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科技賦能 為“智造”注入強(qiáng)勁動力——唐鋼新區(qū)流程優(yōu)化和智能化運(yùn)行項(xiàng)目開展一年回眸

2022-09-07 09:55:00

  進(jìn)熱軋脫硫站平均鐵水溫度比課題開展初期提高25℃;鐵水包周轉(zhuǎn)率從2.4次/天提高到3.0次/天以上;板坯熱裝平均溫度比課題開展初期提高79℃;以7月份產(chǎn)量和品種結(jié)構(gòu)測算,單月降本約1898萬元。
  日前,河鋼集團(tuán)關(guān)于“唐鋼新區(qū)流程優(yōu)化和智能化運(yùn)行項(xiàng)目”(下簡稱“項(xiàng)目”)階段匯報(bào)會在北京舉行,一組組成果數(shù)據(jù)令在場人員喜悅和振奮。
  項(xiàng)目正式啟動一年來,經(jīng)過各方協(xié)同推進(jìn)、共同努力,打造世界級新一代全流程智能工廠典范的目標(biāo)更明、信心更滿,依靠科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先的道路,河鋼人走得愈發(fā)篤定、鏗鏘。
  強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,致力于打造行業(yè)標(biāo)桿
  隨著時代發(fā)展,中國鋼鐵工業(yè)面對資源能源供給、實(shí)現(xiàn)低碳綠色、保護(hù)環(huán)境生態(tài)、融合信息化、智能化技術(shù)等諸多挑戰(zhàn)。中國工程院院士殷瑞鈺深入思考鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢,提出了一個新的冶金學(xué)科學(xué)術(shù)領(lǐng)域——冶金流程工程學(xué)。新的理論體系將冶金學(xué)的知識上升和拓展到流程層次,站在工程科學(xué)的立場上打通制造流程。此外,他對工程哲學(xué)的研究也取得了豐碩成果。
  向海圖強(qiáng),唐鋼新區(qū)作為踐行新發(fā)展理念、推動河鋼集團(tuán)轉(zhuǎn)型升級高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)示范項(xiàng)目,擁有一流的流程、裝備、信息化和人才基礎(chǔ)。河鋼集團(tuán)黨委書記、董事長于勇明確指出,把唐鋼新區(qū)打造成代表中國鋼鐵工業(yè)乃至世界鋼鐵工業(yè)先進(jìn)水平的技術(shù)高地、創(chuàng)新高地、產(chǎn)品高地、智能制造高地和綠色發(fā)展高地。
  一個秉承“科技興邦”的前沿科學(xué)理論,一個傳承“鋼鐵報(bào)國”的“未來工廠”,一經(jīng)攜手,便注定譜寫出精彩篇章。
  去年4月,河鋼集團(tuán)與中國鋼研科技集團(tuán)簽署《唐鋼新區(qū)流程優(yōu)化與智能化運(yùn)行項(xiàng)目合作協(xié)議》,決定與殷瑞鈺院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)手推動中國鋼鐵工業(yè)智能化發(fā)展。9月,項(xiàng)目正式啟動,各項(xiàng)工作有序展開——
  統(tǒng)一思想,凝聚合力。多次召開交流會、協(xié)調(diào)會,項(xiàng)目各方深刻理解項(xiàng)目實(shí)施重要意義,河鋼集團(tuán)站在引領(lǐng)全行業(yè)智能化發(fā)展的高度做頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃,唐鋼把項(xiàng)目提升到整個公司戰(zhàn)略層面上進(jìn)行安排部署。
  深入調(diào)研,充分交流。殷瑞鈺院士帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),深入開展課題準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)工作,6個月內(nèi)開展了2套問卷調(diào)查、5次現(xiàn)場調(diào)研和1次運(yùn)行實(shí)績數(shù)據(jù)分析。
  明確方向,細(xì)化任務(wù)。明確方向目標(biāo)、關(guān)鍵問題、技術(shù)路線和研究內(nèi)容,在總體設(shè)計(jì)協(xié)同、工藝優(yōu)化、界面優(yōu)化和動態(tài)調(diào)度、質(zhì)量優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析平臺等5個層面設(shè)置7個課題。
  加強(qiáng)管理,完善架構(gòu)。成立項(xiàng)目指揮部,河鋼集團(tuán)副總經(jīng)理王新東擔(dān)任總指揮,唐鋼班子成員上場督陣。集中優(yōu)勢資源,設(shè)5個專業(yè)組,支撐項(xiàng)目運(yùn)行,解決關(guān)鍵問題;設(shè)7個項(xiàng)目經(jīng)理部,具體實(shí)施項(xiàng)目課題。
