在數(shù)字化浪潮中,元琛科技正致力于將人工智能(AI)技術(shù)與傳統(tǒng)鋼鐵制造業(yè)的深度融合,開(kāi)創(chuàng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的新篇章。與安徽工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)鋼鐵智能化控制系統(tǒng),展示了其“AI+鋼鐵”多場(chǎng)景應(yīng)用的最新成果,標(biāo)志著鋼鐵生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)全新的智能化時(shí)代。
智慧配礦:優(yōu)化資源配置,精準(zhǔn)調(diào)控成本
在智能制造進(jìn)程中,智慧配礦系統(tǒng)代表了技術(shù)創(chuàng)新的前沿。通過(guò)采用先進(jìn)的人工智能技術(shù)和父類基線對(duì)比優(yōu)化制度,該系統(tǒng)不僅強(qiáng)化了尋源方向性,還明確了降本成因,提高了模型的可解釋性。這一切確保了在資源配置上的高效和精準(zhǔn)。
智慧配礦系統(tǒng)建立了鐵礦石、燃料和熔劑的樣本庫(kù),并及時(shí)更新了礦石普氏指數(shù)等關(guān)鍵市場(chǎng)信息,擴(kuò)充了樣本庫(kù)以實(shí)現(xiàn)物料尋源和跟蹤的高效率。系統(tǒng)能夠在嚴(yán)格、寬松及推薦三種約束條件下進(jìn)行燒結(jié)、球團(tuán)和高爐一體化的配料計(jì)算,從而充分挖掘降本潛力,靈活調(diào)整降本與提質(zhì)的權(quán)重,以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)行情。
此外,系統(tǒng)綜合考慮了礦粉種類、入爐品位、熟料率、熔劑消耗、有害元素等多種因素對(duì)高爐焦比、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。同時(shí),考慮到礦粉最大消耗量(供應(yīng)量)、清庫(kù)存、轉(zhuǎn)運(yùn)虧噸率等實(shí)際情況,通過(guò)機(jī)理參數(shù)自主設(shè)定,使得配礦方案更加貼合實(shí)際操作需求。
系統(tǒng)中鐵礦石信息包括普氏指數(shù)58%、62%、65%價(jià)格及塊礦溢價(jià),以及噴吹煤(單一洗精煤、精末煤和煙煤)和焦炭(干熄一級(jí)焦、干熄準(zhǔn)一級(jí)、濕熄準(zhǔn)一級(jí))的價(jià)格信息。在鐵礦石尋源過(guò)程中,創(chuàng)新的選擇和尋源配置初步設(shè)置,通過(guò)明確尋源日期和選擇基線,為降低成本打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
建立鐵礦石樣本庫(kù)顯著減少了尋源過(guò)程中化學(xué)成分、粒度等性能輸入的工作量?;瘜W(xué)成分等數(shù)據(jù)依據(jù)過(guò)去一年的平均值和第二年的預(yù)測(cè)值(典型值)進(jìn)行平均處理和維護(hù)。同時(shí),系統(tǒng)將廠區(qū)內(nèi)的含鐵料、熔劑、燃料統(tǒng)一管理,為優(yōu)化配礦模塊提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐,使決策者能夠快速根據(jù)庫(kù)存狀態(tài)制定出最優(yōu)的配礦方案。
智慧配礦系統(tǒng)不僅體現(xiàn)了對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的追求,還展現(xiàn)了公司在促進(jìn)鋼鐵行業(yè)向智能化、綠色化、高效化發(fā)展方向邁進(jìn)的堅(jiān)定決心。
燒結(jié)工序智慧模型:革新生產(chǎn),提升效率
在燒結(jié)工序中,系統(tǒng)引入了多項(xiàng)智能技術(shù),全面提升了生產(chǎn)過(guò)程的精度和效率。以下是關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用概述:
智能加水技術(shù):通過(guò)在線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)水分測(cè)量精度±0.2%,混合料水分控制精度達(dá)到±0.3%。這項(xiàng)技術(shù)穩(wěn)定了燒結(jié)混合料的制粒效果,改善了透氣性,從而將燒結(jié)生產(chǎn)率提升了0.5%。
機(jī)尾熱成像分析系統(tǒng):該系統(tǒng)通過(guò)高精度紅外技術(shù)提供燒結(jié)機(jī)尾斷面的熱成像視頻和特征圖像,展示斷面最高溫度、紅火層分布、分區(qū)垂直燒結(jié)速度等關(guān)鍵參數(shù)。系統(tǒng)還能展示燒結(jié)礦FeO的實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè)值,以及轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的預(yù)測(cè)值,為燒結(jié)生產(chǎn)提供優(yōu)化指導(dǎo),顯著提升了操作指導(dǎo)的精確性。
FeO含量實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè):結(jié)合機(jī)尾紅外信息、MES數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù),該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)FeO含量,并將預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率控制在±0.5的范圍內(nèi)。依據(jù)熱狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析結(jié)果,系統(tǒng)提示配碳量和工藝操作的優(yōu)化策略,促進(jìn)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的穩(wěn)步提升,實(shí)現(xiàn)固體燃耗降低0.5-1kg/t-燒結(jié)礦,顯著提高了生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
