作为国内最早从事冶金工程咨询、设计、工程承包业务的国家级大型科技型企业，数十年来，中冶京诚工程技术有限公司（以下简称“中冶京诚”）以“冶金建设国家队”的责任担当，为国内数百家钢铁企业提供了数百项整体规划咨询设计服务。其中，为河钢集团打造的4大基地项目技术领先、运行良好、效益优秀，成为以高端咨询、总体设计、核心技术服务钢铁企业的“样板”工程和“标杆”项目。
走进河北省唐山市东南部的乐亭县，河钢乐钢二期项目各工程正在如火如荼地建设，登高远眺渤海湾，一派欣欣向荣景象。2020年底，乐钢一期工程，中冶京诚为河钢集团打造的唐钢新区建成投产，一座世界级现代化沿海钢铁基地诞生。
领先设计助力结构转型
河钢唐钢新区项目是河北省钢铁产业结构调整的重大实践，彰显了河钢集团坚决贯彻落实新发展理念、全力推动高质量发展的行动部署。项目投资约420亿元，年产生铁732万吨、钢747万吨、钢材710万吨。主要建设内容为封闭式机械化料场，360m2烧结机2台，760m2球团带式焙烧机2台，2922m3高炉3座，200吨转炉2座，100吨转炉3座，2050mm热轧生产线1条，高速线材生产线2条，高速棒材生产线2条，中棒生产线1条，同时配套建设各工艺除尘、制氧、钢渣处理、水渣处理、水处理、铁路运输、自动化信息、物流、余能发电、余热回收、压空、脱硫脱硝、煤气储配、供电系统等公辅设施。
接到设计任务后，京诚团队紧盯“绿色化、智能化、品牌化”建设目标，深入开展市场调研，助力工程找准高端及高品质汽车用热轧卷、酸洗冷轧深加工、优特钢长材的产品定位。以物质流、能源流、信息流的连续化、简约化、紧凑化为风向标，在项目设计中，京诚团队运用最新的钢厂动态精准设计、集成理论和流程界面技术，贯彻230余项前沿新工艺、130多项钢铁绿色制造技术，实现原料、焦化、烧结、球团、高炉、转炉、轧钢工艺全流程覆盖，力求打造环保绿色化、工艺前沿化、产线智能化、流程高效化、产品高端化的世界级现代化沿海钢铁梦工厂。
具体来看，为建设一条高端绿色的材料生产线，京诚团队首次采用数字孪生工厂、智能“无人化”料场、新型带式焙烧机、高比例球团冶炼、烧结烟气循环、低成本高效转炉自动炼钢、棒材产线高拉速-直轧工艺、智能化全自动检化验系统等一批创新技术。工艺流程方面，京诚团队在项目上集成了大型装备和先进工艺。原料场、贮料场全部为智能环保型料场，贮矿料场采用封闭式C型料场，贮煤料场采用封闭式直径120米圆形料场。2台360m2烧结机同步配套脱硫脱硝及烧结烟气循环，2台760m2国内最大的球团带式焙烧机为高炉大比例球团矿冶炼创造条件。3座2922立方米高炉按照适合资源禀赋和经济效益的需求量身定做，2座200吨大型转炉及配套的精炼、连铸设施为低成本高效化专业化生产洁净钢创造条件。100吨转炉配套高速连铸，长型材轧线采用直轧或热装热送技术，2050mm热轧生产线以及2030mm冷轧生产线装备技术达到国际先进水平。
分项规划聚焦绿色环保
聚焦绿色环保目标，京诚团队从达标控制、产品定位、减排技术三个方面深入分项规划，打造国内钢铁企业的绿色典范。
细致研究国家和河北省节能环保法律、法规和标准后，京诚团队首先部署各工序能耗达国内外先进指标，大气污染物低于特别排放限值，从源头上控制污染物生成量，减少有组织排放总量。同时，使用先进环保装备，控制无组织排放强度，确保工业废水全循环利用、工业固废减量化与资源化利用，以及危废100%安全处置。在此基础上，规划钢铁全生命周期绿色产品。产品定位于高强钢等绿色产品，减少下游用户的钢材使用量，延长钢材使用寿命，提高社会资源的利用效率。此外，京诚团队还构建了绿色制造流程，应用最先进的生产工艺及节能环保技术，实现钢铁生产全过程的节能减排，用最低的消耗、最小的排放贯穿钢铁产品生产全过程。
具体来看，在原燃料输送上，京诚团队采用矿山管道、港口皮带直接输送等清洁运输方式。在原料储存上，全部采用密封式料场和贮仓。在原料制备上，采用带式焙烧机造球，铁矿粉烧结造块。在烟气治理上，使用活性焦和SCR等脱硫脱硝装置。炼铁高炉配备均压煤气回收、高效热风炉等装置，采用基于高比例球团冶炼优化的高炉炉体结构。通过实施全流程源头减排控制，能够在实现污染物超低限排放的基础上，把污染物排放总量控制得更低。钢铁企业产生的各种除尘灰、脱硫脱硝产物、高炉水渣、炼钢钢渣等固体废弃物，均达成全部资源化综合利用。工业废水实现全部循环利用，把城市中水作为补充水源，实现钢铁企业与城市功能的无缝衔接。
总体布置服务管理运行
针对新区的特点，京诚团队在总图布置上，一方面考虑项目的总体布局与城市总体规划相协调，另一方面充分利用厂区外部条件，发挥临海靠港优势。力求整体布局合理紧凑、节省用地，确保工艺流程短捷、物流顺畅，并兼顾未来发展。
针对项目用地十分紧张的现状，在总图布置中，京诚团队运用新一代联合钢铁企业总体设计理念，实现总图布局的紧凑、生产流程的顺畅、功能分区的明确。设计方案同时满足原辅料、产品的运输，以及各工序的生产组织及工序界面间的衔接功能要求。节能与环境保护也是京诚团队关注的重点方向，在满足物质流、能源流顺畅的前提下，京诚团队最大程度控制物料在钢铁厂内的加工全过程折返、迂回，避免重复搬运，使其耗用时间最少、动力消耗最小，产生的无组织排放最少。
通过各工序的不断优化，在满足工艺流程合理、物流顺畅的同时，总图用地指标达到了0.53t/m2,该指标处于同级别钢铁企业的领先水平。项目总图设计融入了先进的企业管理运行理念，做到人流与货流、特种物流与普通物流、有污染的生产区与清洁生产区分开，为后续企业管理和运行打下坚实基础。
经过京诚团队的领先设计、分项规划与总体布置，唐钢终于圆梦世界级现代化沿海钢铁基地。项目投产后经济效益达38.16亿元，其中能源效率提升创效3.58亿元，流程结构提升创效5.69亿元，工艺技术提升创效6.48亿元，协同管理效率提升创效22.41亿元。在社会效益上，污染物总量同比大幅降低。年粉尘降低125.7吨，SO2降低440.0吨，NOx降低628.6吨，CO2排放总量减少296万吨。凭借优质的运行成果，项目最终荣获国优金奖、冶金科学技术一等奖，京诚与河钢一同书写了新时代钢铁企业由内陆转向沿海新的历史。
编辑 | 陈曦
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