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應(yīng)用設(shè)計

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西門子PCS 7助力打造北方最大的釩鈦鋼基地

西門子PCS 7助力打造北方最大的釩鈦鋼基地

      承鋼身兼鋼鐵與有色金屬雙重概念,梳理承鋼的成長路徑,我們能清楚的看到趕超戰(zhàn)略在這家企業(yè)身上留下的深深烙印。首先作為在夾縫中生存的鋼鐵企業(yè),既要面對高額的原材料成本,又面臨無法通過漲價向下游傳遞影響力的絕境,“向自動化管理要效益”必須落到實處。其次要實現(xiàn)世界第一大釩生產(chǎn)企業(yè)的目標,承鋼必須超越兩個對手。承鋼的自信來自超大高爐中最新一代的全套西門子PCS 7系統(tǒng)的采用,并在其二、三期2500m3高爐中也延續(xù)了這一極具超前意識的戰(zhàn)略決策。依托西門子PCS 7這個高爐“中樞”,承鋼圓夢“世界第一大釩廠”之時指日可待。

  今年盛夏,我國鋼鐵公司普遍被上下游重擔壓彎了腰,即便站在火熱的煉鋼爐前,鋼鐵從業(yè)者們也很難感到絲毫溫暖。在夾縫中生存的鋼鐵企業(yè),既要面對高額的原材料成本,又面臨無法通過漲價向下游傳遞影響力的絕境。從上游原材料來看,鐵礦石是鋼鐵企業(yè)的主要成本。但是,自從2004年我國鋼鐵業(yè)進入景氣周期以來,國際鐵礦石價格就與漲價畫上了等號,而今年這一局面更加趨于白熱化。其次,鋼鐵行業(yè)的下游——房地產(chǎn)、汽車、建材、家電等行業(yè),也都自身難保,這些行業(yè)自然同心協(xié)力對鋼材漲價說“不”。雖然入冬之后,政府投資數(shù)萬億建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施等“十大”擴大內(nèi)需政策的出臺,才給鋼鐵行業(yè)帶來了一絲暖意。但從根本上來說,鋼鐵企業(yè)在夾縫中求存的實質(zhì)無疑意味著“優(yōu)勝劣汰”,而優(yōu)勝劣汰的背后則是整個供應(yīng)鏈的生存競爭,“向管理要效益”必須落到實處,充分利用管控一體化的優(yōu)勢。承德新新釩鈦股份有限責任公司(簡稱承德釩鈦或者承鋼)就是這樣一家在危機中知難而上,逆勢成長的企業(yè)。

  承鋼身兼鋼鐵與有色金屬雙重概念,梳理承鋼的成長路徑,特別是承德釩鈦2002年上市以來的歷程,我們能清楚的看到趕超戰(zhàn)略在這家企業(yè)身上留下的深深烙印,以及對其成長前景的影響。承鋼2002年8月22日首次發(fā)行人民幣A股10000萬股,2002年9月6日在上海證券交易所掛牌上市,簡稱“承德釩鈦”。截至2008年一季度,公司擁有總資產(chǎn)144.30億元,公司員工總數(shù)為13,644人。2002年上市之初,承德釩鈦鋼鐵產(chǎn)能只有126萬噸,而主要競爭對手攀鋼2000年就達到了400萬噸。2006年,承德釩鈦的產(chǎn)能也才達到275萬噸左右,但到了2008年,其設(shè)計產(chǎn)能已經(jīng)達到800萬噸,實際產(chǎn)能達700多萬噸,相當于“三年之內(nèi)再造兩個承鋼”。

  據(jù)承德釩鈦李華陽副廠長介紹,承鋼含釩鈦低合金鋼棒材、帶材系列產(chǎn)品具有強度高、韌性好、耐腐蝕、易焊接等優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于國家重點工程,如長江三峽工程、黃河小浪底水利樞紐工程、澳門中銀大廈、北京國際機場航站樓、北京東方廣場、上海東方明珠電視塔、連云港核電站等。承鋼作為含釩HRB400級鋼筋開發(fā)供貨先導企業(yè),更是連續(xù)八年市場占有率全國第一。

