西门子PCS 7助力打造北方最大的钒钛钢基地

      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。