Машинное обучение для расчета точного состава ферросплавов

Что: Сервис по оптимизации расхода ферросплавов.

Где: Новолипецкий комбинат, конвертерный цех № 1.

Зачем: Снижение потерь при выплавке стали.

04 сентября 2020

О ПРОДУКТЕ

Специалисты НЛМК разработали цифровой сервис, который на базе алгоритмов машинного обучения (ML) производит четкий расчет необходимого объема и состава ферросплавов при выплавке стали. Это позволяет получать продукт с конкретными характеристиками в строгом соответствии с «рецептом» каждой марки и снижать потери.

Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством»300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!

ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?

С принципом добавления ферросплавов в сталь знаком каждый, кто хоть раз кидал специи в кипя­щий бульон. Схема точно такая же, только ферро­сплавы (химические элементы) влияют не на вкус, а на качество конечного продукта. Чтобы получить сталь с конкретными характеристиками, во время выплавки в нее добавляют определенный набор ферросплавов. Так, хром делает сталь нержавею­щей, ванадий повышает ее прочность, а молибден дает ей стойкость к высоким температурам. Поэ­тому для каждой марки стали (а на комбинате их делают несколько сотен) есть свой рецепт. Он запи­сан в технологических инструкциях, которыми и руководствуется сталевар при плавке. Правда, полагаться на точность этого рецепта и соблю­дать его досконально, до буквы, каждый раз не получится: обычно ни одна плавка не похожа на другую – слишком это сложный физический и химический процесс. Даже внеся нужную дозу ферросплавов, сталевар рискует не попасть в заданные химические параметры, если в рас­плаве, например, окажется слишком много кис­лорода. Поэтому очень большое значение здесь имеет еще и опыт: начинающему специалисту иногда приходится несколько раз вносить нуж­ные добавки, отправляя пробы на анализ и доводя состав стали до нужного. Часто включается и чело­веческий фактор: чтобы гарантированно получить требуемый состав, специалист может и добавить лишнего, для подстраховки, хотя добиться нуж­ного эффекта можно было бы и с меньшим количе­ством добавок.

Чтобы упростить процесс и максимально точно рассчитать количество нужных ферросплавов, на НЛМК в конвертерном цехе № 1 разработали и внедрили новый цифровой сервис.

Как он работает?

На конвертерных площадках и в пультовых, откуда ведется управление различными агре­гатами конвертерного цеха, расположены авто­матизированные рабочие места для сталеваров. На мониторы выводятся рекомендации по рас­ходу ферросплавов, которые рассчитывает циф­ровой сервис, построенный на базе алгоритмов машинного обучения (ML). Он использует весь имеющийся массив исторических данных о про­шедших плавках, анализирует параметры плавки, обращается к базе данных предприятия, где полу­чает информацию о наличии ферросплавов в бун­керах, их стоимости и взаимозаменяемости. Это позволяет сервису рассчитать оптимальный состав и точный объем нужных ферросплавов для каждой марки стали. За сталеваром остается окончатель­ное решение: принимать эту рекомендацию или ее скорректировать.

КОММЕНТАРИИ

Артем Артемьев, главный специалист по выплавке стали КЦ N° 1:

– Отзывы об этом сервисе в цехе только положительные, особенно от молодых сотрудников: реко­мендации оптимизатора помо­гают им на что-то опереться в собственных расчетах и эконо­мят массу времени. Сталевары с опытом, правда, время от вре­мени за сервисом пересчитывают: в нашем деле за человеком все равно остается последнее слово, уж очень сложными процессами мы руководим. Но польза от такого сервиса несомненна. Мы даже хотим сейчас, чтобы у нас появился такой же для расчета количества извести и флюсов при продувке плавок в конвертерах.

Виктор Баженов, руководитель направления дирекции по цифровой трансформации:

– К любому нововведению в цехах всегда относятся осто­рожно: сначала нужно разо­браться, что это, как работает, какая от этого польза. К этому цифровому сервису в первом кон­вертерном, кажется, уже при­выкли, научились доверять его рекомендациям. Это говорит о том, что такое решение довольно перспективное и с ним можно зани­маться и дальше. Если сначала его разрабатывали под вполне опре­деленные марки стали, то после наших «докруток» его вполне можно будет использовать при производстве динамных и электротехнических сталей.

Начать обсуждение


СеминарыВыставкиКонференции
UP-PRO в сетях