中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 呂兵 報(bào)道
福鼎，福建一座海濱小城，美麗的群山孕育了福鼎白茶，優(yōu)良的天然海灣誕生了一家新的科技型鋼廠——鼎盛鋼鐵。作為亞新集團(tuán)旗下五大鋼鐵基地之一，鼎盛鋼鐵的建成不僅是亞新全國(guó)布局的重要一步，也是其重點(diǎn)打造的智能制造、環(huán)保技術(shù)和低碳工藝前沿陣地。
圖為鼎盛鋼鐵廠區(qū)
亞新集團(tuán)的鋼鐵業(yè)務(wù)始于2003年的安陽(yáng)亞新。在過去20年里，其布局延伸至山西的中升鋼鐵、連云港亞新、包頭亞新隆順，2018年開工的鼎盛鋼鐵是亞新最新的一座鋼廠。鼎盛鋼鐵2022年投產(chǎn)就遇到嚴(yán)酷市場(chǎng)環(huán)境，卻義無(wú)反顧地在綠色環(huán)保、低碳等高成本領(lǐng)域全力以赴，讓外部殊難理解。在投建了一條型鋼線和一條電爐加ESP無(wú)頭軋制生產(chǎn)線后，他們又建設(shè)了中國(guó)鋼鐵業(yè)的第一座生物質(zhì)燃料氣化—炭化爐，用以替代電爐煉鋼所需要的天然氣（化石燃料）。
鼎盛鋼鐵設(shè)備工藝的選擇、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用、低碳技術(shù)的引進(jìn)，與傳統(tǒng)長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)截然不同，鼎盛把高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄、加熱爐的工藝全部砍掉，直接用電爐對(duì)接近終形無(wú)頭熱軋，并嫁接了大量的低碳環(huán)保設(shè)施，這些創(chuàng)新的做法到底有著怎樣的戰(zhàn)略考量？近日，記者來(lái)到福鼎，采訪了鼎盛鋼鐵副總經(jīng)理李挺。
鼎盛鋼鐵副總經(jīng)理李挺
堅(jiān)定的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
鼎盛鋼鐵2018年開建，2021年試運(yùn)行，2022年正式投產(chǎn)。其核心設(shè)備是高度自動(dòng)化的量子電爐和ESP無(wú)頭軋制生產(chǎn)線，產(chǎn)品主要為薄板和型鋼，用于制管、五金件、電氣柜、家具家電、電子電器設(shè)備、汽車結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能電池、動(dòng)力電池、鐵路及海洋運(yùn)輸、光伏等領(lǐng)域。
“我們投建鼎盛鋼鐵，就是為了在低碳綠色鋼鐵領(lǐng)域取得先機(jī)。”李挺說(shuō)。
鼎盛之前，亞新集團(tuán)已經(jīng)擁有四家長(zhǎng)流程鋼廠。2017年動(dòng)議建設(shè)新廠時(shí)，亞新集團(tuán)就已經(jīng)從轉(zhuǎn)型發(fā)展的角度，重新考慮這個(gè)新廠的定位。
一方面，當(dāng)時(shí)國(guó)家從保戰(zhàn)略資源安全的角度，避免過度依賴外購(gòu)鐵礦石，開始引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展電爐煉鋼。
另一方面，從節(jié)能環(huán)保的角度，短流程鋼廠更加適應(yīng)全球氣候環(huán)境和中國(guó)環(huán)保提升的要求。
因此，盡管當(dāng)時(shí)的鋼材市場(chǎng)炙手可熱，亞新還是放棄了傳統(tǒng)長(zhǎng)流程，轉(zhuǎn)而向新政策、新技術(shù)、新產(chǎn)品尋求機(jī)遇。亞新集團(tuán)在傳統(tǒng)用戶需求和潛在需求的基礎(chǔ)上，從全球范圍內(nèi)尋找新的綠色節(jié)能的短流程技術(shù)，最終選擇了電爐加ESP生產(chǎn)模式，在冶金工藝流程上走出了一條國(guó)內(nèi)從未走過的道路。
