□山东省冶金设计院股份有限公司董事长 魏新民
山钢日照精品基地项目于2008年开始筹备， 2013年获国家发展改革委的批复，2015年9月进场施工，2019年6月顺利建成投产。在山钢集团公司和山钢日照公司的指挥下，山冶设计勇挑重担，不辱使命，用敢为人先和勇于担当的气魄，倾力打造以绿色、智能、信息化为显著特征和时代气息的钢铁生产基地，将一座具有世界一流水平的钢铁梦工厂屹立在了世界的东方。
勇挑重担，树立坚定信念
建好日照精品基地工程
山钢日照钢铁精品基地是山钢集团按照山东省政府“资产重组、淘汰落后、调整布局、提升档次”的总体要求，实现自身“突出沿海、优化内陆、精品与规模并重”发展战略的核心工程，同时也是山钢集团面临严峻形势实现“破茧重生”的生命工程。
山钢日照钢铁精品基地年产铁810万吨、钢850万吨、钢材790万吨，主要产品为高附加值的热轧薄板、冷轧薄板、镀层钢板及宽厚板等。其主要建设内容有：1座环保型智能原料场、4座7.3m58孔大型顶装焦炉、2台500m2烧结机、1条年产150万吨链箅机-回转窑球团生产线、2座5100m3高炉、4座210吨转炉炼钢连铸车间、1条2050mm热连轧机生产线、1套3500mm炉卷轧机、1套4300mm宽厚板轧机、1条年产80万吨推拉式酸洗机组生产线、1条2030mm酸轧联合生产线、1条热镀锌处理线、2条连退处理线等主要冶金生产设施以及2台25MW高炉余压发电机组（TRT）、2座220kV总降压变电站及海水淡化、石灰焙烧、制氧站、冶金渣利用、焦炉煤气制LNG、检化验中心、维修中心、铁路站场、原料码头和成品码头等公用辅助配套设施。
面对山钢日照钢铁精品基地高技术要求、庞大繁重的工作任务，山冶设计上下坚定信心、众志成城，按照“运营成本低、经济效益好、盈利能力强”的工程建设总体要求，发扬“特别能战斗、特别能吃苦、特别能奉献、特别能打硬仗”的优良传统和“真诚设计未来，精品构建永恒”的核心理念，以冶金流程工程学为理论武器，下定最大决心、拿出最优技术、建设最佳工程。
不辱使命，
对照国际一流标杆创新工程建设
山冶设计作为该基地总体规划、设计管理及高炉、烧结、焦炉的总承包单位，带领设计团队应用创新技术138项，集众智把项目建设成为了绿色发展、迈向智能的、具有持续竞争力的现代化一流钢铁生产基地，成为我国钢铁产业结构调整的典范工程。近日，山钢日照钢铁精品基地项目被评为“十三五”钢铁工业创新工程。
为向山钢集团精准决策提供依据，山冶设计在山钢领导下，自2009年起科学务实地开展了项目可行性研究。其总体设计主要内容包括：整个建设项目的组成、功能、目标和规模及建设条件、设计依据和设计原则以及总工艺流程、总体布局和总体建设方案；各单项工程的设计概括、工程环保、劳动安全卫生等设计方案及整个工程的初步概算和投资效益分析等。
自承担该项目设计管理工作以来，山冶设计确定在山钢日照钢铁精品基地拟采用专利技术和先进技术138项，为业主提出众多降低工程投资、降低运行成本、减少用地等好的建议并获得业主认可。
山冶设计承担了该项目全厂公辅工程设计、全厂地基处理设计、2050mm热连轧工程设计，总承包了2×5100m3高炉工程、2×500m2烧结工程、4×58孔7.3m焦炉工程及35MW煤气发电等工程。其中，焦炉被中国金属学会鉴定为国际先进；高炉被评为国家优质工程奖，生产指标在同级别高炉中领先。
勇于创新，实施精准流程设计
钢铁企业的生产运行源于设计，制造流程的优劣、结构合理与否，将综合影响产品的成本、投资、生产效率、投资效益、过程排放与环境效益等技术经济指标，并直接关系到企业的生存与发展。
山冶设计突破静态、假设的传统设计思路，以冶金流程工程学理论为指导，实施了充分发挥钢铁企业“三大功能”的顶层设计与动态-精准的流程设计实践，不仅为建设提供图纸和有关参数，还为钢厂的运行设计出动态运行的规则。
