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手机短信认证送彩金388在充值1元送彩金88元省大白菜网注册送38行业推广使用“一键式”炼钢等相关智能制造技术的建议

时间:2020-06-12 10:18:04  来源:充值1元送彩金88元省大白菜网注册送38行业协会  作者:
 

2020512日习近平考察太钢时指出,产品和技术是企业安身立命之本,希望企业在手机短信认证送彩金388上再接再厉,勇攀高峰,在支撑先进制造业发展方面迈出新的更大的步伐。作为充值1元送彩金88元省最重要的支柱产业之一的大白菜网注册送38产业,2019年充值1元送彩金88元省钢材产量5594.2万吨,全国排名第五,产量增速14.2%,高于全国9.8%的平均水平,取得了长足发展,位列全国五大大白菜网注册送38省份。但我省大白菜网注册送38行业仍然存在许多不足,主要体现在产能利用率低、装备的智能化水平相对落后、创新能力不足等方面,距离全国平均水平和其他大白菜网注册送38大省仍然存在一定差距。因此,智能制造发展战略成为大白菜网注册送38产业高质量发展的必然途径,也是大白菜网注册送38行业实现健康发展和持续繁荣的必由之路,更是我省产业迈向高质量发展的新机遇。

智能炼钢是工业和计算机控制技术融合产生的工业控制技术。2019年大白菜网注册送38行业两化融合指数达到53.6点,智能化炼钢技术已经成为我国大白菜网注册送38企业实现降本增效、低碳化、绿色化和高质量发展的重要途径。我国90%钢产量是由转炉长流程炼钢工艺生产的,因此开发和利用智能炼钢技术对于推动我省大白菜网注册送38行业技术进步具有重要意义。

 

 

     “一键炼钢”简介

 

 国内较成熟的智能制造开发公司有中冶京诚、中冶南方、北京明诚技术开发有限公司、湖南镭目公司、中冶赛迪;典型技术如中冶京诚新一代转炉“一键炼钢”技术,即转炉副枪+静态模型的动态自动炼钢技术;北京明诚技术开发有限公司的“一键式”智能化自动炼钢技术,即采用具有高精准的数学计算模型,高仿真性能的自动控制过程和高智能化的自动冶炼过程控制的系统软件包;还有一种就是炉气分析模型。

 1 新一代转炉“一键炼钢”技术

 

转炉“一键炼钢”技术是实现转炉全流程智能化炼钢的核心技术。最初的“一键炼钢”即整炉钢冶炼只需操作工按下一个开始键即可自动冶炼,而现在的“一键炼钢”已由原来的冶炼环节扩展至出钢环节,真正实现从加料到出钢全过程的无人操作。该技术以智能控制模型为核心,依托可靠的副枪、机器视觉、红外测量、声呐信号等监测系统完成数据采集,借助生产大数据及人工智能算法技术进行模型自学习和自优化,自主动态指导顶吹、底吹、造渣、终点预判和出钢合金化,完成由冶炼到出钢的自主感知、自主决策和自主执行的闭环智能化控制,最终实现转炉冶炼的稳定化、高效化、无人化和高品质低成本的动态有序生产。

1.1 基于副枪系统的转炉全自动冶炼技术

 

转炉全自动冶炼副枪技术,通过收集入炉铁水、废钢、熔剂等原料条件,于吹氧过程中在线测定钢水温度、碳含量、氧含量、液位,结合取样分析结果,利用智能的静态和动态算法模型,确定转炉吹氧、加料、合金化等操作制度,通过采集声呐信号,辅助监测造渣过程,实现从下枪吹炼到冶炼终点的全过程动态自动控制。副枪系统的过程碳测成率98%,过程温度测成率99%,过程碳温测成率96%,终点碳偏差可控制在0.0099%,能够达到国际先进水平。副枪设备及自动化冶炼系统是实现转炉科学生产、稳定操作、降低消耗、减少排放、提高产品质量的重要保证。以中冶京诚为例,该公司于2010年开发了具有完全自主知识产权的转炉副枪系统技术和产品。目前已经有9套产品成功应用于本钢、唐山凯鑫等钢厂,实现了转炉“一键冶炼”。

 

