本報通訊員 閆小柏  閆占輝

　　轉爐煉鋼操作台前，生產人員手握鼠標點擊“吹煉開始”按鈕
，智慧煉鋼係統控製氧槍自動下降開始吹煉

、物料自動加入、底吹自動控製
、氧槍根據返幹和溢渣實際爐況進行槍位自動調整、副槍自動測量，直至吹煉結束無需手動幹預
；點擊“出鋼開始”按鈕，智慧煉鋼係統控製轉爐傾動
、鋼包車自動跟隨、出鋼異常報警停搖，直至出鋼結束無需手動幹預……這是2024年2月25日首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（下稱首鋼京唐）鋼軋作業部8號轉爐的實際生產場景，由該公司自主研發的轉爐智慧煉鋼係統
，大大提升了轉爐生產的智能化水平
，降低了生產人員的勞動強度。

　　2023年2月，鋼軋作業部8號轉爐開始陸續實現各步驟自動控製
；2023年8月，各功能模塊投入使用並完成聯動運行，最終實現無線端控製煉鋼。轉爐智慧煉鋼係統，實現了轉爐吹煉

、出鋼、濺渣
、出渣生產全程的智能化控製，使用比例超過90%，過程無幹預率在95%以上。經專家團隊評議
，係統技術水平達到國際先進水平。

　　實現轉爐智能化冶煉困難重重。長期以來，轉爐爐料結構複雜多變、原輔料成分不穩定、爐內反應無法實時監測
、“黑箱化”現象嚴重等問題一直存在，主要靠人員經驗判斷、解決。轉爐煉鋼操作的智能化是當前的主流趨勢，但轉爐智慧煉鋼係統的研發麵臨諸多困難：轉爐冶煉過程是在開放反應釜內進行涉及固
、液
、氣多相物質的複雜高溫物理化學反應，包括吹煉
、出鋼、濺渣、出渣等多個關鍵階段，各階段先後進行互相關聯，但實際爐況和自動控製的內容、方式差異巨大
；轉爐生產控製設備多、物料種類多、生產介質多
，這些設備的控製、物料的加入、介質控製均需實現模型計算和自動控製


；生產過程中產生的聲音、圖像等信息，以及由各種傳感器測量獲得的距離
、流量、重量、成分、溫度等眾多數據類型，都需要納入計算模型。

　　為攻克這些難題，生產側的首鋼京唐和技術側的首自信聯合構建核心攻關團隊，吸納生產
、工藝
、設備
、計算機係統

、模型開發等領域專業技術人員
，曆時20個月，自主研發了轉爐智慧煉鋼係統
，於2023年8月上線試運行，成效顯著。

　　轉爐智慧煉鋼係統具備兩大優點——

　　一(yi)是(shi)建(jian)立(li)先(xian)進(jin)感(gan)知(zhi)體(ti)係(xi)，實(shi)現(xian)冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)智(zhi)能(neng)化(hua)控(kong)製(zhi)。根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)場(chang)景(jing)
，安(an)裝(zhuang)多(duo)種(zhong)高(gao)清(qing)數(shu)字(zi)攝(she)像(xiang)頭(tou)
，對(dui)轉(zhuan)爐(lu)冶(ye)煉(lian)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)全(quan)過(guo)程(cheng)監(jian)控(kong)
，采(cai)用(yong)視(shi)覺(jiao)識(shi)別(bie)
，結(jie)合(he)煙(yan)氣(qi)分(fen)析(xi)
、聲呐、副槍檢測、下渣檢測
、傳感器等技術

，建立吹煉
、出鋼、濺渣、出渣等生產過程控製的感知體係，將生產信息納入冶金模型。

　　二是深度學習模型與機理模型相結合，實現轉爐生產全程的智能化控製。采用深度學習方法處理吹煉、出鋼
、濺渣
、出渣各階段圖像信息，實現非結構化、非指標化數據向結構化、指標化數據轉變；采用基於冶金機理的靜態計算模型、脫碳動態模型
、合金計算模型等，實現加料量、加氧量等過程控製參數計算；采用基於生產控製及安全規程的控製模型，實現全生產過程的自動化控製。