首屈一指的綠色優(yōu)勢(shì)
純廢鋼冶煉電爐+ESP，目前世界上只有兩家企業(yè)采用這種生產(chǎn)模式，一家是意大利阿維迪，一家是鼎盛鋼鐵。
鼎盛鋼鐵ESP生產(chǎn)線
鼎盛是國(guó)內(nèi)第一家電爐+ESP短流程企業(yè)。“我們之所以選擇短流程，一個(gè)很重要的原因是長(zhǎng)流程在節(jié)能和減碳方面取得明顯成效確實(shí)很難且成本巨大。”李挺說(shuō)。
而電爐+ESP無(wú)頭軋制工藝技術(shù)也確實(shí)有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。電爐利用電爐冶煉時(shí)產(chǎn)生的高溫廢氣，將廢鋼從常溫預(yù)熱至600℃以上，能耗水平行業(yè)領(lǐng)先；煉鋼配備VOD真空爐及LF精煉爐設(shè)備，可冶煉高純凈度鋼水和高級(jí)別鋼種。“在阿維迪的基礎(chǔ)上，我們還增加了真空脫氣設(shè)備，這樣能使電爐鋼水更加純凈。與美國(guó)紐柯的雙輥鑄軋技術(shù)相比，鼎盛采用的ESP技術(shù)鋼板更具韌性，加工性能好，產(chǎn)量更大，讓鼎盛實(shí)現(xiàn)了代際產(chǎn)業(yè)升級(jí)。”李挺說(shuō)。
鼎盛鋼鐵ESP生產(chǎn)線
鼎盛的ESP生產(chǎn)線上，液態(tài)高溫鋼水通過連鑄機(jī)后不通過加熱爐不需要形成鋼坯，直接進(jìn)入大壓下量軋機(jī)，軋至8~20mm中間坯，經(jīng)電感應(yīng)加熱至1100~1200℃后進(jìn)入5架精軋，層流冷卻后進(jìn)行卷取。整個(gè)過程中，連鑄機(jī)到卷取機(jī)，帶鋼直接相連，通過卷取機(jī)前高速飛剪進(jìn)行分卷，生產(chǎn)過程中沒有頻繁穿帶和拋鋼過程。其被譽(yù)為繼轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄之后的“第三次鋼鐵工業(yè)技術(shù)革命”。
與生俱來(lái)的低碳基因
鼎盛鋼鐵從建廠就深植低碳基因。
據(jù)清華—力拓資源能源與可持續(xù)發(fā)展研究中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，若計(jì)入電力隱含碳排放，生產(chǎn)制造過程，中國(guó)長(zhǎng)流程粗鋼（鋼坯或鋼水）噸鋼平均碳排放達(dá)到2.2噸，而短流程噸鋼碳排放可低至0.6～1噸（若全部用廢鋼作為原料，則噸鋼碳排放0.5 噸）。
鼎盛鋼鐵電爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)
鼎盛鋼鐵采用全廢鋼作為原料，生產(chǎn)所需的原材料經(jīng)過美國(guó)SCS global翠鳥認(rèn)證，扣除自己工廠生產(chǎn)過程內(nèi)部的消費(fèi)前的邊角料，有不低于95%的消費(fèi)后的循環(huán)原料，表明了鼎盛對(duì)制造環(huán)境意識(shí)產(chǎn)品和保護(hù)自然資源的承諾。使用回收成分有助于減少對(duì)環(huán)境的影響，因?yàn)樗鼫p少了對(duì)新原料的開采，并減少了送往垃圾場(chǎng)的廢物量。重復(fù)使用材料支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少產(chǎn)品的整體環(huán)境足跡。
鼎盛鋼鐵廠區(qū)
“在進(jìn)一步降低碳排放方面，我們接入了深圳碳中和生物燃?xì)夤镜纳锶細(xì)夥磻?yīng)爐，直接使用生物燃?xì)馓娲茉础！崩钔榻B道。
鼎盛鋼鐵生物質(zhì)氣化炭化系統(tǒng)（發(fā)明專利號(hào)202311166807.8）
