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钢铁行业智能化与绿色化的几点建议

钢铁行业的产能过剩需要结构调整并消除落后的生产能力;低品位矿石和煤基能源结构给环境带来巨大压力,需要绿色,低碳和循环发展;均质化和低成本竞争无法满足客户的个性化和多元化需求,这就需要开发智能制造来满足客户的多样化定制需求。” 5月18日,在“高质量发展钢铁动力”的JIT + C2M高峰论坛上中国工程院院士,原副院长,中国金属学会理事长甘勇表达了这一观点,并解释了智能制造和中国钢铁行业绿色发展的方向。

智能制造是钢铁强国的主要方向

钱勇指出,智能制造是中国钢铁制造大国的主要方向。他介绍了对36家钢铁公司的调查结果。结果表明,钢铁企业的整合为智能制造的发展奠定了一定的基础。钢铁两个行业的融合逐步深入,形成了较为完整的多级过程控制(PCS)-制造执行系统(MES)-企业资源计划(ERP)系统,但与钢铁行业的差距仍然很大。智能制造的需求,并且需要不断提高数字,网络和智能的水平。此外,根据对智能制造能力成熟度等级1至5的分析,钢铁企业的智能制造能力成熟度分布在1.8点和3.5点之间(满分5分),并且企业差异很大,并且需要由企业激励。调查结果主要反映以下问题:

一个是过程数学模型的适用性差。根据现场条件建立的数学模型存在可靠性问题。该模型对外部因素的适应性有待提高,该模型无法形成闭环控制。对企业新流程的需求尚未得到满足。

第二,总体过程的计划和调度水平不高。生产计划和调度是生产控制的核心内容。目前,只有12.5%的计划生产不需要人工干预。生产计划的范围尚未从分支机构扩展到整个过程。生产计划需要考虑以下条件:交货时间,质量,生产效率,物流周转,能源消耗和综合成本等多目标优化,上下游动态协调,生产能源物流等需求有待加强。

第三,整个生命周期的质量控制尚未开放。质量控制过程主要依靠手动连接,缺乏事前和过程中的管理,导致过程轻巧。链接之间形成信息岛,缺乏时空相关性,与质量相关的数据没有得到充分利用。有机链接用户需求,产品开发,过程设计,制造,交付和服务周期的动态和闭环生命周期质量控制尚未形成。整个生命周期质量控制系统的技术要求尚未得到满足。

第四点是供应链协作中的一大空白。当前,企业资源计划,企业资源计划,用户关系管理和供应链管理系统之间缺乏信息融合。未与战略客户建立业务的企业比例为46.88%,未与战略供应商建立合作业务的比例为50%,为战略客户提供跨行业供应能力和相应系统支持的企业超过37.50%。通过上游(如采矿企业)和下游(如钢铁企业)之间的产业链,需要增强实现信息协调,资源协调,业务协同和市场协同的能力。

五是管理和控制的整合水平有待提高。钢铁企业已经建立了企业资源计划,制造执行系统和过程控制三级信息系统,但系统之间缺乏信息融合和功能集成。 25%的企业未实现企业资源计划与制造执行系统集成,31.25%的企业未实现制造执行系统与过程控制集成。即使实现具有集成的管理和控制功能的企业,也需要提高管理和控制的集成水平。例如,销售信息的整合中,有90.23%的企业通过界面进行合作,只有9.68%的企业实现了业务协同。

基于对问题的分析,甘勇提出了四个在钢铁行业促进智能制造的建议。

一个是站在行业的顶峰并进行顶层设计。智能制造技术系统的建设是一项复杂的系统工程。其核心在于行业,产品和服务的全面交叉渗透。它是集研发设计,物流采购,生产控制,运营管理和市场营销于一体的整个过程工业过程链。是系统范围的智能系统。因此,智能制造需要站在行业的高度并进行顶层设计。

第二,根据企业发展战略,明确新能力建设的重点。企业应根据自身特点和现有基础制定企业智能制造发展计划,并确定专注于改进的能力。重要的是要高度重视产品质量,成本控制和能力建设,以满足定制需求。

第三是加强企业之间的协作,整合和优化。钢铁企业的智能制造应注意产品质量控制的协同,集成和优化,供应链全局优化,集成计划和调度以及全过程优化控制业务。

第四是充分发挥新信息技术的作用。钢铁行业应充分关注工业互联网,物联网,大数据,云计算,人工智能等新技术的快速发展,加强协同创新,促进智能健康发展。钢铁行业的制造业。

