问题——传统炼钢“靠经验”难以适应高质量发展要求 炼钢生产连续性强、工序耦合紧密,温度、成分、时间等参数的波动都会直接影响质量和成本。长期以来,一线操作主要依赖炉长经验:加料多少、何时吹氧、如何化渣,常常靠“看火、听声、凭感觉”。这种做法维持生产的同时,也带来三上挑战:其一,劳动强度高,现场高温高危,人员暴露风险大;其二,经验难以标准化和复制,不同班组操作差异容易造成质量波动;其三,原燃料价格波动、节能降耗和低碳约束趋严的情况下,企业更需要用精细化管理把每吨钢的综合成本压到更低。 原因——以数字化重构流程,用实时数据替代主观判断 在炼钢厂智慧炼钢集控中心,炉长通过屏幕即可查看精炼平台实时画面:测温机器人伸出机械臂,将测量枪探入上千摄氏度的钢水中,自动完成测温与取样。现场“人少”的背后,是流程重构和数据打通带来的变化。 近年来,山钢股份围绕“智改数转”组建科研攻关团队,将数据分析和模型算法嵌入转炉炼钢全过程,核心是尽可能把“看不见的炉内状态”转化为“可计算的过程参数”。据介绍,企业在现场布设近10套识别与监测装置,覆盖炉口火焰图像识别、化渣过程声学分析、氧枪张力监测、烟气光谱监测等关键环节。系统通过多源信息融合,实时判断炉况、预测趋势,并给出加料、吹炼、精炼等工艺参数建议,推动生产从“人盯现场”转向“系统盯过程”。 影响——效率提升、质量更稳、安全边际扩大 智慧系统落地后,炼钢厂的生产组织方式发生明显变化:过去工序之间靠人工确认、对讲协调,如今关键环节实现联动控制,主要工序可一键式操作,生产节拍更稳定。据现场人员介绍,系统应用以来整体效率提升约30%。 更重要的是稳定性和安全性同步提升。一上,数据驱动的参数优化减少了因个人判断差异带来的波动,质量控制更可追溯,质检准确性提高;另一方面,机器人承担测温取样等高温近距离作业,人员从高危点位撤离,现场安全风险明显下降。目前厂内用机器人60余套,覆盖多个关键岗位,既缓解高强度劳动,也为安全生产增加了一道技术防线。 对策——以场景牵引推进改造,用标准体系巩固成果 业内人士认为,钢铁行业数字化转型不能停留在“上设备、建平台”,更要形成可复制、可持续的机制。一是坚持场景牵引,围绕转炉冶炼、精炼、连铸等关键环节,优先解决影响质量、能耗和安全的瓶颈问题,避免“为数字化而数字化”。二是强化数据治理与工艺标准,把历史经验沉淀为规则,把实时数据转化为指标,把过程控制固化为流程,让不同班组、不同炉次执行同一套标准。三是完善人才与组织保障,让懂工艺、懂设备、懂数据的人协同作战,形成从研发、运维到现场应用的闭环管理,确保系统长期稳定运行并持续迭代。 前景——从“单点智能”走向“全流程协同”,释放产业升级新空间 面向未来,智慧炼钢仍有拓展空间:一上,随着多源感知更完善、模型更精细,系统将从“事后优化”转向“事前预测”,稳定质量的同时更降低能耗和物耗;另一上,随着产线间数据贯通,炼钢将与原料、能源、物流、设备管理等环节形成联动决策,推动企业从“局部提效”走向“全局最优”。在行业竞争加剧、绿色低碳要求持续提高的背景下,这类以数据驱动的工艺升级,有望成为钢铁企业增强韧性、降低风险、塑造新竞争力的重要路径。
一座炼钢厂的数字化转变,折射出中国制造业转型升级的趋势。从靠经验到靠数据,从人工操作到智能决策,传统产业正在数字技术的推动下形成新的生产方式与管理逻辑。这不仅是工艺和流程的更新,也是在更高标准下重塑效率、成本与安全的综合能力。面向未来,坚持创新驱动、加快智能化改造,中国制造才能在全球产业链价值链中持续提升,为高质量发展提供更有力的支撑。