■记者张 犀王 磊
今年3月，由宝钢股份自主集成建设的全球首套大型高炉控制中心建成启用，成功实现了对宝山基地四座高炉的集中化操作控制和生产管理。作为国内第一座高炉控制中心，不但实现了宝山基地四座高炉的集中化操作控制和生产管理，并可对其它基地高炉进行远程技术支撑，这是国内炼铁行业发展历程中具有里程碑意义的大事，是宝钢股份大力推进智慧制造、建设数字化高炉，积极探索高效融合的生产管理模式方面取得的重要硕果和创新之举。
在露天区域多、高温粉尘多、设备控制精度相对较低的炼铁区域搞高精尖的智慧制造，确实要不走寻常路才行。
顶层设计，通盘布局智慧炼铁蓝图
智慧制造是宝钢股份着力构建的五大关键核心能力之一，也是进一步转型发展做大做强的必由之路。炼铁区域作为全流程钢厂工序龙头，在推进智慧制造的道路上不能缺席，而且，相对条件不佳的炼铁区域能够取得实效，对其它区域就是强大的正面激励和鼓舞，意义重大而深远。2015年，宝钢股份就编制完成了《炼铁厂自动化及工业4.0提升规划》，确定炼铁厂智慧制造总体目标是建成以环保智慧型料场为源头的智慧型炼焦、智慧型烧结、智慧型高炉，以及为智慧产线保驾护航的智慧型设备管理体系。重点围绕智能机器人、机械臂的研发和使用、工业摄像智能监控系统、实现远程化无人化全自动操作、设备状态的智能诊断系统、具有大数据的集中管理和分析的专家操作系统五个方面集中开展攻关研发。确定以三号高炉炉前作业自动化示范性改造、高炉控制中心、焦炉四大车无人化、原料主三电系统改造及智慧料场建设、烧结工序智慧制造规划及二烧结制造升级、皮带机在线监测系统等为主攻项目。通过智慧制造，未来的炼铁区域将实现远程监控、在线检测、诊断预测、远程控制甚至移动终端控制、数据自动采集大数据分析，智慧制造将带来管理体系、工作流程发生深刻变革，炼铁工序将从传统冶炼单元转型到安装上“智
慧芯”的钢铁自动化制造单元。
创新模式，梯次推动项目落地
智慧制造是走在行业前面的开创性工作，必定没有现成的实例和成功的经验可以借鉴，也注定是克服各种困难寻找光明的过程。炼铁区域坚持以需求为导向，以效率提升为目标，以自主创新为主渠道，开放合作，突破重点，稳步推进。
首先取得重大突破性成果的是高炉炉前作业自动化控制系统。2017年4月，宝钢股份自主集成关键工艺技术的钢铁业首套高炉炉前作业自动化控制系统样机，在3号高炉完成了相关调试与试运行，并正式投入使用。
大型高炉炉前作业危险性高、作业环境差、劳动强度大，在业内被普遍认为是钢厂内最辛劳、作业环境最恶劣的工种之一。炉前作业对高炉运行炉况的稳定、铁水产量质量等均有着较大影响，宝钢股份也正是看到了实施高炉炉前作业装备自动化智能化改造，对提升炉前作业效率及精度、降低作业风险，保护员工身心健康的重要意义，将这一项目列为智慧制造示范项目，组织联合开发团队展开了持续艰苦攻关。团队采用“单套试制，持续改进，成熟推广”三步走策略，还积极引进外部参与方，分别以技术、资金、设备制造等参与共同开发，充分利用社会相关资源，创造性地策划了“先期试制、成果专享”的新技术研发模式。通过反复测试、改进，多个关键技术难点相继突破，终于试制成功。高炉炉前作业自动化控制系统包括自动装填炮泥装置、自动换钎装置、自动包装炮泥、摆动流嘴自动切换、机械化清理渣铁等。采用该系统后，员工劳动负荷及危险系数大大降低，一个班次再也不用搬运近2.5吨的炮泥、5根以上近50斤重的钻杆、数根80斤的金棒，加一次炮泥时间从3小时缩短到25分钟，实现了项目“稳定、安全、经济、高效”的目标。
焦炉电车无人化项目也是炼铁区域智慧制造取得的又一重要成果。炼焦区域推焦工序焦炉机车作业频繁，操作员工作业基本是重复性的动作，且生产负荷高、连续作业时间长，具有很大的智能化潜力。2016年，炼铁厂组建攻关团队，依托大科研项目研发平台，以“四期焦炉电车无人化”为突破口，探索实施焦炉机车无人化。团队克服了空焦罐判断及自动进出、车辆运行雨天打滑、安全防撞等困难，经过一年多的攻关努力，终于实现全天候无人化运行，为焦炉四大车无人化操作奠定了坚实基础。
原料区域范围大、单兵作战岗位多、人机交互频繁，安全风险大。通过对原料场智能物流系统和三维数字化虚拟仿真系统的改造，目前已经实现了国内同行业首家堆取料机的无人化远程操作，减少人机结合面，改善劳动环境，提升作业效率，提高作业安全和管理水平。
原料区域还自行研发了皮带机旁电源隔离箱，推行挂锁技术，在进一步提高检修安全的同时，使得工作效率提升了30%。目前改造完毕的设备117台，共安装隔离箱122套。原料区域开发出防胶带机带芯露头、切边缠绕的检测专利装置，有效控制胶带机的切边和带芯露头后卷入胶带机滚筒轴承，目前已在53条胶带机上推广使用，大大提高了设备本质化安全条件。
勇于探索，占领未来钢铁业竞争新高地
在高炉控制中心启用仪式上，中国宝武党委书记、董事长陈德荣用幽默风趣的语言描绘了未来钢铁员工工作的情景：享受阳光沙滩椰林风景的时候，用手机APP就把厂里的活干了。智慧制造已经成为未来钢铁业竞争新的制高点。炼铁区域选取条件比较成熟的烧结单元和原料单元打造智慧制造2.0版。烧结单元提出智慧制造的8个主攻方向，设备管理要以“精准维护”为途径，以“智能管理”为手段，稳状态、降费用、提效率、保安全，生产过程以“成本、质量、产量”最优为目标，自动调整、有人值守、无人操作，并由此派生出9项具体任务。未来烧结将采用远程监控、诊断预测、智能检修计划、智慧物料采购、大数据分析、标准模型自优化、智能点检、在线检测等多种智慧软硬件模式，目标是建成“黑灯工厂”型示范性烧结机。
原料场智慧制造终极目标是建成智慧型的原料场。通过对料场的数字化、自动化、信息化、智能化管理，以达到提高效率、节约资源、降低成本、优化流程的目的。物料管理方面要建立原料库存、品质等数据体系，等比例缩放建立料场电子地图，实时展现原料分布、存量等情况，实时掌握各阶段原料使用动向。物料运输方面将建立流程智能决策系统，拥有作业流程自动决策和流程优化选择功能。物料混匀方面将建立混匀智能堆积模型，采用等硅等铁堆积原理，经过计算机优化计算控制技术，提升混匀矿产品质量。
宝钢股份铁区智慧制造已经开了个好头，相信站在新起点上，宝钢股份必将编织钢铁强国壮美画卷、谱写智慧制造崭新篇章。 张勇摄
