构升级和绿色转型发展,成为世界不锈钢冷轧生产技术的标杆,对不锈钢冷轧规模化发展有引领和示范作用。

——成功开发超大规模微细粒复杂难选红磁混合铁矿选矿技术并实现工业化应用。针对我国储量约60亿吨的微细粒红磁混合铁矿利用难的问题,太钢通过“产、学、研”联合方式组建团队,实施多专业联合攻关,在微细粒红磁混合铁矿选矿技术及装备集成创新方面取得重大突破,解决了微细粒磨矿、分级、选别、浓缩等一系列工业应用难题,建成了亚洲规模最大的、总体技术达到国际领先水平的2200万吨/年红磁混合铁矿特大型选矿厂,为我国特大型选厂的建设提供了宝贵经验。

此外,太钢深度融入国家创新体系,先后承担数十项“863计划”“973计划”“科技支撑计划”“国家重点研发计划”等国家及省级科技项目。截至目前,太钢获得国家科技进步奖17项,累计授权专利3144件,其中发明936件。

2.加强产品创新,在进口替代、首创首发方面取得丰硕成果。

近年来,太钢围绕国家重大战略和重点工程项目建设需要,深度挖掘市场现实和潜在需求,推进“产学研用”的深度融合和高效协同,集中力量研发耐高温高压、耐腐蚀、耐超低温、高强韧的不锈钢、冷轧硅钢等特色新产品,实现了品种结构的优化升级。

——成功开发跨海大桥用双相不锈钢钢筋。钢材耐蚀性是决定海洋工程的决定因素。港珠澳大桥设计寿命120年,桥墩需要使用高耐蚀性的钢筋。太钢先期介入项目前期工作,根据项目环境特点,组织产学研用力量开展海洋工程用不锈钢钢筋关键技术的联合攻关,完成了不锈钢钢筋生产线改造,开发出双相不锈钢钢筋产品,在国内首次形成了包括跨海大桥用不锈钢钢筋材料设计、关键制备技术、工程批量应用等在内的全流程工艺技术,总体达到国际先进水平。在国际顶级不锈钢厂参加竞标的情况下,太钢成为港珠澳大桥不锈钢螺纹钢筋的主力供应商,并按承诺为用户提供了不锈钢钢筋折弯加工、配套连接套筒和绑丝,以及安装技术指导等一揽子解决方案,开创了中国不锈钢在海洋工程大批量生产应用的先例,推动了我国跨海大桥材料升级。之后,太钢不锈螺纹钢又拓展应用到了文莱和马尔代夫的跨海大桥工程,为“一带一路”建设贡献了力量。

——成功开发大型屋面系统用不锈钢材料。机场屋面系统通常采用的铝镁锰合金材料,存在强度低、可焊性差,容易被大风吹开出现漏水等问题,影响安全和使用功能。不锈钢尤其是超纯铁素体不锈钢在国内机场屋面系统的应用此前没有先例,超过20万平方米的不锈钢建筑屋面在国际上也属首次。从青岛胶东国际机场设计开始,太钢研发团队就提前介入,积极为业主和设计单位提供屋面用不锈钢材料从设计、生产及延伸加工的一揽子解决方案,并开发了生产不锈钢亚光表面的新工艺,生产出大型屋面用超纯铁素体不锈钢,根据工程进度确保准时供货、延伸加工、技术服务,最终青岛胶东国际机场22万平方米屋面系统(目前世界最大)全部采用太钢生产的超纯铁素体不锈钢材料,使用效果良好,示范效应突出,对推动国内不锈钢在屋面系统的大量应用和相关标准的制定都具有十分重要的意义。青岛胶东国际机场屋面采用445J2不锈钢后,平潭会展中心、珠海机场、湛江机场、汕头亚青会场馆等项目的屋面相继采用了445J2不锈钢。

——在铁路车轴钢制造上协同创新。从1986年开始,太钢研制的LZ50钢车轴就在铁道车辆上推广使用。2005年,太钢车轴用钢国内市场占有率超过90%,成为国内最大的车轴钢生产企业。随着中国铁路运输的不断提速,打造具有中国自主知识产权的高速铁路装备迫在眉睫。从2004年起,太钢就与晋西车轴、太重合作,开始研制用于地铁、轻轨等动车组的实心车轴,并出口到欧盟国家,积累了大量高速列车车轴用钢的生产经验。2007年,太钢与清华大学进行了高速列车车轴钢机理研究工作,试制了两种动车组车轴用钢,各项指标均符合高速车轴技术协议要求。此后,经不断改进,用太钢产轮轴材料制造的250公里动车组轮轴和重载轮轴钢成功上线运行。太钢又投入到时速350公里高速动车轮轴用钢和更高级别重载轮轴钢的紧张开发中,努力为铁路车辆材料国产化做出更大贡献。

