图为绿智赋能论坛交流现场。
“绿色低碳和智能制造,已成为钢铁行业面向未来必须回答的两道必答题。”9月20日,在第十五届中国国际钢铁大会“绿智赋能”论坛上,中国钢铁工业协会副会长李毅仁主持论坛时指出,人工智能(AI)、大数据、工业互联网正加速成为新的生产要素,绿色与智能的深度融合,将成为钢铁工业迈向高质量发展的核心引擎。
图为李毅仁主持论坛。
中信特钢集团股份有限公司副总裁吴俊平,陕西鼓风机(集团)有限公司董事长、西安陕鼓动力股份有限公司董事长任矿,株式会社TMEIC副总裁、总工程师坂田昌彦,达涅利中国首席执行官张畅,西马克集团冶金卓越中心执行副总裁保罗·托科特,普锐特冶金技术中国首席执行官施耐德出席论坛,围绕绿色转型、数字智能、产业链协同分享各自企业的前沿实践与个人洞见。尽管企业路径不同,但一个共识愈发清晰:绿色与数字不是两条平行线,而是相互支撑、共同决定钢铁未来竞争力的“双重转型”。
“绿色转型负责减排,数字化转型为高效生产、脱碳和竞争力提供支撑,两者不能割裂。”施耐德开宗明义地说道。他认为,只有低碳硬件而没有数字化,降碳往往要付出更高成本;只有数字化而没有绿色技术基础,也无法真正实现碳中和。普锐特正以氢基直接还原、熔分炉、量子电炉、高炉脉冲喷吹、阿维迪ESP(无头带钢生产技术)等低碳技术组合推进绿色转型。他以今年5月投产的中首特钢阿维迪ESP产线为例:作为中国第9条ESP产线,该产线铸轧环节实现二氧化碳零排放、化石燃料零消耗,投产后仅用16天就轧出1.0毫米超薄热轧带钢,仅用77天就生产出0.8毫米钢卷,仅4月余就生产出0.7毫米钢卷。
图为施耐德。
保罗·托科特则从竞争力角度判断,脱碳正从“监管挑战”变为“商业要求”。他说,CBAM加速了碳透明度、可追溯性和产品碳足迹关注,中国制造商在电动汽车、电池、太阳能和机械等领域走向国际,低碳钢正日益成为市场准入要求。西马克与塔塔钢铁印度公司合作,将贾姆谢德布尔现有高炉改造为全球首个工业级EASyMelt(电辅助合成气冶炼高炉)装置,说明降碳并非只能新建项目,现有资产同样能在保留经济价值的同时实现低碳转型。
张畅提醒,行业不应寻找所谓“终极解决方案”。达涅利认为未来转型核心是3个关键词:短流程化、电气化和氢能化、数字化和人工智能。中国拥有全球最大长流程产能,近期最现实路径是做好现有高炉节能降碳和数字化升级。有条件的企业应逐步发展电炉短流程和直接还原,更长远的目标是布局氢冶金、绿电利用和碳资源化。
图为张畅。
坂田昌彦表示,TMEIC的绿色转型聚焦先进节能、感应加热、下一代高效驱动和电弧炉解决方案四大领域。其中,CleanArc(交流电弧炉用电源系统)新型供电系统可改善电能质量、优化电能输入,EAF DX(电弧炉数字化转型)则将设备、操作和能源数据连接起来。“电弧炉的未来不仅是电气化,还是电气化与数字化的结合,是从电气化到智能电气化。”
任矿则把目光投向钢铁行业巨大的节能空间。他介绍,2026年起国家发展改革委等五部门启动重点行业节能降碳改造攻坚三年行动,到2028年底钢铁等重点行业能效标杆水平产能比例平均提高20个百分点,累计形成节能量1亿吨标准煤以上。陕鼓正从存量装备高效化、余热余能回收、全厂系统协同优化3个层面,帮助钢铁企业从“能用”走向“绿用”。
图为任矿。
吴俊平则在论坛现场分享了中信特钢的绿色前沿实践:四大核心基地全部完成全流程超低排放改造,获评为环保绩效A级企业;靖江特钢近零碳电炉碳足迹可降至150千克二氧化碳/吨以下,配套120兆瓦/240兆瓦时储能电站;大冶特钢氢能全氧加热炉实现单台加热炉二氧化碳排放降低85%、能耗减少25%;建成国内首个通过CBAM(欧盟碳边境调节机制)、PCF(产品碳足迹)符合性认证的一总部多基地数字化碳管理平台。“特钢碳排放是典型的链式问题,产业链协同是必由之路。”他强调道。
