12月29日,中国钢铁工业协会在辽宁省抚顺市组织召开科技成果评价(鉴定)会,对由抚顺新钢铁参与完成的《钢铁厂低品质余热用于社会采暖的综合性成套技术开发》《一种融合业务、组织与冶金流程的新一代集控中心》《数据和机理双驱动的智能化炼铁关键技术研发与应用》和《复杂冶金废弃物机械法冷态分离技术》4项科技成果进行了评价(鉴定)。
评价委员会专家一致同意4项成果通过科技成果评价,其中《钢铁厂低品质余热用于社会采暖的综合性成套技术开发》项目的技术成果整体上达到国际领先水平;《一种融合业务、组织与冶金流程的新一代集控中心》技术成果整体上达到国际先进水平,其中智能控制架构、安全控制系统、三电综合保障技术为核心的集控技术达到国际领先水平;《数据和机理双驱动的智能化炼铁关键技术研发与应用》技术成果整体上达到国际先进水平,其中高炉关键变量智能预测与多目标优化技术达到国际领先水平;《复杂冶金废弃物机械法冷态分离技术》技术成果整体上达到国际先进水平。
《一种融合业务、组织与冶金流程的新一代集控中心》
项目背景
该成果由北京建龙重工集团有限公司、抚顺新钢铁共同开发完成。
抚顺新钢铁从2018年开始谋划数字化转型工作,调研了国内外先进钢铁企业,借鉴了很多经验,首创并建成了一种融合业务、组织与冶金流程的新一代集控中心,体现了岗位融合与集控思想。
项目亮点
基于生产调度与管理、工序控制,构建了冶金全流程及双层组织架构全要素的数字孪生虚拟与现实协同的一体化集控中心。建立了“数据采集-实时分析-智慧决策-反馈赋能”的技术架构,开发了跨工序数据融合、耦合计算、智能联动的一系列数学模型,实现了各生产作业单元从传统的分散管控向一体化管控的转变。
应用数据中台、知识图谱、WINCCOA、5G等技术,建立了信息高度融合和扁平化架构的大数据中心,支撑了大量计算任务的高效运行,为智能决策及控制赋能奠定了基础。建立了以智能控制架构、安全控制系统、三电综合保障技术为核心的集控技术,实现远程、跨工序的大规模远距离安全集中操作控制。
实现了冶金全流程生产组织的扁平化变革,创新了管控模式。102个控制室整合为1个,操作岗位精简37%,5个一级单位整合为制造管理部,创新了生产组织模式,提高了劳动生产效率。
《机理和数据双驱动的智能化炼铁关键技术研发与应用》
项目背景
我国是世界第一产钢大国,CO?排放量占全国碳排放总量15%左右。钢铁企业普遍以高炉-转炉长流程为主,而高炉炼铁的CO?排放量占全生产流程的70%以上,故高炉炼铁低碳化是钢铁工业实现碳达峰碳中和的重点。
根据目前的技术条件和水平,依靠传统常规技术手段实现高炉节能减排的潜力已经接近极限,而通过大数据智能化实现数字化是钢铁产业提升能效、降低碳排放和转型升级的重要保证。因此,围绕炼铁产业链布局绿色低碳创新链、围绕绿色创新链部署数字化智能化产业链是实现炼铁双碳目标的重大需求。
为此,抚顺新钢铁和东北大学聚焦基于5G+的炼铁智能化平台、炼铁智能感知与实时监测、智能配矿、智能化高炉炼铁等方面,共同研发基于数据和机理双驱动的智能化炼铁关键技术。
项目亮点
基于新创建的烧结配矿大数据库,开发了铁矿冶金价值在线评价模型,形成了配矿结构-冶金性能-生产成本一体化的智能烧结配矿技术,实现了生产稳定和成本最优管控,吨铁成本降低13.01元。
研发了端-边-云协同的高炉炼铁系统多源异构大数据平台,通过数据深度治理和挖掘,揭示炼铁原料-工艺-操作-产品全链条逻辑关系,开发了数据、机理、知识融合的高炉动态数字孪生与信息物理系统,实现了铁水温度、铁水[Si]含量、炉缸活跃性、透气性指数、渣皮厚度、热负荷、顶压、焦比、铁水产量等关键变量的智能预测与多目标优化。
基于大数据、人工智能、机器视觉、机器学习等手段,创新性二次开发炉顶煤气流分布和料面温度智能检测、风口成像智能识别、料批跟踪感知等技术,配合动态数字孪生系统,透视高炉“黑箱”,大幅提高了高炉智能化操控水平。
该成果成功应用于抚顺新钢铁1号高炉,系统运行稳定可靠,炉热、透气性等关键变量在线预报准确率显著提高,炉温稳定率提高了30个百分点,焦比降低13 kg/t。该成果全厂推广后,年创经济效益2.37亿元,社会效益显著。该成果已获软件著作权12件。
《钢铁厂低品质余热用于社会采暖的综合性成套技术开发》
项目背景
该成果由北京建龙重工集团有限公司、抚顺新钢铁和天津裕嘉源环保科技有限公司共同完成。
项目针对钢铁流程余热资源点多面广、现场环境复杂、余热形态品位差异大、余热产生波动大、水平衡和热平衡难度大、余热大规模供暖的安全性和供热品质等问题,研发并系统创新集成了多种新型回收技术。建设了23个换热站和配套的汽水系统,实现了向社会供暖887万平方米,折合吨钢供暖面积2.27平方米,吨钢供暖指标优异。
项目亮点
钢厂(无焦化和无燃煤电厂)的余热供暖为工程重大技术集成创新。
转炉闷渣、钢坯和高线辐射热回收技术用于供暖为国内首创。
超大型(40MW级)低压余热蒸汽热泵技术首次在钢厂余热供暖中集成应用,转炉浊环水和高炉净环水作为冷端热源为国内首创,拓展了钢厂大规模余热供暖的冷端热源应用范围。
开发了钢铁流程余热的冷热电集成技术,拓展了余热应用领域并提高了余热回收的经济性。
抚顺新钢铁供暖项目替代了抚顺市供暖燃煤锅炉17台套,经辽宁省发展改革委验收确认,该项目节能量为12.8万吨标煤/年,经济效益和社会效益显著。
《复杂冶金废弃物机械法冷态分离技术》
项目背景
钢铁生产过程中的除尘灰是经过高温物化反应之后的产物,组元赋存状态复杂、综合利用难度高,其中以高炉布袋除尘灰和烧结机头灰最为典型,有害元素钾、钠、锌含量高,但也富含大量的铁、碳矿物等资源。当前,我国钢铁企业年排放高炉布袋除尘灰约1000万吨,烧结机头灰约1300万吨,其中铁碳品位均达到50%,亟待综合回收利用。
为实现高炉布袋除尘灰和烧结机头灰等复杂冶金固废的无渣化、资源化、高值化综合回收利用,抚顺新钢铁和北京蒂本斯工程技术有限公司共同提出了基于多目标梯级高效选分复杂冶金废弃物的综合利用的新思路,研究首创了铁前除尘灰物理法分离技术,通过对有价组分的分离,实现对其回收再利用。
项目亮点
研发了一种多目标梯级高效选分铁前除尘灰的综合利用工艺技术。
开发高炉布袋灰与烧结机头灰联合处理利用的工艺技术,实现废弃物和废水“零排放”。
集成开发了国内首台套物理法分离高炉除尘灰综合利用处理工艺设备。
开发了将回收的碳粉部分替代烟煤进行高炉喷吹技术。

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