数字化如何锻造特钢“六最”产品？

2024-09-24 10:53机械之最

通过大量传感器和上百个算法模型实现高炉“黑箱透明化”、5G组网和智能上下料助推平均不到2分钟就生产一块钢板……中信泰富特钢集团旗下江阴兴澄特种钢铁有限公司（以下简称“兴澄特钢”）通过智能化改造和数字化转型，实现了基本每7年整个产品迭代，并穿越钢铁行业周期波动、保持30年持续盈利。记者近日来到这一全球特钢行业首座“灯塔工厂”进行了实地采访，探寻科技“炼”钢的奥秘。

走进占地约12万平方米的兴澄特钢厚板分厂，记者在偌大的厂区几乎没有看到工人身影，只有机器在运转，火红的钢板一块接一块被轧制成型输送至冷却台。厚板分厂综合室主任奚正信告诉记者，厂区实现了5G组网、智能上下料，平均不到2分钟就能生产一块钢板。

置身中信泰富特钢集团数智中心，仿佛走进了一个科幻的世界，蓝色的大屏环绕着整个中心一圈，屏幕上展示的是炼铁、炼钢、轧钢各环节的实时数据。兴澄特钢智能及信息化部工程师李锰涛介绍，高炉、转炉、精炼炉内部状况，以及各环节用水、用电、用气、用料情况，在这里都一目了然。

“全流程数字化管控为兴澄特钢实现‘高定制’‘高品质’‘高效率’‘可持续’的生产模式打下了基础。”兴澄特钢副总经理王永建说，“在最新一轮智能化改造和数字化转型过程中，兴澄特钢部署了40多个第四次工业***技术先进用例，进一步提高了产品合格率、生产效能，降低了生产成本。”

王永建举例介绍，在炼铁环节，通过大量传感器和上百个算法模型，实现了高炉“黑箱透明化”，由此烧结矿质量稳定率从98.1%提升至99.5%，高炉异常时间下降84.8%，高炉焦炭用量下降了19.1%，年节约煤气约1亿立方米，年减排二氧化碳10万吨；在炼钢环节，因成分、过程得到实时管控，产品合格率提高了23.3%；在轧钢环节，通过建立AI模型，实现了加热炉智能燃烧，构建了智能轧制模型、强冷模型，钢坯驻炉时间下降9%，钢板轧制机时产量提升15%，在线冷却量提升32倍，交货周期缩短50%。

“特钢是科技炼成的。”在中信泰富特钢集团展厅，这句总结语给记者留下了深刻印象。王永建说，过去30年，兴澄特钢一直专注于钢铁，专注于工艺水平提升，特别是2000年以来，以信息化、智能化、数字化为牵引，不断推进管理与工艺创新，每年淘汰10%的产品，基本每7年实现整个产品迭代。这也是企业持续盈利的秘诀所在。

目前，兴澄特钢最引以为傲的是拥有全球“六最”产品：最纯净的轴承钢——氧含量平均达到4.5个ppm（ppm为百万分之一）；寿命最长的弹簧钢——疲劳寿命超1亿次；最高强度桥梁缆索用钢——强度高达2200兆帕；屈强比最优系泊链钢——R6级极限性能系泊链钢填补世界空白；直径最大连铸圆坯——直径达1.32米；最细金刚线盘条——拉拔至0.044毫米却能做到绕地球两周不断丝。

“一米宽，万米深。保持专注，不断深耕，才是企业的核心竞争力。”今年上半年曾走访兴澄特钢的企业研究专家周放生说，不断推进产品转型升级是全世界制造业发展的铁律，兴澄特钢30年前从普钢生产转为特钢生产，30年来又通过信息化建设和工艺创新，不断推动产品升级，保持30年持续盈利充分印证了这一点。

冶金工业信息标准研究院党委***、院长张龙强认为，当前钢铁行业已经从“增量发展”阶段进入“减量优化”阶段，对于不少企业来说生存形势严峻，全行业都面临着降成本问题。过往降成本的常规手段空间有限，很难消化下行压力，依靠智能化、数字化建设来提高劳动生产效率、提高成材率已经成为降本增效的重要抓手。

“国内钢铁行业的智能化、数字化改造已经走在了前列。从目前已公布的国家智能制造示范工厂数量来看，在41个工业门类中，钢铁行业入选数量占比达6.9%，明显高于平均水平。”张龙强表示。

但也有业内人士指出，钢铁行业数字化转型并不均衡。目前，利用工业互联网技术实现智能化生产过程管控和智慧化企业运营管理的企业分别达到79.6%和57.1%。一些龙头企业通过数字化转型，提高了效率，提升了综合竞争力，但也有一些钢铁企业仍对数字化转型认识不够，数字化转型路径不清晰，融合应用人工智能等数字技术不深入。

王永建表示，今后，兴澄特钢在全流程、全工序数字化层面还将继续深耕细作，并总结推广过往经验做法，为行业发展贡献“特钢智慧”。