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突破高爐冶煉“黑箱”與鐵前成本優(yōu)化

2023-12-15 15:47:00

  以下文章來(lái)源于MEAI 冶智工研 ,作者M(jìn)EAI-L
 

  【創(chuàng)新技術(shù)之一】

  突破高爐“黑箱”:MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)及其實(shí)際應(yīng)用

  在高爐煉鐵領(lǐng)域,理解和控制高爐內(nèi)部的冶煉運(yùn)行狀態(tài)是確保高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行、提升生產(chǎn)效率和節(jié)能降耗的關(guān)鍵。然而,我們的理解多半依賴于常規(guī)的傳感器檢測(cè)或者傳統(tǒng)的高爐可視化方法,如爐頂成像、風(fēng)口攝像、激光測(cè)料面等。這些方法僅能提供間接的、表面的、有限的信息,使我們的洞察力停留在高爐黑箱的外部。MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)打破了這種限制,使我們能深入到高爐的"黑箱"之中,全方位、全景深地揭示高爐冶煉過(guò)程的內(nèi)在機(jī)理。

  一、全新的視角:全三維高爐冶煉過(guò)程可視化

  MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng),充分利用了高爐常規(guī)的溫度、流量、壓力傳感器、爐頂紅外熱成像等常規(guī)檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)以及高爐冶煉工藝數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)全爐進(jìn)行精細(xì)化的三維建模,這套系統(tǒng)能夠?qū)⒏郀t冶煉工藝機(jī)理與人工智能技術(shù)深度融合,實(shí)現(xiàn)全三維高爐冶煉過(guò)程的可視化動(dòng)態(tài)跟蹤。

  二、系統(tǒng)的五大創(chuàng)新模塊

  MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)的精髓在于其五大核心模塊,以業(yè)界最高技術(shù)規(guī)格進(jìn)行深入研發(fā):

  1、全三維操作爐型、爐墻結(jié)厚及渣皮形貌

  2、全三維布料料層分布

  3、全三維軟熔帶分布形貌

  4、全三維爐缸侵蝕形貌及保護(hù)層分布

  5、全三維煤氣流場(chǎng)分布

  以上五大模塊互為支撐,除了這五大模塊以外,還有一些改進(jìn)的工藝模型作為輔助,共同構(gòu)成了一個(gè)全面、立體的高爐冶煉過(guò)程揭示體系,共同揭示了高爐當(dāng)前的冶煉狀況,讓操作者能夠360度立體直觀地了解高爐內(nèi)的冶煉過(guò)程,并為高爐下一步操作提供全三維量化依據(jù),以便進(jìn)行精確的操作調(diào)劑。

  三、實(shí)踐的檢驗(yàn):應(yīng)用案例和驗(yàn)證

  MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)中的部分模塊已在實(shí)際生產(chǎn)中陸續(xù)得到了應(yīng)用和驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用實(shí)踐,全三維模型的結(jié)果和實(shí)際情況吻合度非常高,這得益于良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、精細(xì)化的建模及優(yōu)異的智能模型算法,使得三維模型結(jié)果在細(xì)節(jié)和全局上都無(wú)限接近真實(shí)狀況。以下是一些實(shí)際應(yīng)用案例視頻,以便您對(duì)我們的系統(tǒng)有更深入、更直觀的認(rèn)識(shí)。

  四、全新定義的高爐可視化

  MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)重新定義了高爐可視化,它不僅提供了一種全新的視角來(lái)理解和掌握高爐冶煉過(guò)程,也為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行提供了強(qiáng)大的輔助分析功能。對(duì)冶金煉鐵行業(yè)而言,這套系統(tǒng)的出現(xiàn)無(wú)疑是一種革新,它將幫助我們更好地理解高爐冶煉過(guò)程,優(yōu)化操作,提升產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)行業(yè)的科技發(fā)展。

  五、未來(lái)展望

  MEAI高爐冶煉過(guò)程全三維可視化在線輔助分析系統(tǒng)是高爐可視化技術(shù)的重大突破,它提供了我們以前無(wú)法得到的、全方位、深度的洞察。隨著這種技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,我們期待在未來(lái)看到更加智能化、自動(dòng)化的高爐操作,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“高爐專(zhuān)家診斷”,為煉鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

