【專訪】邁向高質(zhì)量發(fā)展之路，新時代鋼鐵應(yīng)該怎樣“煉成”？
發(fā)布時間：2025-05-06 作者：www.xstr.xyz
今天的鋼鐵行業(yè)，已經(jīng)走到了一個攸關(guān)存亡的十字路口。
一方面，作為一項長期背負(fù)高排放、高耗能負(fù)擔(dān)的龐大產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)在加速推進(jìn)的“雙碳”目標(biāo)面前已頗顯笨拙。在國家《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》當(dāng)中，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳改造升級的產(chǎn)業(yè)列表第一個就指向了鋼鐵行業(yè)，可謂首當(dāng)其沖。
另一方面，鋼鐵行業(yè)作為提供原材料的上游產(chǎn)業(yè)，必須緊隨下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向與節(jié)奏時刻調(diào)整步伐，一旦腳步滯后便有淪為“落后產(chǎn)能”之虞。當(dāng)新能源汽車、航空航天等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)對鋼鐵行業(yè)提出新需求，如何形成打造高端產(chǎn)品的技術(shù)能力，亦是鋼鐵行業(yè)必須直面的嚴(yán)峻考題。
時代變了，市場也變了。今天的鋼鐵，究竟應(yīng)該用怎樣的方式“煉成”？近日，CEC記者采訪了ABB過程工業(yè)鋼鐵及有色金屬業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人Frederik Esterhuizen先生，請他暢談了對鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型的觀察與思考，以及引領(lǐng)行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展新途的創(chuàng)新之策。
ABB過程工業(yè)鋼鐵及有色金屬業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人Frederik Esterhuizen。本文圖片來源：ABB
打造更加清潔的“無化石鋼鐵”
推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色化、低碳化，是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于傳統(tǒng)高耗能、高排放的鋼鐵行業(yè)而言，可持續(xù)轉(zhuǎn)型這道“綠色考題”早已成為一道無法繞過的“必答題”。
對此，F(xiàn)rederik也指出，可持續(xù)性轉(zhuǎn)型和碳減排已經(jīng)成為行業(yè)的首要趨勢。他觀察到，作為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國，中國通過推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)和碳減排改造政策，正在推動行業(yè)加速脫碳，這使得鋼鐵企業(yè)越來越多地采用低碳冶煉技術(shù)，提高能源效率，并探索氫基工藝以減少碳足跡。
▲中國作為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國，正在通過“雙碳”目標(biāo)和減碳排舉措等政策加速脫碳
那么，如何讓這一綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向更加行之有效？如何引導(dǎo)行業(yè)通向低碳乃至零碳的“無化石鋼鐵”之路？
Frederik談到，當(dāng)前，從傳統(tǒng)高爐轉(zhuǎn)向電弧爐（EAF）已經(jīng)成為了鋼鐵行業(yè)脫碳的關(guān)鍵路徑之一，但要順利推進(jìn)這一過程并非易事。一方面，與依賴焦煤的傳統(tǒng)高爐不同，電弧爐需要穩(wěn)定而充足的電力供應(yīng)，這對電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性提出了很高的要求；另一方面，電弧爐所需的高質(zhì)量廢鋼同樣處于短缺狀態(tài)，在這一現(xiàn)狀面前，業(yè)界正積極探索利用綠氫生產(chǎn)直接還原鐵（DRI）等新技術(shù)，其大規(guī)模應(yīng)用仍然有待時日。
▲從傳統(tǒng)高爐過渡到電弧爐（EAF）已成為脫碳煉鋼的關(guān)鍵途徑
面對這一挑戰(zhàn)，F(xiàn)rederik指出，ABB可以通過節(jié)能電機(jī)、過程優(yōu)化軟件和電磁攪拌解決方案支持鋼鐵企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型，這些解決方案可以提高電弧爐的效率并降低能耗。此外，ABB的能源管理系統(tǒng)還能幫助鋼鐵企業(yè)應(yīng)對電力波動，確保電弧爐在電網(wǎng)可靠性不足的地區(qū)也能穩(wěn)定運(yùn)行。
與此同時，F(xiàn)rederik也指明了數(shù)字化在提高能源效率和減少碳排放方面的作用。他指出，降低能耗的傳統(tǒng)方法通常依賴于硬件的升級改造。然而，當(dāng)企業(yè)已經(jīng)采取過此類措施，數(shù)字化則成為了進(jìn)一步挖掘潛能的新途徑。
在這方面，ABB的智能制造解決方案通過使用實時過程控制、先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生技術(shù)可以持續(xù)改善運(yùn)營，并發(fā)掘出新的節(jié)能領(lǐng)域。例如，在與寧波寶新不銹鋼有限公司的合作中，ABB的集成數(shù)字控制系統(tǒng)幫助減少了產(chǎn)品厚度的變化，最大限度地減少了材料浪費(fèi)，并降低了總體能耗，從而實現(xiàn)了碳足跡的有效降低。
▲ABB的智能制造解決方案通過使用實時過程控制、先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生技術(shù)可以持續(xù)改善運(yùn)營
