半钢炼钢,即含钒铁水经提钒冶炼得到半钢,再通过转炉炼成合格钢水。相较常规铁水炼钢工艺,半钢炼钢过程钢水氧含量偏高,直接造成合金收率波动显著。合金配料方案的优劣,直接影响钢水质量与炼钢成本,且半钢炼钢钢种繁杂、合金品类多、配料计算逻辑复杂,长期依靠合金工凭借规程与实操经验人工计算配料,成为半钢炼钢转炉智能化升级的行业共性难题。
攀钢钒提钒炼钢厂自1971年投产以来,可生产钢种超200个,日常使用合金达20类。半个世纪里,合金配料、投料全靠人工完成。受人为差异影响,配料有失误或出错,导致高合金消耗,极端情况下还会引发钢水质量事故。
针对这一行业难题,2020年,攀钢钒“李盛转炉炼钢技能大师工作室”联合“谢安祥电气技术创新团队”等组建攻关团队,启动合金自动配料模型自主研发工作。
在无成熟行业参考资料、没有现实成功经验可借鉴的情况下,攻关团队扎根生产现场,确立“质量优先、成本最优”的研发导向,系统采集现场数据,综合研判配料全流程各类工艺扰动因素,摸清半钢冶炼内在机理,掌握了不同合金在脱氧、合金化环节的作用规律。跳出传统固定收得率计算框架,创建基于实时生产数据的动态合金收得率判定模型。该模型可在满足钢水成分窄窗口控制的前提下,自动求解最优合金配比方案,实现合金配料智能决策、方案推荐、联动投料闭环控制。自投用以来,未出现一例配料计算失误。
模型落地应用后,提钒炼钢厂的钢中合金元素配料控制精度与配料作业率同步提升,钢水质量稳定性持续改善,生产成本得到有效控制,精炼环节补料调整压力显著下降,为高端钢材稳定生产提供了工艺保障。
这项诞生于生产一线的创新成果已获国家发明专利,先后获国际发明展览会铜奖、第二届全国职工“文化创意、岗位创新、管理创效”大赛二等奖。

