圖為Reiner Kuelchen發(fā)表演講

　　而讓鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)是降低企業(yè)成本的重要因素之一。 西馬克集成機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)，而且有自己的X-Pact?平臺(tái)，所有的產(chǎn)品都是在此平臺(tái)的框架下衍生開(kāi)發(fā)出來(lái)。

　　目前，煉鋼自動(dòng)化的程度不高，提高煉鋼自動(dòng)化程度是行業(yè)的機(jī)會(huì)所在。西馬克開(kāi)發(fā)了帶有工業(yè)4.0屬性的自動(dòng)出鋼模型，也開(kāi)發(fā)了全流程的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方案。目前，煉鋼自動(dòng)化的程度還有待提高，智能煉鋼是行業(yè)的機(jī)會(huì)所在。西馬克集團(tuán)開(kāi)發(fā)的帶有工業(yè)4.0屬性的自動(dòng)出鋼模型已經(jīng)在國(guó)內(nèi)遷鋼成功投入運(yùn)行。該模型不僅考慮了出鋼過(guò)程本身，也集成了大量的安全預(yù)防措施，確保在出鋼過(guò)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(tuán)還開(kāi)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，生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型等等的全流程產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方案，為智能煉鋼提供全方位的支持。

　　傳統(tǒng)出鋼的痛點(diǎn)

　　“傳統(tǒng)出鋼工藝的固有缺陷是出鋼操作環(huán)境、存在高溫、粉塵、灼燙風(fēng)險(xiǎn)；不同操作員之間差異性較大，出鋼操作不穩(wěn)定；人工操作失誤往往會(huì)帶來(lái)質(zhì)量、安全事故；崗位勞動(dòng)強(qiáng)度大；出鋼操作智能化控制水平低?！?/span>劉風(fēng)剛表示。

　　在Reiner KUELCHEN看來(lái)，當(dāng)前鋼包流轉(zhuǎn)大部分是由人工進(jìn)行操作。鋼包在流轉(zhuǎn)過(guò)程中，鋼包的選擇多數(shù)依據(jù)人們的經(jīng)驗(yàn)，有經(jīng)驗(yàn)的操作工流轉(zhuǎn)的效益高一點(diǎn)。如果鋼廠規(guī)模過(guò)大或者鋼包過(guò)多的時(shí)候就容易產(chǎn)生問(wèn)題。有的操作工為了達(dá)到上臺(tái)的鋼水溫度不至于過(guò)低會(huì)在往前的每一個(gè)工序流程上故意增加出鋼溫度來(lái)達(dá)到上臺(tái)前溫度保證適合澆鋼的要求，但是這也意味著多余的溫度損失和能量消耗，成本增加。

　　Reiner KUELCHEN認(rèn)為要解決這方面的問(wèn)題就要考慮如下的因素：比如鋼包的熱容及耐材溫度信息要準(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(yùn)輸時(shí)間也要準(zhǔn)確把握。這樣可以達(dá)到增加產(chǎn)量的目的，同時(shí)減少能源消耗。

　　劉風(fēng)剛指出，自動(dòng)出鋼控制理念是：能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，異常情況作出做出反饋，保障自動(dòng)出鋼始終能夠在安全的環(huán)境下運(yùn)行；將出鋼操作回歸成PLC程式，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(duì)出鋼序列的要求；通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)出鋼狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并利用圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)出鋼過(guò)程中的干擾進(jìn)行甄別并對(duì)自動(dòng)出鋼程式做出優(yōu)化；自動(dòng)出鋼達(dá)到設(shè)計(jì)目的，指導(dǎo)生產(chǎn)創(chuàng)造效益。

　　自動(dòng)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(shí)別技術(shù)、激光起重機(jī)定位、3D激光掃描等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　鋼廠的生產(chǎn)流程是：接到客戶的訂單以后會(huì)制訂生產(chǎn)計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃節(jié)奏下發(fā)以后，工廠開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐就會(huì)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，并和工廠的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，動(dòng)態(tài)調(diào)整。