清洁生产和技术创新促进绿色发展

丹勇强调了钢铁行业绿色发展的内涵,即以循环经济的基本原则为基础,以清洁生产为基础,注重资源的有效利用和节能减排,全面实现钢铁的绿色发展。钢铁产品制造,能源转换和废物。具有低碳特征的减量化,再利用等功能,可以实现与其他产业和社会生活的生态联系,从而形成良好的经济,环境和社会效益发展模式。

他认为,钢铁行业应依靠清洁生产和技术创新来促进绿色发展,实现绿色制造和资源共享。一方面,促进绿色工厂的建设,取得行业领导地位。根据城市资源环境现状和规划发展要求,提高钢铁生产全过程的节能环保水平,以及系统节能减排和工厂管理水平。整个过程的改善。另一方面,生产城市一体化的形成最初是为了建立共享价值。就是要充分发挥钢铁企业加工设备的特点以及在能源和资源转化利用中的作用,实现对城市的资源贡献和资源共享,促进城市循环经济建设。并投资于城市慈善事业和社区建设。

具体来说,从2018年到2020年,钢铁行业需要加强环境保护和节能减排,重点是以下节能减排措施:

在原料领域,新建,扩建和扩建原料场必须使用大型机械密闭式料场,有效减少了原料占用的土地,减少了环境污染。在烧结领域,新的和改建的烧结机必须采用带式结构,并且对现有的平板步进式烧结机进行限时改造。烧结机必须加快脱硫,反硝化,脱白的“三重”装置,以及烟气余热,冷却余热的回收利用设施,全面实施烧结厂,小车,皮带走廊等封闭措施,促进应用厚层低温烧结的研究烧结生产技术,例如小球烧结和烟气回收。

在球团领域,新的,重建的和膨胀的球团的建造应通过炉排-回转窑工艺或带式焙烧工艺进行。现有的竖炉不再需要进行重大修改,而是逐渐转变为链式捏合机-回转窑工艺或带式焙烧工艺。

在炼铁领域,新建和改建的高炉必须采用扁平,完全封闭的铸铁领域。现有的高炉还应加快出铁场的整平和全封闭改造。除尘设备必须安装在无组织的排放点,例如高炉接收矿石罐和出铁口。烧结矿,球团矿,块矿,煤,焦炭和其他散装物料应通过封闭的输送机进行运输,例如封闭的皮带,封闭的走廊或管状皮带输送机。将注入高炉的煤比例提高到不小于150千克/吨,减少焦炭量。

在炼钢领域,转炉的主要除尘系统必须使用干燥技术并支持废热回收设施。转炉车间必须配备完整的三级除尘系统。转炉车间不得配备混合铁炉,以宣传“一个罐头结束”或“鱼雷”,并且禁止通过社会道路运输铁水。转炉必须使用活动罩以提高气体回收效率和质量。炼钢生产企业要加快配套铁水预处理和钢水精炼设施建设。钢包必须用长喷嘴浇铸,钢包必须盖好。促进现代炼钢工艺的应用,例如副炮技术,声纳矿渣技术和智能调度系统。

在商业和社会关系领域,钢铁企业必须不断减少对地下水开采的使用。沿海地区的钢铁项目建设必须与海水淡化设施同步进行。现有的钢铁企业正在逐步支持水处理设施的使用,并且水的使用正在增加。严禁超过新水量的50%。满足社区和村庄蒸汽运输要求的钢铁企业必须建造废热供热设施,为周围居民提供冬季供热;促进有条件的工业企业使用小型高炉处理锌,铅尘和灰的工业化生产。钢铁企业已经建立了“全天候,无死角”污染因子在线监测系统。监控所有污染因素并披露信息。实时排放受环境保护和社会监督。加快建立能源管理,安全生产和环境监测。生产管理调度中心。

“中国已经成为全球冶金生产中心和消费中心。中国应该进一步成为全球冶金教育中心和研究开发中心。中国将主导全球冶金!时代呼唤新的冶金,即面向绿色和环保。智能冶金,信息自组织及其冶金组织,包括开放,动态,集成和集成冶金,多因素多层嵌套,集成,协同冶金。”甘勇总结说。