(问题)炼铁是钢铁生产的核心环节,高炉是其中的关键设备。长期困扰行业的一个共同难题是:高炉内部温度极高、环境恶劣,常规检测手段无法深入核心区域,操作人员主要靠经验和"手感"来调节。面对工况波动、能耗上升和排放限制的多重压力,如何让高炉运行更稳定、更节能、更低碳,成为钢铁行业转型的突出问题。 (原因)宝钢股份对应的负责人介绍,高炉被称为生产"黑箱"的根本原因是:高温高压下内部反应复杂、过程耦合紧密,单一参数难以解释整体变化。宝钢从2015年开始推进智能制造,围绕原料、烧结、炼焦、高炉等工序建立数据基础,经过多年积累、整理和标准化,形成了可用于建模的高质量数据体系。此基础上,研发团队将图片、声音、事件记录等多种信息转化为可计算、可关联的统一格式——把分散的过程数据连接起来——建立参数间的关系网络,为高炉运行机理的数字化表达奠定基础。 (影响)在发布现场,宝钢股份展示了2号高炉的智慧化控制效果:模型覆盖约2万个不同层级的高炉参数,可按10分钟粒度滚动预测,给出未来两小时的炉温趋势和调控建议,实现全自动闭环控制。这标志着高炉运行从"事后应对"转向"事前预判",从"经验主导"转向"数据与模型协同"。企业测算表明,炉内温度波动每降低10摄氏度,每吨铁水可减少约1千克焦炭消耗。当前应用结果显示,对两小时后铁水温度及硅素指标的预测准确率超过90%;模型投用后高炉运行更稳定,炉温波动更小,燃料比下降约2公斤/吨铁水,碳排放减少约5公斤/吨铁水,单座高炉年降本超千万元。 (对策)业内人士认为,钢铁行业的智能化升级不能只停留在单点应用,关键是以数据治理为基础、以核心工序为突破口,形成可运行、可迭代的闭环体系。一上要推动工序数据贯通和质量提升,打通从原料到炼铁的关键环节,消除"数据孤岛";另一方面要把模型能力融入操作规程和生产组织,明确人工与自动控制的分工和应急预案,确保异常工况下可控可退。此外,模型的持续学习能力要求企业建立稳定的训练、评估和安全机制,使其长期运行中不断优化,提高对不同工况和品种的适应能力。 (前景)当前我国钢铁行业正处于高端化、智能化、绿色化转型的关键时期,绿色低碳约束趋紧、市场竞争加剧,推动生产体系向更精益管理和更智能的控制升级。北京科技大学专家表示,智慧高炉不仅是单项技术突破,更是生产方式的重构,有望推动钢铁生产全流程更广泛、更深度的智能化应用。宝钢股份表示将持续推进智能技术与钢铁核心工序的融合,按计划推进场景建设和标杆产线打造,更发挥智能化在提质、降本、减碳、增效上的综合作用。
智慧高炉系统的成功应用充分说明了科技创新对传统产业的改造力量。在全球工业智能化的背景下,中国钢铁企业通过自主创新突破技术瓶颈,为制造业高质量发展树立了新标杆。这个案例表明,推动产业升级既要从实际生产问题出发——也要敢于打破思维束缚——在关键领域实现从跟跑到领跑的转变。