Математическая модель для настройки режима спекания сырья: проект НЛМК

Что: Система определения оптимального режима спекания агломерата на агломерационной машине.

Где: Новолипецкий комбинат, аглодоменное производство.

Зачем: Снижение потерь при производстве агломерата, повышение эффективности работы доменных печей.

27 августа 2020

О ПРОДУКТЕ

Продуктовые команды НЛМК работают над созда­нием математической прогнозной модели, которая поможет определять оптимальные параметры для спекания агломерата.

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?

Агломерат – железорудное сырье для домен­ной плавки – должен быть достаточно креп­ким. В металлургии различают его «холодную» и «горячую» прочность. Грубо говоря, это проч­ность в горячем и остывшем состоянии. Если у агломерата хорошая холодная прочность, зна­чит, готовый агломерат хорошо пропекся и, пока его довезут до доменной печи, не раздробится и не рассыплется на мелкие куски. Ведь для выплавки чугуна нужен агломерат определен­ного размера, мелкую фракцию просто вынесет из домны потоком газа.

Как же добиться нужной прочности агломерата? Нужно его правильно запечь.

Машина, на которой из шихты (смеси железо­рудных компонентов) готовят агломерационный «пирог», представляет собой длинный конвейер, оборудованный зажигательным горном, а снизу – вакуумными камерами (на новолипецких аглома­шинах их 26). Горн зажигает верхний слой шихты, вакуумные камеры создают разницу в давлении, и за счет этого жар из горна протягивается через все слои шихты сверху вниз. При этом смесь рас­плавляется, и разрозненные куски шихты спекаются в одно целое.

Или не спекаются.

Правда, агломератчик о том, что его «пирог» остался сыроват, узнает только в конце процесса, когда он уже выгружается с агломашины: недо­печенный агломерат опытный рабочий может определить визуально. Об этом же говорит и тем­пература в последних трех вакуумных камерах – температура отходящих от шихты газов. Если в последней камере она значительно ниже, чем в предыдущих, значит, процесс завершен – агло­мерат хорошо спекся. Если же она остается такой же высокой, значит, шихта продолжает расплав­ляться, наш «пирог» еще не готов. Рассчиты­вать на его прочность в этом случае, конечно, не приходится.

Помочь здесь могла бы математическая про­гнозная модель. Проанализировав нужные данные (например, о влажности шихты, ее химическом составе, скорости движения агломашины и так далее – всего около 400 показателей!), она могла бы предупредить: есть риск, что на выходе полу­чится агломерат ненадлежащего качества. Тогда ход машины можно будет замедлить или вовсе приостановить, дав шихте время на допекание.

КОММЕНТАРИИ

Роман Подосенов, начальник отдела по организации и планированию производства агломерационного цеха:

– Сначала у моей команды появилась гипотеза: мы решили, что если у нас будет массив данных по параметрам работы агломерационной машины, то процессом спекания агломе­рата можно управлять более тонко. Ведь компьютер может учитывать больше факторов для регулирования режима работы машины, чем человек. Несколько аналитических моделей, которые мы построили, показали: модель может самостоятельно опре­делять, насколько оптимально завершается процесс спекания агломерата. И когда мы поняли, что это работает, мы присту­пили к созданию цифрового сервиса на основании получен­ной модели. Сейчас мы ежене­дельно встречаемся с командой, проводим мозговые штурмы: очень хочется скорее запустить систему в опытную эксплуата­цию. Если все пойдет удачно, мы ожидаем повышения выхода годного агломерата, то есть уменьшения количества мелочи в скиповом агломерате.

Алексей Смыслов, главный специалист дирекции по цифровой трансформации:

– Какой эффект мы получим, если нормализуем контроль за холодной прочностью агломе­рата? Сразу несколько. Во-пер­вых, увеличится процент годного агломерата, меньше будет уходить в отсев и на повтор­ное спекание. Во-вторых, если весь наш агломерат будет со стабильной холодной прочно­стью, доменщики смогут снизить количество кокса. А уменьше­ние расхода кокса при выплавке чугуна – это уже большой экономический эффект!

Начать обсуждение


СеминарыВыставкиКонференции
UP-PRO в сетях