本報記者 王志

　　在6月13日~6月14日召開的由西馬克與首鋼股份聯(lián)合主辦的2019年全國煉鋼廠電氣自動化推介會上，西馬克中國公司總裁兼首席執(zhí)行官泰倫結(jié)合中國鋼鐵行業(yè)的形勢，談了對自動出鋼的看法。他認(rèn)為，與傳統(tǒng)出鋼模式相比，自動出鋼會更安全、更高效。

　　智慧煉鋼的機會

　　泰倫指出，中國鋼鐵企業(yè)開始從大規(guī)模粗放式的生產(chǎn)模式向高品質(zhì)、高質(zhì)量、高清潔的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。一方面，隨著廢鋼資源增加，中國的高爐煉鐵長流程模式會逐步轉(zhuǎn)向更智能、更清潔的電爐煉鋼方向發(fā)展；另一方面，在中國，轉(zhuǎn)爐煉鋼仍起主導(dǎo)作用。

　　北京首鋼股份有限公司煉鋼作業(yè)部副部長劉風(fēng)剛在致辭時表示，首鋼遷鋼秉承開放創(chuàng)新共享的理念，將遷鋼一年來的工作經(jīng)驗，以及與西馬克集團一起開發(fā)自動化、智能化產(chǎn)品的經(jīng)驗與同行分享。

　　“目前鋼鐵行業(yè)不但面臨全球產(chǎn)能過剩、原材料價格波動、貿(mào)易沖突、關(guān)稅壁壘等嚴(yán)峻的外部形勢，而且面臨著訂單多樣化、小型化及客戶需求提前預(yù)判等急迫的內(nèi)部挑戰(zhàn)。” 西馬克集團電氣自動化事業(yè)部煉鋼連鑄與環(huán)保部副總裁萊納·庫岑表示，“要應(yīng)對挑戰(zhàn)，鋼鐵企業(yè)就要做好經(jīng)濟成本、原料成本管理。”

　　自動化生產(chǎn)是鋼鐵企業(yè)降低成本的重要手段。目前，煉鋼企業(yè)自動化的程度不高，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆Ｎ黢R克集團開發(fā)的帶有工業(yè)4.0屬性的自動出鋼模型已經(jīng)在遷鋼成功投入運行。該模型不僅考慮了出鋼過程本身，也集成了大量的安全預(yù)防措施，確保在出鋼過程中，即使有意外情況發(fā)生，也可以保證人員及設(shè)備的安全。

　　不僅如此，西馬克集團還開發(fā)了不需要副槍就可以控制鋼液成分及溫度的轉(zhuǎn)爐煉鋼模型，以及可橫跨煉鐵、煉鋼、精煉區(qū)域不同工位間的全流程能源優(yōu)化和生產(chǎn)過程優(yōu)化模型等的全流程產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方案，為智能煉鋼提供全方位的支持。

　　傳統(tǒng)出鋼的局限

　　“傳統(tǒng)出鋼工藝智能化控制水平低，往往需要人工操作。人工出鋼不但存在操作環(huán)境高溫、多粉塵等安全風(fēng)險，而且存在操作人員差異大容易導(dǎo)致的出鋼質(zhì)量不穩(wěn)定等質(zhì)量問題。這些傳統(tǒng)出鋼工藝的缺陷一直困擾著鋼鐵行業(yè)。”劉風(fēng)剛表示。

　　萊納·庫岑指出，當(dāng)前鋼包流轉(zhuǎn)大部分是由人工進行操作。在流轉(zhuǎn)過程中，人們往往依據(jù)經(jīng)驗對鋼包進行選擇，在鋼廠規(guī)模過大、鋼包過多的時候就容易產(chǎn)生問題。有的操作工為了使鋼水溫度不至于過低，會在之前的每一個工序流程上故意上調(diào)出鋼溫度來達到上臺前溫度以適合澆鋼的要求，但多余的溫度損失和能量消耗將增加成本。

　　萊納·庫岑認(rèn)為，要解決這方面的問題可以從以下幾個方面入手。比如，鋼包的熱容及耐材信息要準(zhǔn)確，鋼包優(yōu)化的目標(biāo)溫度一定要合理，鋼包的使用率一定要合理，運輸時間也要準(zhǔn)確把握。這樣才可以達到增加產(chǎn)量的目的，同時減少能源消耗。

