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炼铁云平台助力炼铁行业绿色智能转型升级


来源:澳门凯时   时间:2019-11-08





  中国钢铁企业正处在新旧动能转换、绿色智能转型升级的关键时期,越来越多的企业对生产过程中的节能降耗、内部数据的深度挖掘、工艺智能优化等提出了更高的要求。通过炼铁云平台提供的智能化解决方案,可将黑箱高炉容器可视化实现智能优化控制,改变以人工经验和主观判断为主的操作方式;建立数字化、智能化、标准化炼铁体系,解决炼铁数据壁垒造成数据交互和技术推广困难的问题,实现对生产过程中海量数据的深度分析、挖掘和利用。降低炼铁异常工况、燃料消耗及CO2排放,推动企业实现节能减排和绿色冶金转型升级。


  场景需求与痛点问题


  钢铁是国家战略性支柱行业,在其铁-钢-轧全流程中炼铁占据约70%的冶炼成本、能耗以及90%的CO2排放,主要存在如下突出需求和痛点。


  一是炼铁高炉高能耗痛点。炼铁高炉由于其巨大、高温、高压、密闭、连续生产的复杂“黑箱”特性,生产操作仍以“盲人摸象”式的局部判断和“中医式”的经验决策为主,造成炉况波动频繁,技术经济指标参差不齐。


  二是炼铁高炉高危险性痛点。炼铁高炉内部存在着复杂的气、固、液多相流物理化学反应,最高温度区域超过2000℃,安全生产是头等大事,一旦发生炉体烧穿事故,至少造成数以千万元的直接经济损失,并严重威胁现场人身安全。


  三是炼铁行业“数据孤岛”痛点。炼铁行业从设计、生产、科研、标准、管理、供应等纵向单位数据没有共享,企业级数据孤岛严重,行业级海量数据的深度分析、挖掘和对标更无从谈起,生态链网络化协同难度大。


  解决方案及部署方式


  针对以上三个痛点,将Cloudiip平台的云端赋能和企业侧的边缘智控相结合,形成从传感器、物联网、工业机理模型及微服务、工业App到行业云平台端到端的可落地、可复制、可升级的有效解决方案。


  一是针对炼铁高炉高能耗痛点,通过部署自主开发的三维激光料面扫描仪、炉顶热成像、风口高速CCD摄像等传感器,对高炉炉体状态进行实时精准监测;联合有关高校研发了炼铁能耗专业性机理模型和大数据人工智能模型,实现对高炉冶炼从经验性认识到本质性掌控;通过调用上述微服务模型,开发形成了物料平衡App、高炉体检App、异常炉况诊断App、智能烧炉App等工业App,建立了高炉的动态全局数字孪生,实现了高炉冶炼物料和能量利用方面的智能优化。


  二是针对炼铁高炉高危险性痛点,通过部署自主开发的柔性测温电耦合集成引出式长寿命检测系统、高精度高分辨率低功耗冷却水热流强度检测系统、无线吸附式高温炉体检测系统,实时采集高炉生产参数;联合有关高校研发了炉缸炉底三维非稳态温度场计算模型、冷却壁炉墙温度场应力场计算模型、风口套温度场及冷却水流场计算模型等机理模型。通过调用上述机理模型,开发形成了炉缸侵蚀监测App、冷却壁监测App等工业App,防止了多起炉体烧穿重大安全事故的发生,延长了高炉的使用寿命,这两款杀手级App单种营收均超过5000万元,在国内炼铁行业的覆盖率已经超过了20%。


  三是针对炼铁行业“数据孤岛”痛点,基于炼铁云建设了面向炼铁企业、高校研究院所、炼铁设计院、供应商、技术服务单位、期刊学会、政府管理等完整炼铁生态圈,使生态圈内的成员可以通过该平台实现资源共享。


  应用案例及应用效果


  炼铁云平台提供的精准感知、边缘智能、生产优化、智能决策、远程诊断和行业对标等服务,通过数字孪生高炉解决了炼铁安全预警、降本增效、节能减排和资源优化配置等问题,在实际应用中对炼铁长寿、高效、优质、低耗、清洁生产起到了至关重要的作用,具有巨大的推广价值。


  炼铁云平台已累计应用于230座以上炼铁高炉,行业覆盖率超20%,广泛应用于鞍钢、河钢、首钢、中信特钢、沙钢、马钢、山钢、酒钢等国内近百家企业,以及伊朗、越南、印尼等“一带一路”国家的钢铁企业,可提高铁水质量稳定性20%,提升冶炼效率10%,单座高炉每年降低成本2400万元,实现减少碳排放20000吨。


  转自:人民邮电报

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