《中国冶金报》开栏的话
“十五五”已然精彩开局,“高端化、智能化、绿色化”不仅是钢铁企业必须直面的时代考卷,也是通往未来的必经之路。作为中国钢铁工业的排头兵,河钢集团正身处这场深刻变革的潮流之中。在迈向价值链高端的征途上,河钢正加速从“钢铁制造商”向“材料服务商”蜕变;在科技浪潮的奔涌中,河钢正以人工智能重新定义生产;在“双碳”目标的引领下,河钢正以前所未有的决心重塑能源结构,让钢铁生产由“黑”变“绿”,用“绿钢”赋能千行百业。
《中国冶金报》推出“三化”焕新看河钢系列报道,将笔触聚焦产线,将镜头对准变革,记录河钢如何在新的历史起点上,以科技创新为翼,以绿色低碳为底,焕新提升主业竞争力,在新型工业化的大道上闯出一片新天地,挺起制造强国的“钢铁脊梁”。这不仅是对一家企业转型的纪实,也是对中国钢铁工业未来图景的深度观察与展望。敬请关注。
从河北石家庄高铁站出发,汽车朝着井陉矿区方向一路奔驰,两侧的山丘逐渐增加,一片连绵的山脉横亘在天边。直到一座高大清晰的天然气柜出现在远方,与朦胧的群山组合成一幅水墨丹青,河钢集团石钢公司映入了眼帘。
日前,《中国冶金报》记者一行走进石钢,见到规整的楼房、高耸的厂房、整洁的道路、成片的绿树鲜花,一座崭新的钢铁工厂背靠着葱葱郁郁的太行山。
2025年3月份,河钢集团党委书记、董事长刘键在石钢调研时强调,要进一步强化科技创新,加大研发投入,不断提升智能化建设水平。
一年半的时间过去了,石钢高端化、智能化、绿色化之路进展如何呢?
深耕高端特钢赛道
拓宽新兴行业蓝海
“高端化是石钢生存发展的核心主线,非极致无生存。”石钢党委书记、董事长张海宁表示,落实河钢集团高端化、智能化、绿色化要求,依托30多年特钢技术积淀与石钢新区全套高端装备,石钢从新区方案论证时就将产品结构高端化、生产装备智能化和生产工艺绿色化三者统筹为有机整体。
从废钢进厂到高端轴承钢、工模具钢棒线材下线,130吨双竖井废钢预热直流电弧炉、世界最大的矩形断面立式连铸机、普锐特第七代高线生产线、功能最全的高精度特钢棒材银亮线等高端装备贯穿石钢生产线。作为国内首家全废钢电炉短流程特钢强企、工信部首批卓越级智能工厂、河北省唯一“绿钢”标杆产品企业,石钢坚持高端化、智能化、绿色化一体化顶层设计、全链条深度融合,走出一条“三化”互促共生的特钢发展新路径,以产品高端化构筑企业核心竞争壁垒。
今年4月2日,工业和信息化部发布公告,公布全国首批符合《钢铁行业规范条件(2025年版)》企业名单,石钢成功入选“引领型规范企业”,标志着石钢已成为行业高质量发展的“排头兵”,正在向着建设国际一流特钢强企的目标稳步迈进。
在石钢展厅,正对沙盘的墙上镌刻着“钢铁企业绿色低碳发展的典范、全球特钢企业智能制造的典范、国内钢铁长流程转短流程的典范、城市钢厂成功搬迁的典范、中国钢铁产业转型升级探索性的典范、带动资源枯竭区域产业转型的典范”。这6个“典范”既是生态环境部、河北省委省政府提出的具体要求,也是石钢建设国际一流特钢强企过程的生动注脚。
“2025年,石钢高端高碳铬轴承钢入选河北省十大拳头产品。石钢高端高碳铬轴承钢的平均氧含量低至4.06ppm(百万分之一),接触疲劳寿命突破了2100万次,指标属于世界前列。基于此,石钢轴承钢通过了世界八大轴承制造企业中7家轴承企业的认证,实现批量稳定的供货。”石钢技术中心副主任、开发部部长戴观文向《中国冶金报社》记者介绍了号称“钢中之王”的轴承钢。