1.1.1 灵活紧凑的结构设计

 

副枪机械装备安全、可靠、使用寿命长,具有旋转和横移两种结构型式,可适应不同转炉车间的布置需要。副枪探头自动装卸设备采用拟人化的手臂动作,平稳、准确、响应速度快。横移式副枪系统横移机构采用导向轮和防脱轨装置,有效提高横移可靠性、确保设备使用安全。副枪升降小车和导向装置配合使用,可防止枪体颤动,提高探头安装时定位准确性,确保探头安装连接可靠。

 

1.1.2 先进的冶金模型

 

该技术基于大数据分析和深度学习的转炉静动态模型及过程控制,该技术主要包括以下功能模块:

 

1)低成本炼钢工艺模型,对造渣料计算模型、冷却剂计算模型进行不断优化,提高了对原料条件和操作习惯的适应性。

 

2成熟稳定的静态模型以及具有自学习功能的精准实时动态碳温预报模型。

 

3功能强大的冶炼操作模式库,以及功能齐备的系统报表功能。

 

4全面的系统接口功能,可与MES、检化验等系统实现无缝对接。

 

5准确的终点命中率,碳温双命中率超过90%以上。

 

6副枪与声呐技术结合,冶炼过程枪位可根据炉况实时动态自动调整,弥补了传统副枪的缺陷,进一步实时动态调整顶枪吹炼。

 

7自动溅渣护炉技术,通过模型对转炉炉渣终渣相关参数的预判,自动按目标调渣自动控制氧枪及氮气阀站,完成溅渣护炉作业,实现操作标准化。

 

1.2 转炉全自动出钢技术

 

通过角度、距离等多种传感器精确检测和摄像系统监测,控制系统自动调整转炉倾角,钢包车、渣罐车、合金加料、转炉底吹、钢包底吹、出钢检测及挡渣控制等多系统耦合、精准联动,实现转炉从下枪吹炼至出钢结束的全程无人干预自动控制。

 

1.2.1 转炉倾动自动控制

 

传统手动控制倾动都是通过人工对摇炉惯性进行预判并干预,自动倾动控制必须重新调整传动控制方法,考虑到设备惯性、启动及停止的冲击力,实现±1度的倾动准确停位。

 

1.2.2 钢包车及渣罐车的自动控制

 

钢包车及渣罐车位置决定着承接钢水、钢渣位置的准确性,需要与炉体倾动角度进行紧密配合。钢包车及渣罐车采用电磁抱闸进行制动控制,配置多种安全精准定位装置,准确反馈车辆位置,保障自动控制过程稳定可靠。

 

1.2.3 合金加料系统的自动控制

 

合金加料系统通过成本优化模型基于冶炼终点参数及钢水目标成分,并结合历史生产大数据得出成本最优的合金配比及加入量,并配合出钢过程自动实现称量、下料。加料旋转溜槽设置精准的位置监控,确保溜槽的位置严格按照出钢角度及钢水罐车运动距离进行自动旋转定位。

 

1.2.4 监测系统

 

监测系统包括:转炉炉口液位监测;转炉出钢口下渣监测;钢水罐、渣罐液位监测;钢水罐、渣罐重量监测;炉衬状况监测等。通过对监控软件的重新编译将摄像头反馈的信息传输给一级系统,若出现异常情况直接自动判断并控制相关设备动作。称重系统用于将出钢量反馈给转炉倾动计算模型,实时校对模型计算参数及出钢角度。炉衬检测可准确测绘出转炉炉衬内型,并通过二次开发编译传输至二级计算模型,对于不同炉况智能计算出钢倾动角度轨迹。

 

1.2.5 二级控制模型

 

出钢出渣模型结合转炉吹炼模型实现自动出钢出渣的控制,根据入炉的铁水废钢等原料重量,转炉炉衬的使用寿命,以及副枪的检测结果,对转炉的初始出钢倾角和钢包车的初始位置给出控制指令,在整个出钢过程中,对每个阶段转炉的倾动角度和滞留时间进行分步设定,避免滞留时间过短或过长造成的钢流卷渣或出钢不净,同时采用炉内红外成像技术对炉口进行热成像,判断钢渣是否从大炉口溢出,如发现警戒报警则立即发出回摇提醒。

