湖北新冶钢有限公司
企业简介

湖北新冶钢有限公司(简称新冶钢)是中国现存最早的钢铁企业之一,其前身大冶钢铁厂是清末汉冶萍煤铁厂矿有限公司的重要组成部分,具有悠久的历史,素有中国“钢铁工业摇篮”之称。

新冶钢位居中国企业五百强和中国制造业五百强,是国内装备最齐全,生产规模最大的特殊钢生产企业之一;是全球规格最全,生产规模最大的中厚壁无缝钢管生产基地。

企业现状

站在新的历史起点上,新冶钢已形成了具有自身特点的核心竞争力。一是已建成中国高合金中厚壁特种无缝钢管生产基地、中国高合金钢锻材生产基地、中国合金钢棒材生产基地——“三大基地”。二是已形成350万吨的产能,建成了有一定能力的无缝管、合金钢棒材、特冶锻材生产体系。厚壁管无缝管品种实现专业化生产,是行业引领者。形成了较为完整的特钢电炉、转炉、特冶、锻钢、连轧、精整与深加工工艺流程,具有完整特钢工艺流程的集合,大部分工艺装备国际一流。三是已建成国家级企业技术中心、湖北省工程技术中心、高品质特殊钢湖北省重点实验室,全国石油石化特钢技术中心。以博士后科研工作站合作及交流为支撑,进行产学研用横向深度合作,推进自主创新能力提升,从创新平台、创新机制、创新文化构建多维创新体系。

转型之路

(一)管理转型

1、组织架构

新冶钢设立了以公司总经理为领导、分管副总经理为管理者代表的能源环保管理领导集体,设立了节能环保的管理机构——能源环保部。公司所辖各事业部均相应设立了节能环保管理机构,形成完备的节能环保管理网络。组建了一支由专业部门领导,专职人员落实,多级分工合作的冶金节能环保人才队伍,掌握了一批国际先进的冶金环保技术。2006年,新冶钢顺利通过ISO14001-2004环境管理体系的认证,并保持至今。2014年,新冶钢全面通过了清洁生产审核验收。2015年,新冶钢顺利通过了ISO50001-2011能源管理体系的认证。

2、过程管理转型

新冶钢创新管理思路,在管理方法和手段上形成了具有自身特点的冶金节能环保管理架构。

能源合同管理。新冶钢是全国最早引入能源合同管理的冶金企业,起始于2004年。当时国家电力紧张,供电公司对冶钢限量供电,致使许多大功率用电设备处于白天停夜晚开的半停产状态。为了多开设备,减少电压峰值,合理利用有限电能,在节电技改资金紧张的情况下。公司在炼钢厂两台电炉除尘大功率电机节电技改项目上与北京某公司采用“能源合同管理”模式合作。对方首先拿出除尘大功率电机节电改造方案,并提供高压变频器节电设备给新冶钢无偿使用,新冶钢用节约的电费分期付款,合同期内付清欠款后,获得节电设备的所有权。通过这种“借鸡下蛋,以蛋换鸡”的合作模式,新冶钢取得了实实在在的效益,加快了节能新技术的推广应用。近年来新冶钢累计融资上亿元,引进了蓄热式高效燃烧技术、余热回收技术、高效水泵技术、高压变频技术、三元流叶轮技术、节电保护器技术、永磁电机技术等先进节能技术,年节约标煤1.7万吨。共改造高、低压变频器30台,年节电700多万千瓦时,节电效果均在20%—30%之间。引进节电保护器技术,对新冶钢小棒厂加热炉、液压系统,炼钢厂天车以及路灯供电线路加装节电保护器,节电率达到9.78%—33%。引进三元流叶轮技术,对动力厂各泵站、炼铁水泵房的近50台水泵、风机进行节能改造,取得了10%—18%的节电率效果,三元流叶轮技术全年节电900万千瓦时,节约电费500万元左右。在动力事业部水泵房应用的高压永磁节能电机,节能效果30%左右。

专业化运营。新冶钢在主要用能设备和环保设施均引进专业化运营,通过专业厂家的运行和维护,提高了设备运行效果,降低了设备的运行费用、延长了设备使用寿命,实现了双赢。如:

引进专业技术服务公司和专业技术厂家,通过合同能源管理模式对公司加热炉燃烧系统进行系统管理,达到能耗指标下降和成本降低的目的;利用高效节能水泵的工作原理对部分水泵进行改造,节电效果达30%。对主要冶炼用能设备如:炼钢精炼炉通过系统控制,根据冶炼工艺和冶炼时间进行自动控制,节能效果达到8%。

