在南京鋼鐵集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“南京鋼鐵”）從常溫的原料運(yùn)輸?shù)郊s1000℃的燒結(jié)、1500℃的煉鐵、可達(dá)1700℃的煉鋼、1100℃的軋鋼，溫度的變化見(jiàn)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(shí)也給生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的運(yùn)行和維護(hù)帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)。

2023年南京鋼鐵攜手海康威視成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在皮帶運(yùn)輸、燒結(jié)、焦化、高爐煉鐵、煉鋼等工序落地?cái)?shù)字化產(chǎn)品和技術(shù)通過(guò)場(chǎng)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(lái)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(wàn)噸，所消耗的煤、鐵礦等物料更是巨量，一個(gè)鐵礦粉料堆便可重達(dá)數(shù)萬(wàn)噸。

為了運(yùn)輸各類物料，南京鋼鐵600多條皮帶日夜不停，將它們準(zhǔn)確、高效地運(yùn)達(dá)至“目的地”。600多條皮帶如何能運(yùn)得準(zhǔn)、運(yùn)得穩(wěn)？這既需要工作人員對(duì)物料的實(shí)時(shí)變化心中有數(shù)，也需要保障皮帶的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2023年以來(lái)，南京鋼鐵攜手海康威視，通過(guò)毫米波截面掃描雷達(dá)、毫米波物位計(jì)雷達(dá)實(shí)時(shí)了解物料變化，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用聽(tīng)診光纖、智能皮帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等數(shù)字化產(chǎn)品和技術(shù)，保障皮帶順利運(yùn)轉(zhuǎn)，讓物料運(yùn)輸更加高效、準(zhǔn)確和安全。

過(guò)去“晴天一身灰，雨天一身泥”

如今自動(dòng)化、智能化遠(yuǎn)程操作

每天，數(shù)萬(wàn)噸物料被源源不斷地運(yùn)達(dá)至南京鋼鐵，與此同時(shí)，鋼鐵冶煉過(guò)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(duì)物料掌握不準(zhǔn)確，會(huì)影響生產(chǎn)效率，甚至導(dǎo)致停產(chǎn)等事故。

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

過(guò)去這些露天堆放的原料主要依靠人工測(cè)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(cè)距儀測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)的長(zhǎng)、寬、高，再算出體積，不僅“晴天一身灰，雨天一身泥”，盤庫(kù)一次要兩三天，而且測(cè)量誤差在3%左右，3萬(wàn)噸堆存會(huì)有1000噸左右誤差。

南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部原料廠廠長(zhǎng)助理孟慶煒說(shuō)，如何又快又好地把體積量準(zhǔn)一直是心頭難題，因?yàn)檫@不僅是數(shù)學(xué)題，更是經(jīng)濟(jì)賬。“假如庫(kù)里還有2000噸庫(kù)存，但這個(gè)時(shí)候盤不準(zhǔn)認(rèn)為要去市場(chǎng)買，買在價(jià)格高位的話對(duì)生產(chǎn)成本會(huì)有影響。”

如今，智慧料場(chǎng)更整潔了，盤庫(kù)也變得實(shí)時(shí)高效、精準(zhǔn)。在刮板機(jī)的側(cè)邊裝了海康威視毫米波截面掃描雷達(dá)，它以1秒10幀的速度快速掃描堆料，結(jié)合刮板機(jī)格雷母線橫向坐標(biāo)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(jì)算出倉(cāng)內(nèi)體積。

刮板機(jī)就像一個(gè)巨大的“冰淇淋勺”，不斷自動(dòng)地將計(jì)算好的原料刮到皮帶上，然后運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)車間。

“我們能及時(shí)掌握庫(kù)位波動(dòng)情況。同時(shí)，還可查看歷史庫(kù)位數(shù)據(jù)、生成報(bào)表，不僅提高生產(chǎn)效率，也為精細(xì)化管理提供了更多可能。”孟慶煒說(shuō)道。據(jù)南京鋼鐵統(tǒng)計(jì)，智慧料場(chǎng)建成以后，提升年綜合效益超兩千萬(wàn)元。

而在十幾米高的燃料廠筒倉(cāng)里，也儲(chǔ)存著實(shí)時(shí)變化的煤炭等燃料。“不能太滿也不能太少，太少影響生產(chǎn)，太多又增加成本，嚴(yán)重還會(huì)導(dǎo)致爆倉(cāng)。”南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部燃料供應(yīng)廠供料車間主任梁玉貴說(shuō)。

通過(guò)筒倉(cāng)頂部的海康威視毫米波物位計(jì)雷達(dá)，現(xiàn)在能夠?qū)崟r(shí)高精度檢測(cè)筒倉(cāng)內(nèi)的料位數(shù)據(jù)，它無(wú)懼粉塵漂浮的惡劣環(huán)境，并將數(shù)據(jù)接入了現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)，輔助精準(zhǔn)化控制煤的進(jìn)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(dòng)脈”高效運(yùn)行

“皮帶可以說(shuō)是南鋼最重要的‘交通方式’，是運(yùn)輸?shù)摹畡?dòng)脈’，我們?nèi)珡S一共611條皮帶，投影總長(zhǎng)度63000米。”南京鋼鐵煉鐵事業(yè)部第一煉鐵廠高爐二車間上料班班長(zhǎng)戴志俊指著皮帶說(shuō)道。

這些“動(dòng)脈”24小時(shí)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，“上天入地”在742萬(wàn)平方米的園區(qū)中穿梭，如果它們出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)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(dòng)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(wèn)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(zhǎng)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(huì)造成皮帶磨損、跑偏、發(fā)熱甚至起火等嚴(yán)重事故，導(dǎo)致產(chǎn)線停工等，給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。

“傳統(tǒng)巡檢方式一般通過(guò)耳聽(tīng)目視的方法對(duì)皮帶線進(jìn)行巡檢，不過(guò)現(xiàn)場(chǎng)粉塵多、光線暗、噪音大，不但影響巡檢效率，還可能對(duì)人員安全和職業(yè)健康產(chǎn)生一定影響。”戴班長(zhǎng)說(shuō)道。

在海康威視聽(tīng)診光纖的技術(shù)支撐下，通過(guò)智能皮帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，400米長(zhǎng)的主皮帶一屏全覽，巡檢人員坐在辦公室即可對(duì)皮帶輸送線“懸絲診脈”，遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)皮帶托輥運(yùn)行的異響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，不但提高了現(xiàn)場(chǎng)巡檢的效率，更改善了人員的工作環(huán)境。

戴班長(zhǎng)說(shuō)：“現(xiàn)在我們通過(guò)電腦和手機(jī)都能實(shí)時(shí)查看皮帶狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，直接定點(diǎn)處理，很方便。”

此外，針對(duì)皮帶煤料運(yùn)輸過(guò)程中，因煤料意外灑落而引起的煤料堆積起火隱患，通過(guò)應(yīng)用海康威視雙光譜熱成像攝像機(jī)，對(duì)皮帶實(shí)時(shí)測(cè)溫，若溫度超出正常閾值，則進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，助力保障現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全。

原料、燃料、皮帶運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)景數(shù)字化，正在讓南京鋼鐵對(duì)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(chǎng)，還有哪些智能物聯(lián)產(chǎn)品和技術(shù)“在崗”？我們下期見(jiàn)！