 

系统结合大数据分析技术对不同冶炼工况和不同出钢阶段钢包车位置和转炉倾角之间的关联变化曲线进行拟合保存,在实际出钢过程中进行不断修正优化,保证整个出钢过程转炉倾动和钢包车位置调整的紧密配合,出钢顺利。

 

1.2.6 一级系统联动技术

 

该技术主要包括自动出钢(或出渣)过程中转炉倾角控制和钢包车(或渣罐车)位置控制技术及相关设施(包括合金旋转溜槽、滑板挡渣装置)的同步匹配技术。如出钢时,转炉倾角决定了钢流轨迹,钢包车需根据钢流轨迹自动调整,合金旋转溜槽相应根据钢包车位置实施智能摆动,当系统综合各种检测结果判定出钢结束时,出钢口滑板自动关闭,结束出钢,转炉自动回转。

 

1.2.7 安全预警及防护技术

 

设备的稳定顺行及模型的完整可靠是自动出钢控制工艺的关键所在。当设备运转、模块控制等方面出现问题时及时地进行报警,根据异常情况的类别,给出自动控制动作或提示操作人员尽快进行修复,避免造成事故。炉下区域设置雷达扫描装置,对出钢/出渣过程中炉下安全进行监控,当判定有异常情况时,将立刻提示操作人员。

 

1.3 综合效益

 

从转炉冶炼到出钢/渣的新一代“一键炼钢”技术,可实现无人干预的自动控制,减少了操作人员和失误,改善工作环境及人员安全,提高生产稳定性及效率,可为企业带来显著的效益:减少现场摇炉操作工2名,减少大白菜网注册送38料消耗~2kg/t钢,减少石灰消耗~3kg/t钢,减少铁合金消耗0.2kg/t钢,降低氧气消耗1.0Nm3/t钢,减少钢水温度损失~15℃,缩短冶炼周期~3min,推动了企业信息化、自动化、数字化和智能化的技术进步和广泛融合,驱动了大白菜网注册送38行业转型升级,为实现全面智能化生产奠定了坚实基础,。

 

2 北京明诚技术开发有限公司“一键式”智能化自动炼钢技术

 

北京明诚技术开发有限公司与俄罗斯乌克兰等技术专家共同开发的“一键式”智能化自动炼钢技术,已在国内150t氧气顶底吹转炉上成功运行。这是一种新型的既不同于国内现已实施的转炉副枪+静态模型的动态自动炼钢技术,也不同于采用炉气定碳等自动炼钢模式。而是采用具有高精准的数学计算模型,高仿真性能的自动控制过程和高智能化的自动冶炼过程控制的系统软件包,在没有副枪和炉气定碳等自动检测装置的条件下,仍能实现“一键式”转炉智能化自动控制炼钢技术。淘汰改变了多年来依靠人工和经验进行冶炼控制的传统炼钢技术,变经验炼钢为科学炼钢。

 

2.1技术特点

 

直接表现为投资与运行成本低的特点,投资费用仅为副枪装置技术的1/3,投资回收期仅为8~10个月(100万吨/年)。在没有副枪等自动检测的条件下,仍然能实现“一键式”自动炼钢技术,而且终点碳和温度命中率都能达到80%以上。 通过自动炼钢,可以实施推行操作标准化、工艺精细化、管理规范化的生产模式,冶炼过程平稳,喷溅减少,可获得稳定的终点温度和终点窄成份的控制,以及终点氧化性的优化,改善和提升炼钢钢水内在质量,有利于产品质量的稳定和提升。转炉各项主要消耗指标明显降低,环保污染得到有效控制,如大白菜网注册送38料消耗降低幅度较大(达到每吨2~4kg/t,白灰等辅料消耗降低2~4kg/t,供氧时间和氧耗也都有明显降低,并可以实现转炉设备全封闭的冶炼控制,具有明显的节能降耗、减少污染和环境友好的经济效益和社会效益。它具有以下三个特点:

 

1)具备全程可视化的特点,从开始冶炼就以每5秒为一个周期,将冶炼过程的全部工艺参数和炉内反应如:温度、炉渣的成份和钢水成份计算结果动态的显示出来。从而实现了冶炼过程的全程可视化。可以像副枪那样实现全封闭的一键式冶炼控制。

