本報記者 周傳勇 通訊員 丁書洪
“你們研發(fā)的動態(tài)控制系統(tǒng)，解決了轉(zhuǎn)爐智能出鋼這個世界性難題。你們在智能化鋼廠建設(shè)方面取得的成就非常了不起！”10月初，德國西馬克公司一專家在發(fā)給山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠技術(shù)人員的郵件中，對他們的創(chuàng)新之舉贊嘆不已。
國內(nèi)首次實現(xiàn)全程無人工干預(yù)智能煉鋼，國內(nèi)首座實現(xiàn)無人干預(yù)智能煉鋼的小噸位轉(zhuǎn)爐，國內(nèi)首條煉鋼—精煉—連鑄全流程智能制造示范產(chǎn)線，國內(nèi)首套轉(zhuǎn)爐智能出鋼動態(tài)控制系統(tǒng)……
近年來，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠1900余名職工以“精益思維，建智能化鋼廠；品格為先，做精彩煉鋼人”為愿景，打造“設(shè)備自動化、人員高效化、管理信息化、決策智能化”的具有精益特質(zhì)的智能化鋼廠，精心繪就了一幅精謹細膩的“工筆畫”，為魅力山鋼增添了一道靚麗的色彩。
首次實現(xiàn)全程無人工干預(yù)智能煉鋼
自1984年煉出第一爐鋼水后，在長達24年時間里，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐冶煉一直堅持倒爐拉碳、人工取樣測溫，靠經(jīng)驗來指導(dǎo)生產(chǎn)，一個班下來人困馬乏，疲憊不堪。
2004年，該分公司煉鋼廠新區(qū)開始建設(shè)，他們未雨綢繆地在新建轉(zhuǎn)爐上留了副槍位置。在沒有經(jīng)驗可循的情況下，該分公司煉鋼廠員工自力更生、自主研發(fā)、自我超越，終于在4年后實現(xiàn)了“一鍵式煉鋼”。盡管如此，該分公司離真正實現(xiàn)智能煉鋼還有很長的路要走。
要實現(xiàn)智能煉鋼，原有的副槍系統(tǒng)已不能滿足要求，該分公司煉鋼廠利用外國專家在現(xiàn)場指導(dǎo)的機會，夜以繼日，潛心研究，反復(fù)試驗改進，終于設(shè)計出多種二級冶煉模型，于2016年11月成功實現(xiàn)智能煉鋼，做到了無論原料條件如何變化，均可以實現(xiàn)全程無干預(yù)智能化冶煉，而且系統(tǒng)擁有的最強“大腦”還具有自主學(xué)習(xí)功能，可以根據(jù)不同的冶煉條件和過程變化進行自主調(diào)節(jié)、自主完善。
隨后，該分公司煉鋼廠員工趁熱打鐵，再接再厲，又一舉攻克了自動出鋼、自動濺渣護爐難題，實現(xiàn)了從開吹、過程及終點控制、出鋼合金化到濺渣護爐等全流程無干預(yù)智能煉鋼。
2017年6月，煉鋼—連鑄過程智能制造技術(shù)專題高級研討會在湖南長沙召開，該分公司煉鋼廠在智能煉鋼方面取得的成就讓各參會單位刮目相看。會后，寶鋼、安鋼、梅鋼、湘鋼、柳鋼等30余家企業(yè)紛紛來到山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠進行考察學(xué)習(xí)。
“你們的智能煉鋼水平是我們目前見到的最高水平，超出了我們的想象?！?017年底，在山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠新區(qū)轉(zhuǎn)爐操作室和生產(chǎn)現(xiàn)場考察了一整天后，德國西馬克公司技術(shù)代表如此評價。
首座實現(xiàn)無人干預(yù)智能煉鋼的小噸位轉(zhuǎn)爐
新區(qū)大轉(zhuǎn)爐“一鍵式”煉鋼和智能煉鋼項目相繼實施后，該分公司煉鋼廠開始著手實施老區(qū)小噸位轉(zhuǎn)爐智能煉鋼的改造升級。
項目一提出，質(zhì)疑聲四起。廠領(lǐng)導(dǎo)給全廠干部員工算了這樣一筆賬：刨去投入，老區(qū)智能化升級噸鋼可挖潛7元~8元，還可大幅提升品種鋼生產(chǎn)保障能力，改善員工工作環(huán)境。賬算清了，大家的顧慮也消除了。
老區(qū)廠房空間狹小，稱量設(shè)備誤差大，現(xiàn)有設(shè)備自動功能對接困難……難題一個接著一個。為了解決難題，該分公司煉鋼廠成立了轉(zhuǎn)爐煙氣分析攻關(guān)組和全自動煉鋼攻關(guān)組，與鋼鐵研究總院、高校有關(guān)專家一起圍繞小噸位轉(zhuǎn)爐智能煉鋼展開攻關(guān)。他們根據(jù)廠房實際情況，在對現(xiàn)有設(shè)備和控制系統(tǒng)進行改造升級的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新采用業(yè)內(nèi)先進的激光氣體分析技術(shù)。經(jīng)過近7個月100余項創(chuàng)新攻關(guān)，2017年6月，他們成功在小噸位轉(zhuǎn)爐上實現(xiàn)了無干預(yù)智能煉鋼。
2018年3月，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)交流會在江西南昌舉行，應(yīng)邀做專題報告的該分公司煉鋼廠相關(guān)負責(zé)人用一組組詳實的數(shù)據(jù)，展示了智能煉鋼的應(yīng)用成效，引來了寶武、首鋼、馬鋼等與會企業(yè)人員的熱切關(guān)注。山鋼智能煉鋼成為整個會場的焦點。
