Цифровая модель работы доменной печи: проект НЛМК

Что: Динамический выпуск продуктов плавки из доменных печей.

Где: Новолипецкий комбинат, доменные печи N° 5 и 7.

Зачем: Стабильность количества и качества чугуна на каждом выпуске.

31 августа 2020

О ПРОДУКТЕ

Команды цифровой трансформации и домен­щиков создают математическую модель работы доменной печи. Она использует данные о коли­честве и химическом составе загруженного в печь сырья и просчитывает, через какое время и в каких количествах оно превратится в жид­кий чугун и шлак. Оцифровка одного из самых сложных в металлургическом производстве про­цессов позволит сделать работу домны более ста­бильной и ровной, что, естественно, скажется на экономике.

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?

Внутри доменной печи температуры настолько высоки, что железорудное сырье постепенно пла­вится, стекает вниз по коксу и накапливается в горне, нижней части домны, превращаясь в чугун. Расплавленный шлак, который образуют пустая порода, флюсы и зола, тоже собирается внизу печи. И чугун, и шлак из домны выпускают через специальное отверстие – летку.

От того, сколько в горне доменной печи скапливается расплава, зависит очень многое, ведь в печи происходит большое количество взаимосвязанных физических и химических процес­сов. Изменение уровня чугуна и шлака может повлиять на движение газов внутри печи или на тепловой режим плавки, поэтому за количе­ством жидкости и периодичностью ее выпуска всегда следит мастер печи.

И делать это очень непросто. Заглянуть в огромную печь нельзя. Обо всем, что в ней происходит, можно судить только на основании математических расчетов. Если мы загрузили в домну определенное количество сырья с опре­деленным составом, расчеты покажут, сколько при этом образуется чугуна и шлака. И выпускают эти рассчитанные объемы через опреде­ленные промежутки времени. Цифровой сервис позволит делать эти расчеты намного точнее и быстрее. В свою очередь, благодаря этой точно­сти выпуск шлака и чугуна из домны можно будет сделать динамическим, то есть подвижным. Сер­вис подскажет мастеру, как управлять выпуском в зависимости не от установленного временного интервала, а от фактического наполнения горна. Динамический выпуск позволит более гибко регулировать уровень расплава в доменной печи, а это, в свою очередь, сделает работу домны более стабильной, ровной. Выпуск станет оптималь­ным по количеству ковшей чугуна и, соответст­венно, по качеству. А это поможет снизить расход дорогого топлива.

КОММЕНТАРИИ

Валерий Бурмыкин, начальник отдела, доменный цех № 1:

– Новый сервис позволит нам понимать: выдали мы из печи все, что наплавили, или в ней еще остается какое-то количе­ство жидкого чугуна и шлака. Если данное количество может повлиять на изменение в газо­динамике печи, принимаются все меры к открытию выпуска раньше графика. Кроме того, сер­вис будет прогнозировать основ­ность и вязкость шлака. Доменный шлак при определенных усло­виях может иметь критическую вязкость и просто не выходить из печи. На основании этих данных мастер сможет принимать важные технологические решения. Пока мы только в начале пути. Домен­ный процесс, наверное, один из самых сложных в металлурги­ческом производстве, в нем очень много взаимосвязанных пара­метров и на входе, и на выходе. Оцифровать их все и сразу идеально невозможно. И тем не менее сейчас мы тестируем новый сервис и видим, что в нем заложен большой потенциал.

Даниил Баранов, главный специалист дирекции по цифровой трансформации:

– Как работает система? Она использует данные о количе­стве и химическом составе загру­женного сырья. Исходя из этого, на основе химических формул просчитывает, через какое время и в каких количествах твердое загруженное сырье превратится в жидкий чугун и шлак. Конечно, лучше доверить расчеты мате­матической модели, чем делать их вручную. При этом сервис позволяет не только облегчить труд человека: в конечном итоге контроль за жидкостью в домен­ных печах будет иметь и экономи­ческий эффект. На производстве говорят, что у этого сервиса боль­шие перспективы, и я тоже в этом полностью уверен. Сам факт того, что мы учимся оцифровывать сложнейший доменный процесс, дает нам огромное поле для даль­нейшей деятельности.

Начать обсуждение


СеминарыВыставкиКонференции
UP-PRO в сетях