 

2)通过大数据提高了冶炼过程的预测预判能力,根据过程中计算结果,如通过炉渣碱度和氧化铁的数据显示,可以预测炉内化渣状态和变化规律,通过对炉内各阶段温度的计算结果可以预测后期温度变化的趋势,根据钢水碳的氧化计算和吨钢耗氧量的变量就可以预测出炉内脱碳速度的规律变化,通过这些,可以提高操作者的预测预判能力,及时采取措施进行纠正和调整。

 

3大数据下具有强大的人机对话功能和操作的可控性,特别是在入炉原材料的多变和信息失误时,只要及时的输入正确的信息,就可以自动修改冶炼方案,做出新的指令进行自动纠偏,或者转为人工操作模式,予以调整。过程中手/自模式,转换自由,仍能保持二级模型的计算和指令功能,确保终点目标的实现。

 

目前所开发的智能化自动炼钢控制技术都是基于冶炼过程中的热力学反应和动力学的理论基础所创造的静态模型计算为基础,在创造这套自动控制模型时更重视“钢水-炉渣-炉气”三相反应区内各元素的氧化速率和还原速率,探讨三相之间复杂关系对各元素平衡值的实际影响,在此理论基础上创建了热力学模型,从而可以计算《钢水-炉渣-炉气》系统中的平衡状态。这是冶炼过程发生反应的核心。手机短信认证送彩金388炼钢物质相互作用关系这一理论的发展表明,炼钢过程中各种现象可以用热力学模型描述,而理论计算的准确性和可靠性可为实际的生产冶炼提供解决方案。热力学计算的准确性使得冶炼不再依托于大量的生产经验,扩大了模型对参数变化范围的适应能力,使得系统更稳定、也更可靠。《钢水-炉渣-炉气》系统热力学模型,热计算模型和动力学滞后计算法。由于把热力学的观点(反应方向)和动力学的观点(反应速度)进行了正确的数学组合,建立了能在钢水-炉渣-炉气系统中描述平衡的系统方程式,可以根据物料和能源载体的加入,并考虑到动力学的修正,从而更精准的连续的计算结果、做到预测和控制一炉钢的全部冶炼过程。建立实现冶炼目标的科学的、有效的操作方案。

 

这套模型首先要在实际生产中验证模型的使用和贡献,这期间主要是通过模型试运行,采集海量的工艺操作数据和信息,利用计算机系统,应用大数据的演算功能,对工艺参数进行梳理、归类、分析,模拟回归冶炼控制过程及调整因素,从而再次完善和修正程序模型,使其更具有工厂实际生产条件的高仿真性能,更符合其工厂的实际变化及影响控制,并建立了一套自学习模型,对比已完成的炉次的冶炼样板,在冶炼过程中持续地寻找最合理的冶炼制度,去除冶炼中不合理的错误行为,减少不稳定因素所带來的影响,保持冶炼过程的稳定运行,从而降低原料及能源的消耗。

 

具有高智能化的控制系统,它能够根据全部生产条件,自动设计出一炉钢的冶炼方案和冶炼过程中物流量的计算,而且同时把钢水成份、炉渣成份、温度变化、氧气耗量和烟气在冶炼过程中变化每5秒钟计算一次,显示出和预测设计的各元素反应的轨迹曲线的偏离程度,并及时制定调整修正及发出指令。这样就把一个原先看不到、摸不着的炉内反应过程,通过二级画面的数据群,演示出一个全面的、立体的、透明的形象体,帮助操作者更生动的理解、监控和修正炉内反应变化过程,做到全过程的可视化。

 

这套系统能根据实际铁水成份,自动选择冶炼枪位模式,根据入炉铁水量波动,自动调整控制枪位吹炼高度。另外还可以根据炉渣中(FeO)变化趋势,自动微调枪位,控制喷溅和溢渣。该系统还建立了“自学习模型”,根据学习样板炉次随时与本炉次冶炼过程的工艺参数增量变化进行对比、调整,及时修正冶炼控制方案。在终点成份预测值达到设计终点值后,可以自动提枪或手动提枪。该系统还可以实现远程技术监控,随机显示冶炼画面,可以做到适时进行现场技术指导和程序修改。

