不用時刻緊盯生產(chǎn)參數(shù)分析，無需頻繁進行人工干預(yù)調(diào)整，操作次數(shù)從100次到0次……近日，隨著“燒結(jié)過程多目標優(yōu)化與智能控制模型”投用，湛江鋼鐵首次實現(xiàn)了三燒結(jié)機組生產(chǎn)質(zhì)量和能耗的協(xié)同優(yōu)化與智能控制，煉鐵廠燒結(jié)工場智慧制造水平邁上了一個新的臺階。
歷經(jīng)三年探索，湛江鋼鐵燒結(jié)工場運用人工智能、機器人、5G、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，攻克了智能感知、智能控制與智能裝備的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域一個又一個“卡脖子”難題，完成從“人控”到“智控”，從“經(jīng)驗驅(qū)動“到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)型，用數(shù)智化技術(shù)對傳統(tǒng)燒結(jié)工藝控制流程進行了徹底重構(gòu)。
煉鐵廠“低碳高效智慧燒結(jié)關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備智能化研發(fā)應(yīng)用”成果榮獲“2024年中國寶武技術(shù)創(chuàng)新重大成果獎”二等獎，在燒結(jié)智慧制造領(lǐng)域取得歷史性的突破。
燒結(jié)混合料粒度在線智能檢測系統(tǒng)。
首創(chuàng)“智能點火” 員工期盼“變現(xiàn)”
“燒結(jié)機停機了，請立即到燒結(jié)機頭做好點火準備！”員工一邊用對講機回復(fù)著“收到”，一邊立即停下手中的作業(yè)，急匆匆地往機頭點火爐操作盤跑去。
這急切的呼叫，從業(yè)多年的員工雖早已習以為常，卻也會忍不住想：如果哪天點火不用跑去現(xiàn)場操作就好了。
燒結(jié)機點火屬于涉煤氣作業(yè)，安全風險重大、操作步驟繁瑣、確認條件復(fù)雜、邏輯要求嚴謹，行業(yè)內(nèi)的傳統(tǒng)一直都是現(xiàn)場人工確認和操作。
“智能點火”成為員工們的期盼。這個想法被提出后，項目團隊進行了周密策劃，從前期的設(shè)備功能選型就提高標準，安裝調(diào)試階段嚴格把關(guān)，在程序邏輯設(shè)計上充分結(jié)合崗位操作經(jīng)驗和燒結(jié)生產(chǎn)工藝控制標準，將現(xiàn)場復(fù)雜繁瑣的操作流程轉(zhuǎn)化為嚴謹縝密的邏輯控制程序。
經(jīng)過一個月的后期調(diào)試，團隊最終成功完成首創(chuàng)，徹底實現(xiàn)燒結(jié)機點火爐無人化。
數(shù)智全面“開花” 提高生產(chǎn)作業(yè)率
燒結(jié)工序流程長、設(shè)備種類多、環(huán)境復(fù)雜，物流輸送落料難以杜絕，過去巡檢和作業(yè)均依賴人工。近年來，智慧制造和科技賦能的應(yīng)用更加廣泛，燒結(jié)工場聯(lián)合中冶長天、中南大學(xué)等國內(nèi)科研院所，對燒結(jié)過程技術(shù)難題開展“智慧燒結(jié)”關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與裝備的研發(fā)。
歷時三年，三燒結(jié)機組實現(xiàn)智能升級。燒結(jié)機臺車智能診斷實現(xiàn)臺車擋板傾斜、車輪故障等智能預(yù)報，準確率均達到95%以上。旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測實現(xiàn)溫度、振動和加速度檢測全覆蓋，行業(yè)首次實現(xiàn)無人化巡檢。此外，皮帶智能清料系統(tǒng)、燒結(jié)機臺車智能化分析與給脂機器人系統(tǒng)、生石灰取樣與打包一體化系統(tǒng)等，均大幅降低了人工勞動強度，提高燒結(jié)生產(chǎn)的作業(yè)率。
燒結(jié)機組生產(chǎn)現(xiàn)場。
從“全憑感覺”到“數(shù)字先知”
“看水看火三年出師，調(diào)控參數(shù)全憑感覺?！闭拷撹F支撐師傅老李曾掌握著燒結(jié)控制的“秘訣”。但年輕員工難以精準把控物料變化，面對復(fù)雜工況難免手忙腳亂，燒結(jié)礦質(zhì)量受到影響也時有發(fā)生。
而近期，無人化自動取樣、棄樣的原燃料工業(yè)機器人技術(shù)首次解決燃料粒度、混合料粒度在線檢測精度差的難題，檢測精度達到95%以上。機尾圖像采集技術(shù)與裝置實現(xiàn)最佳圖像的高效穩(wěn)定采集，結(jié)合圖像數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)多模態(tài)融合技術(shù)，完成生產(chǎn)指標智能感知，實現(xiàn)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量、轉(zhuǎn)鼓強度、成品率和固體燃耗四個質(zhì)量和能耗指標在線預(yù)測，精準度大于90%。
混合料槽位自動控制模型、混合料成分在線取樣檢測和調(diào)整模型、點火溫度自動控制模型、多目標機速智能控制模型等多模型形成智能閉環(huán)控制，實現(xiàn)了以高爐燒結(jié)礦產(chǎn)量需求為核心，結(jié)合燒結(jié)過程溫度變化等關(guān)鍵參數(shù)，自行匹配控制燒結(jié)生產(chǎn)機速。如今，看水看火也無需三年才能出師，老師傅那令人琢磨不透的“感覺”，也躍然于畫面中。
“終于可以騰出手來，做更多的改善工作了。”員工們說，以前有時候每天超過100次的調(diào)整，而現(xiàn)在甚至可以實現(xiàn)“零操作”，省心又高效。
眼下，數(shù)智賦能還結(jié)出累累碩果，三燒結(jié)綜合入爐率、工序能耗、噸礦回收蒸汽等指標均創(chuàng)造燒結(jié)投產(chǎn)以來最好水平。