  【創(chuàng)新技術(shù)之二】

  MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng):降低鐵前成本的強(qiáng)大工具

  當(dāng)今的鋼鐵工業(yè)生產(chǎn),如何有效地降低成本和提高效率是所有企業(yè)都必須面對(duì)的重要挑戰(zhàn)。MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng),其核心是由MEAI團(tuán)隊(duì)基于人工智能技術(shù)和鐵前配料工藝研究的深度融合,歷經(jīng)多年研發(fā)而成的一套專(zhuān)門(mén)用于鐵前領(lǐng)域優(yōu)化配料的強(qiáng)大模型算法,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的鐵前“一體化”多方案智能優(yōu)化配料。這個(gè)系統(tǒng)為企業(yè)提供了一種強(qiáng)大的降本增效的解決方案,為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

  一、系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

  MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  深度融合人工智能技術(shù):系統(tǒng)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期生產(chǎn)積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,能夠量化各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重分配比例,自動(dòng)生成客觀的評(píng)價(jià)體系。基于鐵前各工藝段配料工藝與人工智能技術(shù)深度融合,研發(fā)了一套專(zhuān)門(mén)用于鐵前配料優(yōu)化的強(qiáng)大模型算法,打破了傳統(tǒng)局限,大大拓展了配料的思路,為鐵礦粉采購(gòu)及各工藝段的配料優(yōu)化提供了有力的支撐,幫助企業(yè)降低成本。

  強(qiáng)大的預(yù)測(cè)功能:系統(tǒng)基于燒結(jié)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際過(guò)程數(shù)據(jù)的積累,能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)礦質(zhì)量的大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),并在智能優(yōu)化配料中實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦質(zhì)量的目標(biāo)控制。這種預(yù)測(cè)能力,不僅可以幫助企業(yè)提前做好生產(chǎn)準(zhǔn)備,降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),也能進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,降低成本。

  一體化多方案智能優(yōu)化配料:系統(tǒng)能夠根據(jù)各工藝段的要求,既能實(shí)現(xiàn)各獨(dú)立工藝段的多方案優(yōu)化配料推薦,也可以基于高爐終端的工藝要求實(shí)現(xiàn)一體化多方案優(yōu)化配料推薦,同步給出多種“混勻-燒結(jié)-高爐”的一體化配料優(yōu)化方案,同時(shí)確保高爐爐料結(jié)構(gòu)合理性,實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比預(yù)配料,有效降低鐵水成本。

  強(qiáng)大的擴(kuò)展性和適應(yīng)性:MEAI系統(tǒng)具有強(qiáng)大的擴(kuò)展性和適應(yīng)性,無(wú)論是面對(duì)嚴(yán)苛的條件,還是復(fù)雜的控制目標(biāo),甚至是用戶的個(gè)性化需求,系統(tǒng)都能夠靈活應(yīng)對(duì),提供滿足需求的優(yōu)化方案。這種高度的靈活性和適應(yīng)性,使得該系統(tǒng)能夠在各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中發(fā)揮出強(qiáng)大的效能。

  降低人員經(jīng)驗(yàn)要求:MEAI系統(tǒng)對(duì)于崗位人員經(jīng)驗(yàn)要求大幅度降低,實(shí)現(xiàn)“零門(mén)檻”。這意味著,即使是沒(méi)有專(zhuān)業(yè)背景的操作員,也能夠快速上手并有效運(yùn)用這個(gè)系統(tǒng),從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

  二、系統(tǒng)功能模塊

  在MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng)中,各個(gè)功能模塊都有其獨(dú)特的作用,共同構(gòu)成了一個(gè)完整的優(yōu)化配料解決方案。

  在線數(shù)據(jù)采集及原料信息數(shù)據(jù)庫(kù)模塊:負(fù)責(zé)完成原料信息數(shù)據(jù)的在線采集,并建立鐵前原料資源數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)將包含所有關(guān)于原料的信息,為后續(xù)的配料優(yōu)化提供了重要的數(shù)據(jù)支持。

  新型鐵礦粉評(píng)價(jià)體系:基于人工經(jīng)驗(yàn)權(quán)重的評(píng)價(jià)功能,以及基于評(píng)價(jià)權(quán)重智能挖掘的評(píng)價(jià)功能,為鐵礦粉的評(píng)價(jià)提供了全新的評(píng)價(jià)體系。這個(gè)體系能夠從用戶對(duì)原料使用效果的經(jīng)驗(yàn)中,通過(guò)智能數(shù)據(jù)挖掘,量化各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重分配比例。

  鐵前配料核算體系模塊:負(fù)責(zé)混勻配料核算、燒結(jié)配料核算、高爐配料核算以及一體化配料核算。這些模塊的核算功能主要替代現(xiàn)場(chǎng)EXCLE人工核算,并提供更強(qiáng)的核算功能,確保核算的準(zhǔn)確性,有效避免人為錯(cuò)誤。

