贯彻落实新发展理念 推动高质量发展 中色大冶老冶炼厂迈向新型工业化道路
中国有色矿业集团有限公司党委书记、董事长 奚正平
大冶有色金属集团控股有限公司大冶铜冶炼厂(以下简称中色大冶),是20世纪50年代苏联援建的156个项目之一,经历多次改扩建,形成年矿产粗铜30万吨、高纯阴极铜55万吨的规模,是中国有色集团境内最大的出资企业,其老冶炼厂铜冶炼采用“澳斯麦特熔炼-PS转炉吹炼”的传统工艺。由于设备老旧、生产管理相对粗放等原因,中色大冶历年经济效益欠佳,缺乏核心竞争力。
为走出困境,中国有色集团、中色大冶决心以环保整改为契机,主动求变,在启动40万吨铜冶炼厂新建项目的同时,对老冶炼厂既有的落后产能进行节能环保改造升级。老冶炼厂立足自身实际,全面贯彻新发展理念,科技创新赋能工艺优化,推动工艺技术和产品质量高端化;信息化赋能管理效能提升,推动数字化、智能化转型;新装备赋能环保治理、安全保障,推动绿色低碳转型。以新技术、信息化、新装备三位一体发展理念,引领企业提升全要素生产率,实现高质量发展。
科技创新赋能工艺优化
推动工艺技术和产品质量高端化
传统产业创新潜力未必弱于新兴产业,老企业最大的创新潜力就在于全要素生产率的提升。立足实际、守正创新,以科技创新整体谋划老企业升级改造,让科技成果转化为现实生产力。老冶炼厂坚持以科技创新为引领,开发“澳斯麦特熔炼-PS转炉吹炼”绿色高效冶炼新工艺技术,为改造升级确定工艺路线、技术参数、设计施工方案等奠定了坚实基础,真正实现了从理论研究到工程技术的突破,证明了新工艺技术可行、经济合理,为企业高质量发展注入新动能。
信息化赋能管理效能提升
推动数字化、智能化转型
转炉数字化装备技术开发及应用。国内首次建设并运行“一键摇炉”转炉智能生产系统,实现炉体倾转、送风、供氧、密封小车运行、滑动烟罩开关、锅炉钟罩阀开关等联动控制,并根据炉子倾转角度的不同,智能化控制开关角度,简化操作流程,避免人为失误,缩短摇炉时间,减少烟气逸散。熔炼、吹炼、制酸全流程操作岗位实现数据互通、集中控制和无边界协同。转炉使用红外测温、终点判断,实现远程“一键摇炉”,采用DCS控制,成为全国首例实现转炉远程集控的示范项目。通过数据监测等方式,实现对生产过程的实时掌控,从人力资源密集走向技术密集,从集中控制走向集中管理,从粗放型管理走向精准管理。
搭建数字化集中管控平台。以“大规模集控-无边界协同”为目的,在传统铜冶炼行业首次引入全过程智能管控平台,实现熔炼主控、转炉智能行车操控、硫酸中控等系统一体化操作控制,推动数字化转型。基于工业互联网平台,通过大数据分析,实现对生产过程的实时掌控,同时,对安全环保、能源、成本等模块实现精准管控,推动智能化转型。
新装备赋能环保治理、安全保障
推动绿色低碳转型
装备更新改造,推动系统优化升级。精简配料环节,停用1#、2#精矿库,对3#精矿库进行改扩建;取消制粒工序,停用4台圆盘制粒机,减少运输皮带33条,物料运输距离缩减80%,降低扬尘及金属损失。
优化冶炼环节,优化喷枪旋流片设计,自主研发新型澳斯麦特炉喷枪;停用1台转炉和鼓风机;停用硫酸四系列,改造升级硫酸三系列;全厂劳动定员从1900人减少到1000人。
改善优化工艺,减少烟气产生、逸散。在熔炼环节,取消制粒工序,年节约用水近3万吨,熔炼煤耗降低30%、烟气量减少15%;优化工艺参数,确保系统负压稳定运行,有效降低风机能耗。在倒运环节,铜锍包从7m3增大至9m3,粗铜包从4.5m3增大到6m3,减少铜锍、粗铜倒运次数30%,减少无组织SO2逸散量30%。在吹炼环节,优化设计转炉密封烟罩、环保烟罩,确保密封性,提高捕集率;新建上料系统、残极加料系统,精准判断造渣、造铜终点,转炉每个吹炼周期摇炉次数减少50%,有效减少无组织SO2烟气逸散。
坚持标本兼治,筑牢绿色安全屏障。一是实施厂房安全加固和全密封,提高立柱的负载能力,确保75T行车的安全运行,保证生产正常进行。二是在转炉厂房屋顶设置12m×10m×1.5m的烟气捕集罩,捕集转炉加料等过程中的逸散烟气。三是转化系统增设预转化器,提升现有换热器的换热能力;在制酸系统预转化器出口新增余热锅炉,回收转化过程中的中、低温位热能。四是新增离子液脱硫系统处理捕集后的无组织烟气,有效治理转炉SO2烟气低空污染。
传统产业改造升级成效显著
推广应用前景广阔
传统产业改造升级形成新质生产力。老冶炼厂的改造升级,从发展质量看,项目完成后,营业收入近200亿元,利润总额3.8亿元,贡献税收1亿元,企业经营状况得到显著改善;从管理效能看,企业从人力资源密集走向技术密集,从粗放型管理走向精细化管理,真正实现作业标准化、生产在线监测、智慧运营;从绿色安全看,有效治理转炉吹炼过程SO2烟气低空污染问题,厂房使用年限延长30年。
我国作为世界上最大的铜生产国,采用PS转炉吹炼的生产线超过21条,占比约58%。PS转炉仍然存在无组织SO2烟气逸散的环境污染风险,急需经济、成熟、可靠的升级改造方案。
中色大冶老冶炼厂改造升级,整体改造成果可靠、重现性好,为我国乃至世界铜冶炼PS转炉环保升级改造提供了一个优秀的解决方案,为绿色低碳、资源节约、高效智能铜冶炼技术发展探索了新的方向,为传统产业转型升级打造新质生产力、老旧企业焕发生机与活力提供了鲜活的样本,具有较好的参考和借鉴意义。