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山钢炼钢全流程智能化生产线诞生记

时间:2019-01-04 14:26来源:未知 作者:zhengjb 点击:
从2008年实现“一键式”炼钢,到2018年成功打造出国内首条炼钢全流程智能化生产线,山钢股份莱芜分公司耗时10年跨入智能炼钢新阶段。 10年来,他们紧盯智能制造前沿技术,加快智能
  •      从2008年实现“一键式”炼钢,到2018年成功打造出国内首条炼钢全流程智能化生产线,山钢股份莱芜分公司耗时10年跨入智能炼钢新阶段。

      10年来,他们紧盯智能制造前沿技术,加快智能化升级步伐,矢志不移走自主创新之路,持续推动信息化、自动化、智能化广泛融合,实现了智能炼钢关键技术的成功应用,为国内钢铁企业推进智能制造提供了“山钢样板”。

      智造———全流程无人干预

      基于自主学习、自我完善数据积累的氧枪二级模型,无论原料条件如何变化,均可实现全程无干预智能化冶炼……日前,山钢股份莱芜分公司的智能炼钢生产线拥有“最强大脑”的消息刷爆了钢企“朋友圈”。

      在今年由中国金属学会炼钢分会主办的转炉炼钢技术交流会上,山钢莱芜分公司炼钢厂党委书记、经理郭伟达用一组组详实的数据展示了莱芜分公司智能炼钢的应用成效,引起了中国宝武、首钢、马钢等企业的密切关注。

      推行智能炼钢国内没有成功经验可借鉴,甚至有国外专家断言,莱芜分公司的设施条件无法实现智能炼钢。但是,莱芜分公司做到了。

      “从‘一键式’炼钢到智能炼钢,将转炉副枪的作用发挥到极致是关键。”该分公司炼钢厂技术科副科长任科社介绍说,要想实现智能炼钢,就要先把副枪“训练好”,主副枪“亲密”互动,才能让转炉“聪明”起来,实现无人工干预炼钢,冶炼出优质钢水。“虽然当时国内很多企业的转炉都安装了副枪系统,但都属于‘有金刚钻没干瓷器活’,没有真正发挥出副枪智能炼钢的作用。”该分公司炼钢厂生产技术科转炉组组长于亮涛介绍说。

      2016年初,山钢莱芜分公司炼钢厂邀请达涅利·康力斯公司的专家对新区转炉副枪二级程序进行全面诊断。然而,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,实现智能炼钢在理论上基本是不可能的。

      “即便只有1%的成功率,也要试一试。”程序版本落后,该分公司智能炼钢攻关组人员就邀请专家对副枪程序进行升级;数据资源陈旧,他们就将自“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,并一一录入副枪程序。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、自我完善数据积累的氧枪二级模型,实现了全程无干预智能化冶炼。

      在智能炼钢攻关组的努力下,自动出钢、智能溅渣工艺技术也相继落地实现。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,做到了从冶炼、出钢、溅渣等全流程无干预,实现了由“一键式”炼钢到智能炼钢的转变。

      当《中国冶金报》记者走进山钢莱芜分公司炼钢厂新区转炉生产现场时,只见整洁的操作室内,炉前工坐在电脑前,盯着红绿相间的运行参数。职工刘奚说:“智能炼钢技术的应用,替代了大量人工操作,现在我们只需要各司其职做好现场监控,就能炼好钢。” 

      移植———小吨位转炉智能炼钢

      由“一键式”炼钢向智能炼钢的转变实现了,这一成功经验能否在小吨位转炉上复制?

