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为生产插上腾飞的翅膀
——安钢“灰体光谱数字化”炼钢系统应用纪实

2019-08-08 09:05:00     作者:

  本报通讯员 张青林

  2019年初以来,安钢集团第二炼钢厂的炼钢生产呈现出稳定、快捷、高效的发展态势。特别是在产量强劲增长的同时,没有出现“萝卜快了不洗泥”式的质量滑坡和指标下降现象,关键技术经济指标显著优化。

  截至今年6月底,该厂品种钢合格率达到100%,钢铁料消耗达到1057.85千克/吨,硅锰比合格率达到95.65%,工序能耗为36.64千克标准煤/吨,终点碳消耗、溅渣合格率、合金成本等多项指标均创该厂炼钢历史最好纪录。

  这一切都得益于该厂多年来持续不断加强新技术开发应用,为炼钢生产插上了腾飞的翅膀。该厂参与研发的首套能够在炼钢现场成功应用的C(碳)、T(温度)在线实时动态检测系统——“灰体光谱数字化”炼钢系统,就是其中一项典型的新技术应用范例。

  科技追求不停歇

  一直以来,安钢第二炼钢厂不断寻求技术创新和突破,先后自主研发了国内领先的物流跟踪系统,填补国内空白的连铸坯定重切割系统、连铸自动化应用技术等,通过一系列科技创新实现了技术经济指标的持续优化,综合经济效益大幅提升。

  近年来,该厂又将科技创新的目光聚焦在转炉冶炼过程的参数控制方面。从世界范围来看,目前大多数转炉,特别是中小型转炉的冶炼过程控制,仍采用人工判断法。

  受固有的主观因素和个体差异的影响,人工判断不可避免会产生误差,增加正规彩票网站app质量的不稳定性,造成能源、材料、劳动力的巨大浪费,阻碍产能的有效发挥和钢水质量的提升。现有的一些控制系统,诸如:炉气分析动态控制、冶炼噪声分析、光信息控制、图像分析等,由于命中率低、工人劳动强度大、设备体积大且成本高、维护费用昂贵、近炉高温区域正规彩票网站app寿命短等原因,仅能在小范围内适用,无法进行工业化推广。因此,研发一种成本低廉、简单可靠,能够取代人工判断法,能够适应炼钢现场高温环境的实时在线测量控制系统,是国内外转炉炼钢正规彩票网站app亟须解决的难题。

  科技研发解难题

  安钢第二炼钢厂自身虽有丰富的实践经验,但在先进科技设备方面仍有所欠缺。因此,该厂积极与专业技术院校进行合作,经过多方考察验证,最终决定与南京理工大学联手,共同进行“灰体光谱数字化”参数实时检测项目的开发。“灰体光谱数字化”技术可以在转炉冶炼过程中,实时检测碳、磷、硫、温度等主要参数,是科技部863计划项目的研究成果。南京理工大学在“灰体光谱数字化”方面的研究起步早,研究项目基本成形。

  新技术以大数据、工业智能化多模块为基础,以光谱合成等多技术集成为手段,可实现远距离非接触式检测。由于关键设备远离转炉高温区域,该系统抗干扰性强,能适用于所有转炉炼钢环境,并且测量精度高、动态范围大,能在线动态实时显示冶炼过程C、T数据,为炼钢全过程提供直接指导,为智能化炼钢提供关键性技术支撑。值得一提的是,该系统设备成本低廉,为一次性投入,无任何维护费用。

  2015年6月底,安钢第二炼钢厂与南京理工大学正式签订开发协议;当年8月份,项目初步上线运行。初试期间,双方根据现场采集的数据和安装位置的变化,数次调整测温数据、改进测温算法,至2016年12月份,各项技术指标全部达到或优于协议要求,完全实现预期目标。该系统应用之后,不仅提高了炼钢产量,降低了原料成本,而且提高了钢水质量,具有显著的经济效益和广泛的社会效益。

  该项炼钢新技术在安钢第二炼钢厂首次实现工业化应用,首次实现了转炉炼钢过程碳、硫、磷、温度等参数非接触式在线实时动态检测,可完全取代人工判断,有着广阔的应用前景。

  对于目前国内120吨级以上转炉来说,副枪是标配,技术成熟,终点命中率较高。但是,利用副枪只能实现炼钢过程的终点控制,无法实现冶炼全过程连续监控,并且副枪探头为一次性消耗品,增加成本,不利于节能减排。“灰体光谱数字化”技术的工业化应用可望辅助甚至取代副枪等测试手段,一次投入,长期使用,将促进世界炼钢行业节能减排、提高效率、降低成本、提高质量,意义重大。

  科技炼钢显神威

  2017年3月份,该项目正式通过技术部门验收。为使科技创新项目尽早发挥效能,安钢第二炼钢厂及时组织职工进行适应性技术培训,并针对项目技术指标在实际生产中的应用效果,随时修订完善相关工艺技术操作规程;技术人员坚持跟班进行指导,随时解决冶炼过程中遇到的问题。经过1年多的磨合应用,科技与生产的契合度日臻完美,传统的人工经验判断方法逐渐被取代。

  2018年下半年,该厂科技炼钢的效能开始发挥出来,带动生产指标持续优化。与2017年同期相比,终点碳提高约0.02%,一倒率由之前的68%提高到82%,散装料消耗吨钢降低8千克~10千克,合金料消耗吨钢降低1千克~2千克。据测算,终点碳每提高0.01%,吨钢合金成本降低约1.15元,仅此一项该厂每年就可多创效300多万元。

  2019年初以来,随着钢铁市场的好转,该项新技术成为助力该厂主要冶炼指标实现飞跃的关键技术,受到一线炼钢人员的大力追捧。该项新技术对炼钢过程中碳、硫、磷等各种元素含量和温度的实时检测,使转炉出钢时间的把控更加精确,有效节约了吹炼时间,极大地推动了转炉产能的发挥。在推动产能发挥、实现增产创效的同时,该项新技术还可对钢水成分和质量进行精准控制,促使正规彩票网站app质量大幅提升。此外,冶炼过程各种参数的实时动态检测,也极大地减轻了冶炼人员的劳动强度,节省了人工成本。

  《中国冶金报》(2019年08月08日 03版三版)

来源:中国冶金报-正规彩票网站app

编辑:宋玉铮

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