——在铁路货车用不锈钢研发上不断创新。太钢早在2003年就开始开发出了00Cr12Ni,同年株洲车辆制造厂用此材料制成第一辆C80B不锈钢车。从2005年起,太钢与北车集团齐车公司合作,扩大TCS345不锈钢在货车车体制造上的应用,C80B运煤车批量在大秦铁路上经受运行考验。此后,太钢根据用户反馈,在铁路货车用不锈钢生产和应用的关键技术上实现重大突破,将TCS345升级为性能更优的T4003,用于大秦线4万多辆C80货车制造。不锈钢货车具有车体自重轻、维护成本低、运载能力高的优点,每辆比传统的碳钢车收益高5万元/年,具有明显的经济效益和社会效益。同类材料还用于矿车制造,出口澳大利亚等,市场前景十分看好。

——在不锈钢精密带钢制造上打破国外垄断。不锈钢精密带钢是指特殊极薄规格的冷轧不锈带钢,厚度一般在0.05~0.5毫米之间。其中厚度在0.05毫米以下的称为不锈钢箔带,属于生产难度极大的高端产品,只有少数国家可以生产。随着贸易保护主义的抬头,关键材料的短缺直接影响我国的产业安全。太钢2008年设立了不锈钢精密带钢公司,在精密带制造技术上不懈努力。从2016年起,太钢牢记锻造“大国重器”的使命,组成宽幅超薄精密不锈带钢创新研发项目团队开展联合攻关,攻克了175个设备难题、452个工艺难题,自主攻克不锈钢箔材精密制造技术,批量生产出厚度0.02毫米、宽度600毫米的“手撕钢”,填补了国内空白,成为世界上唯一可批量生产宽幅软态不锈钢箔材产品的企业,“手撕钢”项目获2019年冶金科技唯一的特等奖,8月3日初评为国家科技进步一等奖。2020年8月,太钢进一步开发出厚度0.015mm宽度400mm以上的新能源汽车电池用特殊不锈钢精密箔材。在此过程中,太钢拥有国家专利44项(其中发明专利13项),起草并颁布行业标准2项。太钢“手撕钢”面市后,国外同类材料的售价从2亿元/吨降至200万元/吨;基于太钢“手撕钢”的高端电子行业折叠显示屏、柔性太阳能组件、传感器、储能电池等产业链正在形成,带动了超导、微孔加工等一系列表面深加工重大工艺技术的发展,对夯实产业基础,提升产业链水平具有重要意义。

近年来,太钢积极回应总理“圆珠笔之问”,开发成功笔尖钢;攻克世界性难题,成功研发第三代核电技术AP1000堆内构件用不锈钢材料;突破关键技术,使目前国内制造的139艘不锈钢化学品船全部使用太钢不锈钢材料,其中22艘采用了成本更低、性能更好的双相不锈钢材料,极大提升了国产化学品船的国际竞争力。目前,太钢18种特殊钢产品为国内首创,26种市场占有率第一,40多种成功替代进口,高端产品创效占85%以上,不锈钢出口量全球第一。

3.加强绿色环保方面的创新,成为身居闹市、一尘不染的城市钢厂。

作为城市钢厂,太钢把绿色发展作为生存的前提、发展的基础,依靠科技创新,实施绿色制造,生产绿色产品,发展循环经济,探索出一条都市型钢厂的绿色发展之路。

本世纪以来,太钢结合技术改造,淘汰了所有的旧焦炉、小高炉、小烧结机、小电炉等落后的冶炼、轧钢装备,极大提升了当代不锈钢工业绿色制造水平。与此同时,太钢累计投资138亿元,实施了132个节能环保项目,建立了全流程的节能减排模式,形成了较完整的固态、液态、气态废弃物循环经济产业链,对废水、废酸、废气、废渣、余压余热进行高效循环利用。在此过程中,太钢率先集成世界最先进的节能环保技术,多次成为国内“第一个吃螃蟹”者。

在实施烧结工序烟气治理项目时,太钢对全球的相关技术进行了对比分析,最终决策在业内率先采用活性炭技术,实施了集脱硫、脱硝、脱二恶英、脱重金属、除尘五位一体的烧结烟气脱硫脱硝制酸系统。这样做,虽然投资额比采用成熟技术高二至三倍,但能够一劳永逸地解决烧结系统的污染排放问题,避免了将来的重复投资改造,也为行业推广应用这一先进技术闯出了一条路子。

