紐柯鋼鐵公司接受了小型短流程鋼廠理念，這是對鋼鐵生產(chǎn)本身的狀態(tài)與成果進行創(chuàng)新的一種顛覆性概念。
MI.DA. 達涅利小型短流程鋼廠
正在改寫短流程鋼廠技術的歷史
全球最知名、最具創(chuàng)新性的鋼鐵制造商之一的紐柯鋼鐵，在五個月內(nèi)啟動了兩個小型短流程鋼廠項目，是證明這一概念已經(jīng)根深蒂固的確鑿證據(jù)。自上世界末以來，達涅利已經(jīng)認識到且接受了鋼鐵制造領域強調(diào)能源節(jié)約和可持續(xù)性的新趨勢的挑戰(zhàn)，它從新視角出發(fā)做出了積極應對，因此誕生了創(chuàng)新的Mi.DA. 達涅利小型短流程鋼廠概念，這是一種非常緊湊的生產(chǎn)成捆及成卷鋼筋的短流程鋼廠，隨后高速單流連鑄機直接與軋機相連。
Mi.DA.代表“達涅利小型短流程鋼廠”，它以“區(qū)域性鋼廠/專注產(chǎn)品”概念為基礎，具有30－80萬噸/年的產(chǎn)能，并且專為服務某個特定區(qū)域性市場而設計，從而可以專注于特定的產(chǎn)品范圍，廣泛利用本地廢鋼供應。在美國工商五金公司亞利桑那州鋼廠投產(chǎn)的第一個Mi.DA.?取得公認的成功之后，開發(fā)出了采用在降低設備投資與生產(chǎn)成本方面具有無與倫比表現(xiàn)的發(fā)展策略進行不斷支持的E.C.R.?工藝過程。
最近在埃及的IIC及NPSS公司，和中東和北非地區(qū)的第三個地點， 以及美國俄克拉荷馬州工商五金公司2號小型短流程鋼廠的啟動，證實了達涅利小型短流程鋼廠代表了目前短流程鋼廠設計與生產(chǎn)的最新發(fā)展水平。
紐柯鋼鐵公司最近的兩座小型短流程鋼廠的訂單則完全確認了這一點，該公司已經(jīng)選擇了達涅利的MI.DA.?技術來擴大其在美國國內(nèi)新市場中的份額。
在已經(jīng)宣布在錫代利亞（密蘇里州）設置35萬噸/年小型短流程鋼廠之后，將在Frostproof（佛羅里達州）設立一個孿生工廠，以便對這些區(qū)域性市場進行開發(fā)。
“紐柯鋼鐵公司始終專注于發(fā)展自身的業(yè)務，以便更好地為我們的客戶提供服務。我們正在一個不斷增長的巨大市場中建造這座生產(chǎn)鋼鐵的小型短流程鋼廠；這個市場需求旺盛，并且目前具有充足的廢鋼供應。”紐柯鋼鐵公司主席、首席執(zhí)行官兼總裁John Ferriola說道。
“這家小型短流程鋼廠與我們計劃成為一個低成本生產(chǎn)商的戰(zhàn)略保持一致，相對于從遠距離之外裝運螺紋鋼進入該地區(qū)的競爭對手，這家鋼廠將為我們提供成本優(yōu)勢。
達涅利小型短流程鋼廠技術所依據(jù)的基礎是在最近幾十年內(nèi)設計并實施的短流程鋼廠生產(chǎn)的各個方面進行的一系列技術開發(fā)，這些技術開發(fā)提高了成品的尺寸標準，并且使操作變得更加一致、更具有成本效益。
達涅利已經(jīng)使連鑄與無頭軋制成為了一種真實、可靠的生產(chǎn)工序。連續(xù)澆鑄工藝消除了對鋼坯進行冷卻和再加熱的需求，而且還免除了鋼坯切頭，這也將盡可能提高產(chǎn)品產(chǎn)量。再者，憑借無頭操作，可以免除鋼坯接鋼坯軋制的過渡，這將有助于實現(xiàn)長期的一致軋制條件，從而允許成品達到極好的質(zhì)量。與傳統(tǒng)工藝過程相比，高速無頭軋制可以節(jié)約最多達到1吉焦/噸（277千瓦時/噸）的再加熱能量?？偟膩碚f，總成本節(jié)約為20－35歐元/噸；與傳統(tǒng)短流程鋼廠相比，這降低了大約10－15％的轉換成本！
