在南京鋼鐵集團有限公司(以下簡稱“南京鋼鐵”)從常溫的原料運輸?shù)郊s1000℃的燒結(jié)、1500℃的煉鐵、可達1700℃的煉鋼、1100℃的軋鋼,溫度的變化見證了鋼鐵的煉成之路,高溫、高壓、重載等環(huán)境淬煉出好鋼同時也給生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝的運行和維護帶來諸多挑戰(zhàn)。
2023年南京鋼鐵攜手??低暢闪⒙?lián)合實驗室在皮帶運輸、燒結(jié)、焦化、高爐煉鐵、煉鋼等工序落地數(shù)字化產(chǎn)品和技術通過場景數(shù)字化,讓鋼鐵冶煉變得更安全、智能和高效,今天我們來看下《“智慧鋼鐵”煉成記 第一篇》。
01生產(chǎn)物料篇
2023年,南京鋼鐵鋼材產(chǎn)量超千萬噸,所消耗的煤、鐵礦等物料更是巨量,一個鐵礦粉料堆便可重達數(shù)萬噸。
為了運輸各類物料,南京鋼鐵600多條皮帶日夜不停,將它們準確、高效地運達至“目的地”。600多條皮帶如何能運得準、運得穩(wěn)?這既需要工作人員對物料的實時變化心中有數(shù),也需要保障皮帶的安全穩(wěn)定運行。
2023年以來,南京鋼鐵攜手??低?,通過毫米波截面掃描雷達、毫米波物位計雷達實時了解物料變化,開發(fā)并應用聽診光纖、智能皮帶監(jiān)測系統(tǒng)等數(shù)字化產(chǎn)品和技術,保障皮帶順利運轉(zhuǎn),讓物料運輸更加高效、準確和安全。
過去“晴天一身灰,雨天一身泥”
如今自動化、智能化遠程操作
每天,數(shù)萬噸物料被源源不斷地運達至南京鋼鐵,與此同時,鋼鐵冶煉過程中又在不斷地消耗物料,工作人員必須知道還剩多少物料,才能合理安排生產(chǎn)。如果對物料掌握不準確,會影響生產(chǎn)效率,甚至導致停產(chǎn)等事故。
眼前料場上鋪滿半個足球場、像個巨型“冰淇淋”的原料就是鐵礦粉。再過幾小時,它就會成為滾燙的鐵水,繼而加工成鋼水。而每次要運送出去多少,需要根據(jù)原料量和生產(chǎn)量進行配比,因此計算出這巨大數(shù)量的鐵礦粉體積至關重要。
過去這些露天堆放的原料主要依靠人工測量,工作人員需要靠人力把巨大的料堆設置成錐形等形狀,用卷尺或測距儀測量關鍵點的長、寬、高,再算出體積,不僅“晴天一身灰,雨天一身泥”,盤庫一次要兩三天,而且測量誤差在3%左右,3萬噸堆存會有1000噸左右誤差。
南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部原料廠廠長助理孟慶煒說,如何又快又好地把體積量準一直是心頭難題,因為這不僅是數(shù)學題,更是經(jīng)濟賬?!凹偃鐜炖镞€有2000噸庫存,但這個時候盤不準認為要去市場買,買在價格高位的話對生產(chǎn)成本會有影響。”
如今,智慧料場更整潔了,盤庫也變得實時高效、精準。在刮板機的側(cè)邊裝了??低?/u>毫米波截面掃描雷達,它以1秒10幀的速度快速掃描堆料,結(jié)合刮板機格雷母線橫向坐標定位數(shù)據(jù),可快速獲取堆料格柵的3d模型,輔助系統(tǒng)高效計算出倉內(nèi)體積。
刮板機就像一個巨大的“冰淇淋勺”,不斷自動地將計算好的原料刮到皮帶上,然后運輸?shù)缴a(chǎn)車間。
“我們能及時掌握庫位波動情況。同時,還可查看歷史庫位數(shù)據(jù)、生成報表,不僅提高生產(chǎn)效率,也為精細化管理提供了更多可能?!泵蠎c煒說道。據(jù)南京鋼鐵統(tǒng)計,智慧料場建成以后,提升年綜合效益超兩千萬元。
