在南京鋼鐵集團有限公司（以下簡稱“南京鋼鐵”）從常溫的原料運輸?shù)郊s1000℃的燒結(jié)、1500℃的煉鐵、可達1700℃的煉鋼、1100℃的軋鋼，溫度的變化見證了鋼鐵的煉成之路，高溫、高壓、重載等環(huán)境淬煉出好鋼同時也給生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的運行和維護帶來諸多挑戰(zhàn)。

2023年南京鋼鐵攜手?？低暢闪⒙?lián)合實驗室在皮帶運輸、燒結(jié)、焦化、高爐煉鐵、煉鋼等工序落地數(shù)字化產(chǎn)品和技術(shù)通過場景數(shù)字化，讓鋼鐵冶煉變得更安全、智能和高效，今天我們來看下《“智慧鋼鐵”煉成記 第一篇》。

01生產(chǎn)物料篇

2023年，南京鋼鐵鋼材產(chǎn)量超千萬噸，所消耗的煤、鐵礦等物料更是巨量，一個鐵礦粉料堆便可重達數(shù)萬噸。

為了運輸各類物料，南京鋼鐵600多條皮帶日夜不停，將它們準確、高效地運達至“目的地”。600多條皮帶如何能運得準、運得穩(wěn)？這既需要工作人員對物料的實時變化心中有數(shù)，也需要保障皮帶的安全穩(wěn)定運行。

2023年以來，南京鋼鐵攜手海康威視，通過毫米波截面掃描雷達、毫米波物位計雷達實時了解物料變化，開發(fā)并應(yīng)用聽診光纖、智能皮帶監(jiān)測系統(tǒng)等數(shù)字化產(chǎn)品和技術(shù)，保障皮帶順利運轉(zhuǎn)，讓物料運輸更加高效、準確和安全。

過去“晴天一身灰，雨天一身泥”

如今自動化、智能化遠程操作

每天，數(shù)萬噸物料被源源不斷地運達至南京鋼鐵，與此同時，鋼鐵冶煉過程中又在不斷地消耗物料，工作人員必須知道還剩多少物料，才能合理安排生產(chǎn)。如果對物料掌握不準確，會影響生產(chǎn)效率，甚至導致停產(chǎn)等事故。

眼前料場上鋪滿半個足球場、像個巨型“冰淇淋”的原料就是鐵礦粉。再過幾小時，它就會成為滾燙的鐵水，繼而加工成鋼水。而每次要運送出去多少，需要根據(jù)原料量和生產(chǎn)量進行配比，因此計算出這巨大數(shù)量的鐵礦粉體積至關(guān)重要。

過去這些露天堆放的原料主要依靠人工測量，工作人員需要靠人力把巨大的料堆設(shè)置成錐形等形狀，用卷尺或測距儀測量關(guān)鍵點的長、寬、高，再算出體積，不僅“晴天一身灰，雨天一身泥”，盤庫一次要兩三天，而且測量誤差在3%左右，3萬噸堆存會有1000噸左右誤差。

南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部原料廠廠長助理孟慶煒說，如何又快又好地把體積量準一直是心頭難題，因為這不僅是數(shù)學題，更是經(jīng)濟賬。“假如庫里還有2000噸庫存，但這個時候盤不準認為要去市場買，買在價格高位的話對生產(chǎn)成本會有影響?！?/p>

如今，智慧料場更整潔了，盤庫也變得實時高效、精準。在刮板機的側(cè)邊裝了海康威視毫米波截面掃描雷達，它以1秒10幀的速度快速掃描堆料，結(jié)合刮板機格雷母線橫向坐標定位數(shù)據(jù)，可快速獲取堆料格柵的3d模型，輔助系統(tǒng)高效計算出倉內(nèi)體積。

刮板機就像一個巨大的“冰淇淋勺”，不斷自動地將計算好的原料刮到皮帶上，然后運輸?shù)缴a(chǎn)車間。

“我們能及時掌握庫位波動情況。同時，還可查看歷史庫位數(shù)據(jù)、生成報表，不僅提高生產(chǎn)效率，也為精細化管理提供了更多可能?！泵蠎c煒說道。據(jù)南京鋼鐵統(tǒng)計，智慧料場建成以后，提升年綜合效益超兩千萬元。