 

2.2 目标和成效

 

通过“一键式”智能化自动炼钢控制系统开发的动态高精准的冶炼控制,可以在无副枪、无炉气定碳等动态检测装置的前提条件下,通过以“钢水炉渣炉气”相关联的热动力学模型系统,实现转炉冶炼过程的动态自动控制,做到“一键式”全封闭自动炼钢控制技术。

 

开发的工艺过程控制系统,围绕一炉钢冶炼过程的优化和动态控制,做到冶炼过程化好渣、吹炼平稳、终点成份、温度命中率高,做到终点[C]命中率>80%,温度命中率≥80%,一次拉碳率≥85%,终点[P][S]均达内控标准。

 

能体现冶炼过程中计算的准确性和系统纠偏能力强的特点,在入炉原材料多变和工艺条件复杂的情况下,仍能保证冶炼过程的优化和可控性,保证操作模式的自由转换,仍能继续跟踪冶炼设备中所发生的事件,并计算冶炼方案和指令显示功能,做到冶炼全过程的可视化,实现冶炼操作控制的标准化、规范化和精细化。

 

通过“一键式炼钢”和冶炼标准化操作模式,取得工艺效果和各项消耗指标的改善和优化,科学合理地降低大白菜网注册送38料消耗、辅料消耗、氧气消耗和脱氧剂等消耗,减少后吹次数,后吹时间和冶炼周期。终点成份及温度更加稳定,为整个生产链(LD-LF-CCM)的钢水质量的稳定和提高创造基础条件,实现产品质量的稳定和提高,以及在炼钢生产操作上,实施标准化、经济化和最佳化的工艺技术管理模式。

 

2.3 运行效果

 

20143月下旬天津荣程荣钢智能化自动炼钢项目组组织在2#炉上系统推行智能化自动炼钢B模式操作即“一键式炼钢”和冶炼标准化操作模式,取得了明显的工艺效果。同期1#炉和3#炉的各项工艺技术指标和消耗指标,根据各炉座的原始记录进行了同口径的统计与分析,显示2#炉比1#3#炉的各项工艺技术消耗指标都有明显的改善和优化,120t转炉运行技术鉴定结果具体如下:

                                                                         
 

序号

 
 

指标

 
 

2#

 
 

1/3炉平均

 
 

±比较

 
 

成本测算

 
 

1

 
 

大白菜网注册送38料耗

 
 

kg/t

 
 

1081.993

 
 

1085.897

 
 

-3.904

 
 

2.23×3.904=-8.71

 
 

2

 
 

氧耗

 
 

m3/t

 
 

42.72

 
 

45.65

 
 

-2.93

 
 

0.46×2.93=-1.35

 
 

3

 
 

矿石

 
 

kg/t

 
 

33.23

 
 

33.3

 
 

-0.07

 
 

0.85×0.07=-0.06

 
 

4

 
 

白灰

 
 

kg/t

 
 

34.93

 
 

40.82

 
 

-5.89

 
 

0.35×5.89=-2.06

 
 

5

 
 

Si-Fe

 
 

kg/t

 
 

1.4

 
 

1.33

 
 

0.07

 
 

5.6×0.07=0.39

 
 

6

 
 

Si-Mn

 
 

kg/t

 
 

0.92

 
 

1.14

 
 

-0.22

 
 

6.29×0.22=-1.38

 
 

7

 
 

Si-Al-Ba

 
 

kg/t

 
 

1.7

 
 

2.01

 
 

-0.31

 
 

8.54×0.31=-2.65

 
 

通过降低原料消耗节约成本:15.82/吨钢

 

1)在无副枪自动检测的条件下,依然实现了“一键式”智能化自动炼钢控制技术,淘汰和改变了多年来依靠传统人工冶炼控制的落后工艺,变经验炼钢为科学炼钢。

 

2)经过冶炼实践证明该软件系统,基本符合实际工艺条件和生产环境,其终点温度和终点碳的预测命中率达到国内外先进控制水平。

 