通向“高價值制造”的創(chuàng)新之路
在邁向高質(zhì)量發(fā)展的道路上，鋼鐵企業(yè)還必須面對另一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)——來自市場需求變化的挑戰(zhàn)。面對下游產(chǎn)業(yè)的升級與成長，鋼鐵行業(yè)也必須通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，不斷滿足行業(yè)對高價值產(chǎn)品的新需求。
在Frederik看來，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變遷，傳統(tǒng)的建筑用鋼正在轉(zhuǎn)向汽車、可再生能源和工業(yè)應(yīng)用的高端材料。因此，鋼鐵企業(yè)為了保持競爭力，必須轉(zhuǎn)向高附加值、定制化產(chǎn)品，同時注意平衡成本壓力和可持續(xù)性要求。
而對于希望在高價值領(lǐng)域展開競爭的中國鋼鐵企業(yè)而言，自動化既關(guān)乎效率，也關(guān)乎控制。通過利用ABB的數(shù)字化解決方案，鋼鐵企業(yè)可以確保最高的精度標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地減少浪費(fèi)，并提高整體生產(chǎn)質(zhì)量。而且，這些解決方案可以與企業(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施無縫整合，無需企業(yè)重復(fù)進(jìn)行改造和投資，因此可以盡快讓企業(yè)從中受益。
例如，在特種鋼等高價值領(lǐng)域的鋼鐵生產(chǎn)中，精度是成敗的關(guān)鍵。即使是速度、張力或表面質(zhì)量的最小變化，也可能為產(chǎn)品造成“差之毫厘，謬以千里”的質(zhì)量缺陷。
對此，ABB的自動化解決方案就像生產(chǎn)線的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，確保從放卷到卷取的每個階段都完美同步。ABB Ability System 800xA使用先進(jìn)的控制算法和實時傳感器反饋，用于連續(xù)監(jiān)測和調(diào)整帶鋼速度和張力，可以在高端鋼材制造過程中防止卷繞不均勻、材料撕裂或厚度不一致等問題。
同樣是在與寧波寶新不銹鋼有限公司的合作中，ABB 的非對稱雙電機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)了實時、精確的張力控制，在生產(chǎn)應(yīng)用于汽車和航空航天等領(lǐng)域的超薄、高品質(zhì)精密不銹鋼的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過確保負(fù)載的最優(yōu)分配和動態(tài)補(bǔ)償，這一系統(tǒng)幫助寶新保持了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性，最終減少了浪費(fèi)并提高了整體效率。
要攀登高價值制造的巔峰，除了在制造環(huán)節(jié)精益求精之外，企業(yè)還需要不斷加強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力。在這方面，數(shù)字化同樣可以幫助企業(yè)加強(qiáng)“內(nèi)功”，提升敏捷性和精確性。
Frederik指出，數(shù)字化可以通過捕獲和分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)長期創(chuàng)新，從而加速新材料和新工藝的開發(fā)。相比業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的試錯方法，ABB的人工智能分析技術(shù)可以更快地確定最佳工藝參數(shù)，以大大縮短高性能產(chǎn)品的上市時間。
在這方面，同樣不乏鮮活的案例。ABB憑借先進(jìn)的控制、用于測試的數(shù)字孿生技術(shù)和精確的張力控制，幫助印度金達(dá)爾不銹鋼有限公司在提高效率的同時，實現(xiàn)了一致性的高質(zhì)量輸出，在調(diào)試的六個月內(nèi)就生產(chǎn)出了用于輸油管道等高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的不銹鋼，表面光潔度達(dá)到了2BD的高水平要求，從而實現(xiàn)了向高價值制造的“飛躍”。
▲數(shù)字能源管理可以優(yōu)化煉鋼過程
人工智能：影響鋼鐵行業(yè)的“新變量”
可以看到，無論是助力鋼鐵企業(yè)推進(jìn)綠色可持續(xù)轉(zhuǎn)型，還是助力其攀登高價值制造的產(chǎn)業(yè)鏈高峰，ABB都能夠提供先進(jìn)、完備的技術(shù)支撐。那么，對于當(dāng)前如火如荼的人工智能技術(shù)，ABB又有著怎樣的洞察呢？
對此，F(xiàn)rederik談到，人工智能可以幫助操作員應(yīng)對具有挑戰(zhàn)性的場景，提供指導(dǎo)，提高生產(chǎn)過程的一致性、效率和安全性。例如將人工智能引入控制室意味著操作員可以收到實時建議，優(yōu)化工作流程和預(yù)測性見解，以及更有效地管理任務(wù)。與此同時，這還有助于幫助企業(yè)告別“經(jīng)驗決定一切”的專業(yè)知識傳承瓶頸，讓人工智能根據(jù)數(shù)據(jù)和行業(yè)實例提供更多決策參考。
例如，ABB的工業(yè)知識庫，就是一個為工業(yè)企業(yè)員工提供支持的解決方案。它匯集了標(biāo)準(zhǔn)操作程序、設(shè)備手冊和維護(hù)日志等文檔，并使用生成式人工智能來協(xié)助操作、維護(hù)人員。作為一個共享的知識庫，這一得益于人工智能的技術(shù)使得團(tuán)隊可以更容易找到信息，做出明智的決策。
通過這場深度對話，F(xiàn)rederik Esterhuizen展現(xiàn)了ABB如何以數(shù)字化技術(shù)為依托，助力鋼鐵企業(yè)在波瀾壯闊的轉(zhuǎn)型浪潮中開辟出一條兼顧效率與可持續(xù)性的道路。未來，ABB將如何攜手鋼鐵行業(yè)描繪新的圖景，沿著高質(zhì)量發(fā)展的新途不斷邁進(jìn)？讓我們拭目以待。