而在十幾米高的燃料廠筒倉里，也儲存著實時變化的煤炭等燃料?！安荒芴珴M也不能太少，太少影響生產(chǎn)，太多又增加成本，嚴重還會導致爆倉?！蹦暇╀撹F煉鐵事業(yè)部燃料供應(yīng)廠供料車間主任梁玉貴說。

通過筒倉頂部的?？低暫撩撞ㄎ镂挥嬂走_，現(xiàn)在能夠?qū)崟r高精度檢測筒倉內(nèi)的料位數(shù)據(jù)，它無懼粉塵漂浮的惡劣環(huán)境，并將數(shù)據(jù)接入了現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)，輔助精準化控制煤的進出料，保障煉鐵燃料的安全穩(wěn)定供應(yīng)。

一屏掌握皮帶托輥異常情況

助力鋼廠“動脈”高效運行

“皮帶可以說是南鋼最重要的‘交通方式’，是運輸?shù)摹畡用}’，我們?nèi)珡S一共611條皮帶，投影總長度63000米?！蹦暇╀撹F煉鐵事業(yè)部第一煉鐵廠高爐二車間上料班班長戴志俊指著皮帶說道。

這些“動脈”24小時高效運轉(zhuǎn)，“上天入地”在742萬平方米的園區(qū)中穿梭，如果它們出現(xiàn)問題，整個煉鋼流程都可能產(chǎn)生隱患，直接影響鋼鐵產(chǎn)品的成本、產(chǎn)量和質(zhì)量。

尤其是“主動脈”——將燒結(jié)礦、焦炭等各類物料輸送到煉鐵心臟區(qū)域高爐的主送料皮帶，雖然只有短短400多米，但它如果出現(xiàn)問題，將影響整爐的鐵水冶煉，能源損耗與安全影響巨大。

戴班長介紹，巡檢主皮帶是他們重要工作之一。帶上手電筒，戴上N95口罩，在狹小的通道里一走就是大半天。除了巡查皮帶本身是否有撕裂等情況，檢查皮帶的“車輪”托輥是否有故障也十分重要。如果托輥出現(xiàn)異常，會造成皮帶磨損、跑偏、發(fā)熱甚至起火等嚴重事故，導致產(chǎn)線停工等，給企業(yè)帶來損失。

“傳統(tǒng)巡檢方式一般通過耳聽目視的方法對皮帶線進行巡檢，不過現(xiàn)場粉塵多、光線暗、噪音大，不但影響巡檢效率，還可能對人員安全和職業(yè)健康產(chǎn)生一定影響。”戴班長說道。

在?？低暵犜\光纖的技術(shù)支撐下，通過智能皮帶監(jiān)測系統(tǒng)，400米長的主皮帶一屏全覽，巡檢人員坐在辦公室即可對皮帶輸送線“懸絲診脈”，遠程監(jiān)聽皮帶托輥運行的異響，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，不但提高了現(xiàn)場巡檢的效率，更改善了人員的工作環(huán)境。

戴班長說：“現(xiàn)在我們通過電腦和手機都能實時查看皮帶狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題，直接定點處理，很方便?！?/p>

此外，針對皮帶煤料運輸過程中，因煤料意外灑落而引起的煤料堆積起火隱患，通過應(yīng)用?？低曤p光譜熱成像攝像機，對皮帶實時測溫，若溫度超出正常閾值，則進行實時報警，助力保障現(xiàn)場生產(chǎn)安全。

原料、燃料、皮帶運輸?shù)膱鼍皵?shù)字化，正在讓南京鋼鐵對生產(chǎn)物料的管理變得更安全、智能與高效，而在1500℃的冶鐵高爐、17米高空的“抓娃娃”現(xiàn)場，還有哪些智能物聯(lián)產(chǎn)品和技術(shù)“在崗”？我們下期見！