20世紀90 年代末，在意大利ABS Luna工廠邁出了實現(xiàn)達涅利小型短流程鋼廠突破的最初幾步；在那里，達涅利開始進行關于工業(yè)化高速澆鑄與無頭軋制的大量研究。
利用在這些年里采集的大量實驗數(shù)據(jù)，開發(fā)了眾多的數(shù)值計算模型，因此獲取了新結晶器幾何形狀的設計，其目的是為了即使在最極端的高速澆鑄條件下也能提供最優(yōu)的溫度分布與空隙形成控制。
Power Mould（這項新開發(fā)成果的名稱）是專為這種澆鑄速度而設計的銅制結晶器解決方案，它可以憑借經(jīng)過優(yōu)化的冷卻系統(tǒng)為鑄坯提供高熱機械強度以及均勻的熱傳遞。
此外，還設計了新一代的振動臺：FastCast Cube（FCC）技術是一種緊湊的設計，采用了原創(chuàng)的專利免軸承懸掛系統(tǒng)，這種系統(tǒng)即使在最高振動頻率下也能消除彎月面的搖擺。
最后，開發(fā)出了直接軋制與打包（DRB）過程，因此可以直接在高強度螺紋鋼經(jīng)過最后的精軋機架后按最終商品長度對它進行切割。最后，專門開發(fā)的一個先進自動化系統(tǒng)可以滿足無頭操作的目標，并且經(jīng)過細調(diào)可以平穩(wěn)地對工藝過程進行驅動。
2005年，F(xiàn)astCastPlus技術在希臘Sidenor Sovel公司得到首次應用。
通過安裝PowerMould以及Fast Cast Cube振動臺，將六個現(xiàn)有澆鑄結晶器中的其中一個升級為高速澆鑄。高速澆鑄可以生產(chǎn)140x140方坯，澆鑄速度先被提升到5.2米/分鐘，最終達到6米/分鐘，這證明了新高新技術的有效性，為工業(yè)化規(guī)模的無頭生產(chǎn)做好了準備。
美國工商五金公司亞利桑那州鋼廠
――第一座完備的達涅利小型短流程鋼廠
在此期間，達涅利向美國工商五金公司提出了一個設計概念，最終演變?yōu)槊绹鴣喞Ｄ侵蒌搹S的建設。
美國工商五金公司的亞利桑那州鋼廠專為實現(xiàn)無頭概念而設計，配備了一流的生產(chǎn)設備，以及特別為匹配無頭生產(chǎn)工藝而開發(fā)的先進自動化技術包。
工商五金公司的這家工廠初始額定產(chǎn)能為30萬噸/年#4－#11螺紋鋼（12.7－35.8mm），隨后超過了38萬噸/年，它包括：以廢鋼連續(xù)裝料與預熱為特色的一個煉鋼工段；配備一個40噸鋼包精煉爐加熱站；直接連接軋機的FastCast Plus單流連鑄工段；用于鋼坯溫度平衡的感應加熱器；由懸臂與無牌坊機架構成的16機架超緊湊型軋機；以及創(chuàng)新的直接軋制與打包（ DRB）系統(tǒng)，可用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)成捆棒材，同時無需應用用于多種棒材生產(chǎn)的傳統(tǒng)長冷床。
軋機還包括棒材產(chǎn)品淬火與回火工藝（QTB），這將允許生產(chǎn)低成本鋼坯，大大節(jié)約在熔煉車間中使用的合金。該工廠于2009年9月進行熱啟動；在那一年的10月，工商五金公司的這家小型短流程鋼廠自豪地交付了前幾批熱軋產(chǎn)品。這個新型鋼鐵綜合工廠是世界上第一個采用這種設計的工廠，代表了技術進步；由于具有開創(chuàng)性設計概念、應用技術以及由此產(chǎn)生的可觀效益，這種技術進步使美國工商五金公司亞利桑那州鋼廠相對其競爭對手領先一步。
