圖為Reiner Kuelchen發(fā)表演講

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

　　目前，煉鋼自動化的程度不高，提高煉鋼自動化程度是行業(yè)的機會所在。西馬克開發(fā)了帶有工業(yè)4.0屬性的自動出鋼模型，也開發(fā)了全流程的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方案。目前，煉鋼自動化的程度還有待提高，智能煉鋼是行業(yè)的機會所在。西馬克集團(tuán)開發(fā)的帶有工業(yè)4.0屬性的自動出鋼模型已經(jīng)在國內(nèi)遷鋼成功投入運行。該模型不僅考慮了出鋼過程本身，也集成了大量的安全預(yù)防措施，確保在出鋼過程中，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

　　“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；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帶來質(zhì)量、安全事故；崗位勞動強度大；出鋼操作智能化控制水平低。”劉風(fēng)剛表示。

　　在Reiner KUELCHEN看來，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)過程中，鋼包的選擇多數(shù)依據(jù)人們的經(jīng)驗，有經(jīng)驗的操作工流轉(zhuǎn)的效益高一點。如果鋼廠規(guī)模過大或者鋼包過多的時候就容易產(chǎn)生問題。有的操作工為了達(dá)到上臺的鋼水溫度不至于過低會在往前的每一個工序流程上故意增加出鋼溫度來達(dá)到上臺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，運輸時間也要準(zhǔn)確把握。這樣可以達(dá)到增加產(chǎn)量的目的，同時減少能源消耗。

　　劉風(fēng)剛指出，自動出鋼控制理念是：能夠?qū)υO(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，異常情況作出做出反饋，保障自動出鋼始終能夠在安全的環(huán)境下運行；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，不同工藝對出鋼序列的要求；通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對出鋼狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并利用圖像識別技術(shù)，對出鋼過程中的干擾進(jìn)行甄別并對自動出鋼程式做出優(yōu)化；自動出鋼達(dá)到設(shè)計目的，指導(dǎo)生產(chǎn)創(chuàng)造效益。

　　自動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)可以利用鋼包識別技術(shù)、激光起重機定位、3D激光掃描等技術(shù)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

　　鋼廠的生產(chǎn)流程是：接到客戶的訂單以后會制訂生產(chǎn)計劃。生產(chǎn)計劃節(jié)奏下發(fā)以后，工廠開始進(jìn)行生產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐就會根據(jù)生產(chǎn)計劃進(jìn)行生產(chǎn)，并和工廠的生產(chǎn)計劃進(jìn)行實時通訊，動態(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)會更加順暢。” Reiner KUELCHEN表示，該系統(tǒng)會將鋼包通過鋼包定位技術(shù)在正確的時間放在正確的位置上。在這過程中，鋼包需要運轉(zhuǎn)被運輸，自動鋼包的運轉(zhuǎn)輸也十分重要，其優(yōu)勢是：優(yōu)化生產(chǎn)流程，縮短加工時間；天車起動機在最佳條件下運行，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)過程需要很多輔助系統(tǒng)功能——自動天車系統(tǒng)起重機移動。有了自動天車系統(tǒng)，就可以擴(kuò)展實現(xiàn)例諸如，鋼包運輸、兌鐵水、加裝料、廢鋼等工序的自動化裝料。

　　不過需要注意的是，歐洲和中國的相關(guān)法律法規(guī)要求是：只有半自動運轉(zhuǎn)移動是可行的。天車起重機操作員必須監(jiān)控自動天車的起重機移動。這種監(jiān)控也可以通過遠(yuǎn)程控制來實現(xiàn)（例如，操作員坐在遠(yuǎn)程控制室中，通過攝像頭監(jiān)控控制天車起重機）；操作員需要在危險情況下接管控制權(quán)；在半辦自動天車起重機運行時，在0米平臺的天車（在起重機區(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)對鋼包天車的設(shè)計方案是：首先拿到廠房企業(yè)的圖紙，在圖紙上標(biāo)識出哪些是鋼包位，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)廠房內(nèi)內(nèi)的設(shè)備分布，設(shè)計鋼包的移動路徑，避開障礙物。