为集中攻坚高碳铬轴承钢等高端产品,石钢在规划新区时,便确定引进全新的连续模铸工艺(采用立式连铸机)。“目前,石钢这套连续模铸设备能浇铸出460毫米×610毫米的世界最大矩形坯。”戴观文讲,“立式连铸工艺消除了弧形连铸机内外弧质量差异,在整个凝固过程中夹杂物实现了充分上浮,钢材质量可以达到模铸的水平。”立式连铸代替模铸,每吨钢成本可降低20%~30%。
戴观文介绍,汽车齿轮钢在石钢的单项产品销量中占比最大。齿轮钢对淬透性要求高,石钢可以控制带宽在4HRC(洛氏硬度)以内、晶粒度小于6级,这个系列产品配套丰田、大众等国内外头部车企。此外,为新能源汽车开发的电机轴专用钢实现了向头部外资车企独家供货;高铁扣件用弹簧钢在国内市场占有率超50%,广泛应用于全国高铁线路;非调质钢无须客户热处理,可直接加工成发动机的曲轴、连杆,具有绿色低碳的特性,像宝马、奔驰、丰田、大众等客户都在批量使用。
面向“十五五”,石钢制订了清晰高端发展路线图,将开发高端新产品170个以上,实现进口替代50个以上。随着新兴产业的发展,石钢也在积极开发相关产业用钢。戴观文介绍,不同行业,不同零部件服役工况条件存在显著区别。机器人产业核心构件对钢材质量稳定性、均质性、疲劳寿命提出更高要求。依托装备优势、材料性能优势与客户服务优势,石钢产品现已广泛应用于机器人关节器齿轮、轴承、丝杠等核心零部件;飞行器曲轴、传动齿轮、轴承等关键承载部件,形成系列化产品,有力支撑高端智能装备产业链发展与新兴行业全流程国产化替代。
数字梦工厂全域赋能
让工艺经验变为标准算法
石钢新区建设是在一张白纸上绘蓝图,在冶金设备安装同步布局全域数字化体系,从源头杜绝多系统割裂、标准不一、数据孤岛难题。”石钢信息物流中心一级业务主管冯辉介绍,依托河钢威赛博全域大模型、自研“石智”特钢垂直大模型,石钢搭建起了统一的数字中枢,由56个核心智能模型、60个智能应用场景全工序、5万余个自动采集点深度耦合,实现了生产数据毫秒级同步。
特钢单份合同批量小、规格牌号多,且不同钢号需要采用特定的电炉、精炼炉、轧线及执行专属热处理等工艺。2025年底,在通用的求解器基础上,石钢应用AI(人工智能)模型,自主开发出能处理多数据、进行复杂分析的智能排产系统,实现分钟级排产。
冯辉介绍,作为国内钢铁长流程转短流程的典范企业,废钢质量的管控尤为关键。石钢废钢智能验质系统经过技术迭代,变更残余元素管控逻辑,依靠机器视觉完成6级62类废钢精细化分级,从源头筑牢特钢高纯净度基础,将质量管控由“事后补救”转为“事前预判”,小型废钢渣土率同比下降0.18%。
“智能化核心突破在于把老师傅实操经验转化为标准化算法。”冯辉介绍,针对特钢钢种切换频繁、工艺窗口窄、工况复杂的痛点,石钢将冶炼、轧制数千套实操逻辑固化为机理模型与专家系统,搭建“配料优选、纯净度管控、钢温拟合、芯部改善”专项智能体,实现自识别、自调控、自优化。石钢采用全域数字孪生技术打通MES(制造执行系统)、PLC(可编程逻辑控制器)异构系统,提前规避产线布局不合规、物流干涉等问题;在智慧环保、碳排一体化管控平台接入3300多个监测点位,可分钟级监控污染物、碳排放,发现异常自动预警,环保管理从人工值守转为数据预判。
