自2016年开始,山钢莱芜分公司炼钢厂确定了以智能制造为核心的战略目标,打算建设智能工厂,对未来炼钢的整个生产、成本、研发、办公、决策进行智能化管理,研究未来炼钢智能制造聚焦的重点、目标、重大举措、技术难点及应对措施。
“枪杆子”里有智慧
“在入炉原料相同的情况下,智能化冶炼可以更安全、更环保,还可以实现个性化产品定制。”每当来人参观时,该厂炼钢四车间党支部书记左炳伟便会如此介绍。他的自豪和底气来自于转炉装配的两杆枪。一杆主枪负责吹氧,一杆副枪则负责采集各种原料信息及调度生产指令,指导主枪工作。副枪虽为副手,干的却是“动脑子”的活。要想让转炉聪明炼钢,先要把副枪训练好。
炼钢厂利用达涅利康力斯公司的工艺、设备,邀请编程专家对该厂副枪二级程序进行诊断和指导。他们对使用过程中出现的问题进行诊断后发现,该厂所用的程序版本和数据已经落后,仅限于实现“一键式”炼钢,想要达到副枪二级模型自主学习根本不可能。面对这些困难,该厂及时成立项目攻关团队,研讨确定升级项目并积极改造,并利用达涅利康力斯公司专家在厂的有利时机,加班加点与他们进行探讨交流。智能炼钢攻关组成员夜以继日地潜心研究,通过反复试验改进,成功设计出基于自主学习、自我完善数据积累的氧枪二级模型,实现了全程无干预智能化冶炼,为稳定炼钢过程操作、减少人为因素造成的波动、提高产品质量等级打下了坚实的基础。
“大块头”默契配合
放钢工兰军生是一名“老炼钢”,干了近30年。看着转炉自动出钢,他感慨地说:“现在技术确实是先进了,我这个岗位看来没有用武之地了。”以前转炉出钢需要放钢工和钢包车操作人员一起配合,现在只需电脑一个指令,转炉和钢包车两个“大块头”就会默契地完成整个动作。如果将转炉比作家里喝水的茶壶,钢包就相当于一个茶碗。出钢时,转炉要慢慢地摇,让钢水从出钢口内流出,钢包车要根据转炉倾动角度缓缓地跟,这样钢水才能准确地流入钢包内,而一旦配合失误,钢水就有可能直接洒到地面,存在较大的安全风险。因此,自动出钢成为全程无干预智能炼钢的关键一环。
为了确保万无一失,炼钢厂专业技术人员以分阶段控制摇炉角度及各阶段炉体停留时间将转炉智能出钢划分为10余个小模块,在每一个模块当中再对程序进行细化,确定好摇炉速度,再将所有模块串联而获得一个整体的自动摇炉过程;通过缜密的设计和反复的试验,确保在自动出钢的过程中钢包车能及时有效地跟进,实现转炉炉倾与钢包跟进的完美配合,让钢水经由出钢口准确地流入钢包;通过炉内钢渣下渣控制、钢包精准定位等技术,实现转炉智能出钢的过程精准高效。
“好身体”自己保养
“自动出钢结束,转炉复位后氧枪开始自动下降,大压力的氮气从枪口喷出,转炉自动溅渣护炉就开始了。”该厂职工曹洪帅看着电脑屏幕说道。溅渣护炉就是利用氮气将冶炼产生的钢渣喷吹到转炉炉衬上,起到保护炉衬的目的。以前这些活都是人工操作,喷吹强度和时间都要靠岗位职工的经验来掌握。
为改善溅渣护炉效果、提高转炉工作效率,技术人员通过紧盯现场,反复研究,准确把握降氧枪时机,并根据实际溅渣护炉的效果调整枪位,来制订智能溅渣护炉方案,对加稠化剂和不加稠化剂两种模式进行细化研究,并对稠化剂加入量和枪位控制等方面的控制程序进行优化。该方案很好地完善了智能溅渣工艺技术,减少了人为控制溅渣的盲区,促进了转炉炉体的有效维护,实现了转炉溅渣护炉的智能化精准控制。
“智能化溅渣护炉之所以比人工操作干得好,是因为智能化控制下,操作标准不会打折扣,它只会执行设定好的程序,这正是智能炼钢的优势所在。”该炼钢厂新区技术科转炉组组长于亮涛介绍说。
转炉全程无干预智能炼钢等一系列核心技术的成功开发与应用,实现了真正意义上的智能炼钢,使山钢莱芜分公司炼钢厂在智能工厂建设过程中迈出了极其重要的一步,也为企业运营转型、提高劳动生产率,进一步缩小与国外先进企业的差距,提高核心竞争力打下了坚实基础。山钢莱芜分公司炼钢厂厂长、党委书记郭伟达介绍说,他们将持续研究基于互联网、物联网、云计算、机器人、大数据分析等方面的智能制造模式,争取早日建成具有精益特质的智能工厂。