　　在轉爐吹煉過程智能化控製上，該係統以圖像識別為核心技術，對出鋼口及爐口火焰強度進行綜合分析形成火焰指數，綜合煙氣、聲呐、lukouyizhaxinxi，xingchengsidapanduanyiju，bingyicijinxingyangqiangkongzhi，shizhuanluchuilianquanchengchuyulixiangdepingwenyelianzhuangtai，jiejuechuilianpenjianjifanganfashengjilvgaodewenti。tongshi，lianghaodezaozhatigaolezhuanlutuolinlv，zhongdiangangshuizhonglinhanliangzuididadao0.003%。

　　在轉爐出鋼過程智能化控製上，該係統以圖像識別為核心技術，對出鋼過程轉爐包沿鋼液位置進行識別
，同時計算“出鋼秒流量”，實時判斷出鋼安全狀態，保證出鋼過程處於“最大靜壓力”下最快出鋼狀態，同時確保出鋼過程安全。

　　在(zai)轉(zhuan)爐(lu)濺(jian)渣(zha)過(guo)程(cheng)智(zhi)能(neng)化(hua)控(kong)製(zhi)上(shang)，以(yi)靜(jing)態(tai)模(mo)型(xing)與(yu)動(dong)態(tai)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)濺(jian)渣(zha)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。靜(jing)態(tai)階(jie)段(duan)執(zhi)行(xing)濺(jian)渣(zha)模(mo)式(shi)表(biao)，起(qi)渣(zha)後(hou)根(gen)據(ju)爐(lu)口(kou)攝(she)像(xiang)頭(tou)識(shi)別(bie)渣(zha)粒(li)參(can)數(shu)，動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)槍(qiang)位(wei)及(ji)物(wu)料(liao)加(jia)入(ru)，完(wan)成(cheng)濺(jian)渣(zha)操(cao)作(zuo)。通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)濺(jian)渣(zha)功(gong)能(neng)
，縮(suo)短(duan)了(le)濺(jian)渣(zha)時(shi)間(jian)18秒~1分鍾，濺渣護爐效果穩定。

　　在轉爐出渣過程智能化控製上
，通過計算搖爐角度與渣罐車位置的對應關係，控製轉爐傾動與渣罐車同步運行，保障爐渣倒入渣罐；同(tong)時(shi)利(li)用(yong)攝(she)像(xiang)頭(tou)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)監(jian)控(kong)倒(dao)渣(zha)情(qing)況(kuang)，倒(dao)渣(zha)渣(zha)流(liu)異(yi)常(chang)時(shi)及(ji)時(shi)提(ti)示(shi)切(qie)換(huan)控(kong)製(zhi)


，實(shi)現(xian)安(an)全(quan)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)轉(zhuan)爐(lu)自(zi)動(dong)出(chu)渣(zha)。通(tong)過(guo)自(zi)動(dong)出(chu)渣(zha)功(gong)能(neng)控(kong)製(zhi)投(tou)用(yong)，爐(lu)下(xia)渣(zha)量(liang)產(chan)出(chu)較(jiao)投(tou)用(yong)前(qian)減(jian)少(shao)2.1噸/天，降低了渣罐車及爐下渣的清理頻次。

　　轉爐智慧煉鋼係統實現了轉爐吹煉
、出鋼、濺渣

、出渣生產全程的智能化控製
，將原來頻繁的人工手動控製轉變為了計算機智能化控製，現場操作人員可“一鍵”啟動自動化控製過程，中途無需幹預即可完成冶煉。轉爐智慧煉鋼係統提高了生產穩定性和產品穩定性，使直出鋼比例提高約26%、冶煉周期縮短2分鍾28秒、鋼鐵料消耗指標降低約2.9千克/噸。

