煉鐵云平臺(tái)助力煉鐵行業(yè)綠色智能轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　中國(guó)鋼鐵企業(yè)正處在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、綠色智能轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，越來(lái)越多的企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能降耗、內(nèi)部數(shù)據(jù)的深度挖掘、工藝智能優(yōu)化等提出了更高的要求。通過(guò)煉鐵云平臺(tái)提供的智能化解決方案，可將黑箱高爐容器可視化實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化控制，改變以人工經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷為主的操作方式；建立數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化煉鐵體系，解決煉鐵數(shù)據(jù)壁壘造成數(shù)據(jù)交互和技術(shù)推廣困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中海量數(shù)據(jù)的深度分析、挖掘和利用。降低煉鐵異常工況、燃料消耗及CO2排放，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和綠色冶金轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　場(chǎng)景需求與痛點(diǎn)問(wèn)題

　　鋼鐵是國(guó)家戰(zhàn)略性支柱行業(yè)，在其鐵-鋼-軋全流程中煉鐵占據(jù)約70%的冶煉成本、能耗以及90%的CO2排放，主要存在如下突出需求和痛點(diǎn)。

　　一是煉鐵高爐高能耗痛點(diǎn)。煉鐵高爐由于其巨大、高溫、高壓、密閉、連續(xù)生產(chǎn)的復(fù)雜“黑箱”特性，生產(chǎn)操作仍以“盲人摸象”式的局部判斷和“中醫(yī)式”的經(jīng)驗(yàn)決策為主，造成爐況波動(dòng)頻繁，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參差不齊。

　　二是煉鐵高爐高危險(xiǎn)性痛點(diǎn)。煉鐵高爐內(nèi)部存在著復(fù)雜的氣、固、液多相流物理化學(xué)反應(yīng)，最高溫度區(qū)域超過(guò)2000℃，安全生產(chǎn)是頭等大事，一旦發(fā)生爐體燒穿事故，至少造成數(shù)以千萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)損失，并嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)人身安全。

　　三是煉鐵行業(yè)“數(shù)據(jù)孤島”痛點(diǎn)。煉鐵行業(yè)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、科研、標(biāo)準(zhǔn)、管理、供應(yīng)等縱向單位數(shù)據(jù)沒(méi)有共享，企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重，行業(yè)級(jí)海量數(shù)據(jù)的深度分析、挖掘和對(duì)標(biāo)更無(wú)從談起，生態(tài)鏈網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同難度大。

　　解決方案及部署方式

　　針對(duì)以上三個(gè)痛點(diǎn)，將Cloudiip平臺(tái)的云端賦能和企業(yè)側(cè)的邊緣智控相結(jié)合，形成從傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)理模型及微服務(wù)、工業(yè)App到行業(yè)云平臺(tái)端到端的可落地、可復(fù)制、可升級(jí)的有效解決方案。

　　一是針對(duì)煉鐵高爐高能耗痛點(diǎn)，通過(guò)部署自主開(kāi)發(fā)的三維激光料面掃描儀、爐頂熱成像、風(fēng)口高速CCD攝像等傳感器，對(duì)高爐爐體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)；聯(lián)合有關(guān)高校研發(fā)了煉鐵能耗專業(yè)性機(jī)理模型和大數(shù)據(jù)人工智能模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐冶煉從經(jīng)驗(yàn)性認(rèn)識(shí)到本質(zhì)性掌控；通過(guò)調(diào)用上述微服務(wù)模型，開(kāi)發(fā)形成了物料平衡App、高爐體檢App、異常爐況診斷App、智能燒爐App等工業(yè)App，建立了高爐的動(dòng)態(tài)全局?jǐn)?shù)字孿生，實(shí)現(xiàn)了高爐冶煉物料和能量利用方面的智能優(yōu)化。

　　二是針對(duì)煉鐵高爐高危險(xiǎn)性痛點(diǎn)，通過(guò)部署自主開(kāi)發(fā)的柔性測(cè)溫電耦合集成引出式長(zhǎng)壽命檢測(cè)系統(tǒng)、高精度高分辨率低功耗冷卻水熱流強(qiáng)度檢測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線吸附式高溫爐體檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集高爐生產(chǎn)參數(shù)；聯(lián)合有關(guān)高校研發(fā)了爐缸爐底三維非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算模型、冷卻壁爐墻溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算模型、風(fēng)口套溫度場(chǎng)及冷卻水流場(chǎng)計(jì)算模型等機(jī)理模型。通過(guò)調(diào)用上述機(jī)理模型，開(kāi)發(fā)形成了爐缸侵蝕監(jiān)測(cè)App、冷卻壁監(jiān)測(cè)App等工業(yè)App，防止了多起爐體燒穿重大安全事故的發(fā)生，延長(zhǎng)了高爐的使用壽命，這兩款殺手級(jí)App單種營(yíng)收均超過(guò)5000萬(wàn)元，在國(guó)內(nèi)煉鐵行業(yè)的覆蓋率已經(jīng)超過(guò)了20%。

　　三是針對(duì)煉鐵行業(yè)“數(shù)據(jù)孤島”痛點(diǎn)，基于煉鐵云建設(shè)了面向煉鐵企業(yè)、高校研究院所、煉鐵設(shè)計(jì)院、供應(yīng)商、技術(shù)服務(wù)單位、期刊學(xué)會(huì)、政府管理等完整煉鐵生態(tài)圈，使生態(tài)圈內(nèi)的成員可以通過(guò)該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源共享。

　　應(yīng)用案例及應(yīng)用效果

　　煉鐵云平臺(tái)提供的精準(zhǔn)感知、邊緣智能、生產(chǎn)優(yōu)化、智能決策、遠(yuǎn)程診斷和行業(yè)對(duì)標(biāo)等服務(wù)，通過(guò)數(shù)字孿生高爐解決了煉鐵安全預(yù)警、降本增效、節(jié)能減排和資源優(yōu)化配置等問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)煉鐵長(zhǎng)壽、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、清潔生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的作用，具有巨大的推廣價(jià)值。

　　煉鐵云平臺(tái)已累計(jì)應(yīng)用于230座以上煉鐵高爐，行業(yè)覆蓋率超20%，廣泛應(yīng)用于鞍鋼、河鋼、首鋼、中信特鋼、沙鋼、馬鋼、山鋼、酒鋼等國(guó)內(nèi)近百家企業(yè)，以及伊朗、越南、印尼等“一帶一路”國(guó)家的鋼鐵企業(yè)，可提高鐵水質(zhì)量穩(wěn)定性20%，提升冶煉效率10%，單座高爐每年降低成本2400萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)減少碳排放20000噸。

　　轉(zhuǎn)自：人民郵電報(bào)

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