越南和发钢铁榕桔工厂一期数字化升级:二级过程控制贯通炼钢、连铸与轧制

越南和发钢铁榕桔工厂正在推进一期产线数字化升级。本期项目以统一的二级过程控制系统为核心,围绕钢包炉、连铸机和轧机之间的数据协同与生产衔接展开,目标是让温度、化学成分、钢种、铸坯和轧制状态等关键信息在各工序之间稳定传递,并形成从钢水到成品钢材的连续生产记录。

对于综合性钢铁生产企业而言,数字化升级并不只是增加一套软件系统。更重要的是把原本分散在不同工段、不同设备和不同记录方式中的生产信息连接起来,使现场操作、工艺模型、物料追踪和生产计划建立在同一套数据基础上。

在项目实施前,部分炼钢和精炼环节仍较多依赖人工操作与人工记录。温度测量、工艺参数调整以及工序信息传递容易受到现场节奏和个人经验影响。当信息不能及时传递到下一道工序时,可能出现工艺衔接滞后、状态判断不一致以及产品追溯困难等问题。

从人工衔接转向统一过程控制

升级前,钢包炉的电极调节、热工参数调整和精炼工序执行,较多依赖现场人员根据炉况进行操作。温度数据也主要通过人工测量和记录获得。对于连续生产的炼钢工序来说,这种方式能够完成基本生产任务,但数据的连续性、记录的一致性和跨工序传递效率仍有提升空间。

本次升级引入自动测温取样功能,使相关数据能够按照统一格式传输至二级过程控制系统。自动化采集并不意味着取消冶金人员的判断,而是为操作人员和工艺工程师提供更加连续、清晰和可追溯的过程信息,减少因记录缺失或信息传递不及时造成的判断偏差。

EAF 电弧炉钢水测温取样机器人项目

二级系统的作用,首先体现在把各个工序需要的信息放到同一条生产链路中。温度、化学成分、钢种和精炼状态等数据,能够在规定的工艺节点被下一工序及时获取,而不再主要依赖纸面记录、口头交接或分散的人工传递。

二级过程控制系统覆盖的主要功能

本期数字化升级围绕炼钢、连铸和轧制之间的过程协同,系统功能主要包括:

  • 自动测温与取样数据采集;
  • 协调从炼钢车间到轧机的全流程生产数据;
  • 基于模型的温度变化预测;
  • 化学成分调整支持;
  • 精炼工序时序管控;
  • 炉况实时监测;
  • 与制造执行系统、实验室系统、Q-REG电极调节器及下游自动化设备进行数据对接;
  • 钢坯标识、全流程跟踪与状态管理;
  • 轧制计划编制、生产进度和车间负荷管理。

这些功能的价值不在于单独增加几个自动化模块,而在于它们之间能够形成联系。冶金模型需要稳定、连续的工艺数据作为输入;铸坯追踪需要把炉号、钢种、流道和批次与实体钢坯对应起来;轧制计划也需要结合实际物料状态和设备运行状态进行调整。

冶金模型辅助精炼过程稳定运行

升级后的二级系统配置冶金预测模型,用于辅助判断温度变化、化学成分调整和精炼工序安排。其作用不是替代现场人员,而是利用已经采集的过程数据,对后续工艺状态进行分析和提示,使工艺调整能够更加及时、统一。

系统同时支持辅料自动化管控、基于二级系统计算结果下达设定参数,以及炉况实时监测。通过这些功能,现场人员可以在较为统一的工艺框架下开展操作,减少单纯依赖个人经验进行计算和调整的情况,提高精炼过程的可重复性。

模型化控制的实际效果,取决于输入数据质量、模型适用范围、工艺边界设定以及异常工况处理方式。只有当数据采集、设备状态、工艺模型和现场管理形成闭环,二级系统才能真正成为生产控制工具,而不仅仅是数据展示平台。

从铸坯标识到轧制成品的全过程追踪

本次升级的范围不仅涉及炼钢车间,也延伸至连铸和轧制区域。二级系统通过铸坯标识和跟踪功能,将钢水、铸坯和轧制计划之间建立联系。

连铸机出口设置自动打标设备,可根据生产信息生成包含炉号、钢种、流道和批次等内容的标识。相关数据同步至二级跟踪系统后,实体铸坯便能够与对应的生产记录关联起来,为后续入炉、轧制和质量查询提供基础。

• 连接炼钢、连铸和轧制工序的钢厂二级过程控制系统

加热炉入口配备光学读取装置,用于替代人工识别。通过读取铸坯标识,系统可以核对进入加热炉的物料是否符合轧制计划,降低人工识别错误以及物料与计划不匹配的风险。

在轧制区域,系统支持轧制计划编制、车间负荷优化和生产状态监控。炼钢、连铸和轧制数据统一保存后,企业能够形成从钢水到成品钢材的连续生产记录,为质量分析、异常追查和客户要求的产品追溯提供依据。

数字化升级对现场生产管理的影响

这次升级的意义并不只是把纸面记录改成电子记录,也不是简单增加一个信息化界面。更重要的变化在于,生产数据的产生、传递和使用方式发生了改变。

  • 炼钢、连铸和轧制之间的数据传递更加统一;
  • 温度和精炼信息能够减少对人工记录和口头交接的依赖;
  • 铸坯可以按照炉号、钢种、流道和批次进行识别和追踪;
  • 轧制计划能够结合物料状态和车间负荷进行管理;
  • 设备状态、工艺偏差和温度变化趋势可以在统一数据基础上进行查看;
  • 历史数据能够用于定位工艺调整节点,支持后续工艺优化。

与此同时,系统减少了部分人员在高温、高危区域内进行重复性操作和信息记录的需要。人员可以把更多精力放在异常工况处理、设备维护、工艺判断和现场管理上,从而改善生产组织方式和作业安全条件。

为后续持续优化建立数据基础

钢铁厂数字化升级的价值通常不会在系统上线当天全部体现出来。随着温度、化学成分、精炼过程、铸坯身份、设备状态和轧制进度等数据持续积累,工艺工程师可以将实际结果与计划条件进行对比,对生产偏差进行更加系统的分析。

因此,一期二级过程控制系统更像是后续优化的基础设施,而不是一个孤立的自动化项目。系统的长期效果还取决于数据质量、模型维护、设备稳定性、操作职责划分以及企业是否建立持续复盘和改进机制。

对于综合性钢铁工厂,数字化最有价值的地方,是把原本在物理生产流程中相互关联的决策连接起来。通过统一的二级过程控制框架贯通炼钢、连铸和轧制,项目为生产稳定性提升、产品全流程追踪和后续工艺优化提供了更清晰的数据基础。

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