天柱钢铁：从“体力”炼钢到“指尖”炼钢

  河北唐山，成立于1999年的河北天柱钢铁集团有限公司（以下简称“天柱钢铁”）海港智造园区却是另一番景象：一条条宽广而平坦的大道如玉带般延伸，两旁的花草树木错落有致，高低相间，高炉耸立云天，管道在厂区纵横有序，争芳斗艳的花丛，绿色氤氲的草坪，宛如于绿色的城市花园之中……

  天柱钢铁为何如此，天柱钢铁董事长王树川给出了答案。“天柱钢铁以精益管理为抓手，强力推进数智化进程，着力打造行业人机一体化智能系统标杆示范工厂，从‘体力’炼钢到‘指尖’炼钢，从未停下逐梦的脚步。”王树川近日在接受中国工业报采访时表示。

  天柱钢铁智能钢铁制造产业园区致力于建设统一的工业网络站点平台，围绕这样的平台以及三个一体化解决方案，全面开展全厂程智能化建设。

  2020年，为响应国家优化产业布局、促进转型升级、改善生态环境的号召，天柱钢铁主动从唐山丰润区退城，搬迁至唐山海港经济开发区，并引入了全国较为先进的BPRT发电系统、高炉集控系统、无人抓渣系统、干法除尘一次烟气净化系统等控制系统，对智能制造赋予新的能量与意义。

  海港经济开发区临海、临港布局，区位条件优越，可实现陆、港、铁联运，天柱钢铁致力于建设全国最具竞争力的精品型钢生产研发基地及产业链延伸和深加工基地，2022年12月退城搬迁项目工程完工，实现全面投产，主体装备采用国内外先进设备和工艺，包括318平方米烧结机2座、120万吨链篦式回转窑1座、1780立方米高炉2座、140吨转炉2座、H型钢生产线mm合金钢带生产线MW超高温亚临界煤气发电机组2套等装备，建成了从原料到炼铁、炼钢、连铸、热轧等工序配套齐全的全流程临海先进智慧钢铁制造产业园区。

  王树川表示，天柱钢铁智能钢铁制造产业园区致力于建设统一的工业互联网平台，围绕这个平台和三个一体化解决方案，全方面开展全厂程智能化建设。工艺范围涵盖了原料、烧结、球团、石灰、高炉、炼钢、H型钢、带钢以及能源公辅设施等各个环节。

  对现有基础网络进行扩容，增加数采网后，按照功能或业务对全厂网络进行分层分区设计。内部网络包括终端层、接入层、汇聚层、核心层和出口区等。外部的其他区域、分支以及出差员工等可以通过网络或专线与企业内部实现互通。网络架构按照功能划分为办公网、工业网、视频网、互联网出口区、安全管理网和超融合区等，确保网络的高效稳定运行。

  智能化建设核心为工业互联网平台。以应采尽采的数采策略，预计采集数据点约21万点，实现数据的全生命周期管理，包括数据标准化定义、采集、加工、存储及管理，并提供多样化的数据服务。这个平台具有较高的开放性和扩展性，在大数据的基础上，进一步部署了天柱钢铁铁区一体化、钢轧一体化、管控一体化相关智能应用，实现生产要素、生产过程数据全生命周期管理，支撑生产要素、数据以及应用的横向扩展，让生产数据持续创造价值。

  铁区一体化方面，突破传统专家系统技术瓶颈，以高炉低成本稳定运行为核心，以原料、烧结、球团、白灰、高炉的协同优化为目标，基于数据一体化、工艺机理和业务管理逻辑，构建一体化管控系统，实现基于人工智能的大数据分析与决策，提升铁区的生产效率和质量。

  钢轧一体化方面，突破传统钢轧管控中工序、模型分立管理控制不准确的技术瓶颈，以降低成本和提高效率为核心，以时间、温度、质量、成本主线为管控抓手，从工序智能管控、工序界面协同和数据创造价值三个方向，构建新的涵盖从炼钢连铸到轧钢的一体化智能应用管控体系，实现高效、稳定、低成本的智能化生产。

  管控一体化系统则纵向打通全厂经营层与各工序一体化系统之间的衔接，横向贯通各道工序的业务环节，实现全厂范围的统一协同组织生产。它包含计划与调度、成本与绩效、质量、物流、设备、能环、安全、数字精益管理等模块，结合天柱钢铁精益生产实践，建立精细化成本和关键绩效指标的准时自动核算能力，打造以整体协同、数据驱动为抓手的新型精益生产管控模式。

  优化品种结构发力高端，打造拳头产品。天柱钢铁目前已形成以精品型钢为特色，涵盖工字钢、钢板桩、合金钢带等18个系列62个规格产品结构，广泛应用于北京大兴机场、京唐城际铁路等国家重点工程，并远销日本、韩国、欧美等33个国家和地区。型钢在华东地区市场占有率18.9%，“天柱牌”H型钢是“河北知名品牌”，其中型钢Q235B获得冶金产品实物质量“金杯优质产品”荣誉称号。