  各司其職,高效協(xié)同。中國鋼研專家團(tuán)隊(duì)和唐鋼各部門專業(yè)技術(shù)人員共同開始了現(xiàn)場業(yè)務(wù)調(diào)研和技術(shù)攻關(guān)。唐鋼每周組織課題調(diào)度會,并制定雙周滾動計(jì)劃;中國鋼研每周向殷瑞鈺院士作專題匯報(bào);河鋼集團(tuán)每月組織項(xiàng)目推進(jìn)會,協(xié)調(diào)解決問題,管控課題進(jìn)度和質(zhì)量。
  創(chuàng)新引領(lǐng),鍛造產(chǎn)線“頂端對話”硬實(shí)力
  初秋的唐鋼新區(qū)碧空如洗,藍(lán)天下一列拉著鐵水包的火車從唐鋼煉鐵3號高爐爐下緩緩駛出。技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)密切跟蹤著鐵水運(yùn)輸過程每個作業(yè)環(huán)節(jié):火車準(zhǔn)時到,鐵水進(jìn)入熱軋脫硫站的溫度達(dá)到1395℃。項(xiàng)目攻關(guān)以來,該指標(biāo)平均值較攻關(guān)初期提高25℃,經(jīng)測算,實(shí)現(xiàn)噸鋼成本降低7.44元。
  “唯有科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步,才是企業(yè)發(fā)展的靈魂?!碧其撋羁汤斫夂愉摷瘓F(tuán)技術(shù)升級新發(fā)展階段的戰(zhàn)略目標(biāo),明確發(fā)力點(diǎn):“依托項(xiàng)目,學(xué)習(xí)國際一流的工藝技術(shù)和先進(jìn)理念,積極推進(jìn)工藝創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,破解產(chǎn)線難題,鍛造與一流企業(yè)同臺競爭的硬實(shí)力?!?/div>
  項(xiàng)目凝聚了殷院士多年的理論研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),抓住了制約唐鋼新區(qū)流程優(yōu)化與智能化運(yùn)行水平提升的關(guān)鍵問題,其“靶心”在產(chǎn)線。瞄準(zhǔn)“靶心”,精準(zhǔn)發(fā)力。各課題組按需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、開發(fā)測試、功能上線的項(xiàng)目流程制定了詳細(xì)的工作計(jì)劃。
  界面優(yōu)化、動態(tài)調(diào)度是智能化運(yùn)行關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煉鐵—煉鋼界面優(yōu)化和動態(tài)調(diào)度課題組為了給鐵水“保溫”下足了功夫。從高爐出鐵控制技術(shù)研究到鐵水溫度波動因素分析,從建立溫度預(yù)測模型到界面物質(zhì)流匹配模式優(yōu)化,唐鋼生產(chǎn)制造部副部長馬新光與課題組成員一道,進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)分析,并一遍遍推演、模擬、試驗(yàn)。
  看似尋常最奇崛,成如容易卻艱辛。面對全新的“一包到底”生產(chǎn)組織模式、全新的鐵運(yùn)線路,唐鋼生產(chǎn)制造部調(diào)度指揮中心主任陳鴻斌多次與專家交流,針對8個運(yùn)行場景與2個應(yīng)急場景,進(jìn)行了為期一個月的鐵包周轉(zhuǎn)全流程模擬。那段時間,他跟隨機(jī)車跑遍了鐵路沿線的每一個角落,鞋子穿壞了3雙,機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)記滿了本子……
  克服多個難題,課題組最終確立了煉鐵—煉鋼界面包括出鐵、爐下配包、接鐵、空重包組列等在內(nèi)的綜合運(yùn)行工藝規(guī)則庫,實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)躍進(jìn)、成本降低。
  板材煉鋼區(qū)段“一對一”層流協(xié)同運(yùn)行課題,涉及鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐煉鋼、鋼水精煉、連鑄等多個工序環(huán)節(jié),全流程、系統(tǒng)性和跨部門協(xié)同在課題推進(jìn)中亦十分重要。
  唐鋼熱軋事業(yè)部副部長張軍國帶領(lǐng)課題組與殷瑞鈺院士團(tuán)隊(duì)密切配合,梳理各工序工藝技術(shù)條件,發(fā)現(xiàn)大型轉(zhuǎn)爐冶煉周期長是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的難點(diǎn)所在。
  為突破難點(diǎn),團(tuán)隊(duì)改進(jìn)作業(yè)步驟,改造氧槍噴頭,優(yōu)化工藝,自主開發(fā)轉(zhuǎn)爐一鍵式自動出鋼,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐周期穩(wěn)定控制在30分鐘以內(nèi),而國內(nèi)先進(jìn)鋼企200噸以上大型轉(zhuǎn)爐冶煉周期約為40分鐘。目前,該課題組初步建立了兩條剛性層流運(yùn)行專線,典型鋼種“一對一”層流專線率從攻關(guān)初期的38%提高到了66.3%。