“世界第一大釩廠”之夢

  生產(chǎn)釩鈦產(chǎn)品的主要原料——釩鈦磁鐵礦屬世界稀少資源,我國儲量占世界第三位。就中國的釩鈦磁鐵礦分布來看,承德地區(qū)和四川攀西地區(qū)各占有55%和40%的儲量。釩能夠明顯提高鋼的強度、韌性、延展性和耐熱性。在鋼中加入0.1%的釩,就可以使1噸低合金鋼當1.4噸普通鋼用。因此多生產(chǎn)1噸釩就相當于多生產(chǎn)400噸鋼。承德高品位釩鈦資源工業(yè)保有儲量2.2億噸,近年來新探明的低品位釩鈦磁鐵礦儲量為45億噸,而且埋藏淺、易采選、成本低、質(zhì)量優(yōu),為承鋼的持續(xù)發(fā)展提供了資源保障。產(chǎn)能達到第一個100萬噸,承鋼用了40多年;達到第二個100萬噸用了4年;擴張到800萬噸,只用了3年,按照原定計劃,這一目標應(yīng)該在2010年完成。但如今,承德釩鈦幾乎是跳躍著實現(xiàn)了這個目標。為什么承鋼要采用這種極具爆發(fā)力的擴張方式?原因可能要歸結(jié)于承鋼長久以來的一個夢想:“世界第一大釩廠將在中國誕生”。

  要實現(xiàn)世界第一大釩生產(chǎn)企業(yè)的目標,承德釩鈦面前有兩個對手要超越。讓承德釩鈦有膽量叫板國內(nèi)國外兩個行業(yè)老大的信心,一方面來自《承德釩鈦制品基地總體發(fā)展規(guī)劃》中正在火熱進行中的河北鋼鐵業(yè)大整合,以及國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中對低微合金鋼推廣的要求。另一方面則來自2500m3超大高爐中最新一代的全套西門子PCS 7系統(tǒng)的采用?!冻械骡C鈦制品基地總體發(fā)展規(guī)劃》是全國鋼鐵第一大省——河北省鋼鐵行業(yè)整合戰(zhàn)略的既定目標。主要構(gòu)想是以承鋼為核心,整合當?shù)剽C鈦資源,建成北方最大的釩鈦制品基地?!朵撹F產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》的出臺對承德釩鈦來說,也是個穩(wěn)定的利好預(yù)期。該政策規(guī)定,我國要提倡推廣低微合金鋼,減少普通鋼材的消耗,而承德釩鈦主打產(chǎn)品含釩鋼材正符合這一標準,汶川大地震發(fā)生后,這一標準有望得到強化執(zhí)行。

  2006年承鋼為了淘汰落后產(chǎn)能,做出上馬2500m3大型高爐的超前決策,也是趕超戰(zhàn)略的集中體現(xiàn)。按照常規(guī),從承鋼原有的1620m3高爐升級到2000m3高爐是比較合理和保守的做法,因為攀鋼用的就是2000m3高爐,技術(shù)成熟,風險較小。但如果與攀鋼一樣上馬2000m3的高爐,就讓承德釩鈦一直以來的積極趕超失去了意義。為了超越攀鋼,承鋼不得不做出艱難的決策,在明確了西門子PCS 7作為高爐控制中樞這顆“定心丸”之后,國內(nèi)最大、也是世界最大的2500m3釩鈦磁鐵礦冶煉高爐上馬了。承鋼一期2500m3高爐工程于2006年12月5日出鐵投產(chǎn)成功,2500m3高爐二期項目作為第1166套 PCS 7在華成功應(yīng)用的實例,也于2008年8月投產(chǎn)成功。自建成以來,大高爐運行平穩(wěn),生產(chǎn)狀況已經(jīng)達到設(shè)計標準。兩座大高爐的設(shè)計總產(chǎn)量約為350萬噸鐵和10萬噸礬渣,分別是2007年承鋼全年鐵和礬渣產(chǎn)量的88.83%和83.33%。第三座高爐也將于年底建成,明年達產(chǎn),三座高爐均無一例外的選用西門子公司PCS 7作為高爐的控制“大腦”。

