首钢京唐公司于2010年8月建成投产了这条焙烧面积为504平方米的带式焙烧机球团生产线。随着高炉冶炼水平的不断提高,高炉对原燃料质量的要求也越来越高,以往人工操作造球方式,在工序的给料量、加水量、造球机转速等操作的准确性和及时性方面,存在一定的弊端,成为影响生球质量的最大不利因素。针对这种情况,首钢京唐公司决定实施球团智能控制无人操作项目。
瞄准目标
“智能化是钢铁行业未来发展的趋势,我们必须以‘质’行稳,以‘智’行远,为首钢转型发展添动力。”京唐公司领导如是说。
“球团智能控制无人操作项目”应运而生。京唐公司将目标定位为“打造成球团行业智能制造的示范性生产线”,通过系统智能改造,实现提质降耗和提高生产效率。京唐公司炼铁部和首自信公司技术人员迅速成立了项目攻关组,明确了责任分工、整体规划和进度安排。
球团生产过程控制属于典型的复杂被控对象,大量不确定信息、多样化海量数据,使得传统控制方法难以对其进行有效控制。攻关团队决定从攻克行业自控难题、开发自动造球技术为突破口,构建一套完整的智能球团生产管控系统。
有序推进
对传统生产模式进行智能化转变,做起来绝非易事。改造中,他们将此项目分成了智能过程控制系统和信息化平台两大部分,包含混合机补水自控模块、造球自动控制模块、智能配料模块等9个子模块的建立和调试。攻关团队多次对系统架构、功能实现方案、数据采集方式等进行研究讨论,以保证系统功能的实用性、系统运行效率和效果。在造球模块建立上,通过实时判断和综合分析,根据模型规则自动对原料水分及造球过程的打水量、给料量、造球机转速等参数进行相应调整,实现对生球产量和粒级的自动控制。
改造中最难的是实际运用中的调试。项目组决定先以一台造球盘为“试点”,成功后再复制到其它几台设备。于是,试验、调整紧锣密鼓地开展起来。自动控制,每个单独过程的调试就很难,要把所有的控制联成一体完美地自动运行,更是难上加难。针对整体控制时出现的各种问题,攻关团队找来厚厚的图纸,一张一张地看,一条一条地查,凑在一起想办法、出点子。经过大家的合力攻关,9号造球机单盘自控功能上线调试取得成功,自动给料、自动打水、自动调节造球……所有自动控制全部正常。在此基础上,他们趁热打铁,经过几个月的努力,连续实施改造了其余的造球机,造球自控模块预期功能全部实现。
成效显著
随着一个个智能模块的投入,控制系统各模块的智能效果越发凸显,让大家欣喜不已。
混合机补水模块,能够自动调节补水量,实现了造球原料水分稳定;智能配料,使原料配比次数明显减少,成品球团矿成分稳定性显著提高。特别是核心部分的自动造球,从模块运行效果看,在混合料质量没有大幅波动的前提下,可以实现自动稳定造球,生球质量稳定性也明显提高。
此外,球团智能控制无人操作项目,在节能降耗方面也取得了成效。随着模块的有序运行,工序能耗和膨润土消耗明显降低。经测算,工序能耗指标下降了0.188千克/吨,年效益约45万元。
球团智能化无人操作项目的实施,特别是造球自控技术的实现,填补了国内球团生产自动造球的技术空白,为推动球团智能化生产技术进步、提高产品质量、降低生产成本起到了引领和示范作用。