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本钢板材全流程智能炼钢是咋实现的?

2021-05-26 08:39:00

  本报通讯员 何涛
  日前,笔者从本钢集团板材炼钢厂获悉,该炼钢厂转炉区域管理已经逐步完成工艺制度层面的标准化和操作层面的标准化,完成跨越式“两步走”(工艺标准化、操作标准化),实现真正意义上的转炉工序智能化。
  数年来,本钢集团板材炼钢厂一直坚持走自主创新之路,持续推动两化融合,厂内各工序智能应用已然遍地开花,智能制造基础架构早已搭建。尤其是该厂智能炼钢团队(即刘书超劳模创新工作室成员),在没有成功经验可借鉴的情况下,自主设计、自主编程,历时十余年开发出拥有多项核心技术的转炉全流程智能炼钢系统,解决了转炉工序过分依赖入炉原材料、依靠人员经验、工序成本高等痛点问题,在业内处于领先水平。
  “怦然心动”——
  直击智能化炼钢现场
  日前,笔者来到本钢集团板材炼钢厂4号转炉操作室,立即被现场的现代化气息所感染。
  主控室内各种冶炼信息通过智能炼钢系统实时播报,让笔者不由想到电视里常见的卫星发射指挥中心的场景。随着炉长点击“开始”按钮,笔者看到:整个炼钢过程全部交由智慧炼钢系统控制,伴随着冶炼过程中散装料加入、氧枪动作、化渣预警等流程的进行均有互动式语音提醒。氧枪自主动作,副枪自动连接测试,辅料自动加入,合金自动最优计算,同时智能评价分析系统实时打分。笔者正看得津津有味时,又听到“结束吹炼,氧枪提枪”的提示音。随后合金系统按照最优方案自动备料,并提示操作工选电出钢。“冶炼不再枯燥,仿佛在观看一场演出。”刘书超劳模创新工作室成员李振海对笔者说。
  “钢包底吹氩工作”“出钢角度偏离”……李振海告诉笔者,这是钢包底吹智能系统和出钢引导系统在后台运行,紧接着出钢结束。笔者看到,集成调渣功能的智能溅渣护炉系统又开始工作了,一炉钢就这样冶炼完毕。
  李振海介绍说,之前的炼钢就像炒菜一样,每名炼钢工都有自己的“口味”,而现在是依托智慧炼钢系统,每一步操作都相对标准化,操作工主观意识降到最低,实现了工艺标准化与操作标准化的完美结合。
  “传统的一键式炼钢氧枪往往都是几段式固定模型,而且集中在氧枪控制,而我厂实现了实时动态的全流程智能控制,现在这个系统相当于一名炼钢专家在操作工身旁,辅助班组进行全程控制、预警。”李振海说。
  炼钢操作实际存在的问题和安全需要关注的情况,智能系统会实时提醒,既实现了人机互动,又实现了工艺制度的标准化,形成了一个操作的闭环。
  据了解,本钢集团板材炼钢厂的转炉智能化程度在国内首屈一指。这样的全流程智能控制,覆盖了4个操作岗位、5大炼钢制度,根据转炉生产实际情况“量身定制”了成本控制、语言预警播报、操作评价分析、实时数据查录、氧副枪控制、智能加料、合金计算等10余个智能控制系统。
  10年磨一剑——
  智能炼钢的蓝图变现实
  老版5元人民币上炼钢工的形象,在刘书超、李振海、张瑞峰3个大男孩的记忆中格外亲切,同时又能让人感受到一种努力奋进的力量。他们在考大学的时候,不约而同地填报了冶金工程专业。“炼钢工过去的形象,是一代人的印记,新时代的炼钢工应该在继承老一辈优良传统的基础上,更有创新意识和开拓精神!”刘书超劳模创新工作室负责人刘书超说。
  “智能炼钢是现代化炼钢的发展方向。”早在2008年,刘书超、李振海、张瑞峰3人脑海中就出现了智能炼钢的萌芽,他们那时都才大学毕业没几年。开始,他们从合金料的配比及散装料、氧枪控制开始研究,针对班组手工计算加料的制度研究出了Excel表格,迈出了智能化炼钢的第一步。
  从此,3人开始明确分工,有的在现场跟踪,有的负责理论计算,有的研究电脑程序。2010年的一天,他们实现了合金加料的标准化。这一年,他们自己设计了一个一键式炼钢小程序。“但这都是固定式操作,不是根据炉内实际渣矿情况生成的实时分析。”刘书超说。如何实现对转炉五大制度的标准化与智能化控制?3人一时也遇见了瓶颈。
  但智能化炼钢的春天说来就来。2015年,丛铁地被本钢集团任命为板材炼钢厂厂长。这位年轻的厂长大力推进智能化炼钢,创新性地提出了“三大工作理念”(强化基础管理、倡导全员创新、推进信息自动化),把信息自动化提到了一个新的高度。丛铁地和时任炼钢厂党委书记魏运波一同抓智能化炼钢,成立了刘书超劳模创新工作室,后来这个工作室被评为辽宁省劳模创新工作室。这时,3人又有了新的分工,刘书超钻研专业的计算机标准语言,李振海和张瑞峰负责现场智能系统的跟踪推进。他们深入班组,逐炉对智能系统进行分析并记录相关反馈。经历了上千次的程序修改和无数次的验证,终于在2020年实现了转炉全流程的智能炼钢。
  为了让智能炼钢的蓝图变成现实,团队成员自主创新。2016年,李振海开发出转炉专家分析评价系统。这个系统对每一炉钢操作的好坏都有一个全面客观的分析,这在当时的国内还是首创。2019年,张瑞峰又想出一个“金点子”,因地制宜地进行了复吹转炉后搅拌程序的开发应用,降低了转炉终点磷含量,改善了终点渣况,提高了冶炼效果和钢水纯净度。2020年,该团队对标国际前沿,开发了转炉烟气分析系统,对转炉终点、碳、温度进行了全流程智能控制,填补了国内空白。
  2021年,本钢集团党委书记、董事长杨维提出,让本钢集团智能制造再上新台阶。1月份,该炼钢厂在铁水大数据实时分析上做文章,采用了历史相同的铁水和废钢条件,避免了由于原材料不稳定,智能控制波动带来的操作“痛点”,真正实现了更科学、更合理的氧枪枪位控制。
  《中国冶金报》(2021年5月26日 02版二版)

 

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:宋玉铮

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