  多方案智能優(yōu)化配料體系:這是系統(tǒng)的核心,它提供了一系列既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的優(yōu)化配料模塊和功能,既能滿足單一工藝段的配料優(yōu)化需求,也能滿足鐵前一體化配料優(yōu)化的需求,最終目標(biāo)是打破傳統(tǒng)配料局限性,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化配料,即在保證質(zhì)量的前提下,通過(guò)自動(dòng)生成的多種優(yōu)化配料方案,有效地降低成本。功能包括:

 ?。?)混勻配料多方案優(yōu)化:系統(tǒng)能夠提供多種混勻配料的優(yōu)化方案,滿足不同的生產(chǎn)需求并降低混勻料成本。

 ?。?)燒結(jié)配料多方案優(yōu)化:根據(jù)燒結(jié)過(guò)程的特點(diǎn)和需求,系統(tǒng)能夠提供多種燒結(jié)配料的優(yōu)化方案,降低燒結(jié)成本。

 ?。?)高爐配料多方案優(yōu)化:考慮到高爐生產(chǎn)的特殊性,系統(tǒng)能夠貼合當(dāng)前生產(chǎn)狀況提供多種可執(zhí)行的高爐配料優(yōu)化方案,有效降低鐵水成本。

 ?。?)燒結(jié)礦質(zhì)量預(yù)測(cè):通過(guò)對(duì)燒結(jié)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析和學(xué)習(xí),系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)燒結(jié)礦的質(zhì)量,為配料優(yōu)化提供參考。

 ?。?)一體化多方案智能優(yōu)化配料:系統(tǒng)能夠貼合混勻、燒結(jié)、高爐的實(shí)際生產(chǎn)情況,提供一體化的多方案優(yōu)化配料方案。這些方案都基于各工藝段設(shè)定的目標(biāo),通過(guò)強(qiáng)大的人工智能模型算法自動(dòng)生成,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“一體化”優(yōu)化配料,打破傳統(tǒng)的配料局限,為操作者提供更多的配料思路和優(yōu)化方案選擇。

  三、系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證

  該系統(tǒng)已在多家鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用試算(部分試算案例如下圖所示),應(yīng)用試算采用現(xiàn)場(chǎng)人工配料單對(duì)應(yīng)的原燃料數(shù)據(jù),錄入系統(tǒng)后按照相同的目標(biāo)要求進(jìn)行優(yōu)化配料,確定符合當(dāng)前生產(chǎn)狀況可執(zhí)行的方案,并與人工配料成本進(jìn)行比較,確定成本優(yōu)化空間,實(shí)際應(yīng)用情況總結(jié)如下:

  系統(tǒng)所提供的多種配料優(yōu)化方案中,會(huì)包含現(xiàn)場(chǎng)料單的配料方案(或非常接近),同時(shí)系統(tǒng)會(huì)提供很多更優(yōu)方案;

  與人工配料方案成本相比,系統(tǒng)所獲得的優(yōu)化配料方案可提供不同幅度的成本優(yōu)化空間,這取決于配料人員的水平;

  無(wú)論配料人員水平多高,系統(tǒng)一定會(huì)提供出比人更優(yōu)化的方案;

  大部分配料崗位人員容易產(chǎn)生天然抵觸,該系統(tǒng)是用于幫助配料人員打破傳統(tǒng)局限,有效降低成本的工具,是未來(lái)趨勢(shì),應(yīng)該積極擁抱新技術(shù)、利用新技術(shù)產(chǎn)生效益。

  

  

  

  

  

  根據(jù)某鋼鐵廠的實(shí)際應(yīng)用反饋,噸鐵成本可降低2到4元,隨著不斷深入應(yīng)用和功能升級(jí)完善,期待該系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。

  四、結(jié)論

  總的來(lái)說(shuō),MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng)通過(guò)各個(gè)功能模塊的協(xié)同工作,為鋼鐵企業(yè)提供了一種全面、高效的鐵前配料優(yōu)化解決方案,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“一體化”多方案智能優(yōu)化配料。這個(gè)系統(tǒng)不僅能夠提高配料效率,打破傳統(tǒng)配料思維局限,更重要的是,它能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo),為企業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的支持。在未來(lái)的鋼鐵生產(chǎn)中,MEAI新型鐵前一體化多方案智能優(yōu)化配料系統(tǒng)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,幫助鋼鐵企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。

來(lái)源:世界金屬導(dǎo)報(bào)

編輯:溫曉霞

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