深圳碳中和公司建設(shè)的生物質(zhì)氣化聯(lián)產(chǎn)生物炭系統(tǒng)是鼎盛鋼鐵負(fù)碳排放BECNU生態(tài)系統(tǒng)工程核心裝置。該系統(tǒng)所產(chǎn)生物炭部分用于替代煉鋼—精煉過程使用的碳粉，其余生物炭全部作為生物炭肥及污染修復(fù)劑原料，隨生態(tài)系統(tǒng)工程生態(tài)產(chǎn)品全部施入土壤長(zhǎng)期培肥固碳，所產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)廨斔椭岭娀掍摗⒕珶捈败堜摴ざ危娲渌牡娜刻烊粴狻Ｉ锾控?fù)碳排放則保證電爐鋼實(shí)現(xiàn)碳中和。
“生物質(zhì)氣化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)我們生產(chǎn)流程對(duì)化石能源的替代，一方面可以替代南方價(jià)格較高的天然氣，降低成本；另一方面可以實(shí)現(xiàn)低碳排放。”李挺說(shuō)，“從木材木屑等生物質(zhì)燃料本身來(lái)說(shuō)，如果放在自然界任其腐爛，過程中會(huì)釋放更多的二氧化碳和甲烷氣體，而甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的22倍。因此，從整個(gè)全球環(huán)境角度來(lái)說(shuō)，合理使用生物質(zhì)可降低溫室氣體排放。”
經(jīng)過德凱DERKA（德國(guó)機(jī)動(dòng)車監(jiān)督協(xié)會(huì)，世界知名的第三方專業(yè)檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)）對(duì)鼎盛的碳足跡核查，生產(chǎn)制造階段碳足跡為0.5355tCO2e，碳排放遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)長(zhǎng)流程工藝鋼鐵產(chǎn)品，是中國(guó)目前已披露碳足跡報(bào)告的同類鋼鐵產(chǎn)品中，碳排放強(qiáng)度最低的。
鼎盛還在推進(jìn)光伏發(fā)電和儲(chǔ)能的落地，后期通過采用全綠電和新能源物流，疊加 “生物燃?xì)?生物炭”負(fù)碳排放工藝，抵消礦石加工過程中不可避免的（如石灰、合金等原輔料帶來(lái)的）碳排放。將實(shí)現(xiàn)無(wú)限接近零排放。”李挺說(shuō)。
據(jù)介紹，鼎盛的節(jié)能和低碳技術(shù)成熟之后，有望復(fù)制到亞新集團(tuán)的其他4個(gè)生產(chǎn)基地，整個(gè)亞新集團(tuán)的低碳優(yōu)勢(shì)會(huì)成倍增長(zhǎng)。
精準(zhǔn)細(xì)分的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
對(duì)接傳統(tǒng)客戶的需求，鼎盛的產(chǎn)品主要定位在家具、家電、電子電器設(shè)備、汽車、動(dòng)力與儲(chǔ)能電池、海洋及鐵路運(yùn)輸用的碳中和鋼。為此，在傳統(tǒng)電爐鋼基礎(chǔ)上，鼎盛提升了鋼水質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，進(jìn)而提升了鋼材品質(zhì)。
鼎盛鋼鐵生產(chǎn)的0.7毫米熱軋薄板
