兴澄特钢厂区的数智中心大楼，可以可以称为这座钢铁工厂的大脑。位于大楼二层的运营管控中心，一块巨幅显示屏展示着这座工厂从原料码头、炼铁、炼钢到轧钢的全流程图景，能了解到各个生产环节的实时数据。
兴澄特钢地处江苏省江阴市，为中信泰富特钢集团股份有限公司(下称中信特钢，000708.SZ)旗下最大钢厂，建厂已有30年历史，特钢年产能690万吨。相比于普通钢材，特钢产品对于品质、性能和稳定能力的要求更高，只占国内钢铁总产量的10%左右。
世界经济论坛近期发布了21家新晋“灯塔工厂”名单，兴澄特钢就位列其中，它也由此成为全世界特钢行业首座“灯塔工厂”。
“灯塔工厂”评选自2018年发起，旨在从全球制造业中挑选具有榜样意义的数字化制造示范者。截至目前，全球“灯塔工厂”数量达到153家，其中钢铁行业6家，中国宝武、塔塔钢铁旗下的钢铁工厂也曾入选。
2020年，兴澄特钢确立了在2025年前创建“灯塔工厂”的目标，此后累计投入超过5亿元，推进多个智能制造项目的建设。
钢铁厂的碳排放逐年降低，是这些投资的成效之一，兴澄特钢2022年的吨钢碳排放较2020年减少了10.47%。
国内外逐渐趋严的碳排放政策，是驱动兴澄特钢减碳的主要的因素。全国碳市场已在2021年上线运行，发电行业为首个纳入管控的行业，高排放的钢铁行业预计不久后也将纳入。纳入全国碳市场的企业，其碳排放量如果高于免费分配到的配额，一定要通过购买配额等方式补足缺口，目前全国碳市场的碳配额价格约为70元/吨。
欧盟碳边境调节机制(CBAM)也在今年启动试运行，将对从境外进口的钢铁、水泥等特定产品额外征收“碳关税”。
《新华日报》报道称，2022年，兴澄特钢出口欧盟钢材15.5万吨，占其总出口量的20%左右。2026年起，如果钢材生产地的碳价低于欧盟碳市场，则需要购买CBAM证书补足差价。以兴澄特钢吨钢平均碳排放为2吨，欧盟碳市场碳价为68欧元/吨(约合532块钱/吨)计算，每吨钢材出口欧盟的成本最多将增加136欧元(约合1064块钱)。
兴澄特钢有三座高炉，这些竖立在钢厂C位的钢体建筑，是钢铁冶炼的重要工序，高度达到100米，也是钢厂中最大的单体反应容器。矿石、焦炭、煤粉、热风在这个高温度高压力的庞大容器内进行氧化还原反应，最终炼成铁水。
高炉的炉内温度通常超过1500摄氏度，目前还没有一点一种设备能够直接采集高炉内的数据，这好比看不见、摸不着的“黑匣子”，长期高度依赖操作工人的经验。对于炉内运作情况的分析因此十分困难。
兴澄特钢智能及信息化部专家李洪凯告诉界面新闻，所谓高炉“黑箱透明化”，是通过采用上百个冶金机理模型，并结合人工智能，实现高炉的全方位仿真，了解炉内气流、炉料运动、炉墙挂渣等信息，摆脱此前靠经验炼铁、盲人摸象的状态。
高炉内部涉及一系列复杂的化学反应，炉内液态、固态、熔融后混合态多态共存，使得模型计算涉及的变量多达上千个，计算很复杂。同时，矿石、焦炭等原料的不稳定性，也为高炉全方位仿真带来了相当挑战。
工厂1号和2号高炉的“黑箱透明化”技术方案由兴澄特钢与北京智冶互联联合开发，3号高炉的技术方案和项目实施均由兴澄特钢自主完成，目前均已投入使用。
“通过控制相关参数，能轻松实现高炉稳定生产以及最佳的能源消耗状态。”李洪凯解释称。高炉“黑箱透明化”技术目前已应用到中信特钢旗下的青岛特钢、大冶特钢等钢铁厂，包头钢铁、酒泉钢铁等外部企业也在使用此方面的技术。
在高炉“黑箱透明化”的基础上，兴澄特钢上线了无人值守热风炉智能烧炉的系统。热风炉是高炉炼铁的鼓风设备，其工作原理是通过燃烧煤气，使高炉连续获得高温热风。
这套系统通过采集煤气热值、温度、成分等数据，借助算法自动控制烧炉节奏，在提高高炉风温稳定性的同时，降低煤气消耗量。
根据兴澄特钢的统计，这套系统使用后，工厂三座高炉的煤气消耗总量在2022年下降了约1亿立方米，相当于减少碳排放10万吨。
除了通过在生产环节直接降碳，能源综合利用是这座“灯塔工厂”减碳的另一项重要手段。
兴澄特钢2021年上线的能源管理系统，已采集全厂1.1万个点位的能源计量信息，并基于这一些数据进行深度应用。其中就包括一项名为煤气预测与人工智能(AI)调度的应用。
煤气是高炉冶炼环节的副产品，除了用于高炉热风炉外，它也可以替代天然气，在工厂的钢材轧制、发电等其他生产环节得到利用。
不过，由于高炉煤气产出和消耗量的波动都较大，很难通过人工调度实现煤气产生和使用的整体平衡。在没办法实现平衡的情况下，工厂需空烧富余的高炉煤气，业内称之为煤气放散。
兴澄特钢副总经理王永建告诉界面新闻，结合各个工序的生产情况，这套AI系统可以进行综合分析，预测一小时后煤气平衡的情况，自动生成提升煤气使用率的预测性建议。
根据兴澄特钢的统计，在该应用上线运行后，工厂的整体煤气放散量在2022年下降至986.97万立方米，较2020年减少89.94%。
李洪凯称，如果这些高炉生产的全部过程中的煤气副产品不能得到一定效果利用，将会导致工厂碳排放的进一步增加。
