本報通訊員 何愛喜 丁書洪
“看了你們在全國煉鋼廠廠長論壇上關(guān)于智能煉鋼的發(fā)言，我們深受啟發(fā)，我們想到貴公司學(xué)習(xí)，能否安排一下……”12月18日，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠黨委書記、經(jīng)理王鍵接到了某鋼廠廠長打來的電話。11月22日，王鍵應(yīng)邀參加了在南京舉行的第二屆全國煉鋼廠廠長百人論壇，并做了題為《煉鋼—連鑄全流程智能制造應(yīng)用實踐》的報告。自2018年應(yīng)邀參加第一屆全國煉鋼廠廠長百人論壇并做經(jīng)驗介紹以來，已有多家企業(yè)先后到山鋼萊蕪分公司煉鋼廠觀摩學(xué)習(xí)。
山鋼股份煉鋼—連鑄全流程智能制造示范線是在萊蕪分公司煉鋼廠新區(qū)轉(zhuǎn)爐—精煉—連鑄生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，通過對設(shè)備進(jìn)行升級改造、應(yīng)用新技術(shù)，提升生產(chǎn)智能化程度，構(gòu)建起的具有自動化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化特征的智能生產(chǎn)線，被評為山東省2018年智能制造示范項目，多位專家評價其在冶金行業(yè)內(nèi)具有很高的推廣價值和示范帶動效應(yīng)。
“活比我干的要漂亮多了”
“轉(zhuǎn)爐除了負(fù)責(zé)吹氧的主槍，還可以加裝一支負(fù)責(zé)采集檢測爐內(nèi)冶煉實時信息的副槍，副槍干的是我當(dāng)年的活，但活比我干的要漂亮多了。”該分公司煉鋼廠新區(qū)煉鋼四車間主任高山介紹說，他們現(xiàn)在再也不用端著長勺取樣，通過肉眼辨溫、鋼花估碳、驗渣估氧硫了。
2008年，該廠相繼在新區(qū)4座120噸轉(zhuǎn)爐上成功加裝了副槍系統(tǒng)，實現(xiàn)了“一鍵式煉鋼”，爐前工們摒棄了“眼不離火、身不離爐”的老習(xí)慣。“一鍵式煉鋼”的實現(xiàn)，讓當(dāng)了20多年爐長的盛建林倍感失落：“我的煉鋼經(jīng)驗已經(jīng)沒有用武之地了，憑借經(jīng)驗煉鋼的時代已經(jīng)一去不復(fù)返了。”
而在該廠老區(qū)的50噸、60噸轉(zhuǎn)爐上，因為受廠房和設(shè)備限制，無法加裝和新區(qū)轉(zhuǎn)爐一樣的副槍系統(tǒng)。經(jīng)多方考察和反復(fù)論證，技術(shù)人員決定應(yīng)用業(yè)內(nèi)先進(jìn)的爐氣分析檢測自動煉鋼系統(tǒng)。工程技術(shù)人員克服廠房空間狹小、稱量設(shè)備誤差大、現(xiàn)有設(shè)備自動功能對接困難等難題，經(jīng)過近7個月100余項的創(chuàng)新攻關(guān)，于2017年6月成功將智能煉鋼技術(shù)移植到小噸位轉(zhuǎn)爐上，讓老區(qū)轉(zhuǎn)爐煥發(fā)了新生機(jī)。
“給轉(zhuǎn)爐裝一顆超級智慧大腦”
煉鋼系統(tǒng)是鋼鐵冶煉系統(tǒng)中工藝最復(fù)雜、受原料條件影響最敏感、對產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)影響最大、質(zhì)量控制難度最大的生產(chǎn)工序。而“一鍵式煉鋼”僅僅停留在對靜態(tài)冶煉模型的運(yùn)用上，任何一個環(huán)節(jié)的條件發(fā)生變化，都需要人工進(jìn)行干預(yù)，才能保證冶煉質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
國內(nèi)大部分鋼鐵企業(yè)雖然實現(xiàn)了“一鍵式煉鋼”，但也基本上僅停留在對靜態(tài)模型的利用上。該廠沒有滿足于設(shè)備代替人的操作，而是希望系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崟r地對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，適時調(diào)整運(yùn)行數(shù)據(jù)達(dá)到最佳冶煉目標(biāo)，使系統(tǒng)擁有人腦一樣的自主學(xué)習(xí)、思維和改善能力。
2016年初，山鋼萊蕪分公司煉鋼廠邀請國際權(quán)威專家對新區(qū)轉(zhuǎn)爐副槍二級程序進(jìn)行全面診斷。診斷專家告知，由于新區(qū)轉(zhuǎn)爐所用的程序版本、數(shù)據(jù)資源已經(jīng)落后，想要達(dá)到副槍二級模型自主學(xué)習(xí)等功能，實現(xiàn)智能煉鋼基本是不可能的。