此外,太钢与美国公司合资建设了国内最先进的钢渣综合利用项目,每年可处理150万吨不锈钢渣和100万吨碳钢渣,生产钢渣肥料、路基材料、超细粉等高附加值产品;采用国际最先进技术,建成世界首套全功能冶金除尘灰资源化项目,年处理冶金除尘灰64万吨、回收金属32万吨,相当于开发一座年产200万吨铁矿石的矿山;建成年产30万立方米的粉煤灰混凝土砌块、2亿块蒸压标砖及20万立方米的蒸压加气砼板生产线,实现粉煤灰的全干送和零排放;建成了世界先进水平的高炉渣超细粉生产线,每年可将矿渣转化为300万吨高品质水泥。目前,太钢的固态废弃物实现了100%循环利用;工业废水、工业废酸实现100%循环利用;二次能源回收量已占到生产所需能源的48.6%,余热余压发电量占到生产用电量的33%;每年回收二氧化硫制造浓度98%的硫酸6万吨,全部回用于生产,既减少了污染排放,又减少了硫酸采购量,具有双重效益。

近年来,太钢适应国家钢铁企业超低排放要求,在打造绿色发展升级版的基础上,出台了《太钢卓越环保实施方案》,进一步提出了建设“三不一合格”(看不见污染、听不见噪音、闻不见异味,排放浓度和总量双控合格)的现代化美丽工厂的新目标,按照“两年目标一年实现”的要求自加压力,快速推进以烧结机头烟气超低排放改造为代表的有组织排放深度治理项目、以二次料场封闭为代表的无组织排放深度治理项目、以铁前物流优化为代表的清洁物流项目建设,加快推动环境保护由优秀向卓越迈进,引领钢铁行业绿色发展。2019年,太钢全面启动超低排放改造,投资30多亿元,实施了焦炉煤气深度脱硫提标改造、干熄焦烟气脱硫、VOCs治理、烧结烟气超低排放改造、炼钢二厂南区转炉湿电除尘改造等53项绿色发展升级改造项目,实现了全流程超低排放。2020年,太钢不断深化卓越环保管理,全流程超低排放常态化运行,顺利通过了中国环境监测总站、冶金工业规划研究院、生态环境部环境工程评估中心三家国家级权威机构组织的监测评估验收,在中国钢铁工业协会网站上进行了公示,成为全国首批包括焦化工序在内的全流程超低排放A级钢铁企业。

太钢历获“全国循环经济工作先进单位”“全国重点行业清洁生产示范企业”“全国绿化模范单位”“中国钢铁行业绿色发展标杆”“中国首批绿色工厂”等荣誉称号。2019年,通过“国家工业产品绿色设计试点企业”验收。

三、启示和建议

(一)启示

从太钢调研中我们得到如下几方面启示。

一是守正与创新必须辩证统一。守正就是要坚守正道,把握事物本质、遵循客观规律。创新是一切进步和发展的源泉。太钢的成功在于,不管时代如何变迁,始终牢记产业报国的初心使命;不管市场如何变化,始终从实际出发,坚持以不锈钢为主的特钢发展方向,一张蓝图绘到底,一代接着一代干;不管企业工作千头万绪,始终在创新上持之以恒,久久为功;不管创新成果千姿百态,始终在求真务实上坚定不移。企业只有在坚持与求变、守正与创新中求得平衡,才能永葆活力,稳健发展。

二是创新要有大局意识和系统思维。创新是一个系统工程,必须要用系统思维来推进。在创新体系建设上,只有增强大局意识、开放观念,系统整合企业内部创新资源,并且最大限度运用全社会相关资源,才能最大限度地形成创新合力。在创新方法上,要坚持技术创新与管理创新互补互动。在创新人才队伍建设上,要坚持培养人才和引进人才并重,坚持使用人才和激励人才并重,坚持待遇留人、事业留人、感情留人结合,做到精英创新与全员创新相得益彰。

三是创新保护机制必不可少。技术创新好比战士冲锋陷阵,必要的保护可以减轻创新力的损耗。对创新行为失败的宽容是一种保护,对创新意图的执行是一种保护,对创新成果的产权保护更是一种保护,都必不可少。健全的创新保护体系,将护佑企业在技术创新征程上行稳致远。

(二)建议

目前,太钢“一核两海”战略迈出了实质步伐,与中国宝武联合重组落地实施,今后,在开放合作中应进一步放大优势、弥补短板。

一是太钢本部应按照“高端不锈钢精品研发智造基地”的定位,坚持发展高端不锈钢,强化品牌建设。

二是在国际化经营中,要超前做好与碳排放相关工作部署和市场认证工作。

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