此外，由于工商五金公司與達涅利團隊具有熟練技能并且富有積極性，因此學習應用時間極短，無頭生產(chǎn)自2010年初起已經(jīng)進入全面運行。
工商五金公司的客戶提供了關于成品質(zhì)量的完美描述：“…優(yōu)質(zhì)的成捆螺紋鋼…迄今為止業(yè)內(nèi)最佳…在市場中建立了新標準。
達涅利小型短流程鋼廠業(yè)績
美國亞利桑那州的第一座達涅利小型短流程鋼廠取得成功之后，隨后幾年里，達涅利又在北美洲與中東和北非地區(qū)安裝了另外四座小型短流程鋼廠，提升工廠產(chǎn)能最高可達80萬噸/年。
2016年，位于貝尼蘇韋夫的IIC埃及鋼鐵廠啟動了一座新的小型短流程鋼廠，該鋼廠設計可以達到世界最高產(chǎn)能：在一條單獨無頭生產(chǎn)線中達到75噸/小時。該無頭工藝過程原先生產(chǎn)130mm方坯，經(jīng)過擴展，目前可以在超過6.0米/分鐘的速度下澆鑄165mm方坯，提供了針對特定市場需求的生產(chǎn)率與工廠產(chǎn)能。
在第一個爐次后三個月內(nèi)，達到75噸/小時的目標小時產(chǎn)量，甚至有所超越，最多達到最大值80噸/小時（6.3米/分鐘連鑄機速度與軋機進料速度），證實了整個工藝過程的可靠性。
幾項創(chuàng)新解決方案與數(shù)字化使能技術已經(jīng)在最近幾年得到了落實，并且針對達涅利小型短流程鋼廠工藝鏈進行了特別定制，以便有助于從傳統(tǒng)工廠過渡為數(shù)字化智能工廠。近期由達涅利在埃及供貨的第二座達涅利小型短流程鋼廠的調(diào)試，充分證實了埃及鋼鐵公司的第一座小型短流程鋼廠所取得的成功。埃及鋼鐵公司的2號達涅利小型短流程鋼廠位于AinSoukna，在技術上是第一座鋼廠的孿生工廠。
2017年下半年，位于中東和北非地區(qū)的另一座達涅利小型短流程鋼廠開始運行，其設計產(chǎn)能為35 萬噸/年的成捆8－25mm型鋼，這些產(chǎn)品應用于建筑工業(yè)。該工廠經(jīng)過設計，可以在鋪板生產(chǎn)線上生產(chǎn)28－40鋼鐵以及在卷取設備生產(chǎn)線上生產(chǎn)光圓及卷取鋼鐵卷材。此外，就像先前所有情況中那樣，該小型短流程鋼廠僅僅在第一次熱試后幾個月就實現(xiàn)了順利、穩(wěn)定的無頭生產(chǎn)，在早期就證明這是會盈利的技術。
最近，工商五金公司開始了位于杜蘭特（俄克拉荷馬州）的2號達涅利小型短流程鋼廠的熱調(diào)試，按照計劃取得了進展，從而鞏固了它在美國作為成本最低的長材產(chǎn)品生產(chǎn)商的地位。
2018年，在中東和北非以及SEA地區(qū)內(nèi)將有另外三座達涅利小型短流程鋼廠安裝設施開始熱調(diào)試，同時，目前有五個達涅利小型短流程鋼廠項目處于設計與施工階段，將于2020年前進行熱調(diào)試。在這其中有兩座是紐柯鋼鐵公司的達涅利小型短流程鋼廠，專為生產(chǎn)超過35萬短噸/年的直條螺紋鋼而設計，在尺寸、等級與定制長度方面可以滿足要求最苛刻的施工應用。
