智能化炼钢厂是这样建成的

Bentley 的 BIM 应用程序提高 30%设计效率并缩短了项目工期

升级为智能化高质量钢铁厂

晋南钢铁集团由中国曲沃县两家钢铁生产公司合并而成，成为该地区的一个 1000 万吨级钢铁生产基地。该钢铁生产公司聘请中冶南方钢铁工程技术有限公司（中冶南方）作为曲沃工厂炼钢和连铸项目二期的工程、采购和施工承包商。这个产能升级项目将通过优化该工厂的布局，提高生产质量和效率。升级包括在炼钢厂增加一个 150 吨转炉，一个铁水脱硫站，一座 1F 高炉以及1台12机12流方坯连铸机。

晋南钢铁集团希望这个项目具备经济性、可持续性、先进性和可靠性。因此，他们要求中冶南方通过降低总体能源消耗、回收废气和水资源以及最大限度减少任何与工厂有关的碳排放，达到环保标准。

通过加强协作应对所有挑战

为了满足这些要求，中冶南方寻求用最先进设备建造一个环保型钢厂。然而，曲沃制造厂的产能升级项目提出了各种独特的挑战，设计工作必须在 13 个独立系统内的 15 个不同工程专业之间进行协调。此外，工程师们还必须确保新的结构布局能够适应现有的建筑可用空间。因此，设备需要精确、复杂的组织，以避免发生碰撞。

由于使用二维图纸的协作效率低下，中冶南方需要一个集成的三维建模平台，以促进多专业项目团队之间的沟通，并处理 400 多个模型的创建。最后，新冠疫情期间要求项目团队在家办公完成所有的工程设计。由于工作队伍分散，中冶南方必须支持持续的沟通，并在项目的截至日期前交付高质量的设计。

创建基于 BIM 的创新性解决方案

在考虑了他们的需求选项后，中冶南方实施了 Bentley 基于 ProjectWise 的开放式建模解决方案，以克服项目的物流和技术限制。中冶南方创建了一个自主云平台，以托管该组织的内部产品生命周期管理系统和 ProjectWise。所有设计数据和模型都存储在这个虚拟平台上。在自主云平台上进行设计，使多专业的设计团队能够在新冠疫情期间进行远程工作并开展实时协作。在整个设计阶段，工程师、承包商和客户通过 ProjectWise 校审与新工厂布局相关的所有模型，以获取反馈。

Bentley 的集成 BIM 软件（包括OpenPlant、OpenBuildings、Bentley Raceway and Cable Management 和ProStructures）包含一个用于炼钢项目的综合组件库，其中附带 50 个参数化设备模型，这对于创建准确的工厂三维模型是不可或缺的。此外，在 Bentley 软件中自动生成的图纸和材料清单带来了更高的设计质量。中冶南方还开发了一个自动批注工具，其中包含特定设计专业的模板，以促进和方便协作。

成为钢铁生产领域的数字化领导者

中冶南方通过在设计期间计算碳排放量，满足了晋南钢铁集团在该项目上的环境可持续性要求。项目团队利用AutoPIPE优化了通风路线，缩短了管道长度，减少了阻力损失，并提高了除尘效率。BIM 技术还助力项目团队将钢包旋转塔的铸造速度提高 5%，并将连铸机的温度分布平均降低 5 度，减少了总体能耗。SYNCHRO中的施工模拟增加了现场安装前的预制工作量。这一进步确立了更安全的工作条件，提高了效率，确保了项目按时竣工。设计中纳入了自动炼钢技术，以确保员工在工厂运行和维护期间的安全。将三维模型与智能制造技术相结合，中冶南方交付了一座基于智能技术的创新型钢厂。并为桥式起重机配备智能物流系统，减少了对现场操作员的需求，并简化了设备维护。

通过使用 Bentley 应用程序，中冶南方节省了 300 小时的沟通时间，将设计效率提升了 30%，并将设计时间缩短了 45 天。数字化解决方案支持15 个独立设计专业之间同时开展工程设计工作，在曲沃钢厂避免了 166 个重大碰撞点。此外，通过在 SYNCHRO 中进行模拟施工，将施工时间缩短了 60 天，为项目节省了 180万元人民币。对客户来说，最重要的是，通过使用建模软件来量化碳排放量，工厂生产每吨钢的碳排放量降低了 0.1 吨，从而达到了这个项目的节能要求。中冶南方克服了诸多障碍，建造了一个采用智能尖端技术的成本高效、可持续性钢铁厂，现在已成为在冶金领域应用数字化解决方案的新领导者。

“Bentley 平台可以有效地改善沟通、设计质量和效率，以及促进合理项目计划的制定，从而降低整个项目的风险。”——中冶南方钢铁工程技术有限公司BIM中心副主任褚学征博士