□山東省冶金設計院股份有限公司董事長 魏新民
山鋼日照精品基地項目于2008年開始籌備， 2013年獲國家發展改革委的批復，2015年9月進場施工，2019年6月順利建成投產。在山鋼集團公司和山鋼日照公司的指揮下，山冶設計勇挑重擔，不辱使命，用敢為人先和勇于擔當的氣魄，傾力打造以綠色、智能、信息化為顯著特征和時代氣息的鋼鐵生產基地，將一座具有世界一流水平的鋼鐵夢工廠屹立在了世界的東方。
勇挑重擔，樹立堅定信念
建好日照精品基地工程
山鋼日照鋼鐵精品基地是山鋼集團按照山東省政府“資產重組、淘汰落后、調整布局、提升檔次”的總體要求，實現自身“突出沿海、優化內陸、精品與規模并重”發展戰略的核心工程，同時也是山鋼集團面臨嚴峻形勢實現“破繭重生”的生命工程。
山鋼日照鋼鐵精品基地年產鐵810萬噸、鋼850萬噸、鋼材790萬噸，主要產品為高附加值的熱軋薄板、冷軋薄板、鍍層鋼板及寬厚板等。其主要建設內容有：1座環保型智能原料場、4座7.3m58孔大型頂裝焦爐、2臺500m2燒結機、1條年產150萬噸鏈箅機-回轉窯球團生產線、2座5100m3高爐、4座210噸轉爐煉鋼連鑄車間、1條2050mm熱連軋機生產線、1套3500mm爐卷軋機、1套4300mm寬厚板軋機、1條年產80萬噸推拉式酸洗機組生產線、1條2030mm酸軋聯合生產線、1條熱鍍鋅處理線、2條連退處理線等主要冶金生產設施以及2臺25MW高爐余壓發電機組（TRT）、2座220kV總降壓變電站及海水淡化、石灰焙燒、制氧站、冶金渣利用、焦爐煤氣制LNG、檢化驗中心、維修中心、鐵路站場、原料碼頭和成品碼頭等公用輔助配套設施。
面對山鋼日照鋼鐵精品基地高技術要求、龐大繁重的工作任務，山冶設計上下堅定信心、眾志成城，按照“運營成本低、經濟效益好、盈利能力強”的工程建設總體要求，發揚“特別能戰斗、特別能吃苦、特別能奉獻、特別能打硬仗”的優良傳統和“真誠設計未來，精品構建永恒”的核心理念，以冶金流程工程學為理論武器，下定最大決心、拿出最優技術、建設最佳工程。
不辱使命，
對照國際一流標桿創新工程建設
山冶設計作為該基地總體規劃、設計管理及高爐、燒結、焦爐的總承包單位，帶領設計團隊應用創新技術138項，集眾智把項目建設成為了綠色發展、邁向智能的、具有持續競爭力的現代化一流鋼鐵生產基地，成為我國鋼鐵產業結構調整的典范工程。近日，山鋼日照鋼鐵精品基地項目被評為“十三五”鋼鐵工業創新工程。
為向山鋼集團精準決策提供依據，山冶設計在山鋼領導下，自2009年起科學務實地開展了項目可行性研究。其總體設計主要內容包括：整個建設項目的組成、功能、目標和規模及建設條件、設計依據和設計原則以及總工藝流程、總體布局和總體建設方案；各單項工程的設計概括、工程環保、勞動安全衛生等設計方案及整個工程的初步概算和投資效益分析等。
自承擔該項目設計管理工作以來，山冶設計確定在山鋼日照鋼鐵精品基地擬采用專利技術和先進技術138項，為業主提出眾多降低工程投資、降低運行成本、減少用地等好的建議并獲得業主認可。
山冶設計承擔了該項目全廠公輔工程設計、全廠地基處理設計、2050mm熱連軋工程設計，總承包了2×5100m3高爐工程、2×500m2燒結工程、4×58孔7.3m焦爐工程及35MW煤氣發電等工程。其中，焦爐被中國金屬學會鑒定為國際先進；高爐被評為國家優質工程獎，生產指標在同級別高爐中領先。
勇于創新，實施精準流程設計
鋼鐵企業的生產運行源于設計，制造流程的優劣、結構合理與否，將綜合影響產品的成本、投資、生產效率、投資效益、過程排放與環境效益等技術經濟指標，并直接關系到企業的生存與發展。
山冶設計突破靜態、假設的傳統設計思路，以冶金流程工程學理論為指導，實施了充分發揮鋼鐵企業“三大功能”的頂層設計與動態-精準的流程設計實踐，不僅為建設提供圖紙和有關參數，還為鋼廠的運行設計出動態運行的規則。
