不用時刻緊盯生產參數分析，無需頻繁進行人工干預調整，操作次數從100次到0次……近日，隨著“燒結過程多目標優化與智能控制模型”投用，湛江鋼鐵首次實現了三燒結機組生產質量和能耗的協同優化與智能控制，煉鐵廠燒結工場智慧制造水平邁上了一個新的臺階。
歷經三年探索，湛江鋼鐵燒結工場運用人工智能、機器人、5G、大數據和物聯網等先進技術，攻克了智能感知、智能控制與智能裝備的關鍵技術領域一個又一個“卡脖子”難題，完成從“人控”到“智控”，從“經驗驅動“到“數據驅動”的轉型，用數智化技術對傳統燒結工藝控制流程進行了徹底重構。
煉鐵廠“低碳高效智慧燒結關鍵技術研究與裝備智能化研發應用”成果榮獲“2024年中國寶武技術創新重大成果獎”二等獎，在燒結智慧制造領域取得歷史性的突破。
燒結混合料粒度在線智能檢測系統。
首創“智能點火” 員工期盼“變現”
“燒結機停機了，請立即到燒結機頭做好點火準備！”員工一邊用對講機回復著“收到”，一邊立即停下手中的作業，急匆匆地往機頭點火爐操作盤跑去。
這急切的呼叫，從業多年的員工雖早已習以為常，卻也會忍不住想：如果哪天點火不用跑去現場操作就好了。
燒結機點火屬于涉煤氣作業，安全風險重大、操作步驟繁瑣、確認條件復雜、邏輯要求嚴謹，行業內的傳統一直都是現場人工確認和操作。
“智能點火”成為員工們的期盼。這個想法被提出后，項目團隊進行了周密策劃，從前期的設備功能選型就提高標準，安裝調試階段嚴格把關，在程序邏輯設計上充分結合崗位操作經驗和燒結生產工藝控制標準，將現場復雜繁瑣的操作流程轉化為嚴謹縝密的邏輯控制程序。
經過一個月的后期調試，團隊最終成功完成首創，徹底實現燒結機點火爐無人化。
數智全面“開花” 提高生產作業率
燒結工序流程長、設備種類多、環境復雜，物流輸送落料難以杜絕，過去巡檢和作業均依賴人工。近年來，智慧制造和科技賦能的應用更加廣泛，燒結工場聯合中冶長天、中南大學等國內科研院所，對燒結過程技術難題開展“智慧燒結”關鍵技術攻關與裝備的研發。
歷時三年，三燒結機組實現智能升級。燒結機臺車智能診斷實現臺車擋板傾斜、車輪故障等智能預報，準確率均達到95%以上。旋轉設備狀態檢測實現溫度、振動和加速度檢測全覆蓋，行業首次實現無人化巡檢。此外，皮帶智能清料系統、燒結機臺車智能化分析與給脂機器人系統、生石灰取樣與打包一體化系統等，均大幅降低了人工勞動強度，提高燒結生產的作業率。
燒結機組生產現場。
從“全憑感覺”到“數字先知”
“看水看火三年出師，調控參數全憑感覺。”湛江鋼鐵支撐師傅老李曾掌握著燒結控制的“秘訣”。但年輕員工難以精準把控物料變化，面對復雜工況難免手忙腳亂，燒結礦質量受到影響也時有發生。
而近期，無人化自動取樣、棄樣的原燃料工業機器人技術首次解決燃料粒度、混合料粒度在線檢測精度差的難題，檢測精度達到95%以上。機尾圖像采集技術與裝置實現最佳圖像的高效穩定采集，結合圖像數據與生產數據多模態融合技術，完成生產指標智能感知，實現燒結礦氧化亞鐵含量、轉鼓強度、成品率和固體燃耗四個質量和能耗指標在線預測，精準度大于90%。
混合料槽位自動控制模型、混合料成分在線取樣檢測和調整模型、點火溫度自動控制模型、多目標機速智能控制模型等多模型形成智能閉環控制，實現了以高爐燒結礦產量需求為核心，結合燒結過程溫度變化等關鍵參數，自行匹配控制燒結生產機速。如今，看水看火也無需三年才能出師，老師傅那令人琢磨不透的“感覺”，也躍然于畫面中。
“終于可以騰出手來，做更多的改善工作了。”員工們說，以前有時候每天超過100次的調整，而現在甚至可以實現“零操作”，省心又高效。
眼下，數智賦能還結出累累碩果，三燒結綜合入爐率、工序能耗、噸礦回收蒸汽等指標均創造燒結投產以來最好水平。