　　劉風(fēng)剛指出，自動出鋼控制理念能夠?qū)υO(shè)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，對異常情況做出反饋，保障自動出鋼始終能夠在安全的環(huán)境下運行，保證出鋼操作的穩(wěn)定與高效，滿足不同爐況、不同鋼種、不同工藝對出鋼序列的要求。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對出鋼狀態(tài)進行監(jiān)控，并利用圖像識別技術(shù)，對出鋼過程中的干擾進行甄別，并對自動出鋼程式做出優(yōu)化，最終達到自動出鋼、生產(chǎn)創(chuàng)效的目的。

　　自動化出鋼的條件目前成熟了么？答案是肯定的。目前，在冶金行業(yè)可以利用鋼包識別技術(shù)、激光定位、3D激光掃描等技術(shù)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。萊納·庫岑表示，西馬克的鋼包管理系統(tǒng)會把鋼包通過鋼包定位技術(shù)在正確的時間放在正確的位置上。這將最大限度地優(yōu)化生產(chǎn)流程，縮短加工時間；當(dāng)天車在最佳條件下運行時，也將減少磨損；明確的鋼包路徑和方式意味著安全性的提高。

　　煉鋼自動化需要很多輔助系統(tǒng)，如自動天車系統(tǒng)。有了自動天車系統(tǒng)，就可以擴展實現(xiàn)諸如鋼包運輸、兌鐵水、加廢鋼等工序的自動化。

　　此外，自動出鋼過程也需要智能機械手臂，從而取代員工進行測溫取樣。這樣，就可以通過結(jié)合鋼包流轉(zhuǎn)流程和自動加廢鋼兌鐵水的流程達到煉鋼自動化。

　　自動出鋼的優(yōu)勢

　　自動出鋼在業(yè)界備受關(guān)注。西馬克中國電氣自動化事業(yè)部副總裁石岱峰分析了出鋼的步驟，并介紹了應(yīng)用X-pact?自動化系統(tǒng)的自動出鋼過程和自動出渣過程。在自動出鋼的過程中，X-pact?自動出鋼會同步控制轉(zhuǎn)爐傾動位置，鋼包車位置、同時X-pact?自動出鋼還會組合控制合金溜槽鋼包加料、擋渣機溝擋渣。

　　據(jù)石岱峰介紹，X-pact?自動出鋼系統(tǒng)的組成為鋼渣車、擋渣機構(gòu)、合金溜槽、轉(zhuǎn)爐傾動、鋼包車帶稱重、爐襯輪廓測量、攝像頭系統(tǒng)、下渣檢測系統(tǒng)、激光測距儀、PLC（可編程邏輯控制器）、無線面板（選項）、操作臺等。X-pact?自動出鋼具有減少下渣量、縮短出鋼時間、鋼包加合金成分均勻化、最小化人員配置、改善工作環(huán)境與人員安全、增加復(fù)用性、減小齒輪箱壓力、提高收得率等優(yōu)點。

　　如何保證出鋼過程中的安全性？如果轉(zhuǎn)爐的環(huán)境不理想，那么會導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中部分傳感器被燒毀。X-pact?的系統(tǒng)針對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)情況，在信號正常時 ，采用正常的生產(chǎn)模式，在部分傳感器的信號有問題的時候，則會觸發(fā)相應(yīng)的生產(chǎn)模式，同時還有確保安全出鋼的措施。要是生產(chǎn)發(fā)生問題，最先確保的是安全，例如出鋼過程中發(fā)生了溢鋼，轉(zhuǎn)爐會馬上停下，看情況決定下一步是繼續(xù)出鋼還是進行安全保障。為了保障安全生產(chǎn)，西馬克設(shè)計了3種不同類型的出鋼模式，系統(tǒng)會獲得轉(zhuǎn)爐出鋼的出鋼重量數(shù)據(jù)。如果現(xiàn)場信號都正常，系統(tǒng)的模型就會根據(jù)出鋼口爐襯的侵蝕情況和鋼水靜壓力，計算出鋼水正常進入鋼包的轉(zhuǎn)爐出鋼角度。當(dāng)轉(zhuǎn)爐可用信號減少時，可以使用基于出鋼重量的參考曲線控制出鋼的角度。當(dāng)鋼包車稱重信號不可用時，可以使用基于出鋼時間的參考曲線控制出鋼角度。對于爐口溢鋼渣或者鋼水的情況，操作人員則可以通過攝像頭檢測，在確保安全的同時將出鋼工序進行下去。

　　《中國冶金報》（2019年06月27日 03版三版）