3、设备转型升级

作为百年新冶钢,一百年来生根成长在西塞山脚下这六千多亩土地上,带活了周边十几万人,同时企业的生产活动也影响了他们的环境。作为空间布局的短板,新冶钢努力需求改善:企业先后关停了24座煤气发生炉、3座燃煤锅炉、2座烧结机、2座石灰竖炉等高污染设施。投资十几亿元,对厂界边的锻造系统实施了搬迁改造和升级转型。下一步,新冶钢将按照市委市政府“退城入园”的要求,加快山南铁路连接线工程建设,实施东钢区域的生产性产业和市中心冶钢铁路的退出,以改善下陆及团城山区域的环境,方便黄石市民出行,奋力实现绿色转型跨越发展。

(二)绿色技术应用

1、生产流程的集约化

近年来,新冶钢通过加大产品结构调整和技术改造力度,大力实施能源利用效率最大化,污染物排放最小化,环境影响程度最少化的“一大二小”战略,实现了生产流程的再造。形成了一条高炉铁水热装——转炉热坯红送——轧钢热装轧制的高效集约化生产流程。特殊钢连铸工艺综合成材率比传统工艺提高10%以上,通过“连铸热送热装轧制”,加热炉能耗降低45%,轧机产量提高30%,实现低成本、低能耗、高效生产的目标。

与此同时,在局部生产工艺改进优化生产组织形式,提高在线技术运用规模,强化能源、资源的源头控制,实现流程连续化、高效化,降低制造成本,减少污染排放:

在炼铁工序,公司成立了铁前节能降耗攻关专题组,通过提高风温、加大风量、稳定炉料结构、提高入炉品位、提高喷煤比和开展系列节能改造,使铁前能源消耗水平大大提高,综合焦比下降15.5%,入炉焦比更是大幅度下降27.6%。仅此一项一年节约成本1.2亿元。

在炼钢工序,通过炼钢转炉化降低炼钢工序能耗,实现“负能炼钢”。主要措施有:一是优化转炉煤气、蒸汽的回收利用工艺,提高转炉煤气、蒸汽的回收利用水平;二是不断优化生产工艺,降低转炉及连铸工序能源消耗,提高能源使用效率;三是认真落实用能管理制度,减少直至杜绝设备的空运、空耗现象。目前120吨转炉配套建设了汽化冷却装置,产生的蒸汽用于炼钢真空。蒸汽回收量达到75Kg/t钢,同时转炉回收量达到120m3/t钢。

在成材工序,通过:①在坯料供应上优化流程,利用现有钢锭、连铸坯资源及各加工机组组距分工,通过一台连铸机对一台轧机的物料平衡,提高一火材比例,降低能源消耗;② “以轧代锻”的工艺改进,降低锻造品种的能源消耗。

2、能源的相互转化优化配置

第一步,改变了煤、油为主的动力能源结构。新冶钢成立之初,动力能源供应以煤、油为主,主要设施有24座煤气发生炉、6台燃煤锅炉,年耗动力煤42万吨,重油近万吨。近几年,通过淘汰落后、装备升级和技术改造等方式,彻底改变了用能结构。2007年底,关停了24台煤气发生炉,从此不再使用动力煤。2008年4月份开始,采用混合燃烧技术,替代油燃料,并关停了燃油锅炉。目前,以电和煤气为主力的能源大动脉已基本建成。

第二步,实现了能源的相互转化。煤气热值的稳定,是轧钢生产的关键控制指标。随着二期项目的逐步投产,打破了原有的燃气平衡格局,一方面高炉煤气大量放散,焦炉煤气严重不足;另一方面,每月需外购大量天然气。为此,能源系统组织对煤气运行方式进行改变,通过对90万吨焦炉实施气换气改造,焦炉加热系统的能源介质实现了高炉煤气和焦炉煤气的相互倒换,达到了稳定混合煤气热值,减少外购天然气的目的,使公司煤气得到了综合利用。通过改造,焦炉煤气外供量由前期平均21546 km3/月,增加到23815 km3/月,满足了生产需要,替代了天然气的采购,月降低天然气采购成本326万元。

针对生产组织的变化情况,及时做好阶段性的能源介质的转化。冶钢区域于2012年3月建成了富余煤气发电系统,利用富余的高炉煤气、焦炉煤气进行发电,并对发电负荷进行调整,实现了煤气与电的相互转化,减少了煤气放散量,年发电量1亿KWh,直接经济效益为5000万元以上。焦炉干熄焦系统,利用产生的蒸汽供焦化化产使用,替代燃气锅炉,实现了蒸汽与电的相互转化,减少了煤气消耗,年发电量达8000万度,年节约标准煤2.5万吨。