　　“如果企業(yè)擁有西馬克的鋼包管理系統(tǒng)后，生產(chǎn)會(huì)更加順暢。” Reiner KUELCHEN表示，該系統(tǒng)會(huì)將鋼包通過(guò)鋼包定位技術(shù)在正確的時(shí)間放在正確的位置上。在這過(guò)程中，鋼包需要運(yùn)轉(zhuǎn)被運(yùn)輸，自動(dòng)鋼包的運(yùn)轉(zhuǎn)輸也十分重要，其優(yōu)勢(shì)是：優(yōu)化生產(chǎn)流程，縮短加工時(shí)間；天車起動(dòng)機(jī)在最佳條件下運(yùn)行，從而減少磨損；明確的鋼包路徑和方式以及，安全性的提高。

　　轉(zhuǎn)爐（BOF）的生產(chǎn)過(guò)程需要很多輔助系統(tǒng)功能——自動(dòng)天車系統(tǒng)起重機(jī)移動(dòng)。有了自動(dòng)天車系統(tǒng)，就可以擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)例諸如，鋼包運(yùn)輸、兌鐵水、加裝料、廢鋼等工序的自動(dòng)化裝料。

　　不過(guò)需要注意的是，歐洲和中國(guó)的相關(guān)法律法規(guī)要求是：只有半自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)是可行的。天車起重機(jī)操作員必須監(jiān)控自動(dòng)天車的起重機(jī)移動(dòng)。這種監(jiān)控也可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)（例如，操作員坐在遠(yuǎn)程控制室中，通過(guò)攝像頭監(jiān)控控制天車起重機(jī)）；操作員需要在危險(xiǎn)情況下接管控制權(quán)；在半辦自動(dòng)天車起重機(jī)運(yùn)行時(shí)，在0米平臺(tái)的天車（在起重機(jī)區(qū)域內(nèi)，）必須可以進(jìn)行人為有人自由操作。

　　西馬克集團(tuán)對(duì)鋼包天車的設(shè)計(jì)方案是：首先拿到廠房企業(yè)的圖紙，在圖紙上標(biāo)識(shí)出哪些是鋼包位，并定義哪些是天車的起包位，哪些是天車的落包位。根據(jù)企業(yè)廠房?jī)?nèi)內(nèi)的設(shè)備分布，設(shè)計(jì)鋼包的移動(dòng)路徑，避開(kāi)障礙物。

　　此外，自動(dòng)出鋼過(guò)程也需要智能機(jī)械手臂，從而取代員工進(jìn)行測(cè)溫取樣。通過(guò)結(jié)合鋼包流轉(zhuǎn)流程和自動(dòng)加廢鋼兌鐵水的流程可以達(dá)到煉鋼自動(dòng)化。

　　自動(dòng)出鋼的兩大部分

　　“自動(dòng)出鋼包括兩大部分，一是自動(dòng)出鋼過(guò)程，二是自動(dòng)出渣過(guò)程?！?/span>西馬克中國(guó)電氣自動(dòng)化事業(yè)部副總裁Christoph STAPPENBECK分析了出鋼的步驟，并介紹了X-pact?自動(dòng)出鋼過(guò)程。

圖為Christoph STAPPENBECK介紹X-pact?自動(dòng)出鋼

　　X-pact?自動(dòng)出鋼具有減小下渣量、縮短出鋼時(shí)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、減少齒輪箱壓力、提高收得率的效果。

　　自動(dòng)出鋼在業(yè)界備受關(guān)注。 在自動(dòng)出鋼的過(guò)程中X-pact?自動(dòng)出鋼會(huì)同步控制轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)位置，鋼包運(yùn)輸車位置。同時(shí)X-pact?自動(dòng)出鋼還會(huì)組合控制合金溜槽鋼包加料、檔渣機(jī)溝檔渣。

　　據(jù)Christoph STAPPENBECK介紹，X-pact?自動(dòng)出鋼的系統(tǒng)組成為鋼渣車、擋渣機(jī)構(gòu)、合金溜槽、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)、鋼包車帶稱重；爐襯輪廓測(cè)量、攝像頭系統(tǒng)、下渣檢測(cè)系統(tǒng)、激光測(cè)距儀、PLC系統(tǒng)；無(wú)線面板（選項(xiàng)）、操作臺(tái)等。

