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西门子PCS 7助力打造北方最大的钒钛钢基地

--承德钒钛在危机中的逆势成长

供稿:西门子(中国)有限公司 2009/3/6 15:41:00

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  1. 关键词: 编码器 电机 pid
  2. 摘要:承钢身兼钢铁与有色金属双重概念,梳理承钢的成长路径,我们能清楚的看到赶超战略在这家企业身上留下的深深烙印。首先作为在夹缝中生存的钢铁企业,既要面对高额的原材料成本,又面临无法通过涨价向下游传递影响力的绝境,“向自动化管理要效益”必须落到实处。其次要实现世界第一大钒生产企业的目标,承钢必须超越两个对手。承钢的自信来自超大高炉中最新一代的全套西门子PCS 7系统的采用,并在其二、三期2500m3高炉中也延续了这一极具超前意识的战略决策。依托西门子PCS 7这个高炉“中枢”,承钢圆梦“世界第一大钒厂”之时指日可待。
      承钢身兼钢铁与有色金属双重概念,梳理承钢的成长路径,我们能清楚的看到赶超战略在这家企业身上留下的深深烙印。首先作为在夹缝中生存的钢铁企业,既要面对高额的原材料成本,又面临无法通过涨价向下游传递影响力的绝境,“向自动化管理要效益”必须落到实处。其次要实现世界第一大钒生产企业的目标,承钢必须超越两个对手。承钢的自信来自超大高炉中最新一代的全套西门子PCS 7系统的采用,并在其二、三期2500m3高炉中也延续了这一极具超前意识的战略决策。依托西门子PCS 7这个高炉“中枢”,承钢圆梦“世界第一大钒厂”之时指日可待。  今年盛夏,我国钢铁公司普遍被上下游重担压弯了腰,即便站在火热的炼钢炉前,钢铁从业者们也很难感到丝毫温暖。在夹缝中生存的钢铁企业,既要面对高额的原材料成本,又面临无法通过涨价向下游传递影响力的绝境。从上游原材料来看,铁矿石是钢铁企业的主要成本。但是,自从2004年我国钢铁业进入景气周期以来,国际铁矿石价格就与涨价画上了等号,而今年这一局面更加趋于白热化。其次,钢铁行业的下游——房地产、汽车、建材、家电等行业,也都自身难保,这些行业自然同心协力对钢材涨价说“不”。虽然入冬之后,政府投资数万亿建设基础设施等“十大”扩大内需政策的出台,才给钢铁行业带来了一丝暖意。但从根本上来说,钢铁企业在夹缝中求存的实质无疑意味着“优胜劣汰”,而优胜劣汰的背后则是整个供应链的生存竞争,“向管理要效益”必须落到实处,充分利用管控一体化的优势。承德新新钒钛股份有限责任公司(简称承德钒钛或者承钢)就是这样一家在危机中知难而上,逆势成长的企业。  承钢身兼钢铁与有色金属双重概念,梳理承钢的成长路径,特别是承德钒钛2002年上市以来的历程,我们能清楚的看到赶超战略在这家企业身上留下的深深烙印,以及对其成长前景的影响。承钢2002年8月22日首次发行人民币A股10000万股,2002年9月6日在上海证券交易所挂牌上市,简称“承德钒钛”。截至2008年一季度,公司拥有总资产144.30亿元,公司员工总数为13,644人。2002年上市之初,承德钒钛钢铁产能只有126万吨,而主要竞争对手攀钢2000年就达到了400万吨。2006年,承德钒钛的产能也才达到275万吨左右,但到了2008年,其设计产能已经达到800万吨,实际产能达700多万吨,相当于“三年之内再造两个承钢”。  据承德钒钛李华阳副厂长介绍,承钢含钒钛低合金钢棒材、带材系列产品具有强度高、韧性好、耐腐蚀、易焊接等优良性能,广泛应用于国家重点工程,如长江三峡工程、黄河小浪底水利枢纽工程、澳门中银大厦、北京国际机场航站楼、北京东方广场、上海东方明珠电视塔、连云港核电站等。承钢作为含钒HRB400级钢筋开发供货先导企业,更是连续八年市场占有率全国第一。“世界第一大钒厂”之梦  生产钒钛产品的主要原料——钒钛磁铁矿属世界稀少资源,我国储量占世界第三位。就中国的钒钛磁铁矿分布来看,承德地区和四川攀西地区各占有55%和40%的储量。钒能够明显提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。在钢中加入0.1%的钒,就可以使1吨低合金钢当1.4吨普通钢用。因此多生产1吨钒就相当于多生产400吨钢。承德高品位钒钛资源工业保有储量2.2亿吨,近年来新探明的低品位钒钛磁铁矿储量为45亿吨,而且埋藏浅、易采选、成本低、质量优,为承钢的持续发展提供了资源保障。产能达到第一个100万吨,承钢用了40多年;达到第二个100万吨用了4年;扩张到800万吨,只用了3年,按照原定计划,这一目标应该在2010年完成。但如今,承德钒钛几乎是跳跃着实现了这个目标。为什么承钢要采用这种极具爆发力的扩张方式?