智能布料系統(tǒng):利用雷達(dá)料位/激光測(cè)距和機(jī)尾紅外熱成像技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)料面和燒結(jié)過(guò)程均勻性的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),自動(dòng)調(diào)節(jié)布料小閘門開(kāi)度,確保燒結(jié)過(guò)程的均勻穩(wěn)定。此外,系統(tǒng)能基于機(jī)尾熱狀態(tài)的均勻一致性,自動(dòng)優(yōu)化布料,實(shí)現(xiàn)了在穩(wěn)定生產(chǎn)情況下的自動(dòng)布料控制,顯著提升了燒結(jié)機(jī)的月平均產(chǎn)量和利用系數(shù),同時(shí)降低了固體燃耗,預(yù)計(jì)年均經(jīng)濟(jì)效益達(dá)300-500萬(wàn)元。
智能點(diǎn)火技術(shù):采用點(diǎn)火爐膛微負(fù)壓控制模型,根據(jù)風(fēng)箱閥門開(kāi)度與風(fēng)箱負(fù)壓、爐膛負(fù)壓的關(guān)系,建立了控制關(guān)聯(lián)性方程。這項(xiàng)技術(shù)在允許的操作頻率內(nèi)調(diào)節(jié)風(fēng)箱閥門開(kāi)度,滿足爐膛微負(fù)壓控制要求,進(jìn)一步提升了燒結(jié)工序的效率和質(zhì)量。
通過(guò)這些智慧技術(shù)的應(yīng)用,可以預(yù)料到在燒結(jié)工序中實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的雙重提升,展現(xiàn)了其在鋼鐵行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中的技術(shù)創(chuàng)新和領(lǐng)導(dǎo)力。
環(huán)保工序智能化:領(lǐng)航綠色制造
環(huán)境保護(hù)在鋼鐵制造業(yè)中的重要性不言而喻,因此在環(huán)保工序上采用了多項(xiàng)智能化技術(shù),以降低工業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。以下是幾個(gè)關(guān)鍵實(shí)踐:
智慧脫硝技術(shù):針對(duì)鋼鐵行業(yè)特有的煙氣污染物排放問(wèn)題,梅鋼通過(guò)深入分析SO2和NOx的產(chǎn)生機(jī)理和排放特征,實(shí)現(xiàn)了在確保排放達(dá)標(biāo)的同時(shí),有效控制環(huán)保超標(biāo)現(xiàn)象、節(jié)省氨水使用、降低脫硝系統(tǒng)阻力及增壓風(fēng)機(jī)電耗、減少人為操作偏差,并降低了工作強(qiáng)度,直至實(shí)現(xiàn)崗位人數(shù)的精簡(jiǎn)。通過(guò)智能化管理,梅鋼不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)保目標(biāo),還取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
智慧噴氨系統(tǒng):該系統(tǒng)的投入使用,使得出口NOx平均濃度顯著提高,同時(shí)降低了氨氣流量和NOx排放量,有效減少了氨氣的消耗量,每年為公司節(jié)省200萬(wàn)元以上的經(jīng)濟(jì)成本。
智慧除塵方案:為進(jìn)一步提高生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保性能,梅鋼實(shí)施了包括漏風(fēng)率降低改造、智能清灰、智能卸灰、破袋在線診斷、除塵系統(tǒng)管道阻力平衡以及袋除塵器智能管理等多項(xiàng)智能化除塵方案。這些方案通過(guò)在線監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)和電機(jī)的溫度、震動(dòng)等參數(shù),有效延長(zhǎng)了設(shè)備壽命,并實(shí)現(xiàn)了除塵設(shè)施與生產(chǎn)的聯(lián)動(dòng),進(jìn)一步提升了除塵效率和系統(tǒng)的整體運(yùn)行效能。
通過(guò)這些智慧化技術(shù)的應(yīng)用,顯著提升了其生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保性能,還展示了公司在推動(dòng)鋼鐵行業(yè)向綠色、低碳方向發(fā)展中的領(lǐng)導(dǎo)力和創(chuàng)新能力。
結(jié)語(yǔ):邁向智慧鋼鐵新時(shí)代
通過(guò)實(shí)施鐵前智能配礦和燒結(jié)工序智慧模型改造,永鋼、長(zhǎng)鋼等企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)中取得了令人矚目的成果。優(yōu)異效果如下:
最優(yōu)配比:利用所有可用之礦,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的配比,提升原材料利用效率。
穩(wěn)定提升品質(zhì):通過(guò)智慧化技術(shù),穩(wěn)定提升燒結(jié)礦品質(zhì),減少了返礦的使用,有效提高產(chǎn)品品質(zhì)。
降低能耗和物耗:智能化改造降低了能耗和物耗,減少了碳排放,為環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約做出了貢獻(xiàn)。
信息安全和人員設(shè)備安全:系統(tǒng)保障了信息安全,并加強(qiáng)了對(duì)人員設(shè)備的安全保障,確保生產(chǎn)過(guò)程的安全穩(wěn)定。
提高產(chǎn)能和利用率:燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能得到提高,生產(chǎn)利用率也相應(yīng)上升,為企業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
提高人效和綜合素質(zhì):智能化生產(chǎn)提高了人員效率,同時(shí)促進(jìn)了員工綜合素質(zhì)的提升,推動(dòng)了企業(yè)的人才培養(yǎng)和發(fā)展。
以永鋼、長(zhǎng)鋼等企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用案例為例,對(duì)于年產(chǎn)300萬(wàn)噸的燒結(jié)礦產(chǎn)能的燒結(jié)機(jī)產(chǎn)線,投入約2000萬(wàn)元,綜合保守估計(jì)可實(shí)現(xiàn)降本(含增效)約2000萬(wàn)元/年左右,投資回收期約一年。
這些成功案例為鋼鐵行業(yè)邁向智慧化、綠色化提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。各鋼鐵企業(yè)可以借鑒并推廣這些智能化技術(shù),提高生產(chǎn)效率、降低成本、保護(hù)環(huán)境、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展,智慧鋼鐵產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更加美好的未來(lái)。