煉鐵云平臺助力煉鐵行業(yè)綠色智能轉型升級

　　中國鋼鐵企業(yè)正處在新舊動能轉換、綠色智能轉型升級的關鍵時期，越來越多的企業(yè)對生產過程中的節(jié)能降耗、內部數據的深度挖掘、工藝智能優(yōu)化等提出了更高的要求。通過煉鐵云平臺提供的智能化解決方案，可將黑箱高爐容器可視化實現(xiàn)智能優(yōu)化控制，改變以人工經驗和主觀判斷為主的操作方式；建立數字化、智能化、標準化煉鐵體系，解決煉鐵數據壁壘造成數據交互和技術推廣困難的問題，實現(xiàn)對生產過程中海量數據的深度分析、挖掘和利用。降低煉鐵異常工況、燃料消耗及CO2排放，推動企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排和綠色冶金轉型升級。

　　場景需求與痛點問題

　　鋼鐵是國家戰(zhàn)略性支柱行業(yè)，在其鐵-鋼-軋全流程中煉鐵占據約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。

　　一是煉鐵高爐高能耗痛點。煉鐵高爐由于其巨大、高溫、高壓、密閉、連續(xù)生產的復雜“黑箱”特性，生產操作仍以“盲人摸象”式的局部判斷和“中醫(yī)式”的經驗決策為主，造成爐況波動頻繁，技術經濟指標參差不齊。

　　二是煉鐵高爐高危險性痛點。煉鐵高爐內部存在著復雜的氣、固、液多相流物理化學反應，最高溫度區(qū)域超過2000℃，安全生產是頭等大事，一旦發(fā)生爐體燒穿事故，至少造成數以千萬元的直接經濟損失，并嚴重威脅現(xiàn)場人身安全。

　　三是煉鐵行業(yè)“數據孤島”痛點。煉鐵行業(yè)從設計、生產、科研、標準、管理、供應等縱向單位數據沒有共享，企業(yè)級數據孤島嚴重，行業(yè)級海量數據的深度分析、挖掘和對標更無從談起，生態(tài)鏈網絡化協(xié)同難度大。

　　解決方案及部署方式

　　針對以上三個痛點，將Cloudiip平臺的云端賦能和企業(yè)側的邊緣智控相結合，形成從傳感器、物聯(lián)網、工業(yè)機理模型及微服務、工業(yè)App到行業(yè)云平臺端到端的可落地、可復制、可升級的有效解決方案。

　　一是針對煉鐵高爐高能耗痛點，通過部署自主開發(fā)的三維激光料面掃描儀、爐頂熱成像、風口高速CCD攝像等傳感器，對高爐爐體狀態(tài)進行實時精準監(jiān)測；聯(lián)合有關高校研發(fā)了煉鐵能耗專業(yè)性機理模型和大數據人工智能模型，實現(xiàn)對高爐冶煉從經驗性認識到本質性掌控；通過調用上述微服務模型，開發(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，建立了高爐的動態(tài)全局數字孿生，實現(xiàn)了高爐冶煉物料和能量利用方面的智能優(yōu)化。

　　二是針對煉鐵高爐高危險性痛點，通過部署自主開發(fā)的柔性測溫電耦合集成引出式長壽命檢測系統(tǒng)、高精度高分辨率低功耗冷卻水熱流強度檢測系統(tǒng)、無線吸附式高溫爐體檢測系統(tǒng)，實時采集高爐生產參數；聯(lián)合有關高校研發(fā)了爐缸爐底三維非穩(wěn)態(tài)溫度場計算模型、冷卻壁爐墻溫度場應力場計算模型、風口套溫度場及冷卻水流場計算模型等機理模型。通過調用上述機理模型，開發(fā)形成了爐缸侵蝕監(jiān)測App、冷卻壁監(jiān)測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，延長了高爐的使用壽命，這兩款殺手級App單種營收均超過5000萬元，在國內煉鐵行業(yè)的覆蓋率已經超過了20%。

　　三是針對煉鐵行業(yè)“數據孤島”痛點，基于煉鐵云建設了面向煉鐵企業(yè)、高校研究院所、煉鐵設計院、供應商、技術服務單位、期刊學會、政府管理等完整煉鐵生態(tài)圈，使生態(tài)圈內的成員可以通過該平臺實現(xiàn)資源共享。

　　應用案例及應用效果

　　煉鐵云平臺提供的精準感知、邊緣智能、生產優(yōu)化、智能決策、遠程診斷和行業(yè)對標等服務，通過數字孿生高爐解決了煉鐵安全預警、降本增效、節(jié)能減排和資源優(yōu)化配置等問題，在實際應用中對煉鐵長壽、高效、優(yōu)質、低耗、清潔生產起到了至關重要的作用，具有巨大的推廣價值。

　　煉鐵云平臺已累計應用于230座以上煉鐵高爐，行業(yè)覆蓋率超20%，廣泛應用于鞍鋼、河鋼、首鋼、中信特鋼、沙鋼、馬鋼、山鋼、酒鋼等國內近百家企業(yè)，以及伊朗、越南、印尼等“一帶一路”國家的鋼鐵企業(yè)，可提高鐵水質量穩(wěn)定性20%，提升冶煉效率10%，單座高爐每年降低成本2400萬元，實現(xiàn)減少碳排放20000噸。

　　轉自：人民郵電報

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