  2024年以来，天柱钢铁深挖产线潜能，全力推进产品升级和结构调整，加速品种钢生产提档增量，高附加值产品家电板用钢取得新突破。今年5月，天柱钢铁定制生产的136吨SPHC热轧带钢交付北方家电板某龙头企业，客户反馈产品加工性能良好，表面、性能、尺寸、板形指标完全满足使用需求。6月份，天柱钢铁陆续收到江苏某打包带制造商订单，短时间内订单持续上量标志着天柱钢铁新研发的打包带系列产品已经实现稳定批量供货。打包带用钢是公司继护栏板、光伏支架、家电板之后研发成功的又一高端新品，未来天柱钢铁将持续加大创新力度，拓展新品种、开拓新领域、实现新突破，推动产品不断迭代升级，强化“天柱品牌”影响力。

  天柱钢铁以科技创新为支撑，全力构建绿色低碳工厂，走出了一条绿色低碳高质量发展新路径。

  王树川表示，在生态文明建设的大背景下，绿色发展的重要性日益凸显，是企业高质量发展的底色，更是提高企业竞争力的重要引擎。

  天柱钢铁始终秉承“尊崇自然、绿色发展”的环保理念，以企业发展不破坏当地环境为出发点，描绘出一幅人与自然相映成趣、钢铁与大海共融共生的美好画卷，扎实推进传统产业转变发展方式与经济转型，推动“行业结构低碳化、制造过程清洁化、资源能源利用高效化、园区建设绿色化”，让钢铁尽显绿色生态之美。面对当前钢铁行业的持续低迷，天柱钢铁秉持智能、绿色、品质、服务的核心价值观，聚焦“关键工作、关键环节、关键少数”和市场、现场、精益“三个要素”，从“提质、添绿、强链、增智、创新”入手，统筹规划、勤练内功，以不变应万变，坚决将绿色转型进行到底，不断培育新质生产力。

  天柱钢铁坚持以行业一流清洁生产与排放标准为标杆，综合应用BPRT、汽电双拖、皮带综合管廊、全封闭智能化料场、自动烧炉、高炉煤气全回收、煤气精脱硫、半干法与干法等先进技术与工艺。采取“源头控制+过程管理+末端治理”等措施，全力构建绿色低碳工厂。目前，天柱集团清洁方式运输比例达到80%以上，颗粒物排放浓度低于5mg/m³、二氧化硫排放浓度低于20mg/m³、氮氧化物排放浓度低于30mg/m³。

  在原材料采购方面，天柱钢铁制定了严格的绿色采购标准，将符合标准的供应商作为重点合作伙伴，从源头把控产品的绿色属性。

  在节能工艺方面，天柱钢铁拥有烧结SHRT、全封闭智能料场、GBM行车、BPRT、厚料层烧结、煤粉自动喷吹、铁水“一罐到底”、声纳化渣、一键炼钢等130余项国际国内先进的冶炼与控制技术。天柱钢铁建设了两套80MW超高温亚临界煤气发电机组，利用富余煤气燃烧产生的热量发电，处于行业先进水平。同时，回收炼钢汽包、轧钢加热炉余热蒸汽和煤气发电机组产生的乏汽，配套建设1台12MW饱和蒸汽发电机组，进一步提高能源利用效率。高炉采用先进的BPRT余压利用技术，利用高炉炉顶煤气的余压余热导入透平机，与电动机同轴驱动高炉鼓风机组，节电率超过40%。此外，热风炉优化控制技术等主要节能措施也均已配备，节能效果十分突出。

  在废弃物利用方面，天柱钢铁采取“吃干榨净”原则。天柱钢铁建有一套年处理能力为35万吨的钢渣生产线万吨的水渣微粉生产线，将冶炼过程中产生的钢渣、水渣全部进行二次加工成副产品外售或返回生产工序利用。对于生产过程中产生的各类除尘灰、污泥等含铁物料，全部返回烧结配料工序进行回用。针对废矿物油等危险废物，定期委托具有相关处置资质的单位进行委托处置，确保各类废弃物全部实现无害化处置。

  王树川向记者介绍，园区环保总投资达到25亿元以上，厂区环境按照4A级工业旅游标准规划设计，全厂封闭皮带管廊总长度48公里，建有钢渣综合处理系统、煤气回收系统等环保设备，已达到“废水零排放、煤气全回收、热能全利用、有组织无组织排放全达标”的目标，天柱钢铁始终将绿色发展作为企业的重要战略方向，积极践行社会责任，为推动行业的可持续发展贡献自己的力量。

