Более 10 лет Вэньцзин помогает металлургической отрасли сокращать выбросы. Ее исследования в области решений для производителей стали и других металлов также опирались на ее кандидатскую диссертацию (PhD) «Декарбонизация производства нержавеющей стали с помощью легирующих решений», которую она защитила в Королевском технологическом институте Швеции (KTH) в Стокгольме в 2023 году. Свежие результаты этих глубоких исследований позволили Вэньцзин объединить свой десятилетний опыт с возможностями управления процессами по принципу «от cradle-to-cradle», предоставляемыми передовым технологическим партнером.
Она присоединилась к бизнес-подразделению Metals & Power Conversion компании ABB в феврале 2024 года, поскольку ABB, являясь глобальным поставщиком комплексных решений в области автоматизации, электрификации и цифровых технологий, имеет уникальные возможности для стимулирования экологичности в сталелитейной и металлургической промышленности. «Производители должны инвестировать в экологичные решения, которые также способствуют повышению рентабельности», — говорит она.
ПУТЬ К УСТОЙЧИВОМУ РАЗВИТИЮ
Вэньцзин привлекает компания ABB «благодаря ее соответствию курсу на продолжающийся энергетический переход». Она подчеркивает, что ценности ABB и комплексные решения «обладают потенциалом, позволяющим производителям металлов оптимизировать операции и процессы и тем самым достигать целей устойчивого развития по всей цепочке создания стоимости».
Приверженность ABB принципам устойчивого развития носит масштабный характер и опирается на три кита:
1) Содействие формированию общества с низким уровнем выбросов углерода: технологии ABB позволяют избегать и сокращать выбросы — важный фактор для производителей стали, которые создают фундаментальную экономическую основу для глобального общества, говорит Вэньцзин.
2) Сохранение ресурсов: сталь уже вносит свой вклад в экономику замкнутого цикла, а ее высокий потенциал вторичной переработки служит источником сырья для электродуговых печей, производящих новую сталь. Вэньцзин привносит в коллективный опыт команды ABB в металлургии глубокие знания в области эффективности использования ресурсов. Собственный подход ABB к циркулярности помогает клиентам в их обязательствах по устойчивому развитию благодаря решениям по модернизации, обратному выкупу и переработке, которые продлевают срок службы продукции или дают ей вторую жизнь.
3) Содействие социальному прогрессу: ABB работает с партнерами, поставщиками и местными сообществами, чтобы содействовать соблюдению прав человека и человеческого достоинства во всей сфере своего влияния, а также обеспечивать безопасные и инклюзивные условия труда для своих сотрудников.
В гонке за декарбонизацией обязательства ABB включают в себя сокращение или компенсацию выбросов парниковых газов Scope 1 и Scope 2 для достижения углеродной нейтральности в собственной деятельности к 2030 году.
Поскольку предприятия также начинают разбираться со сложностями выбросов Scope 3 — тех, которые не подконтрольны организации, но тем не менее влияют на ее профиль выбросов, — компания ABB стремится сотрудничать с поставщиками верхнего уровня, клиентами нижнего уровня и директивными органами для выявления возможностей более быстрого сокращения выбросов.
Вэньцзин называет цифровое решение ABB Ability™ Smart Melt Shop™ прорывом в сокращении выбросов от процессов, которые практически не менялись на протяжении десятилетий. Решение для интеллектуального сталеплавильного цеха использует различные датчики для точного отслеживания и последующей синхронизации движений кранов и ковшей. «Это повышает производительность и снижает выбросы углекислого газа на 800–2800 тонн в год для завода с годовым объемом производства стали 4 миллиона тонн», — говорит она.
Другим примером преобразующей технологии ABB, по словам Вэньцзин, является технология электромагнитного перемешивания ABB ArcSave®: «Это решение помогает клиентам из сталелитейной отрасли снизить потребление энергии и материалов, максимизируя выход пригодной продукции из сырья и сокращая выбросы Scope 1, 2 и 3».