简捷优化的物质流网络与动态匹配设计。山冶设计在该项目设计中，一是深入理解冶金流程工程学钢厂动态运行的“三要素”—— “流”“流程网络”和“程序”的新概念，最大限度地规范并缩短铁素物质流，尤其是高温铁素物质流的流动路径，减少物流作用的交叉干扰。在此简捷优化的流程架构下，该项目实现吨钢0.665m2超低用地面积，同时降低“三通一平”费用，减少搬迁量；在物流上规避物质流、介质流搬运过程中的远距、迂回或折返及落地弊端，缩短主要皮带距离1100m、减少主电缆长度4500m、缩短主煤气管道2000m，减少了投资，降低了运行成本。二是钢铁生产流程关键界面设计以优化的“界面技术”创新、流程网络合理化和车间运行的动态Gannt图等运行程信息化为基础，促进钢铁生产流程动态-有序、协同-连续运行。
按质按需精准供应的能量流网络设计。根据冶金流程工程学理论，山冶设计在确定物质流动态运行结构的同时，对该项目生产过程中的一次能源和二次能源、余热余能进行能量流的网络化设计，合理使用不同品质的能源介质，实现能源价值最大化，提高能源转换效率，及时、充分地回收余热余能，形成全厂性的能量流网络及其控制运行程序等。
山冶设计在该项目物质流运行有序基础上，进一步推进能量流网络优化达到模式优化、节能减排：采用节能新技术、新工艺，减小煤气用量，热轧加热炉采用蓄热燃烧，纯烧高炉煤气；优化煤气用户配置，工艺刚性用户与缓冲用户协调运行；煤气高附加值利用，全厂煤气用户优先考虑使用高炉煤气，转炉煤气被替代焦炉煤气去生产LNG，尾气生产无水氨，创造了可观的经济效益；采用短距离高压供电技术，并结合总图调整和优化，既保证了供电可靠性、操作灵活性，又降低了投资；在高效能源转换技术与能源利用技术集成应用的基础上，设置能源中心，做到根据能源发生源和主要用户的生产使用节奏进行动态平衡调整，实现能源高效转化和高效利用。
环境友好的工艺及废弃物资源化利用功能设计。山冶设计在充分认识钢铁生产流程特点的基础上，在环境友好的前提下以构建适度区域范围内的工业生态链为目标，按照产品加工链、能源利用链、物流运输链、资金增值链和知识延伸链的关系，逐步形成区域性工业生态园区，推进循环经济发展。该项目环保总投资达64.7亿元，实现了超低排放。
物理侧优化的智能化设计。钢铁企业智能化要与数字化物理融合系统的概念相对接，在物理系统中制造流程是根，要突出“流”“流程网络”和“运行程序”的概念，特别是优化的物质流网络、能量流网络和信息流网络之间的协同运行。钢铁企业智能化不只是数字信息系统，不能仅从数字化一侧来推动企业智能化，而是必须高度重视物理系统的研究，必须是“三网协同”的信息物理系统。
在该项目设计中，山冶设计按照数字化物理融合系统的概念，开展“管理流程创造暨信息化顶层设计”，对内简化业务流程，实现扁平化管理，对外缩短与用户的距离，延伸服务触觉，实现“产品、服务”的目标；利用大数据，建设智能协同管控中心，搭建生产、物流、能源、安全环保、设备运行等管控一体的信息化核心平台，重点将生产指挥中心和能源管控中心进行有机整合，实现与ERP、MES、BI等信息系统的无缝集成，系统之间信息共享，实现智能化工厂管控；通过采集自动化系统运行及诊断数据、设备运行及操作数据，并进行大数据分析，形成设备运行的诊断、预测等功能，实现精准维检。
另外，在顶层设计的基础上，山冶设计集成、集中监控无人值守、智能化料场、烧结智能化专家系统、高炉专家系统、铁钢零界面智能调度系统、一键式智能炼钢、钢卷库智能管理等信息化和智能化技术，为该项目流程智能化运行提供了技术基础。
实现预期，为业主创造价值
作为世界一流现代化钢铁生产线的山钢日照钢铁精品基地，实现了投资省、效率高、热试投产即达产、达产即达效，同时实现产品大纲全覆盖，创造了国内同类企业工程建设的新纪录。
该项目各工序能耗达到国内领先水平：炼焦耗热量为2330kJ/kg湿煤（7%H2O），优于国内特级焦炉水平；高炉焦比352kg/t，利用系数达到2.21；吨钢综合能耗达到608kg；所有污染物排放达标率为100%，废水实现零排放。
从投产开始，山钢日照钢铁精品基地生产调试全部按实单运行，成为国内第一家用实际订单投产的钢铁企业，订单驱动、柔性制造生产组织模式达到行业先进水平；工厂生产智能化水平高，人均产能达到1600吨，吨铁成本低于行业平均水平，初步彰显了竞争实力。
山钢日照钢铁精品基地后发优势、区位优势、技术装备的优势等集中显现，使其成为绿色、高端、智能、高效的世界一流钢铁强企。
《中国冶金报》（2020年09月03日 04版四版）