      对于厂房陈旧、设备落后,且尚未实现“一键式”炼钢的老区转炉来说,实现智能炼钢似乎是“天方夜谭”。由于受厂房和设备限制,老区转炉无法采用像新区转炉一样的副枪系统。但是,莱芜分公司还是决定一试。

      经多方考察和反复论证,该分公司决定采用业内先进的炉气分析检测自动炼钢系统。“虽然国内有兄弟企业在转炉上应用了炉气分析检测自动炼钢系统,但尝试在小吨位转炉上应用该系统,我们是国内第一家。”该分公司炼钢厂生产技术科副科长宁伟介绍。他们抽调骨干人员专门成立了转炉烟气分析攻关组和全自动炼钢攻关组,与钢铁研究总院、高校有关专家一起围绕小吨位转炉智能炼钢展开攻关。两个攻关组成员每天都到现场,发现、分析和解决运行过程中的各种问题,每周定期召开推进会,总结一周的推进情况,并安排下周推进内容。终于,经过100余项的创新攻关,他们成功将无人工干预智能炼钢技术“移植”到小吨位转炉上,让老区转炉焕发了新生机。

      据介绍,该分公司炼钢厂老区实现智能炼钢后,可以实现吨钢成本下降7元~8元,同时还大幅提升了品种钢生产保障能力。该分公司也成为国内首家实现小吨位转炉智能炼钢应用企业。

      贯通———首条炼钢到连铸

      全流程智能制造示范产线

      其实,山钢推进智能炼钢的“野心”远不止于此。早在几年前,当智能制造第一次出现在政府工作报告中时,莱芜分公司炼钢厂就坚定了推进智能工厂建设、实现钢铁强企的决心。该厂结合实际和国内外先进钢铁企业情况,与山信软件、国内外高校及研究机构进行深入交流,形成了《炼钢厂智能化工厂规划方案(2016年-2020年)》,提出了建设“设备自动化、人员高效化、管理信息化、决策智能化”的智能炼钢厂的目标,规划发展路线,立项开展攻关,探索智能炼钢技术。

      “我们的智能炼钢目标不是单一设备或系统的自动化、信息化,也绝不是仅仅实现无人值守或以机器换人,而是瞄准全线谋划建设,全局推进智能工厂建设。”郭伟达说。

      2017年底,该分公司炼钢厂召开二届三次职代会,正式吹响智能化工厂建设的奋进号角:“在新区重点打造4号转炉—4号精炼—4号连铸机智能炼钢流程‘示范生产线’,力求实现全流程智能升级,建成行业首条智能生产线。”

      在转炉工序,该厂已实现全程无干预智能炼钢,而且无论原料条件如何变化,均可实现全程无干预智能化冶炼,为稳定炼钢过程操作、减少人为因素造成的波动、提升产品质量等级提供了保障。他们通过构建精炼工序LF精炼炉智能化控制单元,实现了钢包吹氩自动对接进出站、造渣料脱氧剂计算、钢水成分控制等工作的智能化控制。智能化系统按照预设的工艺流程和工艺步骤,以智能搅拌模型为主线,根据冶炼时间进行时序自动控制。

      在连铸工序,该厂通过整合关键技术,形成了一套集成智能化系统,实现了对连铸工序所有资源的管理与控制,保证了生产操作、工艺控制的稳定,提高了生产效率和产品质量。

      “毫不夸张地说,我们已打造出国内首条炼钢到连铸全流程智能制造示范生产线。”周永忠介绍,从冶炼到精炼再到连铸,炼钢厂打通工序间壁垒,通过工艺流程的技术创新与控制系统的开发升级,建立了全流程标准操作与工序协同的生产过程控制,促成炼钢三大工序的高效全流程智能生产。

      在实现技术突破的同时,该厂还创新应用智能化技术手段,又开发出智能计划排产、智能生产过程协同、智能设备互联互通、智能决策支持、智能质量管控、智能资源管理等六大智能平台,努力实现产品精良化、成本精准化、制造绿色化、安全本质化、控制智能化、人才多元化、生产有序化、党建和思想政治工作科学化的“八化协同”目标,多维度打造智能炼钢领先优势,提高管理智慧化水平,推动劳动效率和产品质量稳步提升。

      截至目前,该厂两区先后成功开发并批量生产美工刀片用钢60D等20余个新钢种,产品合格率稳定在99。92%以上。


    (责任编辑:zhengjb)
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