近日,2021(第十届)中国智能制造高峰论坛暨第十八届中国智能制造岁末盘点颁奖典礼在北京召开。江苏永钢固废利用智能工厂获“2020年度中国标杆智能工厂”称号。
2020年,永钢冶金尘泥资源化处理项目(即转底炉车间)正式投产,为企业绿色发展版图画上了浓墨重彩的一笔。钢铁冶炼过程中,会产生一定量的含铁锌尘泥。为实现冶金尘泥无害化和铁锌固废资源化,消除氯离子、碱金属等有害物,回收利用铁、锌等有价资源,永钢建设了冶金尘泥资源化处理项目,通过将尘泥配料后直接还原,生成“DRI”,也就是主要用作电炉炼钢原料、转炉炼钢冷却剂的“直接还原铁”,并将锌、钠、钾等元素以粉尘形式进行收集,生产过程中产生的蒸汽还可用于发电。
相对传统工厂,转底炉车间通过加强信息化与智能化建设,在保障工厂连续生产的同时,实现转底炉工艺参数量化管控、生产流程精细化、自动化和高效化运行,转底炉生产效率不断提高,年处理冶金尘泥25万吨,真正让永钢“固废不出厂”成为现实。
智能工厂的建设之“术”
转底炉车间通过BIM三维建模技术、5G技术,VR技术等先进技术手段,实现“无人化生产”和“智能化管控”,成为了永钢的“固废利用智能工厂”。
数字化点巡检——创新打造的“转底炉数字化车间”,利用一种工厂可视化技术,通过模拟对转底炉车间巡检的情景,了解设备实时数据信息。将重点设备的运行状况、环保检测等信息,以曲线图、仪表盘、柱状图等形式实时显示在屏幕上,实现了以“无人点巡检”代替人工现场巡检。
创新性设置了一名“虚拟员工”,通过制定巡检路线,实现一键开启智能巡检。普通员工还能身在中控室,通过VR模拟车间的真实环境,实现去任意位置点巡检。
人员位置管理系统——工作人员通过佩戴定位手环,利用“UWB高精度定位系统+5G”的方案,实现人员实时定位管理。工作人员只要进入工作区域,中控室的大屏上就能够随时显示员工的在岗在位信息和运动轨迹,管理人员在后台便能实时掌握所有员工的状态。
智能化用电——转底炉车间的智能路灯,通过物联网全面升级路灯系统,实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。人员“足不出户”也能查看各个点位每一个路灯的亮度、信号状态、功率等情况;智能楼宇通过通信网络系统,将大楼里的智能照明系统、环境监测系统等统一运维,所有设备统一管理,进行单一或批量式控制。
工厂数字化交付——区别传统工厂工程设计(以纸介质为主体)的交付方式,工厂数字化交付通过数字化集成平台,将设计、采购、施工、调试等阶段产生的数据、资料、模型以计算机能够识别并处理的标准数据格式提交给业主的交付方式。
智能化装备与生产线——用“无人行车”代替传统的“人工行车”,通过在中控室的远程操作,实现人工的解放和物料的精准抓取;由无人行车送入生产线的冶金尘泥,通过利用原辅料系统集成、5G等电子标签技术,实现物料的全流程跟踪与管控,同时物料的质量、运输、成本信息随物料同步传输,确保物料的质量有保障、可追溯。
成品自动发货系统——在料仓装料时实现DRI球/粉全自动发货。通过设置发货规则,生成当班可发货的料仓号,运输车辆安装电子标签卡,到达指定料仓装料,与可发料仓的读卡器识别通过之后,即可装料。
“固废利用智能工厂”成功实现了生产流程精细化、生产操作自动化和生产效率高效化的运行,量化管控转底炉工艺参数,标准化转底炉生产控制,有益于实现安全、绿色、高效、低能耗的生产全流程,降低人员培训成本,为促进绿色循环经济增添动力。