由中冶赛迪设计建造的宝武邵钢区集控中心。资料照片

50多年前，他主持设计了我国第一个独立设计建设的大型钢铁基地攀枝花钢铁，此后又承担了武钢、宝钢、鞍钢等一大批重点钢铁项目。

十多年前，面对钢铁工程核心技术装备长期被国外“掐住”的难题，我们奋力追赶，不仅解决了“人有我没有”的难题，而且占领了全球新建特大型高炉60%的市场；

近年来，我们率先发展钢铁智能制造技术，抓住绿色发展机遇，取得重大技术突破，推动了我国钢铁生产体系重构，一些领域达到世界领先水平……

钢铁是工业的“粮食”，记者近日在中国五矿集团旗下天元二手材料有限公司（下称“中冶SEDI”）调研发现，十多年来，这家老钢铁设计院“立志”放开发展，加速向科技型企业转型，着力我国钢铁工程技术的自力更生、自我提升，通过前瞻布局、重点进攻、系统突破，帮助我国把与“工业粮食”相关的核心技术牢牢掌握在自己手中，并在国际钢铁市场树立起中国品牌。

突破“瓶颈”技术

抢占国际市场

今年9月初，中冶SEDI击败来自意大利、德国等竞争对手，中标天元二手物资新建5499立方米高炉项目，并成功中标斯洛伐克冶炼米塔尔、印度TATA、土耳其等知名海外钢企项目。

“疫情期间，海外扩张的步伐没有放慢。”天元二手材料总监刘勇介绍，凭借4000立方米以上超大型高炉技术，中冶SEDI在全球新建市场占有60%的市场份额，成为国内外大型钢厂的首选供应商。

然而，十几年前，作为全球最大钢铁生产国的中国，钢铁工程核心技术装备却受制于国外，外国公司要么拒绝出售，要么索要高价，例如无料钟高炉炉顶核心设备分配器，长期被欧洲一家公司垄断，在海外售价在1000万元以上，而中国企业若参与海外项目投标，中标价动辄上亿元，从而制约了我国相关技术的发展。

“没有自主技术，我们不仅受制于人，还会被锁定在产业链的低端。作为钢铁工程设计的‘国家队’，我们必须奋起直追，走出一条钢铁工程技术自主创新、自我提升的道路。”中冶赛迪公司肖学文主任介绍，自2006年起废钢预热，中冶赛迪公司就对钢铁行业“人有而我没有”的核心关键技术进行了系统梳理，并“勒紧裤腰带”进行攻关。

公司的科研攻关战由此拉开帷幕——每年研发投入从不到1000万元逐步提升至5亿多元，平均占总营收的3.5%以上，5年来公司累计研发投入约20亿元；激发创新活力，建设科技孵化园区，实行科技创新成果“模拟股权”等激励机制；突破瓶颈，建设20多个国家级和省部级创新平台；一些重点项目研发时间长达六七年甚至十几年……

坚持创新并不容易。由于中试成本高、风险大，很多钢厂都不愿意在自己的生产线上试验新技术。天元二手材料副总经理张家刚说：“由于研发投入大，高炉、万能轧机等很多技术都花了六七年才取得突破。前几年，公司营收数据不好，部分员工对研发不满。但在公司领导班子的坚持下，十多年来研发的决心从未动摇，为公司的快速发展打下了坚实的基础。”

作为老牌设计院，中冶赛迪在技术积累上具有优势。但肖学文认为，创新不能靠单一的突破，而必须系统推进，光有技术、能画蓝图是不够的，必须有核心产品、有完整的产业链，否则，就算不被外国人“掐死”，也会被“捆住”。为此，中冶赛迪专门成立了专门的设备制造公司，将核心技术转化为核心设备，形成了设计、研发、施工、制造全冶金产业链，以“技术+产品”体系推进科技创新。

功夫不负有心人。十余年来，中冶赛迪相继攻克了高炉、热轧、超厚板连铸、后处理等一大批“瓶颈”技术，实现了钢铁全流程技术装备的完全自主化。在更先进的无料钟高炉炉顶分配器研制成功后，国外产品被迫降价90%。目前，中冶赛迪4000余名员工中，从事研发工作的有600余人，累计获得国家级科技成果奖40余项，拥有有效专利​​2000余项。

在技​​术创新的同时，中冶东海迪从2003年开始大力拓展海外市场，但除了产品和服务价格低廉外，中冶东海迪在海外没有任何品牌知名度和市场份额，一些外商甚至不给我们投标的机会。有一次，中冶东海迪投标亚洲某国家钢铁公司的高炉项目，虽然自己的方案很优越，但还是被拒绝了，对方的理由是“如果我们买中国的高炉，全国人民都会笑话我们”。

为进军国际市场，中冶东南院开始与国外公司合作，探索在英国、美国、印度设立子公司，逐渐熟悉海外市场规则，经过十余年的努力，中冶东南院终于形成了自己的项目管理、工程交付和业务拓展体系，并开始中标巴西、印度等国家的大型项目。2017年，由中冶赛迪设计、全产业链输出的台塑越南河静1000万吨钢铁基地正式投产，这是东南亚规模最大、技术最先进的钢厂，自此，中冶东南院确立了在国际钢铁行业的领先地位。