为提高能源的利用率,对轧钢系统加热炉控制系统和燃烧系统进行进行节能技术改造,由原来的水冷改为汽化冷却,提高蒸汽回收,每月回收蒸汽6000吨左右。

总的说来,煤气、蒸汽与电的相互转化,焦炉煤气与高炉煤气的替代,大大丰富了能源调控手段,提高了能源利用效率,降低了污染物排放。

第三步,实现能源的优化配置。为提高煤气利用效率,减少煤气放散,新冶钢将分质供气改为统一的混合煤气供气,为此先后实施了460环形炉天然气改烧混合煤气、650加热炉焦炉煤气改烧混合煤气。为利用高炉煤气余压,公司1780高炉15MW高炉煤气余压发电机组,发电效率达到42Kwh/吨铁,年发电量7000万Kwh。东钢区域,针对主要生产设施停产后的状况,及时调整能源介质保供方案,由原来的机组自供改为集中输送,关停了动力事业部20吨锅炉和焦化厂空压机,降低了运行成本,同时租赁其它单位闲置气柜储存煤气,月降低外购天然气费用10万元左右。新冶钢还利用蓄热式加热技术、水泵三元流技术、高效水泵技术对相关设备实施节能技术改造。改造后,850机组加热炉由原来能源消耗1.48GJ/吨材下降1.30GJ/吨材、650机组加热炉由原来的能源消耗1.52GJ/吨材下降1.29 GJ/吨材。节能效果明显,缩短了加热炉加热时间,钢坯的温度均匀性与原来相比大幅提高,钢材质量和成材率大幅提升。

2013年,新冶钢投资8000余万元,建设了能源管控中心。该中心将各个厂区的能源数据采集、加工、分析、处理,实现能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等全方位的监控和管理功能,以能源环保部、生产调度为中心,建设集中统一的新冶钢一体化能源管控系统;通过该中心的优化调度,每年节能折标煤6.3万吨,减少生产水和生活水612.5万吨。

3、资源的综合利用

钢铁生产过程中产生的废气、废水、废渣等均是可利用资源。新冶钢采用先进技术,变废为宝,实现废弃物的资源化和无害化。既减少了环境污染,又产生了巨大的经济效益。

电炉钢渣:过去由于缺乏低碳环保意识,十几年的钢渣堆积如山,不仅占了大量的宝地,还严重污染了环境。现在新冶钢的电炉钢渣日清日结,电炉渣先破碎,再经过磁选分离,使含铁废渣和不含铁废渣分离,含铁废渣在黏合剂的帮助下被工人做成的化铁砣,成为再生铁的原料。不含铁的废渣卖给水泥企业,成为水泥的原料。年磁选出精渣钢2.5万吨、精选粒铁2.5万吨、铁精粉2.5万吨。尾渣铁素含量≤5% ,废渣利用率达到100%,昔日占地的废渣现在成了宝贝疙瘩。

水渣:原先水渣直接卖给水泥厂作为原料。为利用公司富余高炉煤气和高炉烟气余热,2012年,新冶钢建成了年产矿渣微粉100万吨生产线,该生产线年处理水渣118万吨。产品超微粉密度(g/cm3)≥2.8,比表面积(m2/kg) ≥400,活性指数(%)≥95。将超微粉外售给水泥厂作为水泥和混凝土的优质掺和料利用,不仅提高了产品的附加值,而且利用了公司的富余能源,减少了碳排放。

转炉除尘灰:目前新冶钢年产生转炉除尘灰3万吨,原处理方式是对外销售,销售价格低。公司组织专题攻关小组对转炉除尘灰的利用进行攻关,针对转炉除尘灰铁品位高,有害元素含量低的特点,新冶钢没有采用其他冶金企业常用的冷压球团工艺,而直接作为烧结原料,节约了处理过程中的能源消耗,实现了资源的最优配置。

水是钢铁企业的命脉,是钢铁企业资源回收利用的重点。新冶钢炼铁、炼钢及各轧材工序均有独立的水处理系统,共计16台套。生产废水经处理后循环使用,循环利用率达到98%。2011年公司投资7800万元,建设了覆盖全公司的污水处理及回用设施,日处理生产生活污水2万m3,年减少新水耗700万吨,实现了吨钢新水耗4.05m3。该项目根据厂区现有生产能力和用水系统现状,结合新冶钢远期发展规划,从现有生产工艺和给排水系统中存在的主要问题入手,进行节水改造,提高水的利用效率,减少污染排放,大大降低了下游集中饮用水源地的环境风险,具有十分突出的环境效益、社会效益和资源节约效益。