原因可能要归结于承钢长久以来的一个梦想:“世界第一大钒厂将在中国诞生”。  要实现世界第一大钒生产企业的目标,承德钒钛面前有两个对手要超越。让承德钒钛有胆量叫板国内国外两个行业老大的信心,一方面来自《承德钒钛制品基地总体发展规划》中正在火热进行中的河北钢铁业大整合,以及国家《钢铁产业发展政策》中对低微合金钢推广的要求。另一方面则来自2500m3超大高炉中最新一代的全套西门子PCS 7系统的采用。《承德钒钛制品基地总体发展规划》是全国钢铁第一大省——河北省钢铁行业整合战略的既定目标。主要构想是以承钢为核心,整合当地钒钛资源,建成北方最大的钒钛制品基地。《钢铁产业发展政策》的出台对承德钒钛来说,也是个稳定的利好预期。该政策规定,我国要提倡推广低微合金钢,减少普通钢材的消耗,而承德钒钛主打产品含钒钢材正符合这一标准,汶川大地震发生后,这一标准有望得到强化执行。  2006年承钢为了淘汰落后产能,做出上马2500m3大型高炉的超前决策,也是赶超战略的集中体现。按照常规,从承钢原有的1620m3高炉升级到2000m3高炉是比较合理和保守的做法,因为攀钢用的就是2000m3高炉,技术成熟,风险较小。但如果与攀钢一样上马2000m3的高炉,就让承德钒钛一直以来的积极赶超失去了意义。为了超越攀钢,承钢不得不做出艰难的决策,在明确了西门子PCS 7作为高炉控制中枢这颗“定心丸”之后,国内最大、也是世界最大的2500m3钒钛磁铁矿冶炼高炉上马了。承钢一期2500m3高炉工程于2006年12月5日出铁投产成功,2500m3高炉二期项目作为第1166套 PCS 7在华成功应用的实例,也于2008年8月投产成功。自建成以来,大高炉运行平稳,生产状况已经达到设计标准。两座大高炉的设计总产量约为350万吨铁和10万吨矾渣,分别是2007年承钢全年铁和矾渣产量的88.83%和83.33%。第三座高炉也将于年底建成,明年达产,三座高炉均无一例外的选用西门子公司PCS 7作为高炉的控制“大脑”。  根据规划,到“十一五”末(2010年),承德钒钛要达到年产钒渣36万吨、钒氮合金0.6万吨、高钒铁1.8万吨、含钒钢材667万吨的目标。而到“十二五”末的长期规划中,承德钒钛基地将实现年产钒渣56万吨、各种钒制品7.55万吨、产钢1504万吨。届时,承德钒钛“世界第一大钒厂”的梦想将成为现实。PCS 7“掌控”三座超大提钒高炉  自从创办伊始,承钢就与各式各样的控制系统结缘。承钢前身为“热河钒钛联合工厂”,始建于1954年,是我国钒钛磁铁矿综合开发利用技术的发祥地。新中国成立后,承德是当时国内发现的唯一大型钒钛磁铁矿所在地,因为钒在军工行业的重要作用,承钢在“一五”期间成为前苏联援建的156个重点项目之一。在随后的数十年中,承钢可以说是各种控制系统演进的见证者。作为PLC在国内的第一批用户,李副厂长回忆起早期庞大的PLC,必须两人手抬才能搬动的日子仍旧记忆犹新。随后众多知名品牌PLC均在承钢得以一显身手。  虽然承钢可以凭借多种控制系统的资深应用经验,然而为首个大型高炉选择控制“中枢”必须慎之又慎,更何况是史无前例的2500m3超大高炉。承钢对控制系统的要求几近苛刻,李副厂长谈到:“我们的2500m3大高炉,是当时国内最大的钒钛磁铁冶炼炉。因为缺乏实践先例,技术上存在挑战,必须选用最先进、最可靠的控制系统。”  西门子PCS 7系统和承钢项目的系统集成商——北京京诚瑞达公司无疑交给了承钢一份完美的答卷。该工程是京诚瑞达在冶炼领域,特别是大型高炉控制系统中首次应用西门子PCS 7系统。这座2500m3级提钒高炉,按照高炉利用系数2.3设计,年产铁水201万t/a,高炉系统的主体工艺设备包括:矿焦槽系统、上料系统、炉顶系统、粗煤气系统、高炉本体、风口平台出铁场、热风炉系统、炉渣处理系统和煤粉喷吹系统等。  为了满足生产工艺各项控制功能要求,确保高炉安全生产,项目采用两级自动化控制系统,完成对高炉主工艺线及主要辅助设施的控制。第一级为基础自动化级,由电气传动自动化和仪表自动化系统组成,主要完成生产过程的数据采集、数据显示、执行对生产过程的连续调节控制和逻辑顺序控制、设备状态监视及故障报警;第二级为过程控制级,主要完成数据处理、数据库建立和生产报表的管理与打印,完成与其它计算机进行数据通信等工作。工程选用了PCS 7控制器15套,其中417H冗余控制器4套,共计近8000点I/O。基于PCS 7这个核心支柱,承钢遵循了西门子公司全集成自动化TIA的理念,在PCS 7这个高度集成和开放的领先平台之外,配备了SCALANCE系列的网络产品,网络层主干环网为千兆以太网。系统主要包括冗余AS控制器4套,标准AS控制器11套,具有热插拔功能的ET-200M单元62套,SCALANCE各系列交换机21台。
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