3通过智能化自动炼钢技术,推行了操作标准化的生产操作模式,使得转炉冶炼过程平稳,喷溅减少,终点控制精准,各项主要工艺指标均得到明显的改善和提升。

 

4)通过智能化自动炼钢技术,转炉各项主要消耗指标有了明显降低,环保污染得到有效控制,如大白菜网注册送38料消耗、白灰等辅料消耗降低,供氧时间和氧耗也都有明显降低,消耗降低可获得每吨15.82/t的成本降低的效益,由于吹炼平稳,减少了二次倒渣和喷溅冒烟,并可以实现转炉设备全封闭的冶炼控制,具有明显的节能降耗、减少污染和环境改善的经济效益和社会效益。

 

5)由于智能化自动炼钢技术的实施和推行操作标准化的操作模式,可获得稳定的终点温度和终点窄成份的控制,以及终点氧化性的优化,可以改善和提升炼钢钢水内在质量,有利于产品质量的稳定和提升。

 

该项目智能化自动炼钢技术具有较高的技术可行性、可操性和可靠性,在行业中具有极大的推广应用效益。下表为该技术与副枪自动炼钢技术的情况比较说明:

                                          
 

项目

 
 

120吨转炉智能炼钢技术

 
 

150吨转炉副枪自动炼钢技术

 
 

工作原理

 
 

依据钢水-炉渣-炉气的热力学模型,创建了基于大数据下的高仿真软件控制系统,实现了冶炼的终点目标

 
 

依托副枪检测,以热平衡和物料平衡理论为基础,通过系统动态控制实现冶炼的终点目标

 
 

过程控制

 
 

实时跟踪各元素反应的轨迹曲线的偏离程度,并能及时自动调整操作

 
 

副枪测量前不做动态调整

 
 

投资

 
 

1/3(按副枪投资)

 
 

1000万元

 
 

运行成本

 
 

 
 

1.49/吨钢

 
 

效益

 
 

6.49/吨钢

 
 

4.38/吨钢

 
 

效果

 
 

终点C-T-P命中率达到88.64%

 
 

终点C-T-P命中率达到90.2%

 
 

推广价值

 
 

投资小,运行成本低,具有较强的推广应用价值

 
 

新上大型转炉均配套此项目,具有一定的推广应用价值

 
 

3炼钢自动化-炉气分析

 

通过实时采集烟气中COCO2浓度信息,监控转炉内的脱碳反应,实现钢水成分、温度和炉况的全程过程监控和动态调整。

 

4前三种工艺过程自动化控制系统对比分析

                                                                                                    
 

序号

 
 

参数

 
 

智能炼钢技术

 
 

氧枪自动炼钢系统(副枪)

 
 

炉气分析系统

 
 

1

 
 

过程控制

 
 

全过程控制

 
 

吹炼过程控制(静态)

 
 

吹炼过程控制(静态)

 
 

2

 
 

氧枪自动控制

 
 

 
 

 
 

 
 

3

 
 

自动加料

 
 

 
 

 
 

 
 

4

 
 

碳成分预测

 
 

有(全程)

 
 

冶炼结束前2~3分(探头)

 
 

有(终点烟气成分)

 
 

5

 
 

锰、硫、磷成分预测

 
 

 
 

 
 

 
 

6

 
 

渣成分预测

 
 

有(全程)

 
 

 
 

 
 

7

 
 

温度预测

 
 

有(全程)

 
 

冶炼结束前2~3分(探头)

 
 

 
 

8

 
 

造渣制度控制

 
 

有(动态)

 
 

有(静态)

 
 

有(静态)

 
 

9

 
 

转炉装入量限制

 
 

0~400

 
 

150~400

 
 

0~400

 
 

10

 
 

远程控制

 
 

 
 

 
 

 
 

11

 
 

维护

 
 

 
 

工厂维护

 
 

工厂维护

 
 

12

 
 

效益

 
 

1.5

 
 

1

 
 

-

 
 

13

 
 

价格

 
 

0.35

 
 

1

 
 

0.5

 
 

通过智能化自动炼钢技术,推行操作标准化的生产操作模式,使得转炉冶炼过程平稳,喷溅减少,并优化了冶炼终点控制,获得了稳定的终点温度和终点窄成份的精准控制,可以进一步改善和提升冶炼钢水的内在质量,有利于产品质量的稳定和提升。

