钢铁冶金数字化高炉研究.pdfVIP

总第196 期 西冶金 Total 196 2022 年第2 期 SHANXI METALLURGY No.2，2022 行业纵横 DOI:10 .16525/j .14-1167/tf .2022.02.035 钢铁冶金数字化高炉研究 1 2 周继红 ， 陈 仁 ， （1.太原重工股份有限公司 山西 太原 030024 ； ， 2.北京瓦特曼智能科技有限公司 北京 100038 ） ： ，是“ 摘 要 高炉数字孪生系统是智能制造应用布局在炼铁领域的重要推进 5G+ 工业互联网”战略的深度探 索。通过结合推理及大数据机器学习建立整套高炉数字孪生系统，其中包括实时诊断预判、高炉状况综合评价 体系，实时有效诊断预警失常炉况，并可自动生成炉况分析报告，在促进炼铁技术整合、加强工序协同、提高生 产效率、提 本质安全等方面发挥积极作用。系统采用“云—边—端”一体化协同模式，以工业传感器、物联网 技术为基础，建立“数字化监测—数据分析—炉况诊断—工艺优化”炼铁管控体系，开辟“专家经验 + 机理模型 + 推理机+ 机器学习”工艺难题解析新路径，形成高炉过程数字驱动仿真及数字化三维模型，建立起高炉“数字 孪生”系统；将总体生产状况和关键设备运行状态实时展示、数字化、具象化，实时监测重点设备，及时掌握运行 状况，实现快速检测、快速诊断、精准维修和远程在线巡检；统计、分析、学习数据，用于生产工艺及设备工况优 、 、缩短故障时间。 化 预测性维护，有效减少设备故障频次 ： 关键词 数字化高炉 高炉数字孪生 冶金智能化 钢铁冶金 ： ： ： 中图分类号 TH31 文献标识码 A 文章编号 （ ） 1672-1152 2022 02-0091-05 1 钢铁业炼铁系统发展现状 料、重油、氢气等资源。多样 、波动性、分散性、检测 近年来，随着自动 、智能化以及大数据、云计 结果的时滞性都对原燃料质量管理带来了巨大的挑 算等技术的 泛应用，以及先进装备技术水平的提 战。传统的高炉冶炼，对配料技术、布料技术的优 高，高炉数字 和智能 水平提升明显，部分高炉的 主要依赖于人工经验，部分采用配料软件，但存在计 基础检测硬件条件明显改善。但是 于缺乏对高炉 算误差大、指导性不强等缺点。随着铁矿石和燃料消 冶炼的定量 ，本质性的研究基础仍然较为薄弱，高 耗的增加，资源的紧张造成高炉原燃料波动性加大， 炉科学 、标准 的操作体系尚未建立，因此经验主 通过监控原燃料质量变 ，采用更加高效、智能、全 义较为盛行，而钢铁业经营较为封闭，往往地处偏 流程覆盖的配料，规范操作，对于保证高炉炼铁的高 远，传统观念较强，使得先进的技术在钢铁业的运用 效稳定具有关键的意义。 上较为落后，导致炼铁系统目前面临着难以突破的 技术和发展瓶颈。 高炉炼铁系统涉及的设备 类多，设备状态参