程序版本落后，他們就邀請專家對副槍程序進(jìn)行升級；數(shù)據(jù)資源陳舊，攻關(guān)團(tuán)隊就將推行“一鍵式煉鋼”以來的所有轉(zhuǎn)爐操作數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、完善，形成了上千組數(shù)據(jù)，一一錄入副槍程序。智能煉鋼攻關(guān)組成員夜以繼日潛心研究，經(jīng)過上百次反復(fù)試驗，終于成功設(shè)計出基于自主學(xué)習(xí)的氧槍二級模型，在轉(zhuǎn)爐環(huán)節(jié)實現(xiàn)了無人干預(yù)智能化冶煉。
“有了這個模型，就等于給轉(zhuǎn)爐安裝了一顆超級智慧大腦，它在工作中就會像人一樣自主學(xué)習(xí)、自我修正。”該廠生產(chǎn)技術(shù)室主任任科社介紹說。
“打通智能煉鋼‘最后一公里’ ”
在攻關(guān)團(tuán)隊的努力下，自動出鋼、智能濺渣工藝技術(shù)也相繼落地實現(xiàn)。然而，鋼包全程吹氬自動對接項目成為轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄工序?qū)崿F(xiàn)智能化的一塊硬骨頭。
過去，轉(zhuǎn)爐煉鋼吹氬時需要人工去連接管線，吹完了需要人工拔下管線；進(jìn)入精煉環(huán)節(jié)，還需要人工連接吹氬管線，完成后需要人工再拔下管線，然后進(jìn)入連鑄環(huán)節(jié)。工作人員需要在靠近高溫、粉塵和動力設(shè)備等極不安全的環(huán)境下完成一系列動作。而現(xiàn)在，通過攻關(guān)團(tuán)隊對工藝流程的技術(shù)創(chuàng)新與控制系統(tǒng)的開發(fā)升級，這塊難啃的“硬骨頭”也被攻克了。
現(xiàn)在座包后，鋼包底部的吹氬接頭就會與鋼包車上的吹氬管路自動對接。鋼包車開至爐下，轉(zhuǎn)爐開始自動出鋼，隨著鋼水注入鋼包，吹氬裝置自動開啟。隨后，一包全程吹著氬氣進(jìn)行攪拌的鋼水就開到了精煉處理工位……
“隨著鋼包全程吹氬自動對接項目的落地實施，我們的智能煉鋼打通了‘最后一公里’。” 該廠高級主任師王忠剛介紹，轉(zhuǎn)爐全程無干預(yù)智能煉鋼等一系列核心技術(shù)的成功開發(fā)與應(yīng)用，使該廠實現(xiàn)了從冶煉、出鋼、濺渣到智能精煉、智能連鑄等全工序無人工干預(yù)，實現(xiàn)了由“一鍵式煉鋼”到智能煉鋼的嬗變。
山鋼萊蕪分公司煉鋼廠經(jīng)歷了從“經(jīng)驗煉鋼”到“一鍵式煉鋼”、再到智能煉鋼的轉(zhuǎn)變，目前已經(jīng)實現(xiàn)了包括轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、連鑄三大工序的高效全流程智能生產(chǎn)。
“改變最大的是操作人員”
現(xiàn)在，山鋼萊蕪分公司煉鋼廠有一項考核是人工干預(yù)次數(shù)。在煉鋼過程中，哪怕人工干預(yù)一次也會在績效考核中體現(xiàn)出來。“只要是人工干預(yù)了，就可能會出現(xiàn)問題，這是不允許的。”王忠剛說。
實施智能煉鋼之前，爐前工在操作室對著的是一塊玻璃幕墻，透過玻璃幕墻能清晰地看到轉(zhuǎn)爐熊熊的火焰。“看著火，心里踏實。我們會情不自禁地干預(yù)一下，因為對設(shè)備的‘智能’信不過，總覺得不如我們幾十年來積累的經(jīng)驗更可靠。”4號轉(zhuǎn)爐一助手曹洪帥說。
為了杜絕經(jīng)驗煉鋼、人工干預(yù)，更為了培養(yǎng)職工養(yǎng)成運(yùn)用智能煉鋼的好習(xí)慣，萊蕪分公司煉鋼廠把玻璃幕墻全部用鋼板擋了起來。“一下子看不見火了，頓時不會干活了。但這樣倒逼著我們養(yǎng)成運(yùn)用智能煉鋼的好習(xí)慣。”曹洪帥說。
“現(xiàn)在我們不會再人工干預(yù)了，除非有技術(shù)部門要求的特殊情況，改變最大的是操作人員。”王忠剛介紹說。
“萊蕪分公司煉鋼廠最初引進(jìn)的智能煉鋼界面是英文版本，英文基礎(chǔ)薄弱的職工為了掌握操作技能，不得不重新學(xué)習(xí)英語。同時，通過深度學(xué)習(xí)，大部分職工還學(xué)會了自主編程，不僅能熟練駕馭智能煉鋼操作技術(shù)，而且還能進(jìn)行簡單的系統(tǒng)維護(hù)，我們都成了智能煉鋼的行家里手。”高山如是介紹。
“智能制造帶來的深刻變化，讓我們對‘打造具有精益特質(zhì)的智能化鋼廠’充滿信心。我們還要加深對智能制造本質(zhì)的理解，繼續(xù)探索物質(zhì)流、能量流、網(wǎng)絡(luò)流協(xié)同集成，研究物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算與制造流程深度融合，加快推進(jìn)從‘大量數(shù)據(jù)’到‘大數(shù)據(jù)’、從‘單一集成’到‘系統(tǒng)多維’、從‘代替人的操作’到‘代替人的思維’的轉(zhuǎn)變，推動智能制造進(jìn)入加速發(fā)展快車道，為企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供保障。”王鍵說。
《中國冶金報》（2019年12月26日 03版三版）