发挥短流程优势
构建全链条低碳循环体系
“全废钢电炉短流程是石钢独一无二的绿色基因,从根源摆脱焦化、烧结、高炉高耗能高排放工序。”石钢环保部副部长李琛东介绍,相较石钢原有的长流程工序,石钢吨钢碳排放削减75%、主要污染物减排75%,是国家级绿色工厂。石钢大量消纳社会废钢,每回收1吨废钢可减少近2吨铁矿石开采,同步降低了固体废弃物产出量、土壤污染等风险。
李琛东介绍,作为河北省政府确定的“带动资源枯竭区域产业转型的典范”,石钢搬迁到井陉矿区不仅做到了产业转移,还实现了产城深度融合,资源充分循环利用,如全年供给井陉矿区350万平方米居民采暖,实现年降碳9万余吨。
石钢轴承钢、齿轮钢、弹簧钢等高端棒线材碳足迹核查认证落地,目前已有10余款特钢产品完成第三方碳足迹核验,发布EPD(环境产品声明)报告。“如今,石钢高端特钢凭借低碳属性,海外销售实现跨越式增长,2025年度出口40万吨,‘绿钢’成为叩开欧盟高端供应链的专属通行证。”石钢发展建设部副部长杨卓表示。
杨卓介绍,石钢着力打造“零碳工厂”,推进绿电规模化应用,包括河北省规模最大的585兆瓦绿电直连项目、30兆瓦厂区分布式光伏项目,到“十五五”末,可物理溯源的绿电使用比例突破50%,吨钢碳排放强度控制在0.3吨以内。
杨卓还向《中国冶金报》记者算了一笔石钢的环保综合账:环保绩效创A后重污染天气不限产,保障生产连续性;绿色认证带来品牌溢价,带动高端客户持续增加;退城搬迁助推石家庄城市更新,带动井陉矿区从煤炭资源枯竭城市转型特钢产业新城;使用城市中水、利用生产余热向居民供暖实现产城融合共生,兼顾经济、环境、社会三重价值。
“三化”共生形成闭环
驶入良性发展之路
走进轧钢厂小棒线,《中国冶金报》记者看到平立交替的轧机排列成行,一条火红的铸坯从轧机中快速穿过。这条全长576米的高端特钢产线正是“三化”同步落地的典型样板。
该产线的当班作业长介绍,这条产线可生产直径13毫米~直径60毫米的高端汽车用钢、工程机械用钢、高铁扣件用弹簧钢等钢材,依托三辊减定径轧机与尺寸闭环系统,产品尺寸公差可精确到德国标准公差的1/6;智能燃烧模型自动匹配钢种加热参数,轧制温度较同类产线低80摄氏度~100摄氏度,脱碳、表面等质量指标行业领先;先进的控轧控冷系统,通过进出口温度检测自行调配水压、水量,实现全规格的热机轧制,使高碳铬轴承钢碳化物网状≤5.4级,满足斯凯孚、舍弗勒等轴承制造企业认证要求;全线物料跟踪系统为行业独有,配套全自动机器人打捆。
以石钢小棒线为例,高端化、智能化、绿色化已浑然一体,以高端产品为载体,形成三者互相支撑、彼此赋能的完整闭环:绿色化促进高端化,高端化倒逼智能化,是智能化反哺绿色化。
站在“十五五”谋篇开局的关键节点,石钢将坚决落实河钢集团各项要求,资源向销售端再倾斜,扩大高端特种钢生产能力,拓展新兴行业高端用钢;加速绿电项目推进、加快前沿低碳技术应用,持续巩固国际短流程绿钢企业领先优势,以“三化”深度融合锻造核心竞争力,致力于建设代表河钢品牌、具备全球影响力的国际一流特钢强企。
来源:《中国冶金报》
编辑:清荷含璐
作者:申延军 何惠平
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