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中冶賽迪:智慧讓鋼廠改善持續(xù)發(fā)生

2023-07-18 07:42:00

  基于CISDigital-AI金睛的智慧轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)
  中冶賽迪開發(fā)的熱軋產(chǎn)線一鍵節(jié)能系統(tǒng)
  本報記者 陶海銀
  在一家鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)爐主控室,各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)、監(jiān)控畫面悉數(shù)顯示在大屏幕當中。在大屏幕后的墻壁上,曾經(jīng)有一個長方形的窗口,過去操作工人就是在這里觀察車間中的轉(zhuǎn)爐火焰以判斷爐內(nèi)的反應情況。而現(xiàn)在這個窗口已經(jīng)封閉,轉(zhuǎn)爐火焰的圖像通過高清智能相機顯示在大屏幕當中,系統(tǒng)還能自動判斷火焰狀態(tài)。這是中冶賽迪煉鋼一體化管控體系給鋼鐵生產(chǎn)帶來的諸多改變之一。
  AI賦能——
  精確操作貫徹轉(zhuǎn)爐全過程
  AI在鋼鐵生產(chǎn)中能夠扮演什么樣的角色?中冶賽迪信息公司自研基于嵌入式計算的AI產(chǎn)品CISDigital-AI金睛描繪出前沿技術(shù)與轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的生動結(jié)合?;趫D像識別算法,該系統(tǒng)實時獲取轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像,識別火焰特征并判斷跳渣、濺渣、返干等冶煉狀態(tài),并實現(xiàn)終點溫度及終點碳含量的準確預報。曾經(jīng)工人需要長時間通過肉眼觀察轉(zhuǎn)爐火焰,而現(xiàn)在AI技術(shù)的應用把他們從高強度重復勞動與潛在視力損傷中解脫出來。這不僅使勞動強度得到大幅降低,AI輔助判斷將轉(zhuǎn)爐火焰相關(guān)工藝知識凝結(jié)在智能應用當中,讓精準操作不再依賴于工人的個人經(jīng)驗。在實際應用中,CISDigital-AI金睛識別準確率高達99%以上。
  依托冶金機理模型和大數(shù)據(jù)尋優(yōu)策略,圍繞冶煉關(guān)鍵控制點,中冶賽迪信息公司智慧轉(zhuǎn)爐解決方案已實現(xiàn)全過程的精準操作與管控。吹煉開始前,該系統(tǒng)便已計算出熔劑、合金最優(yōu)加入量和加入時間;吹煉過程中,基于測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠閉環(huán)實現(xiàn)氧槍槍位動態(tài)調(diào)整、C/T終點預報;當吹煉結(jié)束,操作過程量化評價、爐次生產(chǎn)成本也同步實時“出爐”。該方案投用后,轉(zhuǎn)爐關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟指標持續(xù)改善,轉(zhuǎn)爐周期縮短2分鐘~3分鐘,一倒率達到93%,鋼鐵料消耗降低1公斤/噸以上。
  聚焦全局——
  精準協(xié)同改善生產(chǎn)節(jié)奏
  煉鋼的復雜之處不僅在于單工序生產(chǎn)過程控制難,還在于生產(chǎn)組織及多工序間協(xié)同配合。以保障連鑄穩(wěn)定順行為目標,煉鋼需要實現(xiàn)鐵水、廢鋼、鋼包的資源合理調(diào)度,協(xié)同出鐵計劃、軋鋼軋制計劃,實現(xiàn)生產(chǎn)的合理組織。
  中冶賽迪信息公司生產(chǎn)節(jié)奏管控應用體系能夠結(jié)合生產(chǎn)計劃,自動生成調(diào)度指令,實現(xiàn)兩車三包合理化作業(yè)分配?!稗D(zhuǎn)爐26分48秒,吹煉14分46秒……”面向生產(chǎn)調(diào)度及主工序操作人員,鐵水、廢鋼、轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄及鋼包周轉(zhuǎn)等相關(guān)信息都一目了然地實時展現(xiàn)在大屏幕當中。曾經(jīng)煉鋼調(diào)度人員面臨復雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié),難以掌握全局信息,無法及時從整個生產(chǎn)流程的角度給出最優(yōu)的調(diào)度指令?;趯ιa(chǎn)節(jié)奏的跟蹤和計算,該系統(tǒng)以全局最優(yōu)為目標實現(xiàn)節(jié)奏診斷、異常情況預警,發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵瓶頸,助力鋼水進站、出站及全過程生產(chǎn)節(jié)拍的精準控制。在實際應用中,該系統(tǒng)支撐鋼鐵企業(yè)煉鋼全過程生產(chǎn)周期(“BOF-LF-CCM”)從105分鐘縮減至99分鐘,效率提升超過5%,精煉出站溫度下降3.5℃,中包溫度合格率提高4%。