  根據(jù)規(guī)劃,到“十一五”末(2010年),承德釩鈦要達到年產(chǎn)釩渣36萬噸、釩氮合金0.6萬噸、高釩鐵1.8萬噸、含釩鋼材667萬噸的目標。而到“十二五”末的長期規(guī)劃中,承德釩鈦基地將實現(xiàn)年產(chǎn)釩渣56萬噸、各種釩制品7.55萬噸、產(chǎn)鋼1504萬噸。屆時,承德釩鈦“世界第一大釩廠”的夢想將成為現(xiàn)實。

PCS 7“掌控”三座超大提釩高爐

  自從創(chuàng)辦伊始,承鋼就與各式各樣的控制系統(tǒng)結(jié)緣。承鋼前身為“熱河釩鈦聯(lián)合工廠”,始建于1954年,是我國釩鈦磁鐵礦綜合開發(fā)利用技術(shù)的發(fā)祥地。新中國成立后,承德是當時國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的唯一大型釩鈦磁鐵礦所在地,因為釩在軍工行業(yè)的重要作用,承鋼在“一五”期間成為前蘇聯(lián)援建的156個重點項目之一。在隨后的數(shù)十年中,承鋼可以說是各種控制系統(tǒng)演進的見證者。作為PLC在國內(nèi)的第一批用戶,李副廠長回憶起早期龐大的PLC,必須兩人手抬才能搬動的日子仍舊記憶猶新。隨后眾多知名品牌PLC均在承鋼得以一顯身手。

  雖然承鋼可以憑借多種控制系統(tǒng)的資深應(yīng)用經(jīng)驗,然而為首個大型高爐選擇控制“中樞”必須慎之又慎,更何況是史無前例的2500m3超大高爐。承鋼對控制系統(tǒng)的要求幾近苛刻,李副廠長談到:“我們的2500m3大高爐,是當時國內(nèi)最大的釩鈦磁鐵冶煉爐。因為缺乏實踐先例,技術(shù)上存在挑戰(zhàn),必須選用最先進、最可靠的控制系統(tǒng)。”

  西門子PCS 7系統(tǒng)和承鋼項目的系統(tǒng)集成商——北京京誠瑞達公司無疑交給了承鋼一份完美的答卷。該工程是京誠瑞達在冶煉領(lǐng)域,特別是大型高爐控制系統(tǒng)中首次應(yīng)用西門子PCS 7系統(tǒng)。這座2500m3級提釩高爐,按照高爐利用系數(shù)2.3設(shè)計,年產(chǎn)鐵水201萬t/a,高爐系統(tǒng)的主體工藝設(shè)備包括:礦焦槽系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)、粗煤氣系統(tǒng)、高爐本體、風口平臺出鐵場、熱風爐系統(tǒng)、爐渣處理系統(tǒng)和煤粉噴吹系統(tǒng)等。

  為了滿足生產(chǎn)工藝各項控制功能要求,確保高爐安全生產(chǎn),項目采用兩級自動化控制系統(tǒng),完成對高爐主工藝線及主要輔助設(shè)施的控制。第一級為基礎(chǔ)自動化級,由電氣傳動自動化和儀表自動化系統(tǒng)組成,主要完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、執(zhí)行對生產(chǎn)過程的連續(xù)調(diào)節(jié)控制和邏輯順序控制、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視及故障報警;第二級為過程控制級,主要完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫建立和生產(chǎn)報表的管理與打印,完成與其它計算機進行數(shù)據(jù)通信等工作。工程選用了PCS 7控制器15套,其中417H冗余控制器4套,共計近8000點I/O?;赑CS 7這個核心支柱,承鋼遵循了西門子公司全集成自動化TIA的理念,在PCS 7這個高度集成和開放的領(lǐng)先平臺之外,配備了SCALANCE系列的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)層主干環(huán)網(wǎng)為千兆以太網(wǎng)。系統(tǒng)主要包括冗余AS控制器4套,標準AS控制器11套,具有熱插拔功能的ET-200M單元62套,SCALANCE各系列交換機21臺。

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