从“看见”到“自主”,
AI和数据底座重塑钢铁
“‘人工智能+’不是选择题,而是决定未来10年产业格局的必答题。”吴俊平在论坛上介绍,中信特钢在“十五五”规划中将“人工智能+”列为五大工程之首,形成“平台为基、数据为脉、场景为用、智能引领”的“五维一体”方案。一是搭平台,建算力、模型、资源、开发、门户五大中心;二是聚数据,建立“两横两纵”和“1+3+N”管理体系,沉淀20多万项集团级数据目录;三是选场景,以“五维十六度”评价体系遴选高价值场景;四是育人才,实施领军、骨干、基层三层工程;五是建生态,推动产业生态和数智生态协同。“自2023年入选‘灯塔工厂’以来,中信特钢以AI驱动研发协同体系将新产品研发周期缩短56%,吨钢能耗降低10.3%、吨钢水耗降低30.1%。”他介绍道。
图为吴俊平。
坂田昌彦则认为,有效利用数据和数字技术已成为决定钢铁企业竞争力的关键。TMEIC正从生产和过程控制智能化、产品和设备智能化两个视角推进智能制造。通过将物理模型与运营数据、模拟结合,CPS(信息物理系统)连接真实工厂与数字模型,使数字化从简单可视化走向预测、优化和自主运行。在智能控制方面,TMEIC正致力于通过结合先进的传感技术、图像处理、人工智能和过程控制,实现问题识别和决策的自动化,为带材跑偏、板型缺陷、设备异常和操作干扰等提供应对措施;在智能工厂方面,模拟器集成实时工厂信息、CPS、模拟和三维可视化技术,或在未来实现集中式操作和远程操作。“未来工厂将逐步从‘观察’走向‘预测’,再到‘优化’,最终实现更自主运营。”他说道。
图为坂田昌彦。
张畅提出,AI对钢铁最大的价值不是替代操作人员,而是帮助企业从“经验炼钢”走向“数据炼钢”。未来智慧钢厂的核心将是融合“大脑、眼睛、耳朵和双手”的工业智能体:大模型是工业大脑,机器视觉是工业眼睛,声学分析是工业耳朵,机器人和智能装备是工业双手。AI将推动生产从经验驱动走向数据驱动、从事后处置走向主动预测、从自动化控制走向自主优化,最终实现降本、增效、提质、安全。
保罗·托科特强调,AI本身不是目的,其价值在于支持更好决策。无论是先进过程控制、数字孪生还是能源优化系统,目标始终是提高生产率、降低能耗、优化原料利用和提升运营稳定性。“能够把运营数据转化为更优决策的钢铁企业,将赢得显著竞争优势。”
图为保罗·托科特。
施耐德介绍,普锐特正打造高度智能化、自主优化的未来钢厂,生产计划、质量控制、能源管理、资产管理和碳排放管理将在数字孪生、AI模型和工业数据平台上协同运行,实现端到端价值链优化。其COC智驾系统已在宝钢1420酸轧综合改造项目中应用,并于今年6月17日完成热负荷试车。位于晋钢的中国第10条阿维迪ESP产线则采用全流程质量控制、资产寿命专家和排程系统,聚焦精准质量评估、预测性维护和灵活排产。福建科宝硅钢CTCM(串列式冷连轧机)项目采用6机架串列式冷轧机和自学习神经网络工艺模型,满足高牌号电工钢严苛要求。
任矿则从装备全生命周期服务角度补充,陕鼓依托远程在线诊断和数字化控制,对核心装备进行全时监测、能效预警和智能诊断,并配套碳核算、碳足迹、碳资产管理等服务,让节能效果从一次性改造收益变为长期红利。
从单点突破到生态协同,
节能降碳需产业链共同作答