4、污染物的有效控制

烟粉尘的控制:近年来,新冶钢陆续实施了炼铁工序、炼钢工序的除尘改造,主要工序烟尘排放浓度<20mg/m3。新冶钢炼铁厂的矿槽除尘原先全部采用的是反吹风布袋除尘器,其有布袋清灰不及时、不彻底的缺点。严重时,造成除尘器阻力升高,除尘器处理能力下降,粉尘的无组织排放增加。为改变这种局面,新冶钢在炼铁厂将该除尘器改为低压脉冲布袋除尘器,实现了在能耗不变的情况下提高设施处理能力的目的。沿着这条改造方向,后来实施的炼钢电炉除尘改造工程,引进国际最先进的自然空冷器+增压风机的内排烟气冷却和增压技术,治理电炉粉尘污染,在冶金行业具有非常重要的示范意义。该项目实现了新冶钢环保设施的几个突破:①第一套全自动运行的智能化除尘系统。运行全过程无需人工干预,所有电机变频运行全听从PLC的指挥,根据电炉的不同运行状态调整各台风机转速,解放了人力资源。②增加动力设施,但降低能耗的节能型除尘系统。改变电炉烟气的收集方式,冶炼期烟气改二次系统收集为一次系统收集。这样大大降低了混风量,减少了风机无效做功,通过对改造前后除尘电耗对比,吨钢除尘电耗下降3.5度。③在不改变除尘器处理能力的情况下,实现污染物减排最大的除尘系统。改造前,电炉厂的高温烟气由于冷却能力不足,进入除尘器后,烧毁布袋,造成烟囱的超标排放。同时,大量混风进入除尘器后,造成烟气处理能力不足,厂房顶黄烟弥漫。改造后,厂房顶的黄烟消失了,除尘器的入口温度降下来了,布袋寿命长了,除尘操作工最明显的感觉就是:每天的除尘灰卸灰量大大增加了,年减排粉尘2100吨。

2015年开始实施颗粒物新国标,新冶钢提前谋划,投资1000多万元对主要布袋除尘系统进行扩容改造,降低除尘器过滤风速,提高滤料材质等级,颗粒物排放浓度下降50%。与此同时,新冶钢制定了新的企业标准,其中新、改、扩建项目颗粒物排放企业限值15mg/m3,比2015年新国标足足低了5~15 mg/m3。

二氧化硫的控制:烧结烟气脱硫是钢铁企业环保技术的难点。新冶钢经过多方考察,结合黄石市资源特点,投资6000余万元,为265m2烧结机配套建设了具有国际先进水平的烟气脱硫系统,该系统采用国际最先进的气喷旋冲石灰石石膏湿法脱硫技术,对烧结机烟气进行全脱硫,脱硫率达到90%以上,脱硫后二氧化硫排放浓度达到100mg/m3以内。该技术具有脱硫效率高、运行成本低、对烟气量、烟气温度波动适应能力强的特点。脱硫副产品石膏含水率低、纯度高,全部外售给水泥厂作为原料使用,具有十分突出的环境效益、社会效益。

噪声的控制:新冶钢的空间布局决定了噪声的控制是企业污染治理的重点,为确保噪声治理方案的科学性,能源环保部委托国内最权威的噪声控制设计院对影响厂界的噪声源提出了治理初步方案。2011年邀请了国内噪声控制界的专家召开了专家评审会,会议确立了“点源治理、分步实施”的实施方案。按照专家论证的治理方案,近两年新冶钢投资2200万元,对敏感厂界区域的设施进行噪声治理:①对运转设备的机械噪声采用隔声的方式,建设隔声室,对构筑物进行隔声改造,增设隔声门窗;② 对高噪声管道采取隔声包覆的方式,对放散管增加消声装置;③对由于工艺需要无法进行隔声包覆的设备(如:高炉调压阀组),建设隔声室降低噪声;④对于分散的高噪声源建设隔声墙。做到治理项目策划一批、实施一批、效果验证一批。根据黄石环境监测站2012年监测显示,治对比治理项目实施前,厂界噪声下降4~14 dB(A),基本与企业不生产时的背景噪声接近,“宁静新冶钢”已经建成。