本报通讯员王业飞鹿玮
围绕绿色低碳、资源高效利用的目标，2023年2月，南钢正式启动全流程无人化工厂——带式焙烧球团产线“黑灯工厂”项目，并于同年10月16日进行全系统联动生产试运行，12月28日“黑灯工厂”成功上线。一座将信息化和工业化高度融合的示范性工厂横空出世，这标志着南钢在工业智能化领域迈出重要一步，也为南钢数字化转型发展奠定了坚实基础。
南钢带式焙烧球团产线基于“大型化、智能化、绿色化”的设计理念，以“低碳经济、节能减排、清洁生产、资源高效利用”为运行核心，通过原料预处理工艺对铁矿粉进行烘干、辊压，与熔剂混合后实现造球生产；以直径7.5米的圆盘造球机为载体，实现粉状料向粒径8毫米~16毫米生球的转变，生球通过胶带机、布料小车以及布料辊筛进入焙烧机，经烘干、预热、焙烧、冷却等工艺环节后，实现成品球团矿生产。
南钢带式球团“黑灯工厂”通过“三化”（操作无人化、运维远程化、生产一键化）+“三创新”（装备创新、技术创新、智慧黑灯理念创新）+“一平台”（工业互联网平台），打造铁原料加仓、配料、造球、焙烧、供料等工序全覆盖、全链路集成的“黑灯工厂”。
在造球工序，投用了智能造球模型及智能整粒系统。其中，智能造球模型基于机器视觉和图像处理技术，结合数据采集及优化算法，对圆盘造球的生球粒径进行实时在线检测，实时获取生球的平均粒径和分布比例信息，与造球盘生产自动控制系统结合，进行远程加料、加水控制，实现造球系统自动化生产。南钢首创的智能整粒系统，运用了造球机特大球智能识别技术及智能筛取粉碎装备，实现了特大球剔除操作的无人化，剔除节奏与过程的可视化，辅助提升了成球率，大球粒径可预设、节奏可调。对比人工造球，智能整粒系统优化了过滤粒径波动，降低了湿返率。
在焙烧工序，运用图像识别、机器学习算法及机器人等技术，实现焙烧机台车运动状态识别与管理。该“黑灯工厂”通过图像识别台车挡板和车轮的变化，通过激光测定台车梁的位高，实现台车挡板的状态、台车车轮的运转状态、台车梁挠度等精准识别。行业内首次实现了焙烧机台轮自动加油、全过程状态可视化及数字化，油耗、油量等关键参数自动分析、自动执行，一次注油成功率＞98%，运行异常时主动报警、推送。
此外，该“黑灯工厂”采用数据跟踪技术，实时掌握成球状态，发明了基于生球预测的高质高效智能造球控制技术，将生球合格率提升5%。构建了球团生产上料智能排程模型，优化动力环境、保证维护人员安全、延长设备使用寿命，实现电气室运行环境的远程点巡检，使系统更节能。应用了远程在线运维技术，研发了关键岗位机器代人操作技术、关键工序生产一键操作技术，行业内首创了无人化、远程化、一键化球团“黑灯工厂”，实现全产线岗位无人值守，关联生产工序一键操作，有效推动了带式焙烧球团向数字化、智能化转型。
南钢带式球团“黑灯工厂”上线投用，重塑了球团制造模式，标志着南钢铁前工序智能化、无人化管理迈入崭新阶段，实现从传统制造到智能制造的跨越。通过实施智能化、无人化管理，该厂实现人员优化25%、生产能耗降低10%、设备非计划停机率降低75%，综合年创经济效益1046万元，成为南钢打造智慧生命体的生动实践。
【新知】
从源头降成本向智能要效益
樊三彩
近几年，随着智能化进程的加速推进，钢铁行业涌现出了较多“黑灯工厂”，但就铁前球团工序而言，南钢为行业首家。这一球团厂首创采用带式焙烧机台车自动加油、造球智能整粒等前沿的应用技术及模型，推动南钢铁前工序智能化、无人化管理迈入2.0阶段，展现出良好的经济效益和社会效益。
在笔者看来，该“黑灯工厂”最大的价值，依然是降成本、提效益。在当前钢铁行业盈利不佳的形势下，铁前工序降本是非常关键的一环。从工艺流程角度而言，铁前是整个钢铁生产流程的首道工序，成本和能耗也占据“大头”。据了解，钢铁行业铁水成本占钢材成本的60%，铁前能耗占比为75%左右，降低铁前工序成本对于降低产品成本、提高竞争力意义深远。就企业而言，这家年产量400万吨的球团厂，需要供给南钢集团千万吨钢材生产所需的高炉的球团原料，球团工序的智能化对于从源头上降本增效大有助益。须知，不论是推动人员优化、能耗降低，还是强化对不同品位原料的适应性，其最终价值都会体现在成本和竞争力上。
该项目成功交付运营，不仅标志着南钢炼铁在高端化、智能化发展道路上迈出了坚实的一步，而且为钢铁行业通过智能化手段提高效率、降低成本提供了新示范、新思路。
《中国冶金报》（2024年03月28日02版二版）
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