這些鋼廠的設計將允許在未來安裝卷繞生產(chǎn)線，以便生產(chǎn)無扭曲、易于儲藏和運輸、最高可達11,000磅的緊湊重型卷材。僅在美國而言，它們將是第三座及第四座此類鋼廠，這使全世界范圍內(nèi)運行中的達涅利小型短流程鋼廠總數(shù)達到了15座，它們的產(chǎn)能范圍為30－80萬噸/年。
達涅利小型短流程鋼廠記錄
已經(jīng)對這些年以來的記錄進行了采集，目前的達涅利小型短流程鋼廠技術業(yè)績確實令人印象深刻：
全連鑄速度：7.0米/分鐘（7.5米/分鐘最大速度）
全連鑄生產(chǎn)率： 80噸/小時（ 90噸/小時最大生產(chǎn)率）
無終止鋼坯長度：最高可達30個小時/40個爐次，大于10英里的鋼坯長度
產(chǎn)率：超過99％
工廠正常運行時間：超過92％
由于工藝可靠性以及達涅利在無頭軋制技術方面獲取的經(jīng)驗，這些鋼廠僅在前幾次熱試后的幾周內(nèi)就已經(jīng)達到甚至超越了設計性能。最近的熱調(diào)試記錄：在第一次熱試起15天后就達到并且甚至超越了最大連續(xù)澆鑄速度，同時在線軋制材料在第20天內(nèi)接近于100％。在無頭模式下軋制的材料的份額也很快接近100％。
達涅利小型短流程鋼廠受到了數(shù)字自動化的推動
在達涅利小型短流程鋼廠工藝鏈上，從廢鋼抵達時就開始采用Q-ASC用于自動廢鋼分類的專業(yè)應用程序實施機器學習概念。該特性所依據(jù)的基礎是采用平板電腦與智能手機對安裝在堆場、機載天車中以及固定入口上的各個位置處的攝像機所捕捉圖像進行的自動化處理。在熔煉車間工藝過程中數(shù)據(jù)驅動應用的最成功實例代表是熔煉模型，它是Q-MELT熔爐控制技術包的核心應用程序。熔煉模型所依據(jù)的統(tǒng)計方法可以對過程偏差進行實時識別：計算的“指紋”代表了爐次的預期工藝過程行為，并且將對實時值與預期趨勢進行比較，這將是執(zhí)行自適應過程控制的基礎。
在連續(xù)澆鑄中，根據(jù)諧振微波腔工作原理，將由Hi-MOULD-P系統(tǒng)（這是與C.S.M.RINA咨詢公司合作開發(fā)的一種創(chuàng)新型傳感器）對結晶器內(nèi)保護渣的正確厚度進行監(jiān)測。特別是在與自動化粉體送料系統(tǒng)形成閉環(huán)形式的耦合時，了解渣層的確切厚度，將為過程可靠性提供眾所周知的優(yōu)勢。
Q3智能數(shù)據(jù)驅動方法代表了達涅利小型短流程鋼廠數(shù)字化過程的核心，這種方法體現(xiàn)了第四次工業(yè)革命中最具有創(chuàng)新性和破壞性的元素，目的是運用創(chuàng)新的數(shù)字技術（例如：機器學習與人工智能）從數(shù)據(jù)中提取知識，以便實現(xiàn)供應鏈與過程優(yōu)化。
Q3智能是經(jīng)過驗證的達涅利最新商業(yè)智能解決方案，專門用于金屬行業(yè)，可以對多個不同數(shù)據(jù)源進行采集，將它們合并為一個獨特的集中知識庫，并提供KPI庫及先進統(tǒng)計分析工具，以便支持決策與過程優(yōu)化。
結論
達涅利小型短流程鋼廠無頭軋制技術目前是一種經(jīng)過驗證的技術，是市場上可供用于在鋼鐵生產(chǎn)中滿足高效率與節(jié)能需求的最佳技術，是可供用于在鋼鐵生產(chǎn)中滿足高效率與節(jié)能需求的最佳技術。
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