КАК РАСКРЫТЬ ПОТРЕБИТЕЛЬСКУЮ ЦЕННОСТЬ МАТЕРИАЛОВ
Будучи частью команды экспертов ABB, Вэньцзин думает над тем, как применить знания в области материаловедения и инженерный опыт для помощи операторам в принятии наиболее прибыльных и экологичных решений при закупке и обработке материалов, максимизируя так называемую потребительскую ценность (value-in-use). «Менеджеры по закупкам сталелитейных заводов иногда могут отдавать приоритет недорогому металлолому и железной руде для снижения затрат на сырье», — говорит она. Но с точки зрения инженера-технолога, дешевые материалы не обязательно означают экономическую эффективность в сталеплавильном производстве.
«Например, — поясняет она, — более дешевые материалы могут включать стальной лом с высоким содержанием микропримесей, таких как медь, или железную руду с высокой концентрацией пустой породы». Использование таких материалов может привести к более costly последствиям: таким как увеличение продолжительности плавки (от выпуска до выпуска); рост энергопотребления и, следовательно, увеличение выбросов углекислого газа; а также расход других материалов из-за присутствия примесей и оксидов в жидкой стали. По мере того как промышленность наращивает использование стального лома и железа прямого восстановления, вопросы потребительской стоимости приобретают все большее значение как для углеродной отчетности, так и для финансовых результатов компании.
«Моя главная роль в команде ABB, — говорит Вэньцзин, — заключается в содействии выявлении возможностей и разработке продуктов и решений, которые мы можем предложить и которые вносят вклад в достижение целей устойчивого развития сталелитейной и других отраслей металлургии».
«Ценности ABB и комплексные решения обладают потенциалом, позволяющим производителям металлов оптимизировать операции и процессы и тем самым достигать целей устойчивого развития по всей цепочке создания стоимости», — говорит Вэньцзин.
СОЮЗНИКИ И СЛУЖЕБНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ В ГОНКЕ ЗА ДЕКАРБОНИЗАЦИЕЙ
Стремление Вэньцзин охватить картину целиком побуждает ее рассматривать декарбонизацию стали на протяжении всего ее жизненного цикла. «Достижение прибыльной экологичности требует не только внутреннего сотрудничества, но и внешних партнерств», — говорит она. ABB работает с компаниями, находящимися на более ранних этапах производственной цепочки по отношению к производителям стали — например, теми, кто занимается добычей и обогащением руд, а также с производителями сплавов (алюминия, меди, кремния), чтобы повысить эффективность и одновременно снизить использование ископаемого топлива. Это, в свою очередь, влияет на общую экологичность производителей стали, поскольку они работают в рамках категорий Scope 1, 2 и 3 для минимизации своего углеродного следа.
На последующих этапах цепочки сотрудничество с производителями готовой стальной продукции может помочь стимулировать дальнейшее использование переработанной стали в различных отраслях. Постоянное совершенствование конструкции изделий может обеспечить лучший демонтаж металлических компонентов, что еще больше улучшит сортировку и переработку стального лома и повысит его ценность в последующих жизненных циклах. «Люди все еще привыкли концентрироваться исключительно на собственных результатах, — говорит Вэньцзин, — но нам действительно необходимо сотрудничать вне привычных границ, а на это требуется время».
Первичные сплавы также могут оказывать значительное влияние на углеродный след металлов. Например, Вэньцзинь отмечает, что в Европе в настоящее время «очень высокий уровень переработки лома аустенитной нержавеющей стали — 70-80%, однако уровень переработки лома ферритной нержавеющей стали значительно ниже» из-за смешивания потоков ферритной нержавеющей стали с потоком углеродистой стали при переработке с использованием магнитной сепарации. «Это означает, что некоторые легирующие элементы теряются из общей массы при производстве нержавеющей стали», — поясняет Вэньцзинь. «Поэтому для создания нового поколения нержавеющей стали нам приходится добавлять больше первичных сплавов, что оказывает серьезное негативное влияние как на стоимость, так и на углеродный след стали».
КОММУНИКАЦИЯ — КЛЮЧ К ПЕРЕМЕНАМ
Вэньцзинь вспоминает, как в детстве ее привлекала инженерия: будучи девочкой, она обладала естественной любознательностью и тягой к решению задач. «Я до сих пор задаю много вопросов», — говорит она о своем стремлении распутывать новые задачи и понимать синергетический эффект, который может быть достигнут при применении науки и комплексных технологий к потребностям отдельных металлургических предприятий.
В компании ABB она общается с самыми разными сотрудниками клиентов: от отделов НИОКР до менеджеров по закупкам, от операционных команд до специалистов, отвечающих за устойчивое развитие.
