為生產插上騰飛的翅膀
——安鋼“灰體光譜數字化”煉鋼係統應用紀實
2026-04-16 07:22:24
本報通訊員 張青林
2019年初以來,安鋼集團第二煉鋼廠的煉鋼生產呈現出穩定、快捷、高效的發展態勢。特別是在產量強勁增長的同時,沒有出現“蘿卜快了不洗泥”式的質量滑坡和指標下降現象,關鍵技術經濟指標顯著優化。
截至今年6月底,該廠品種鋼合格率達到100%,鋼鐵料消耗達到1057.85千克/噸,矽錳比合格率達到95.65%,工序能耗為36.64千克標準煤/噸,終點碳消耗、濺渣合格率、合金成本等多項指標均創該廠煉鋼曆史最好紀錄。
這(zhe)一(yi)切(qie)都(dou)得(de)益(yi)於(yu)該(gai)廠(chang)多(duo)年(nian)來(lai)持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)加(jia)強(qiang)新(xin)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)應(ying)用(yong),為(wei)煉(lian)鋼(gang)生(sheng)產(chan)插(cha)上(shang)了(le)騰(teng)飛(fei)的(de)翅(chi)膀(pang)。該(gai)廠(chang)參(can)與(yu)研(yan)發(fa)的(de)首(shou)套(tao)能(neng)夠(gou)在(zai)煉(lian)鋼(gang)現(xian)場(chang)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)的(de)C(碳)、T(溫度)在線實時動態檢測係統——“灰體光譜數字化”煉鋼係統,就是其中一項典型的新技術應用範例。
科技追求不停歇
一直以來,安鋼第二煉鋼廠不斷尋求技術創新和突破,先後自主研發了國內領先的物流跟蹤係統,填補國內空白的連鑄坯定重切割係統、連鑄自動化應用技術等,通過一係列科技創新實現了技術經濟指標的持續優化,綜合經濟效益大幅提升。
近(jin)年(nian)來(lai),該(gai)廠(chang)又(you)將(jiang)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)的(de)目(mu)光(guang)聚(ju)焦(jiao)在(zai)轉(zhuan)爐(lu)冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)的(de)參(can)數(shu)控(kong)製(zhi)方(fang)麵(mian)。從(cong)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)來(lai)看(kan),目(mu)前(qian)大(da)多(duo)數(shu)轉(zhuan)爐(lu),特(te)別(bie)是(shi)中(zhong)小(xiao)型(xing)轉(zhuan)爐(lu)的(de)冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi),仍(reng)采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)判(pan)斷(duan)法(fa)。
受固有的主觀因素和個體差異的影響,人工判斷不可避免會產生誤差,增加產品質量的不穩定性,造成能源、材料、勞動力的巨大浪費,阻礙產能的有效發揮和鋼水質量的提升。現有的一些控製係統,諸如:爐氣分析動態控製、冶煉噪聲分析、光信息控製、圖像分析等,由於命中率低、工人勞動強度大、設備體積大且成本高、維護費用昂貴、近爐高溫區域工作壽命短等原因,僅能在小範圍內適用,無法進行工業化推廣。因此,研發一種成本低廉、簡單可靠,能夠取代人工判斷法,能夠適應煉鋼現場高溫環境的實時在線測量控製係統,是國內外轉爐煉鋼企業亟須解決的難題。
科技研發解難題
安(an)鋼(gang)第(di)二(er)煉(lian)鋼(gang)廠(chang)自(zi)身(shen)雖(sui)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)實(shi)踐(jian)經(jing)驗(yan),但(dan)在(zai)先(xian)進(jin)科(ke)技(ji)設(she)備(bei)方(fang)麵(mian)仍(reng)有(you)所(suo)欠(qian)缺(que)。因(yin)此(ci),該(gai)廠(chang)積(ji)極(ji)與(yu)專(zhuan)業(ye)技(ji)術(shu)院(yuan)校(xiao)進(jin)行(xing)合(he)作(zuo),經(jing)過(guo)多(duo)方(fang)考(kao)察(cha)驗(yan)證(zheng),最(zui)終(zhong)決(jue)定(ding)與(yu)南(nan)京(jing)理(li)工(gong)大(da)學(xue)聯(lian)手(shou),共(gong)同(tong)進(jin)行(xing)“灰體光譜數字化”參數實時檢測項目的開發。“灰體光譜數字化”技術可以在轉爐冶煉過程中,實時檢測碳、磷、硫、溫度等主要參數,是科技部863計劃項目的研究成果。南京理工大學在“灰體光譜數字化”方麵的研究起步早,研究項目基本成形。
新技術以大數據、工(gong)業(ye)智(zhi)能(neng)化(hua)多(duo)模(mo)塊(kuai)為(wei)基(ji)礎(chu),以(yi)光(guang)譜(pu)合(he)成(cheng)等(deng)多(duo)技(ji)術(shu)集(ji)成(cheng)為(wei)手(shou)段(duan),可(ke)實(shi)現(xian)遠(yuan)距(ju)離(li)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)檢(jian)測(ce)。由(you)於(yu)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei)遠(yuan)離(li)轉(zhuan)爐(lu)高(gao)溫(wen)區(qu)域(yu),該(gai)係(xi)統(tong)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)強(qiang),能(neng)適(shi)用(yong)於(yu)所(suo)有(you)轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)環(huan)境(jing),並(bing)且(qie)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)高(gao)、動態範圍大,能在線動態實時顯示冶煉過程C、Tshuju,weiliangangquanguochengtigongzhijiezhidao,weizhinenghualiangangtigongguanjianxingjishuzhicheng。zhideyitideshi,gaixitongshebeichengbendilian,weiyicixingtouru,wurenheweihufeiyong。
