自2016年開始,山鋼萊蕪分公司煉鋼廠確定了以智能制造為核心的戰略目標,打算建設智能工廠,對未來煉鋼的整個生產、成本、研發、辦公、決策進行智能化管理,研究未來煉鋼智能制造聚焦的重點、目標、重大舉措、技術難點及應對措施。
“槍桿子”里有智慧
“在入爐原料相同的情況下,智能化冶煉可以更安全、更環保,還可以實現個性化產品定制。”每當來人參觀時,該廠煉鋼四車間黨支部書記左炳偉便會如此介紹。他的自豪和底氣來自于轉爐裝配的兩桿槍。一桿主槍負責吹氧,一桿副槍則負責采集各種原料信息及調度生產指令,指導主槍工作。副槍雖為副手,干的卻是“動腦子”的活。要想讓轉爐聰明煉鋼,先要把副槍訓練好。
煉鋼廠利用達涅利康力斯公司的工藝、設備,邀請編程專家對該廠副槍二級程序進行診斷和指導。他們對使用過程中出現的問題進行診斷后發現,該廠所用的程序版本和數據已經落后,僅限于實現“一鍵式”煉鋼,想要達到副槍二級模型自主學習根本不可能。面對這些困難,該廠及時成立項目攻關團隊,研討確定升級項目并積極改造,并利用達涅利康力斯公司專家在廠的有利時機,加班加點與他們進行探討交流。智能煉鋼攻關組成員夜以繼日地潛心研究,通過反復試驗改進,成功設計出基于自主學習、自我完善數據積累的氧槍二級模型,實現了全程無干預智能化冶煉,為穩定煉鋼過程操作、減少人為因素造成的波動、提高產品質量等級打下了堅實的基礎。
“大塊頭”默契配合
放鋼工蘭軍生是一名“老煉鋼”,干了近30年。看著轉爐自動出鋼,他感慨地說:“現在技術確實是先進了,我這個崗位看來沒有用武之地了。”以前轉爐出鋼需要放鋼工和鋼包車操作人員一起配合,現在只需電腦一個指令,轉爐和鋼包車兩個“大塊頭”就會默契地完成整個動作。如果將轉爐比作家里喝水的茶壺,鋼包就相當于一個茶碗。出鋼時,轉爐要慢慢地搖,讓鋼水從出鋼口內流出,鋼包車要根據轉爐傾動角度緩緩地跟,這樣鋼水才能準確地流入鋼包內,而一旦配合失誤,鋼水就有可能直接灑到地面,存在較大的安全風險。因此,自動出鋼成為全程無干預智能煉鋼的關鍵一環。
為了確保萬無一失,煉鋼廠專業技術人員以分階段控制搖爐角度及各階段爐體停留時間將轉爐智能出鋼劃分為10余個小模塊,在每一個模塊當中再對程序進行細化,確定好搖爐速度,再將所有模塊串聯而獲得一個整體的自動搖爐過程;通過縝密的設計和反復的試驗,確保在自動出鋼的過程中鋼包車能及時有效地跟進,實現轉爐爐傾與鋼包跟進的完美配合,讓鋼水經由出鋼口準確地流入鋼包;通過爐內鋼渣下渣控制、鋼包精準定位等技術,實現轉爐智能出鋼的過程精準高效。
“好身體”自己保養
“自動出鋼結束,轉爐復位后氧槍開始自動下降,大壓力的氮氣從槍口噴出,轉爐自動濺渣護爐就開始了。”該廠職工曹洪帥看著電腦屏幕說道。濺渣護爐就是利用氮氣將冶煉產生的鋼渣噴吹到轉爐爐襯上,起到保護爐襯的目的。以前這些活都是人工操作,噴吹強度和時間都要靠崗位職工的經驗來掌握。
為改善濺渣護爐效果、提高轉爐工作效率,技術人員通過緊盯現場,反復研究,準確把握降氧槍時機,并根據實際濺渣護爐的效果調整槍位,來制訂智能濺渣護爐方案,對加稠化劑和不加稠化劑兩種模式進行細化研究,并對稠化劑加入量和槍位控制等方面的控制程序進行優化。該方案很好地完善了智能濺渣工藝技術,減少了人為控制濺渣的盲區,促進了轉爐爐體的有效維護,實現了轉爐濺渣護爐的智能化精準控制。
“智能化濺渣護爐之所以比人工操作干得好,是因為智能化控制下,操作標準不會打折扣,它只會執行設定好的程序,這正是智能煉鋼的優勢所在。”該煉鋼廠新區技術科轉爐組組長于亮濤介紹說。
轉爐全程無干預智能煉鋼等一系列核心技術的成功開發與應用,實現了真正意義上的智能煉鋼,使山鋼萊蕪分公司煉鋼廠在智能工廠建設過程中邁出了極其重要的一步,也為企業運營轉型、提高勞動生產率,進一步縮小與國外先進企業的差距,提高核心競爭力打下了堅實基礎。山鋼萊蕪分公司煉鋼廠廠長、黨委書記郭偉達介紹說,他們將持續研究基于互聯網、物聯網、云計算、機器人、大數據分析等方面的智能制造模式,爭取早日建成具有精益特質的智能工廠。