在任矿看来,钢铁余热余能“吃干榨榨”仍有大文章可做。陕鼓在冶金领域首创BPRT(余热余压能量回收同轴机组),自主研发TRT(高炉煤气余压发电装置),第四代TRT在能量回收效率、智能化运行、可靠性提升、全周期成本优化方面全面升级;SHRT(余热能量回收)技术已形成涵盖超高温亚临界煤气发电、低温烟气发电、干熄焦余热发电、高炉冲渣水余热脱湿鼓风等多项技术。目前,陕鼓轴流压缩机、能量回收透平装置业绩分别达2600余台套、1600余台套,均居全球首位。面向下一代,他看好超临界二氧化碳余热发电、氢冶金配套核心装备和CCUS(碳捕集、利用与封存技术)与核心压缩机组。
施耐德则以阿维迪ESP和硅钢为例,说明绿色工艺与数字化结合如何打开新空间。ESP线可规模化生产厚度0.8毫米甚至0.7毫米以下带钢,而传统热轧带钢厚度下限为1.8毫米,特殊工艺下为1.2毫米。晋钢ESP将生产取向、无取向电工钢、深冲钢和热成形钢等高端产品。随着新能源汽车和可再生能源快速发展,普锐特正通过ESP技术、Hyper UCM轧机和数字化方案,助力中国钢企开发更高等级电工钢,连接钢铁与新能源未来。
张畅表示,未来钢厂竞争不再只是吨钢成本,而是碳排放、能源效率和资源利用效率的综合竞争。达涅利重点发展的数字化电炉、直接还原等技术,正是围绕短流程、电气化和氢能化展开。最终目标是在保障竞争力前提下,实现低碳化、数字化和智能化协同,建设更高效、更低碳、更具韧性的绿色智慧钢厂。
保罗·托科特把讨论延伸到了原料端。他说,铁矿石品质与供应稳定性将日益影响钢铁生产经济性和工艺路线选择,西芒杜等项目将影响全球贸易和原料战略。但行业不能只依赖优质矿,全球钢铁需求太大、高品位资源有限,未来竞争力还取决于能否高效利用现有铁矿石资源。烧结、球团、先进炼铁和流化床还原技术,将帮助钢企利用低品位矿和细粒矿粉。对中国而言,长期竞争力取决于原料供应保障、资源效率、技术创新和卓越运营的有机结合,必须优化从矿石到成品钢的整个系统。
吴俊平则把产业链协同减碳落到具体倡议上:一是绿色发展务求实效,拒绝概念化;二是鼓励产业链开放合作,打破信息壁垒,共建共享碳因子、碳足迹基础数据库,共同应对国际低碳贸易挑战;三是坚持技术创新驱动,既推广成熟技术,也布局前沿低碳冶金。他特别提到可信数据空间,认为这是数据要素发挥乘数作用的关键基础设施。面对CBAM、产品数字护照(DPP)等要求,可信数据空间可实现“数据可用不可见、可控可计量”,优先在低碳供应链、CBAM碳足迹披露、产品数字护照3个高频刚需场景中落地。中信特钢将以“灯塔工厂”实践为支点,依托中特云商向产业链上下游开放分享,带动中小供应商数智化升级。
坂田昌彦也展示了TMEIC在绿色赋能上的落地路径:感应加热边缘加热器和板坯加热器可在轧制中快速、局部补偿温度,提高厚度和形状精度,提升成材率,降低再加热炉能耗;CleanArc和EAF DX则推动电弧炉从电气化走向智能电气化。他认为,电气化和数字化需要同时实现,通过结合电力电子、工艺技术、自动化和数字智能等新技术,为减少二氧化碳排放、提高生产率、提升质量和可持续运营作出贡献。
图为主持人为绿智赋能论坛嘉宾颁发纪念牌。
论坛尾声,李毅仁总结道,6位嘉宾从钢铁企业转型实践、装备国产化、工业自动化、技术融合、原料保障和数字化等不同维度,展现了钢铁行业绿色与智能融合的全局布局。绿色转型和数字化升级,既需要各自领军技术的新突破,又需要两者深度融合、产业链上下游协同发力和务实落地。论坛虽已落幕,但“绿智赋能”的路径愈发清晰:以绿色为底色,以智能为引擎,以数据为底座,以生态为支撑,中国钢铁正在绿色和智能的“双重转型”中锻造面向未来的全新竞争力。