而在十幾米高的燃料廠筒倉里,也儲存著實時變化的煤炭等燃料?!安荒芴珴M也不能太少,太少影響生產(chǎn),太多又增加成本,嚴重還會導致爆倉。”南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部燃料供應廠供料車間主任梁玉貴說。
通過筒倉頂部的海康威視毫米波物位計雷達,現(xiàn)在能夠?qū)崟r高精度檢測筒倉內(nèi)的料位數(shù)據(jù),它無懼粉塵漂浮的惡劣環(huán)境,并將數(shù)據(jù)接入了現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng),輔助精準化控制煤的進出料,保障煉鐵燃料的安全穩(wěn)定供應。
一屏掌握皮帶托輥異常情況
助力鋼廠“動脈”高效運行
“皮帶可以說是南鋼最重要的‘交通方式’,是運輸?shù)摹畡用}’,我們?nèi)珡S一共611條皮帶,投影總長度63000米?!蹦暇╀撹F煉鐵事業(yè)部第一煉鐵廠高爐二車間上料班班長戴志俊指著皮帶說道。
這些“動脈”24小時高效運轉(zhuǎn),“上天入地”在742萬平方米的園區(qū)中穿梭,如果它們出現(xiàn)問題,整個煉鋼流程都可能產(chǎn)生隱患,直接影響鋼鐵產(chǎn)品的成本、產(chǎn)量和質(zhì)量。
尤其是“主動脈”——將燒結(jié)礦、焦炭等各類物料輸送到煉鐵心臟區(qū)域高爐的主送料皮帶,雖然只有短短400多米,但它如果出現(xiàn)問題,將影響整爐的鐵水冶煉,能源損耗與安全影響巨大。
戴班長介紹,巡檢主皮帶是他們重要工作之一。帶上手電筒,戴上N95口罩,在狹小的通道里一走就是大半天。除了巡查皮帶本身是否有撕裂等情況,檢查皮帶的“車輪”托輥是否有故障也十分重要。如果托輥出現(xiàn)異常,會造成皮帶磨損、跑偏、發(fā)熱甚至起火等嚴重事故,導致產(chǎn)線停工等,給企業(yè)帶來損失。
“傳統(tǒng)巡檢方式一般通過耳聽目視的方法對皮帶線進行巡檢,不過現(xiàn)場粉塵多、光線暗、噪音大,不但影響巡檢效率,還可能對人員安全和職業(yè)健康產(chǎn)生一定影響?!贝靼嚅L說道。
在海康威視聽診光纖的技術支撐下,通過智能皮帶監(jiān)測系統(tǒng),400米長的主皮帶一屏全覽,巡檢人員坐在辦公室即可對皮帶輸送線“懸絲診脈”,遠程監(jiān)聽皮帶托輥運行的異響,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,不但提高了現(xiàn)場巡檢的效率,更改善了人員的工作環(huán)境。
戴班長說:“現(xiàn)在我們通過電腦和手機都能實時查看皮帶狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題,直接定點處理,很方便?!?/p>
此外,針對皮帶煤料運輸過程中,因煤料意外灑落而引起的煤料堆積起火隱患,通過應用??低曤p光譜熱成像攝像機,對皮帶實時測溫,若溫度超出正常閾值,則進行實時報警,助力保障現(xiàn)場生產(chǎn)安全。
原料、燃料、皮帶運輸?shù)膱鼍皵?shù)字化,正在讓南京鋼鐵對生產(chǎn)物料的管理變得更安全、智能與高效,而在1500℃的冶鐵高爐、17米高空的“抓娃娃”現(xiàn)場,還有哪些智能物聯(lián)產(chǎn)品和技術“在崗”?我們下期見!
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原文標題:一天數(shù)萬噸物料巧調(diào)度,揭秘南京鋼鐵的“智慧管理經(jīng)”
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