　　如何保證出鋼過(guò)程中的安全性？轉(zhuǎn)爐的環(huán)境不理想，經(jīng)常在生產(chǎn)過(guò)程中部分傳感器被燒毀掉。X-pact?的系統(tǒng)針對(duì)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)情況，在信號(hào)正常時(shí) ，采用正常的生產(chǎn)模式，在部分傳感器的信號(hào)有問(wèn)題的時(shí)候，還會(huì)有相應(yīng)的生產(chǎn)模式，如果信號(hào)缺失的更多，也還會(huì)有確保安全出鋼的措施。要是生產(chǎn)發(fā)生問(wèn)題，最先確保的是安全，例如出鋼過(guò)程中發(fā)生了溢鋼，轉(zhuǎn)爐會(huì)馬上被停下，看情況決定下一步是繼續(xù)出鋼還是進(jìn)行安全保障。 為了保障安全生產(chǎn)，西馬克集團(tuán)設(shè)計(jì)了三種不同類型的出鋼模式。系統(tǒng)會(huì)獲得轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)的出鋼重量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被系統(tǒng)獲得，如果現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)都正常，系統(tǒng)的模型這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)根據(jù)模型和出鋼口爐襯的侵蝕情況和鋼水靜壓力、爐襯的侵蝕情況，計(jì)算出鋼水能正常進(jìn)入鋼包轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)爐出鋼的角度，轉(zhuǎn)爐的鋼水能正常進(jìn)入鋼包。當(dāng)轉(zhuǎn)爐可用信號(hào)減少時(shí)，可以使用基于出鋼重量的參考曲線控制出鋼的角度和出鋼的時(shí)間，不同的轉(zhuǎn)爐爐襯壽命，有著不同的參考曲線通過(guò)獲得鋼水重量和相應(yīng)的模型決定。當(dāng)鋼包車稱重信號(hào)不可用時(shí)，可以使用基于出鋼時(shí)間的，使用參考曲線表格控制出鋼鋼水角度。

　　對(duì)于爐口溢出鋼渣或者鋼水的情況，可以通過(guò)攝像頭檢測(cè)，最終安全級(jí)別得到了提升而且不會(huì)終止出鋼工序。

　　自動(dòng)出鋼的效果如何？首鋼股份煉鋼部與西馬克技術(shù)公司集團(tuán)深度開(kāi)展合作，雙方共同完成了安全邏輯的建立、出鋼模式的設(shè)計(jì)以及圖像分析算法的開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。2019年2月25日，自動(dòng)出鋼熱試成功。在正常生產(chǎn)階段（5月7日~至今）自動(dòng)出鋼成功率93.5%，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 劉風(fēng)剛表示：“自動(dòng)出鋼技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，得益于雙方無(wú)懈的合作，標(biāo)志著我廠轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程控制跨上新臺(tái)階?！?/span>

　　會(huì)議取得圓滿的成功，與會(huì)代表一致認(rèn)為，自動(dòng)出鋼更高效搞笑，更安全。通過(guò)這次推介會(huì)，與會(huì)代表對(duì)自動(dòng)出鋼有了更多的了解。自動(dòng)出鋼的工程周期較短，一般只需要幾個(gè)月的時(shí)間，主要是傳感器和系統(tǒng)的安裝。西馬克集團(tuán)的集成方案完善，精細(xì)合理。

　　此外，西馬克集團(tuán)的技術(shù)專家還對(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣控制與終點(diǎn)吹煉預(yù)測(cè)、鋼包管理系統(tǒng)、煉鋼廠智能制造的探討與交流、連鑄技術(shù)解決方案與模型、SMS西馬克集團(tuán)現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)改進(jìn)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝和經(jīng)典應(yīng)用案例進(jìn)行匯報(bào)。

圖為與會(huì)代表在會(huì)場(chǎng)合影

　　6月14日上午，與會(huì)代表參觀了首鋼遷鋼煉鋼作業(yè)部二煉鋼產(chǎn)線，重點(diǎn)參觀了轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化出鋼的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。這次參觀加深了與會(huì)代表對(duì)西馬克自動(dòng)化煉鋼技術(shù)發(fā)展，、煉鋼智能化系統(tǒng)解決方案的了解。與會(huì)代表一致認(rèn)為自動(dòng)化煉鋼技術(shù)對(duì)中國(guó)鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義。