本报通讯员 何爱喜 丁书洪
“看了你们在全国炼钢厂厂长论坛上关于智能炼钢的发言，我们深受启发，我们想到贵公司学习，能否安排一下……”12月18日，山钢股份莱芜分公司炼钢厂党委书记、经理王键接到了某钢厂厂长打来的电话。11月22日，王键应邀参加了在南京举行的第二届全国炼钢厂厂长百人论坛，并做了题为《炼钢—连铸全流程智能制造应用实践》的报告。自2018年应邀参加第一届全国炼钢厂厂长百人论坛并做经验介绍以来，已有多家企业先后到山钢莱芜分公司炼钢厂观摩学习。
山钢股份炼钢—连铸全流程智能制造示范线是在莱芜分公司炼钢厂新区转炉—精炼—连铸生产线基础上，通过对设备进行升级改造、应用新技术，提升生产智能化程度，构建起的具有自动化、数字化、模型化、可视化、集成化特征的智能生产线，被评为山东省2018年智能制造示范项目，多位专家评价其在冶金行业内具有很高的推广价值和示范带动效应。
“活比我干的要漂亮多了”
“转炉除了负责吹氧的主枪，还可以加装一支负责采集检测炉内冶炼实时信息的副枪，副枪干的是我当年的活，但活比我干的要漂亮多了。”该分公司炼钢厂新区炼钢四车间主任高山介绍说，他们现在再也不用端着长勺取样，通过肉眼辨温、钢花估碳、验渣估氧硫了。
2008年，该厂相继在新区4座120吨转炉上成功加装了副枪系统，实现了“一键式炼钢”，炉前工们摒弃了“眼不离火、身不离炉”的老习惯。“一键式炼钢”的实现，让当了20多年炉长的盛建林倍感失落：“我的炼钢经验已经没有用武之地了，凭借经验炼钢的时代已经一去不复返了。”
而在该厂老区的50吨、60吨转炉上，因为受厂房和设备限制，无法加装和新区转炉一样的副枪系统。经多方考察和反复论证，技术人员决定应用业内先进的炉气分析检测自动炼钢系统。工程技术人员克服厂房空间狭小、称量设备误差大、现有设备自动功能对接困难等难题，经过近7个月100余项的创新攻关，于2017年6月成功将智能炼钢技术移植到小吨位转炉上，让老区转炉焕发了新生机。
“给转炉装一颗超级智慧大脑”
炼钢系统是钢铁冶炼系统中工艺最复杂、受原料条件影响最敏感、对产品技术指标影响最大、质量控制难度最大的生产工序。而“一键式炼钢”仅仅停留在对静态冶炼模型的运用上，任何一个环节的条件发生变化，都需要人工进行干预，才能保证冶炼质量达到预期目标。
国内大部分钢铁企业虽然实现了“一键式炼钢”，但也基本上仅停留在对静态模型的利用上。该厂没有满足于设备代替人的操作，而是希望系统在生产过程中，能够实时地对数据进行优化、改进，适时调整运行数据达到最佳冶炼目标，使系统拥有人脑一样的自主学习、思维和改善能力。
2016年初，山钢莱芜分公司炼钢厂邀请国际权威专家对新区转炉副枪二级程序进行全面诊断。诊断专家告知，由于新区转炉所用的程序版本、数据资源已经落后，想要达到副枪二级模型自主学习等功能，实现智能炼钢基本是不可能的。
程序版本落后，他们就邀请专家对副枪程序进行升级；数据资源陈旧，攻关团队就将推行“一键式炼钢”以来的所有转炉操作数据进行汇总、完善，形成了上千组数据，一一录入副枪程序。智能炼钢攻关组成员夜以继日潜心研究，经过上百次反复试验，终于成功设计出基于自主学习的氧枪二级模型，在转炉环节实现了无人干预智能化冶炼。
“有了这个模型，就等于给转炉安装了一颗超级智慧大脑，它在工作中就会像人一样自主学习、自我修正。”该厂生产技术室主任任科社介绍说。
“打通智能炼钢‘最后一公里’ ”
在攻关团队的努力下，自动出钢、智能溅渣工艺技术也相继落地实现。然而，钢包全程吹氩自动对接项目成为转炉、精炼、连铸工序实现智能化的一块硬骨头。
过去，转炉炼钢吹氩时需要人工去连接管线，吹完了需要人工拔下管线；进入精炼环节，还需要人工连接吹氩管线，完成后需要人工再拔下管线，然后进入连铸环节。工作人员需要在靠近高温、粉尘和动力设备等极不安全的环境下完成一系列动作。而现在，通过攻关团队对工艺流程的技术创新与控制系统的开发升级，这块难啃的“硬骨头”也被攻克了。
现在座包后，钢包底部的吹氩接头就会与钢包车上的吹氩管路自动对接。钢包车开至炉下，转炉开始自动出钢，随着钢水注入钢包，吹氩装置自动开启。随后，一包全程吹着氩气进行搅拌的钢水就开到了精炼处理工位……
“随着钢包全程吹氩自动对接项目的落地实施，我们的智能炼钢打通了‘最后一公里’。” 该厂高级主任师王忠刚介绍，转炉全程无干预智能炼钢等一系列核心技术的成功开发与应用，使该厂实现了从冶炼、出钢、溅渣到智能精炼、智能连铸等全工序无人工干预，实现了由“一键式炼钢”到智能炼钢的嬗变。
山钢莱芜分公司炼钢厂经历了从“经验炼钢”到“一键式炼钢”、再到智能炼钢的转变，目前已经实现了包括转炉冶炼、精炼、连铸三大工序的高效全流程智能生产。
“改变最大的是操作人员”
现在，山钢莱芜分公司炼钢厂有一项考核是人工干预次数。在炼钢过程中，哪怕人工干预一次也会在绩效考核中体现出来。“只要是人工干预了，就可能会出现问题，这是不允许的。”王忠刚说。
实施智能炼钢之前，炉前工在操作室对着的是一块玻璃幕墙，透过玻璃幕墙能清晰地看到转炉熊熊的火焰。“看着火，心里踏实。我们会情不自禁地干预一下，因为对设备的‘智能’信不过，总觉得不如我们几十年来积累的经验更可靠。”4号转炉一助手曹洪帅说。
为了杜绝经验炼钢、人工干预，更为了培养职工养成运用智能炼钢的好习惯，莱芜分公司炼钢厂把玻璃幕墙全部用钢板挡了起来。“一下子看不见火了，顿时不会干活了。但这样倒逼着我们养成运用智能炼钢的好习惯。”曹洪帅说。
“现在我们不会再人工干预了，除非有技术部门要求的特殊情况，改变最大的是操作人员。”王忠刚介绍说。
“莱芜分公司炼钢厂最初引进的智能炼钢界面是英文版本，英文基础薄弱的职工为了掌握操作技能，不得不重新学习英语。同时，通过深度学习，大部分职工还学会了自主编程，不仅能熟练驾驭智能炼钢操作技术，而且还能进行简单的系统维护，我们都成了智能炼钢的行家里手。”高山如是介绍。
“智能制造带来的深刻变化，让我们对‘打造具有精益特质的智能化钢厂’充满信心。我们还要加深对智能制造本质的理解，继续探索物质流、能量流、网络流协同集成，研究物联网、大数据、云计算与制造流程深度融合，加快推进从‘大量数据’到‘大数据’、从‘单一集成’到‘系统多维’、从‘代替人的操作’到‘代替人的思维’的转变，推动智能制造进入加速发展快车道，为企业实现高质量发展提供保障。”王键说。
《中国冶金报》（2019年12月26日 03版三版）