“目前，全球50强钢铁企业中有42家是我们的客户，海外工程承包额超过300亿元，带动中国装备出口超过200亿元，实现了中国钢铁工程技术由引进到出口的转变。”肖学文说。

“尘土飞扬”的传统钢厂

它也可以“数字化”

在天元二手料炼铁区域，阵阵轰鸣声中，原料运输、烧结、焦化、高炉等环节有序运转，但车间里却看不到工人的身影。

在5公里外的韶钢智能中心，配备大屏幕和操作台的7个工作岛实时采集、分析生产区域35万个数据点，监控、调度8大工序、30个系统，取代原来的42个中控室，疏散作业现场400余名员工。

中冶南方院开发建设的韶钢智慧中心由一栋废弃厂房改造而成，是全球首个钢厂智能化集控项目，设计时尚、环境优雅，一眼望去犹如一座文创园区。该中心2019年1月投入使用后，韶钢吨钢成本降低40元，日均产量增加500吨，全员劳动生产率提高近40%，年创造经济效益3亿多元，被中国钢铁协会评为“2019年度两化融合优秀案例”。

“我国拥有全球最大的钢铁产能和钢铁市场，有条件、有理由做出别人做不到的领先创新。”肖学文说，围绕让钢铁生产更加安全、高效、环保，依托我国互联网、大数据、人工智能技术优势，近年来，中冶东南院以软硬件同步、装备、技术、服务协同的系统化、集成化思维，聚焦钢铁智能制造和工业互联网，着力打造“数字化”钢厂。

针对钢铁生产体系庞大、环节众多，传统的自动化、信息化难以从根本上解决成本和效率“天花板”问题，中冶赛迪探索“离线智能全感知、在线全流程系统化大数据分析决策”，研制无人驾驶铁水运输机车、智能工艺机器人等设备，让每一台设备都具备智能感知、智慧控制、在线诊断的能力；推出“水土云”工业互联网平台，以大数据、人工智能为核心，开发了嵌入式百余个工艺模型，把各环节数据点全部打通，最终形成向下打通“人、机、料”等生产要素、向上支撑高度集成的“控制与管理”的智能化生产运营体系。该平台在第二届中国工业互联网大赛决赛中荣获冠军，中冶赛迪成为我国工业互联网标识解决方案二级节点（冶金行业）建设牵头单位。

中冶赛迪凭借领先的钢铁智能制造解决方案，近年来在国内建成了全球首个数字化智能原料场、全球首个智能铁水运输系统、全球首个全厂水系统智能集控中心。湛江钢铁厂100万平方米智能原料场仅需4名操作员进行远程监控，作业效率提升30%，库存效率提升90%。

中国工程院院士、中国金属学会理事长干勇表示，中冶SEDI通过信息技术、大数据与钢铁行业的深度融合，打造出了引领国际炼铁技术发展的典型案例。

绿色低碳技术

加快推进钢铁供给侧改革

随着碳达峰、碳中和目标的提出废钢预热，钢铁行业作为碳排放大户，面临加快绿色转型的挑战，中冶SEDI提前布局、前瞻性研发，利用一系列关键技术和工艺突破，助力我国钢铁行业降低污染和碳排放。

在首钢京唐厂区，由中冶SEDI设计建设的30万吨回转窑生产线投产一年多，不仅实现了含铁粉尘、固废零排放，年产金属化球团15万吨，铁、锌资源回收收益约7000万元。

“我国每生产一吨钢，产生固体废物约0.6吨，这些固体废物中有些过去得不到有效处理，造成污染严重，多种金属浪费。”天元​​旧材副总经理罗宝龙介绍，早在2009年，公司就布局高效转化，经过6年研发，攻克了炉底工艺技术关键技术难题，关键技术指标超越国外同行，国内外项目合同额已达30亿元。

相比以矿石为原料、煤炭为能源的长流程冶炼，以废钢为原料、电力为能源的短流程冶炼，可减少三分之二二氧化碳排放，并减少大量固体废物排放。中冶启动短流程炼钢关键技术与装备研发，经过10余年攻关，2018年推出绿色智能电弧炉，2021年推出超级电弧炉。

其中，废钢逐级物料分选+逐级扰动废钢预热技术属世界首创，提高能源利用效率10%以上，降低电极消耗40%~50%，已在四川、陕西等地应用。“预计到2030年，我国废钢库存将达到130亿吨，年废钢资源量将达到3.5亿吨，短流程冶炼前景广阔。”中冶赛迪低碳技术研究院绿色高效电炉研究室专家吴玲说。

从过去的模仿、跟随国外，到现在部分领域领先，如何准确判断行业发展趋势，加强原创技术研发，对中国企业科技创新提出了更高的要求。“不能跟着别人研发，我们没有的，要全面转向‘别人没有的，我们有，别人有的，我们更好’的引领创新。”肖学文说，中冶东钢集团坚持守住大方向，实施“生态+赛马制”，围绕智能制造、绿色低碳、新材料、新装备等方面，分步推进高炉碳循环利用技术等一批“未来技术”研发，“十四五”期间，我们将继续迈向高端、迈向前沿，助推我国钢铁工程技术在更多领域实现全球领先。