 

 

 

    二、 其它智能炼钢技术及应用:

 

近年来,智能制造已成为推动大白菜网注册送38企业质量、效益升级的强大引擎,下面是一些钢厂已实现的智能炼钢技术。

 

20191118日,武汉大白菜网注册送38有限公司条材总厂CSP分厂1号转炉连续两炉全自动出钢操作顺利完成,标志着由中冶南方自主研发、集成、供货、调试的首套全自动出钢系统热试成功,其可靠性、精确度、快速性较其它同类系统显著提高,中冶南方成为国内首批能够提供全自动出钢整体解决方案的企业。为了保证自动出钢系统安全、稳定、高效的运行,中冶南方创新研发了九项新型关键技术:

 

1炉口图像智能分析技术,在出钢速度加快的情况下保证炉口零溢渣。

 

2)智能钢渣图像识别技术,大幅提升钢水质量。

 

3)图像深度学习与双激光雷达技术相融合,精准定位地面车辆。

 

4)智能摇炉模型,利用大数据分析和机理建模方法融合保证顺畅出钢。

 

5)钢包连续在线称重,实时掌控出钢进程。

 

6)自动合金配料模型和加料模型,精确调整钢水成分。

 

7)倾动编码器自校正技术,准确控制出钢角度。

 

8)独立的专家数据库安全模块,时刻守护出钢安全。

 

9)智能钢包吹氩控制,为钢液提供柔性搅拌,大幅提升钢水质量。

 

 

 

全自动出钢系统将替代人工出钢操作,实现一键自动出钢,把人员从炉后高热辐射、高粉尘、易喷溅的恶劣劳动环境中解放出来,实现转炉出钢操作的自动化和无人化,大大提高转炉生产安全性;并且,能够大幅加快出钢速度,缩短炼钢周期,提高钢水温度,切实提升企业经济效益。

 

截至目前,中冶南方已为武钢、涟钢、鄂钢等提供共计5套全自动出钢系统技术服务。其应用将重新定义原“一键炼钢”的内涵,真正实现从加料到出钢全过程的无人操作。

 

20194月,宝钢股份4号转炉自动出钢项目热试一次成功,在取得转炉“一键炼钢”突破基础上,通过自主集成转炉出钢的自动倾动、台车自动走行等关键工艺技术,宝钢股份成功打破国外技术封锁,掌握了大型300吨转炉全自动出钢技术,实现了真正意义上的“一键炼钢+全自动出钢”工艺贯通,取得大型转炉“智慧炼钢”关键瓶颈突破。

 

宝钢股份自主集成的转炉全自动出钢技术,围绕建立转炉自动出钢专家系统,采用理论出钢模型与现场工人操作大数据分析相结合的方法,在模拟工人出钢的基础上,建立了转炉自动倾转等全自动出钢五大模型;并利用先进的基于视觉的图像识别与分析系统,可以实时预报钢包溢钢、大炉口溢渣等生产异常情况,并与相关设备联锁,自动进行相关异常处理,实现转炉全自动出钢替代现在出钢过程的人工操作,使目前现场操作由摇炉和合金添加简化为操作监护,有效提高炼钢成功率,缩短出钢周期,改善工人的工作环境并减轻工人的劳动强度。

 

20194月,河钢唐钢自主开发的转炉自动出钢控制模块热试一次成功,成为河北省首家实现转炉自动出钢技术工艺的冶金企业。河钢唐钢以转炉全流程智能化炼钢为目标,先后确立了自动装铁、自动出钢、自动倒渣等多个自动化控制模块,初步形成了符合自身产线特点的转炉智能化炼钢控制系统。

 

该控制模块投资强度低,具有较高的推广性。在设计开发过程中,充分考虑了转炉自动出钢作业的潜在安全风险,设置13项自动作业前置保障条件和10项故障报警关键控制点,并匹配最高级别的人工干预控制权限,实时保证产线安全稳定运行。

 