　　整體而言，轉爐智慧煉鋼係統提高了煉鋼生產的智能化水平
，獲得了顯著的經濟效益，降低了生產人員的勞動強度，在安全、環保領域取得了良好效果
，成為煉鋼生產智能化應用的優秀範例，也標誌著首鋼京唐真正實現了“一鍵式煉鋼”的轉爐智能化冶煉。

　　【新知】

　　技術提高的意義何在

　　上海優也首席科學家 郭朝暉

　　“一鍵式煉鋼”一直是鋼鐵領域的技術熱點。有人一直懷疑：技術的意義和價值何在
？在我看來，技術的意義不在於直接和短期價值，而在於間接和長期價值，因為它是促進煉鋼廠技術改進、管理優化的抓手，建設一流鋼廠的驅動力。

　　我們知道，現代企業管理往往追求“零缺陷”“零延遲”“零庫存”。對許多企業來說，追求極限的質量、效(xiao)率(lv)和(he)成(cheng)本(ben)帶(dai)來(lai)的(de)直(zhi)接(jie)價(jia)值(zhi)是(shi)有(you)限(xian)的(de)

，甚(shen)至(zhi)是(shi)不(bu)值(zhi)得(de)的(de)。但(dan)是(shi)，人(ren)們(men)在(zai)追(zhui)求(qiu)極(ji)限(xian)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，會(hui)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)現(xian)新(xin)問(wen)題(ti)。在(zai)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，人(ren)們(men)會(hui)加(jia)深(shen)對(dui)技(ji)術(shu)和(he)管(guan)理(li)的(de)理(li)解(jie)，並(bing)促(cu)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)。事(shi)實(shi)上(shang)
，現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)恰(qia)恰(qia)就(jiu)是(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)逼(bi)近(jin)和(he)突(tu)破(po)極(ji)限(xian)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)，是(shi)積(ji)跬(kui)步(bu)以(yi)致(zhi)千(qian)裏(li)的(de)結(jie)果(guo)。

　　“一鍵式煉鋼”的意義也是一樣的。單純從降低勞動強度、提高勞動效率的角度看，技術的意義並不是很大。但是，技術和管理中的任何問題
，如合金比例不穩、稱量設備不準
、崗位協調脫節，都會導致“一鍵式煉鋼”的失敗。在品種切換頻繁的時候

，問題往往更大
，這些都會給技術和管理的進步帶來新的挑戰。所以，推進“一鍵式煉鋼”，就要去迎接這些挑戰，就要推進技術和管理水平的提高

，進而帶動質量和效率的上升
、成本和能耗的降低、跑冒滴漏的減少、生產流程的順暢。

　　人們很早就意識到，企業推進智能製造的目的並非隻是提高自動化水平
，而是借力促進管理水平的提高。“一鍵式煉鋼”就是這樣的一個典型——以(yi)自(zi)動(dong)化(hua)為(wei)載(zai)體(ti)，以(yi)智(zhi)能(neng)化(hua)為(wei)靈(ling)魂(hun)。但(dan)是(shi)，路(lu)漫(man)漫(man)其(qi)修(xiu)遠(yuan)兮(xi)，推(tui)進(jin)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)並(bing)非(fei)一(yi)日(ri)之(zhi)功(gong)。我(wo)們(men)需(xu)要(yao)長(chang)期(qi)堅(jian)持(chi)並(bing)不(bu)斷(duan)推(tui)進(jin)一(yi)鍵(jian)式(shi)的(de)比(bi)例(li)。若(ruo)幹(gan)年(nian)後(hou)，驀(mo)然(ran)回(hui)首(shou)，或(huo)許(xu)我(wo)們(men)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)煉(lian)鋼(gang)技(ji)術(shu)的(de)引(yin)領(ling)者(zhe)。