首條煉鋼—精煉—連鑄全流程智能制造示范產(chǎn)線
僅僅實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐智能冶煉是不夠的，該分公司煉鋼廠瞄準從轉(zhuǎn)爐冶煉到精煉，再到連鑄的全流程智能化生產(chǎn)，描繪出一幅智能鋼廠建設(shè)的“全景圖”。
在精煉工序，他們構(gòu)建了LF精煉爐智能化控制單元，實現(xiàn)少人或無人化操作，提高智能化控制水平；對連鑄工序關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)整合，形成一套全集成的智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)對連鑄工序所有資源的管理與控制。
2018年8月，在山東煙臺召開的全國煉鋼——連鑄生產(chǎn)技術(shù)會暨連鑄學(xué)術(shù)年會上，與會專家和學(xué)者對該分公司煉鋼廠所做的《煉鋼—連鑄全流程智能制造技術(shù)創(chuàng)新與實踐》報告給出了高度評價，認為煉鋼廠為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)智能制造樹立了標桿。
2018年10月，隨著鋼包全程吹氬自動對接項目的落地實施，煉鋼廠新區(qū)智能制造打通了“最后一公里”，國內(nèi)首條煉鋼到連鑄全流程智能制造示范產(chǎn)線全線貫通。從轉(zhuǎn)爐冶煉到精煉再到連鑄，煉鋼廠打破工序間壁壘，通過工藝流程的技術(shù)創(chuàng)新與控制系統(tǒng)的開發(fā)升級，建立起全流程標準操作與工序協(xié)同的生產(chǎn)過程控制，實現(xiàn)煉鋼三大工序的高效全流程智能生產(chǎn)。
2019年3月，煉鋼—連鑄全流程智能制造示范線被列入2018年山東省智能制造試點示范項目。
首套轉(zhuǎn)爐智能出鋼動態(tài)控制系統(tǒng)
“智能煉鋼技術(shù)先進，值得全行業(yè)借鑒推廣?！?018年12月5日，在首鋼遷鋼舉辦的全國煉鋼廠廠長百人論壇第一次全體會議上，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠相關(guān)負責(zé)人介紹的智能煉鋼經(jīng)驗得到與會專家、學(xué)者的高度評價。與會專家認為山鋼的智能煉鋼為鋼鐵行業(yè)智能制造提供了示范樣板和解決方案。
今年6月，該分公司煉鋼廠新區(qū)4號轉(zhuǎn)爐智能出鋼動態(tài)控制系統(tǒng)一次熱試成功，實現(xiàn)了對整個出鋼過程的實時監(jiān)控、智能控制，標志著該廠智能化鋼廠建設(shè)取得又一重大突破。這是國內(nèi)首套成功投用的智能出鋼動態(tài)控制系統(tǒng)。
“智能化不是一蹴而就的，更不能各自為戰(zhàn)，既需要我們付出長期而堅忍卓絕的努力和諸多工藝技術(shù)創(chuàng)新，也需要把系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都要做到精細化、智能化，這樣才算得上是真正意義上的智能化?！痹摲止緹掍搹S領(lǐng)導(dǎo)在多種場合反復(fù)強調(diào)。
該分公司煉鋼廠以智能化鋼廠建設(shè)目標為統(tǒng)領(lǐng)，聚力“基礎(chǔ)支撐、系統(tǒng)提升、品牌塑造”三大工程建設(shè)，用綠色制造、智能制造的理念，打造行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢。
該分公司煉鋼廠以智能化為手段，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息手段與鋼鐵制造流程的設(shè)計、運行、管理、服務(wù)等各個環(huán)節(jié)深度融合，實現(xiàn)信息深度自感知、智能化自決策、精準控制自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能，相繼形成了覆蓋管理全流程的質(zhì)量、設(shè)備、能源、市場化、精益黨建等十大專業(yè)模塊，推動管理向信息化、流程化、標準化邁進，為智能制造提供了強大的數(shù)據(jù)支撐。
得益于智能煉鋼技術(shù)的成功運用，該分公司煉鋼廠在降本增效、質(zhì)量提升、品種優(yōu)化、結(jié)構(gòu)升級、設(shè)備保障、管理水平以及黨建思想政治工作等方面均保持了穩(wěn)步發(fā)展、快速提升的態(tài)勢，生產(chǎn)成本降幅每年都在1億元以上，連鑄坯合格率穩(wěn)定在99.94%以上，質(zhì)量無異議，品種鋼質(zhì)量控制能力大幅提升，產(chǎn)品成功進入亞馬爾、AGPP（俄羅斯阿穆爾天然氣處理廠）等世界重大項目以及港珠澳大橋、西氣東輸?shù)葒抑攸c工程。
《中國冶金報》（2019年10月31日 03版三版）