“我們?cè)陔姞t之后設(shè)置了精煉爐和真空脫氣爐，對(duì)夾雜物進(jìn)行更好的控制。大家關(guān)心的全廢鋼冶煉殘余元素的控制，中國(guó)電爐鋼比例低，廢鋼循環(huán)次數(shù)相對(duì)少，殘余元素富集相對(duì)歐美來(lái)說(shuō)少，鼎盛在廢鋼源頭建立完善的渠道，有很嚴(yán)格的分類體系和質(zhì)量管理制度。”李挺說(shuō)，“優(yōu)質(zhì)鋼水為熱軋薄規(guī)格奠定了基礎(chǔ)，強(qiáng)度更高、厚度更薄的產(chǎn)品更有利于下游企業(yè)實(shí)現(xiàn)同等強(qiáng)度下的輕量化，更少的用鋼量也會(huì)帶來(lái)更低的用鋼成本和更低的終端用戶的產(chǎn)品全生命周期碳排放。”
在鼎盛的熱軋ESP產(chǎn)線上，鋼水至成品卷7分鐘內(nèi)完成，金屬收得率超過98%。最薄軋至0.7mm，1.2mm以下薄規(guī)格比例超過60%。產(chǎn)品有性能均勻、尺寸精度高、韌性好、頭尾規(guī)整收得率高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)以熱軋板代替冷軋板。
ESP薄板成品庫(kù)
鼎盛所在的寧德，是中國(guó)最大的鋰電池生產(chǎn)廠家寧德時(shí)代所在地，以薄鋼板替代鋁板制造電池包已經(jīng)成為鼎盛鋼鐵的重要目標(biāo)。“普通動(dòng)力電池包需要厚度2毫米以上鋁板，而使用鋼板則只需要0.7~0.8毫米，用我們的薄板，電池廠家用料更省，強(qiáng)度更高，成本更低。” 李挺介紹道。
汽車的輕量化一直是各大車企一致不斷追求的目標(biāo)，輕量化帶來(lái)更低的能耗、更長(zhǎng)的續(xù)航。得益于ESP產(chǎn)線的高軋制力，鼎盛的熱成型鋼在同等強(qiáng)度級(jí)別下比傳統(tǒng)熱軋工藝生產(chǎn)的要薄25%~35%，能給車身車架帶來(lái)更多的減重。
相較于傳統(tǒng)的鍍鋅、鍍鋅鋁鎂，耐候鋼可以實(shí)現(xiàn)裸涂鍍的耐腐蝕，由于只需要經(jīng)過熱軋環(huán)節(jié)，能耗更低，碳排放更低。鼎盛的耐候鋼得益于ESP的高軋制力，相較于普通熱軋產(chǎn)線的耐候鋼更薄，最薄能做到1.0mm，而且鼎盛為耐候鋼增加了調(diào)制手段，屈強(qiáng)比可以達(dá)到0.75，使耐候鋼更易于加工，使得耐候鋼除了在傳統(tǒng)的集裝箱領(lǐng)域應(yīng)用，在光伏支架、高速路護(hù)欄等領(lǐng)域也有很大應(yīng)用。
鼎盛下游很多用戶的生產(chǎn)基地在中國(guó)，但是產(chǎn)成品很多出口國(guó)外。“歐洲的鋼鐵用戶，目前在全球范圍內(nèi)尋找低碳綠鋼， 由于歐盟的碳關(guān)稅機(jī)制，很多客戶愿意支付綠色低碳的溢價(jià)。”李挺說(shuō)。
鼎盛鋼鐵生產(chǎn)管控中心
據(jù)了解，鼎盛的極薄規(guī)格材料已經(jīng)用到了蘋果、惠普、戴爾等客戶的產(chǎn)品上，目前，鼎盛正陸續(xù)與迪卡儂（健身器材）、宜家（家居）等用戶建立合作。實(shí)際上，歐洲政策促使很多下游用戶提前尋求建立綠鋼供應(yīng)鏈。“我們的下游用戶也非常希望建立一個(gè)穩(wěn)定的綠鋼產(chǎn)業(yè)鏈，確保其在歐盟等的市場(chǎng)份額穩(wěn)定。雖然我們暫時(shí)成本較高，但是長(zhǎng)流程鋼廠要達(dá)到我們的低碳水平，其成本要遠(yuǎn)高于我們。”李挺說(shuō)。
“未來(lái)，如果中國(guó)形成了成熟的碳市場(chǎng)，鼎盛的先行優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。”李挺說(shuō)。“如果中國(guó)對(duì)鋼廠實(shí)施碳配額，將極大體現(xiàn)我們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，噸鋼成本會(huì)降低至少70元。”
“我們還能生產(chǎn)礦用卡車耐磨鋼、防彈鋼、硅鋼基材等。”李挺介紹說(shuō)，鼎盛電爐鋼正持續(xù)與國(guó)內(nèi)外知名綠色企業(yè)建立深度合作。