  除鐵鋼界面區(qū)域、鋼區(qū)界面區(qū)域,鑄軋界面通過板坯排隊(duì)優(yōu)化,熱裝率也得到顯著改善,提高了15%。
  管中窺豹可見一斑。經(jīng)過一年多的攻關(guān),項(xiàng)目課題中期各項(xiàng)任務(wù)均已完成,需求分析及概要設(shè)計(jì)階段任務(wù)全部完成。各課題組以物質(zhì)、能量、時間、空間、信息“五維”為核心,從全流程視角進(jìn)行工序優(yōu)化和跨工序協(xié)同,各個工序、界面和流程的能量損失和物質(zhì)消耗得到明顯優(yōu)化。經(jīng)測算,全工序噸鋼成本降低31.94元。
  生根開花,匯聚建立新比較優(yōu)勢的核心力量
  項(xiàng)目的實(shí)施為唐鋼科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步工作注入了全新的理念,帶來了新的思維方式,以及新模式、新路徑。
  一年來,除收獲了降本增效的“真金白銀”,更多更深層次的改變也在悄然發(fā)生——
  思路更寬,眼界更廣。落實(shí)“把工程做到極致”的工程哲學(xué)理念,各單元對主工藝以外的細(xì)節(jié),研究得更加廣泛、深入和細(xì)致。職工主動統(tǒng)計(jì)各工序最小單元動作時間,并優(yōu)化各最小作業(yè)單元順序。鋼區(qū)動態(tài)調(diào)度課題開展后,天車作業(yè)區(qū)規(guī)范天車運(yùn)行的各動作點(diǎn)位,提高作業(yè)效率;通過改進(jìn)水口更換方法、細(xì)化和分解鋼包熱修微觀流程作業(yè)、推進(jìn)鋼包滑板多連滑等措施,大大縮短鋼包準(zhǔn)備時間。煉鋼調(diào)度室完善天車作業(yè)規(guī)程12項(xiàng),縮短空包待吊時間。
  密切協(xié)同,剛性連接。在冶金流程工程學(xué)的理論指導(dǎo)下,各工序摒棄“各自為戰(zhàn)”的思想,跨工序、跨部門或多工序、多部門協(xié)同工作,從工序生產(chǎn)、組織調(diào)度、運(yùn)維服務(wù)等整體協(xié)同更加密切、高效。通過開展鐵鋼區(qū)界面優(yōu)化攻關(guān),煉鐵與煉鋼之間的工序銜接更加緊密,鐵水包周轉(zhuǎn)率達(dá)到3.0次/天以上。
  固化標(biāo)準(zhǔn),管理精準(zhǔn)。運(yùn)用科學(xué)理論工具,將已經(jīng)確定的優(yōu)化工作納入到標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)文件中,實(shí)現(xiàn)工藝、生產(chǎn)模型與智能化軟件的充分融合,努力達(dá)到“管理靠制度規(guī)范、制度靠流程落地、流程靠系統(tǒng)固化”。
  開放環(huán)境,培養(yǎng)人才。項(xiàng)目實(shí)施過程中,企業(yè)為科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了全新的開放式環(huán)境,營造了崇尚技術(shù)進(jìn)步、尊重科技人才的濃厚氛圍,技術(shù)人員深度參與到智能制造的創(chuàng)建過程中。通過在課題中的摔打和磨練,企業(yè)培養(yǎng)了一批既懂工藝流程又懂信息化工作的復(fù)合型人才。
  殷瑞鈺院士為項(xiàng)目下步開展指明了方向:“智能化發(fā)展是新時代鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)大杠桿之一,是技術(shù)進(jìn)步的核心。智能化的定義是要構(gòu)建一個數(shù)字物理融合系統(tǒng),是一個系統(tǒng)性、全局性、開放動態(tài)性的命題。智能化系統(tǒng)必須是整體系統(tǒng)性、動態(tài)協(xié)同性、自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的大系統(tǒng)的智能化?!?/div>
  “項(xiàng)目的不斷推進(jìn)和取得的累累碩果更加堅(jiān)定了我們實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的信心!”唐鋼人更加信心滿滿,將依靠科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先,努力創(chuàng)建數(shù)字化智能化的未來工廠,打造“五個高地”、實(shí)現(xiàn)“五個一流”。
  渤海之濱,波濤陣陣。一個綠色化、智能化、品牌化的“鋼鐵巨人”正在昂首闊步,砥礪前行。(溫明)

來源:中國冶金報(bào)-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:張雨恬

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