По ее словам, опыт научил ее открыто выражать свои убеждения и настойчиво выступать за важные изменения, которые улучшат результаты для клиентов как с точки зрения производительности, так и в плане углеродной отчетности. Ей нравится прилагать усилия, чтобы помочь клиентам увидеть ценность проверенных временем идей, а также преимущества передового мышления.
МИР ВОЗМОЖНОСТЕЙ
Каждый рынок открывает возможности для перехода к сокращению выбросов и повышению экономической эффективности.
Швеция, на долю которой приходится всего 0,03% мирового рынка стали, добилась выдающихся успехов, продемонстрировав с помощью инициативы HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Iron-making Technology), что зеленая сталь вполне реальна. Проект HYBRIT, реализуемый при участии государственной железорудной компании LKAB, государственной энергетической компании Vattenfall и сталелитейной компании SSAB и направленный на отказ от использования ископаемого топлива при производстве, доставил первую партию стали, произведенной без использования ископаемого топлива, компании Volvo Group в середине 2021 года. Компания ABB предоставила полный пакет решений по электрификации и автоматизации для этого проекта. Опираясь на этот опыт, SSAB рассчитывает начать промышленное производство зеленой стали для удовлетворения растущего мирового спроса в 2026 году.
Китай, крупнейший в мире производитель стали, ориентирован на доменно-конвертерный способ производства (BF-BOF). В отчете ABB «Каков путь к стали без использования ископаемого топлива?» рыночный аналитик Чэнь Жань из консалтинговой компании gongkong отмечает, что цифровизация сыграет важнейшую роль в развитии зеленой стали в Китае. Завершение в начале 2024 года строительства установки прямого восстановления железа Baowu Group мощностью один миллион тонн в год на предприятии Baosteel Zhanjiang иллюстрирует тенденцию масштабных инвестиций в новые технологии производства стали.
Индия, являющаяся вторым по величине производителем стали в мире, чей сектор стали, как ожидается, вырастет в три раза к 2050 году, признает, что основным путем замены ее стареющего и зачастую неэффективного парка доменных печей станет технология прямой выплавки железа с использованием водорода, которую страна рассчитывает внедрить в промышленных масштабах начиная с 2030-х годов.
Вэньцзинь нравится работать «в этой динамичной среде» и помогать металлургическим предприятиям осуществлять переход в темпе, который соответствует их текущей инфраструктуре производства стали. По ее словам, многое может быть достигнуто для снижения как затрат, так и выбросов углекислого газа благодаря пошаговому подходу и особенно за счет внедрения цифровых решений, которые могут начаться с увеличения времени безотказной работы оборудования и повышения производительности, что ведет к созданию возможностей для автономной работы.
Сталелитейный завод ArcelorMittal Construction в Конриссоне, Франция, использует цифровые технологии и системы управления ABB для повышения производительности, качества и эффективности.
Лишь один сценарий, демонстрирующий многочисленные преимущества цифровых приложений, реализуется при модернизации сталелитейного завода ArcelorMittal Construction в Конриссоне, Франция. Здесь компания ABB устанавливает систему ABB Ability™ Manufacturing Operations Management, а также технологию контроля зазоров в валках (RGC) и автоматического контроля толщины полосы (AGC) для повышения производительности, качества и эффективности.
Вэньцзинь говорит: «Улучшение результатов на пути к нулевым выбросам имеет первостепенное значение для успешного перехода и обеспечения мира металлами, необходимыми ему для развития всех аспектов общества», от производства возобновляемой энергии до аккумуляторных систем хранения энергии и парков электромобилей, необходимых для замены транспорта на двигателях внутреннего сгорания и ископаемом топливе.
О КОМПАНИИ ABB В ОТРАСЛИ МЕТАЛЛОВ
Опираясь на более чем 100-летний опыт, ABB предоставляет руководителям и производителям металлургических предприятий понимание научно доказанных практик, которые обеспечат готовность к будущему не только их бизнесов, но и их экосистем. ABB сотрудничает с производителями металлов, производителями оригинального оборудования (OEM) и другими поставщиками для разработки индивидуальных технологических решений, которые оптимизируют производство, повышают экологичность, качество и безопасность, одновременно стимулируя переход к автономным предприятиям и более замкнутой экономике.