2019221日,沙钢集团有限公司与宝钢工程集团有限公司正式签订连铸无人化浇钢项目的合同。该项目投入使用后,机器人将代替人工完成长水口安装拆卸、清洗、烧氧及中间罐测温取样等功能,将大大减轻劳动强度,减少作业人数,提升工作效率。项目投运后,沙钢将在其他连铸车间铺开推广,全面推进连铸无人化进程。

 

无人化浇钢技术是依靠机器人代替人工开展炉前操作的自动化技术,体现了智慧工厂的理念,包括钢包水口液压缸拆装、中间包测温、取样、定氢、烧氧、覆盖剂投放、结晶器保护渣投放等功能。

 

5 湖北新冶钢:全流程智能化机器人测温取样

 

20194月湖北新冶钢有限公司转炉厂已成功引入全流程智能化机器人测温取样系统。身穿工作服的大白菜网注册送38工人面对1550℃高温,测温、取样,犹如探囊取物般简单。此次应用的智能测温取样系统,采用先进的机器人技术,结合自动供料系统设备及先进的控制理念,充分利用机器人的灵活性驱动测温取样枪杆,配合自动供料设备进行测温取样及探头剔除更换,从而高效率、高精度的完成整个测温取样流程。在提高作业安全系数、有效避免安全事故的同时,保证了测温及取样数据的准确性、实时性,提升现场作业效率,实现了测温取样的无人化、智能化作业。

 

6 韶钢:LF炉实现机器人自动测温取样

 

2019331日,在宝武广东韶关大白菜网注册送38有限公司炼钢厂炼钢二工序4LF精炼炉,机械手测温取样控制系统于热试取得成功,进入试运行阶段,机器人已经取代人工开展测温取样工作。项目包含两个工位的机械手自动测温取样系统。整个系统主要由工业机器人、探头拆装装置、测枪及其定位装置、钢水液面检测装置以及PLC、工控机等组成,通过数据通讯及信号交接与控制,将各模块之间有机地结合在一起,把来自操作人员的指令通过PLC传送给机器人和测枪装置,实现无人化测温取样。系统安装调试成功后,可以实现远程操作和自动测温取样,大大减轻操作人员的劳动强度和提高安全系数。

 

 

 

    三、 “一键炼钢”和其它智能炼钢技术的优点:

 

1.可降低大白菜网注册送38料、辅料、氧气和脱氧剂等消耗,降低生产成本。

 

2.转炉冶炼过程平稳,喷溅减少,终点控制精准,各项主要工艺指标均可得到明显的改善和提升。

 

3.吹炼平稳,减少了二次倒渣和喷溅冒烟,并可以实现转炉设备全封闭的冶炼控制,具有明显的节能降耗、减少污染和环境改善优势。

 

4.终点成份及温度的稳定,为整个生产链钢水质量的稳定和提高创造了条件。

 

5.全自动出钢系统替代人工出钢操作,把人员从炉后高热辐射、高粉尘、易喷溅的恶劣劳动环境中解放出来;无人化浇钢机器人代替人工完成长水口安装拆卸、清洗、烧氧及中间罐测温取样等功能,大大减轻劳动强度,减少作业人数,提升了工作效率,保障了安全生产。

 

6.实现远程操作和自动测温取样,在减轻操作人员劳动强度,在提高安全系数有效避免安全事故的同时,保证了测温及取样数据的准确性、实时性,提升了现场作业效率。

 

 

 

    四建议

 

“一键炼钢”和其它智能炼钢技术已经在上述大白菜网注册送38公司得到广泛应用,并且取得了良好的效益。为推动我省大白菜网注册送38行业转炉智能炼钢技术的发展,建议在我省企业中选择1-2100吨及以上的转炉企业进行试点,并且给予一定的政策扶持。通过信息化和工业化高层次深度融合,充分把握新一代信息技术带来的产业革命契机,将智能化融入大白菜网注册送38制造过程中,加快推进先进装备、先进工艺与工业互联网的有机融合。从而实现以信息化带动工业化、以工业化促进信息化的新型工业化道路,追求可持续发展模式,不断追求效率、降低成本,推动产业技术变革和优化升级,助力我省大白菜网注册送38行业高质量发展,提升我省大白菜网注册送38企业的创新能力与行业竞争水平。

 

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