簡捷優化的物質流網絡與動態匹配設計。山冶設計在該項目設計中，一是深入理解冶金流程工程學鋼廠動態運行的“三要素”—— “流”“流程網絡”和“程序”的新概念，最大限度地規范并縮短鐵素物質流，尤其是高溫鐵素物質流的流動路徑，減少物流作用的交叉干擾。在此簡捷優化的流程架構下，該項目實現噸鋼0.665m2超低用地面積，同時降低“三通一平”費用，減少搬遷量；在物流上規避物質流、介質流搬運過程中的遠距、迂回或折返及落地弊端，縮短主要皮帶距離1100m、減少主電纜長度4500m、縮短主煤氣管道2000m，減少了投資，降低了運行成本。二是鋼鐵生產流程關鍵界面設計以優化的“界面技術”創新、流程網絡合理化和車間運行的動態Gannt圖等運行程信息化為基礎，促進鋼鐵生產流程動態-有序、協同-連續運行。
按質按需精準供應的能量流網絡設計。根據冶金流程工程學理論，山冶設計在確定物質流動態運行結構的同時，對該項目生產過程中的一次能源和二次能源、余熱余能進行能量流的網絡化設計，合理使用不同品質的能源介質，實現能源價值最大化，提高能源轉換效率，及時、充分地回收余熱余能，形成全廠性的能量流網絡及其控制運行程序等。
山冶設計在該項目物質流運行有序基礎上，進一步推進能量流網絡優化達到模式優化、節能減排：采用節能新技術、新工藝，減小煤氣用量，熱軋加熱爐采用蓄熱燃燒，純燒高爐煤氣；優化煤氣用戶配置，工藝剛性用戶與緩沖用戶協調運行；煤氣高附加值利用，全廠煤氣用戶優先考慮使用高爐煤氣，轉爐煤氣被替代焦爐煤氣去生產LNG，尾氣生產無水氨，創造了可觀的經濟效益；采用短距離高壓供電技術，并結合總圖調整和優化，既保證了供電可靠性、操作靈活性，又降低了投資；在高效能源轉換技術與能源利用技術集成應用的基礎上，設置能源中心，做到根據能源發生源和主要用戶的生產使用節奏進行動態平衡調整，實現能源高效轉化和高效利用。
環境友好的工藝及廢棄物資源化利用功能設計。山冶設計在充分認識鋼鐵生產流程特點的基礎上，在環境友好的前提下以構建適度區域范圍內的工業生態鏈為目標，按照產品加工鏈、能源利用鏈、物流運輸鏈、資金增值鏈和知識延伸鏈的關系，逐步形成區域性工業生態園區，推進循環經濟發展。該項目環保總投資達64.7億元，實現了超低排放。
物理側優化的智能化設計。鋼鐵企業智能化要與數字化物理融合系統的概念相對接，在物理系統中制造流程是根，要突出“流”“流程網絡”和“運行程序”的概念，特別是優化的物質流網絡、能量流網絡和信息流網絡之間的協同運行。鋼鐵企業智能化不只是數字信息系統，不能僅從數字化一側來推動企業智能化，而是必須高度重視物理系統的研究，必須是“三網協同”的信息物理系統。
在該項目設計中，山冶設計按照數字化物理融合系統的概念，開展“管理流程創造暨信息化頂層設計”，對內簡化業務流程，實現扁平化管理，對外縮短與用戶的距離，延伸服務觸覺，實現“產品、服務”的目標；利用大數據，建設智能協同管控中心，搭建生產、物流、能源、安全環保、設備運行等管控一體的信息化核心平臺，重點將生產指揮中心和能源管控中心進行有機整合，實現與ERP、MES、BI等信息系統的無縫集成，系統之間信息共享，實現智能化工廠管控；通過采集自動化系統運行及診斷數據、設備運行及操作數據，并進行大數據分析，形成設備運行的診斷、預測等功能，實現精準維檢。
另外，在頂層設計的基礎上，山冶設計集成、集中監控無人值守、智能化料場、燒結智能化專家系統、高爐專家系統、鐵鋼零界面智能調度系統、一鍵式智能煉鋼、鋼卷庫智能管理等信息化和智能化技術，為該項目流程智能化運行提供了技術基礎。
實現預期，為業主創造價值
作為世界一流現代化鋼鐵生產線的山鋼日照鋼鐵精品基地，實現了投資省、效率高、熱試投產即達產、達產即達效，同時實現產品大綱全覆蓋，創造了國內同類企業工程建設的新紀錄。
該項目各工序能耗達到國內領先水平：煉焦耗熱量為2330kJ/kg濕煤（7%H2O），優于國內特級焦爐水平；高爐焦比352kg/t，利用系數達到2.21；噸鋼綜合能耗達到608kg；所有污染物排放達標率為100%，廢水實現零排放。
從投產開始，山鋼日照鋼鐵精品基地生產調試全部按實單運行，成為國內第一家用實際訂單投產的鋼鐵企業，訂單驅動、柔性制造生產組織模式達到行業先進水平；工廠生產智能化水平高，人均產能達到1600噸，噸鐵成本低于行業平均水平，初步彰顯了競爭實力。
山鋼日照鋼鐵精品基地后發優勢、區位優勢、技術裝備的優勢等集中顯現，使其成為綠色、高端、智能、高效的世界一流鋼鐵強企。
《中國冶金報》（2020年09月03日 04版四版）