　　此外，自動出鋼過程也需要智能機械手臂，從而取代員工進(jìn)行測溫取樣。通過結(jié)合鋼包流轉(zhuǎn)流程和自動加廢鋼兌鐵水的流程可以達(dá)到煉鋼自動化。

　　自動出鋼的兩大部分

　　“自動出鋼包括兩大部分，一是自動出鋼過程，二是自動出渣過程。”西馬克中國電氣自動化事業(yè)部副總裁Christoph STAPPENBECK分析了出鋼的步驟，并介紹了X-pact?自動出鋼過程。

圖為Christoph STAPPENBECK介紹X-pact?自動出鋼

　　X-pact?自動出鋼具有減小下渣量、縮短出鋼時間、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。

　　自動出鋼在業(yè)界備受關(guān)注。 在自動出鋼的過程中X-pact?自動出鋼會同步控制轉(zhuǎn)爐傾動位置，鋼包運輸車位置。同時X-pact?自動出鋼還會組合控制合金溜槽鋼包加料、檔渣機溝檔渣。

　　據(jù)Christoph STAPPENBECK介紹，X-pact?自動出鋼的系統(tǒng)組成為鋼渣車、擋渣機構(gòu)、合金溜槽、轉(zhuǎn)爐傾動、鋼包車帶稱重；爐襯輪廓測量、攝像頭系統(tǒng)、下渣檢測系統(tǒng)、激光測距儀、PLC系統(tǒng)；無線面板（選項）、操作臺等。

　　如何保證出鋼過程中的安全性？轉(zhuǎn)爐的環(huán)境不理想，經(jīng)常在生產(chǎn)過程中部分傳感器被燒毀掉。X-pact?的系統(tǒng)針對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)情況，在信號正常時 ，采用正常的生產(chǎn)模式，在部分傳感器的信號有問題的時候，還會有相應(yīng)的生產(chǎn)模式，如果信號缺失的更多，也還會有確保安全出鋼的措施。要是生產(chǎn)發(fā)生問題，最先確保的是安全，例如出鋼過程中發(fā)生了溢鋼，轉(zhuǎn)爐會馬上被停下，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)計了三種不同類型的出鋼模式。系統(tǒng)會獲得轉(zhuǎn)爐出鋼時的出鋼重量實時數(shù)據(jù)被系統(tǒng)獲得，如果現(xiàn)場信號都正常，系統(tǒng)的模型這個數(shù)據(jù)就會根據(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)爐可用信號減少時，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間，不同的轉(zhuǎn)爐爐襯壽命，有著不同的參考曲線通過獲得鋼水重量和相應(yīng)的模型決定。當(dāng)鋼包車稱重信號不可用時，可以使用基于出鋼時間的，使用參考曲線表格控制出鋼鋼水角度。

　　對于爐口溢出鋼渣或者鋼水的情況，可以通過攝像頭檢測，最終安全級別得到了提升而且不會終止出鋼工序。

　　自動出鋼的效果如何？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)計以及圖像分析算法的開發(fā)，經(jīng)過逐項進(jìn)行測試。2019年2月25日，自動出鋼熱試成功。在正常生產(chǎn)階段（5月7日~至今）自動出鋼成功率93.5%，運行穩(wěn)定可靠。 劉風(fēng)剛表示：“自動出鋼技術(shù)的成功開發(fā)與應(yīng)用，得益于雙方無懈的合作，標(biāo)志著我廠轉(zhuǎn)爐煉鋼過程控制跨上新臺階。”

　　會議取得圓滿的成功，與會代表一致認(rèn)為，自動出鋼更高效搞笑，更安全。通過這次推介會，與會代表對自動出鋼有了更多的了解。自動出鋼的工程周期較短，一般只需要幾個月的時間，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)專家還對轉(zhuǎn)爐煙氣控制與終點吹煉預(yù)測、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。

圖為與會代表在會場合影

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