  天柱钢铁以科技创新为支撑，全力构建绿色低碳工厂，走出了一条绿色低碳高质量发展新路径。面对钢铁行业的机遇与挑战，天柱钢铁建立健全对标管理的常态运行机制，顶着生存求发展，自主创新为战略、自我加压、自我剖析、找差距，补短板，化危机为先机，变被动为主动，转劣势为优势，将压力变动力，全力蓄势跃升。在建立生产管控、产销管控、能源管控、环保管控、物流管控、应急管控基础上，通过数字化孪生技术将多业务紧密地联系起来，最终实现业务统一管控的调度平台。将数据采集功能、实时数据库、管辖数据库整合为一，多时间尺度、多数据类型对非连续用能设备进行管控，跟踪峰电时段用电负荷和发电车间峰电发电负荷，减少尖峰用电，通过调控峰电比例31.35%，谷电比例35.9%，峰谷用电差4.55%。

  天柱钢铁坚持将环保视为企业发展的生命线，充分发挥退城搬迁区位优势，不计代价完成环保绩效创A，以实际行动厚植绿色发展底蕴，实现生态环境“高颜值”与企业“高质量”发展协同并进。2023年10月，天柱钢铁跻身环保绩效A级企业行列，代表着同行业环保治理最高水平，在重污染天气预警期间可以自主采取应急减排措施，不停产、不限产。天柱钢铁环保绩效创A提高了企业的环保水平，促使企业在科技、管理、工艺上不断创新，提高了核心竞争力。天柱钢铁动力环保部副部长吴文庆认为，创A简单来说就是两个字，但是实现了一个环保管理水平的整体提升，让企业彻底摘掉了限制企业生存发展的“紧箍咒”，成为企业拓展生存权和发展权的一个主要抓手。

  天柱钢铁以人机一体化智能系统生产为中心，打通能源、检化验、超低排放、安全双控、物流等系统，打破“孤岛”瓶颈，实现了能源流物质流协调统一。

  天柱钢铁着力打造钢铁智慧工厂，全力推动智能决策系统和智能制造系统建设，推动“产品制造过程智能化、员工生产方式智能化、装备周期管理智能化和公司运营管理智能化”，关键工序数控化率已达到80%以上，生产设备数字化率达到55%以上，先后与华为、中国电信、施耐德、浙江大华等国内、国际一流企业建立战略合作关系，成为华为公司河北省第二家钢铁战略合作伙伴、中国电信唐山地区第一家钢铁企业战略合作伙伴，实现铁钢轧一体化、管控一体化，达到效益最大化、服务实时化、决策智能化、运营可视化。目前，天柱钢铁上线了ERP系统、MES系统（生产制造管理执行系统）、EMS系统（智慧能源管控系统）、LES系统（无人值守自动计量系统）、LIMS系统（检化验系统）、安全双控平台、有组织无组织超低排放管控系统、三维数字化工厂、炼铁集控系统、智慧园区系统等数字智能管控和管理系统。天柱钢铁炼铁厂智慧铁水运输段段长王双喜告诉中国工业报记者，智慧铁水运输系统项目是国内民营钢铁企业同场景应用第一家，实现了铁水机车运行状态一目了然，安全系数非常高。

  天柱钢铁以智能制造生产为中心，打通能源、检化验、超低排放、安全双控、物流等系统，打破“孤岛”瓶颈，实现车辆进出厂、过程检验、生产能源、风险隐患、环境治理一体化、自动化的闭环管理，实现了能源流物质流协调统一。利用平台信息化、智能化手段实时监控，实现生产指挥能源管控等集中管控，具备电力系统、煤气系统、动力系统、供水系统、环保系统、生产系统八大系统的实时监视，实现能源介质智能调控和企业低碳技术的融合，确保质量稳定、生产柔性、节能降耗、低碳环保四个目标落实落地。天柱钢铁技术中心主任李青章介绍，天柱钢铁投资1.52亿元低碳冶金创新中心，建筑面积达10692m²，用于全厂生产管控、能源管控、计量管控、安防监控、消防监控、环保管控、设备管控、安全双控的综合管控系统，实现了企业从传统钢铁生产到“智慧天柱”的华丽升级。

  天柱钢铁坚持“变中求进、调整结构、提质增效、绿色发展”经营方针，围绕“绿色产品服务社会、智能制造引领企业、高质量发展担当责任”总基调，以效益优先和稳增长为主要目标，着力发展绿色低碳经济，着力释放装备能力提升规模，着力挖掘潜力减少相关成本，企业知名度和美誉度不断提升，各项事业蒸蒸日上，跨入了现代化、规模化、集团化企业行列。站在新时代新征程上，天柱钢铁将继续坚持“规则、团队、诚信、创新、共赢”的核心价值理念，锁定“以盈利能力第一，生产技术指标一流、管理创新、技术创新、勇于承担社会责任”发展目标，围绕发展新要求新机遇持续聚焦钢铁主业，打造集“高端化、链条化、智能化、绿色化、品牌化”生产制造服务为一体的钢铁制造业生态智慧企业，进一步助力钢铁行业实现“绿色腾飞”。

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