2015年6月底,安鋼第二煉鋼廠與南京理工大學正式簽訂開發協議;當年8月份,項目初步上線運行。初試期間,雙方根據現場采集的數據和安裝位置的變化,數次調整測溫數據、改進測溫算法,至2016年12月yue份fen,各ge項xiang技ji術shu指zhi標biao全quan部bu達da到dao或huo優you於yu協xie議yi要yao求qiu,完wan全quan實shi現xian預yu期qi目mu標biao。該gai係xi統tong應ying用yong之zhi後hou,不bu僅jin提ti高gao了le煉lian鋼gang產chan量liang,降jiang低di了le原yuan料liao成cheng本ben,而er且qie提ti高gao了le鋼gang水shui質zhi量liang,具ju有you顯xian著zhu的de經jing濟ji效xiao益yi和he廣guang泛fan的de社she會hui效xiao益yi。
該項煉鋼新技術在安鋼第二煉鋼廠首次實現工業化應用,首次實現了轉爐煉鋼過程碳、硫、磷、溫度等參數非接觸式在線實時動態檢測,可完全取代人工判斷,有著廣闊的應用前景。
對於目前國內120dunjiyishangzhuanlulaishuo,fuqiangshibiaopei,jishuchengshu,zhongdianmingzhonglvjiaogao。danshi,liyongfuqiangzhinengshixianliangangguochengdezhongdiankongzhi,wufashixianyelianquanguochenglianxujiankong,bingqiefuqiangtantouweiyicixingxiaohaopin,zengjiachengben,buliyujienengjianpai。“灰體光譜數字化”技術的工業化應用可望輔助甚至取代副槍等測試手段,一次投入,長期使用,將促進世界煉鋼行業節能減排、提高效率、降低成本、提高質量,意義重大。
科技煉鋼顯神威
2017年3yuefen,gaixiangmuzhengshitongguojishubumenyanshou。weishikejichuangxinxiangmujinzaofahuixiaoneng,angangdierliangangchangjishizuzhizhigongjinxingshiyingxingjishupeixun,bingzhenduixiangmujishuzhibiaozaishijishengchanzhongdeyingyongxiaoguo,suishixiudingwanshanxiangguangongyijishucaozuoguicheng;技術人員堅持跟班進行指導,隨時解決冶煉過程中遇到的問題。經過1年多的磨合應用,科技與生產的契合度日臻完美,傳統的人工經驗判斷方法逐漸被取代。
2018年下半年,該廠科技煉鋼的效能開始發揮出來,帶動生產指標持續優化。與2017年同期相比,終點碳提高約0.02%,一倒率由之前的68%提高到82%,散裝料消耗噸鋼降低8千克~10千克,合金料消耗噸鋼降低1千克~2千克。據測算,終點碳每提高0.01%,噸鋼合金成本降低約1.15元,僅此一項該廠每年就可多創效300多萬元。
2019nianchuyilai,suizhegangtieshichangdehaozhuan,gaixiangxinjishuchengweizhuligaichangzhuyaoyelianzhibiaoshixianfeiyuedeguanjianjishu,shoudaoyixianliangangrenyuandedalizhuipeng。gaixiangxinjishuduiliangangguochengzhongtan、硫、磷(lin)等(deng)各(ge)種(zhong)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)和(he)溫(wen)度(du)的(de)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce),使(shi)轉(zhuan)爐(lu)出(chu)鋼(gang)時(shi)間(jian)的(de)把(ba)控(kong)更(geng)加(jia)精(jing)確(que),有(you)效(xiao)節(jie)約(yue)了(le)吹(chui)煉(lian)時(shi)間(jian),極(ji)大(da)地(di)推(tui)動(dong)了(le)轉(zhuan)爐(lu)產(chan)能(neng)的(de)發(fa)揮(hui)。在(zai)推(tui)動(dong)產(chan)能(neng)發(fa)揮(hui)、實(shi)現(xian)增(zeng)產(chan)創(chuang)效(xiao)的(de)同(tong)時(shi),該(gai)項(xiang)新(xin)技(ji)術(shu)還(hai)可(ke)對(dui)鋼(gang)水(shui)成(cheng)分(fen)和(he)質(zhi)量(liang)進(jin)行(xing)精(jing)準(zhun)控(kong)製(zhi),促(cu)使(shi)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)。此(ci)外(wai),冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)各(ge)種(zhong)參(can)數(shu)的(de)實(shi)時(shi)動(dong)態(tai)檢(jian)測(ce),也(ye)極(ji)大(da)地(di)減(jian)輕(qing)了(le)冶(ye)煉(lian)人(ren)員(yuan)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),節(jie)省(sheng)了(le)人(ren)工(gong)成(cheng)本(ben)。
《中國冶金報》(2019年08月08日 03版三版)
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