  挖掘數(shù)據(jù)價值——
  精益讓改善“可持續(xù)”
  當工業(yè)生產(chǎn)走進數(shù)據(jù)爆發(fā)時代,如何讓海量數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多價值,為生產(chǎn)管理人員提供問題浮現(xiàn)、持續(xù)改善的土壤,成為鋼鐵數(shù)智化轉(zhuǎn)型過程中的新問題。近年來,中冶賽迪信息公司組織工藝、設備、計算機及自動化等多專業(yè)技術(shù)團隊,圍繞煉鋼生產(chǎn)運營需要,集成生產(chǎn)、物流、質(zhì)量、成本、倉儲等關(guān)鍵信息,建立生產(chǎn)運營監(jiān)控與評價體系及異常事件和重要信息自動推送,及時反饋生產(chǎn)運營情況,實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合下的決策優(yōu)化和精益運營。
  中冶賽迪信息公司煉鋼一體化管控體系已在多個鋼鐵企業(yè)落地生根,支撐生產(chǎn)效率、成本控制、質(zhì)量穩(wěn)定等關(guān)鍵領(lǐng)域穩(wěn)步提升。在數(shù)據(jù)的流動與再生產(chǎn)中,全員參與數(shù)據(jù)分析,促進精益生產(chǎn)持續(xù)改善,為鋼鐵企業(yè)提升競爭優(yōu)勢筑牢了堅實基礎(chǔ)。
  一鍵節(jié)能系統(tǒng)——
  智能能源管控支撐成本降低
  能源消耗是“成本大戶”,在生產(chǎn)或維護過程中,能源管控是降本增效的重要抓手。在燕鋼1780熱軋產(chǎn)線自動化改造過程中,中冶賽迪信息公司開發(fā)了一鍵節(jié)能系統(tǒng)。以往在維護模式中,操作工人需要根據(jù)個人的判斷逐個關(guān)停能源系統(tǒng),而現(xiàn)在按下節(jié)能按鈕,系統(tǒng)就能實現(xiàn)智能管控。配合除鱗節(jié)能模型及節(jié)奏提升,該系統(tǒng)支撐月平均噸鋼電耗從101千瓦時減少到86千瓦時,年節(jié)約成本約4000萬元。
  優(yōu)化物料跟蹤控制——
  坐上生產(chǎn)節(jié)奏“快車”
  鋼廠生產(chǎn)節(jié)奏與軋線各區(qū)域自動化環(huán)環(huán)相扣,從加熱爐到運輸,中間任意一個環(huán)節(jié)節(jié)奏不穩(wěn)都可能成為整條軋線的節(jié)奏瓶頸,相鄰工藝區(qū)域之間的控制系統(tǒng)交接也直接影響全線節(jié)奏。為此,中冶賽迪信息公司的自動化系統(tǒng)依據(jù)軋線的實際情況,對軋線的物料跟蹤控制進行了充分的優(yōu)化,大幅提高粗精軋生產(chǎn)節(jié)奏,簡化卸卷過程,提高卸卷速度,并保證生產(chǎn)穩(wěn)定性。鋼廠生產(chǎn)節(jié)奏提速帶來生產(chǎn)效率的大幅攀升,改造后燕鋼1780熱軋產(chǎn)線日產(chǎn)最多達829卷,創(chuàng)日產(chǎn)量紀錄。
  粗軋自適應短行程控制——
  顯著提升質(zhì)量指標
  面向?qū)挾取⒑穸取逍?、溫度、卷形等重要質(zhì)量指標,中冶賽迪信息公司對自動化控制系統(tǒng)進行了針對性優(yōu)化:首創(chuàng)粗軋自適應短行程控制、活套控制以及卷取張力控制的優(yōu)化升級、精軋溫度模型、層冷溫度模型、板形模型優(yōu)化、厚度設定模型……一系列的模型優(yōu)化創(chuàng)新,讓產(chǎn)品質(zhì)量指標再上臺階。其整個系統(tǒng)升級后,平均厚度命中率提升超4%,平均凸度命中率提升超20%,平均平直度命中率提升超10%,平均寬度命中率提升超12%,平均卷取溫度命中率更是提升超過30%。
  燕鋼1780熱軋自動化改造成果顯著的背后,是中冶賽迪長期的技術(shù)與實踐積淀。面向打破國外技術(shù)壟斷,推動熱軋技術(shù)自主可控,中冶賽迪在持續(xù)的研發(fā)和實踐中形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù),并不斷優(yōu)化創(chuàng)新,形成模塊化、標準化、產(chǎn)品化、系列化的熱軋軟件產(chǎn)品,在應用中為客戶創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。
  (圖片均由中冶賽迪提供)      

  《中國冶金報》(2023年07月18日 05版五版) 

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:宋玉錚

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