问题——作为流程工业企业,钢铁生产链条长、系统耦合强,能源与设备成本总成本中占比较高;调研显示,现场电机、风机、水泵等大功率设备长期以工频方式运行,“大马拉小车”现象较为普遍,负荷随工况波动却难以及时匹配,导致电耗偏高;部分315千瓦以上高压电机仍采用直接启动或传统软启动,起动电流冲击较大,电能利用效率不高;电除尘风机等关键设备的温度连锁与运行监测需更细化;皮带输送系统在纠偏、打滑、堵塞等故障上,提前预警覆盖面不足;热风炉燃烧环节仍以人工经验调节为主,面对煤气热值波动、空气量变化等工况扰动,燃烧效率与风温稳定性存提升空间。 原因——行业向绿色低碳和高端化升级的趋势,叠加电价、环保与安全生产要求提升,使“粗放运行”带来的隐性损耗逐渐显性化。传统控制方式依赖人工巡检和经验判断,难以实时处理多变量、强耦合的复杂工况;设备长期运行后工况变化与系统改造不同步,造成“装机能力富余、实际调节不足”;同时,部分环节数据采集、分析与控制之间尚未形成闭环,影响了能效优化与精益运维的落地。 影响——上述问题不仅带来直接能耗与电费成本上升,还会引发设备运行波动、故障停机概率增加,进而影响产线稳定、产品质量一致性与环保指标达标水平。对钢铁企业而言,若不能在能耗、运维和效率上持续挖潜,将削弱在市场波动中的成本韧性,也不利于绿色转型与高质量发展目标的实现。 对策——围绕“节能改造、智能控制、精益运维、源头优化”四个方向,企业信息自动化团队以项目化方式推进多项改造: 一是推进大功率设备变频改造与负荷联动控制。通过增设高压变频装置,使风机、水泵等设备输出与生产负荷动态匹配,实现按需供能,减少无效功率消耗,为进一步的能效管理与设备健康评估打下基础。 二是突破热风炉燃烧控制瓶颈,推动从“人工调节”向“智能闭环”转变。依托数据建模与优化策略,构建智能燃烧优化系统,对拱顶温度、废气温度以及环保、残氧等关键指标进行预测与评估,动态调节煤气与空气阀门开度,持续学习并逼近更优控制策略。应用后,风温稳定在1200摄氏度左右、末温不低于1180摄氏度,生产稳定性增强;煤气消耗降低至少3%,减少人工操作依赖,形成可持续迭代优化机制。据测算,该系统实现创效735.8万元。 三是优化业务流程与现场作业效率。针对制卡环节,设计并上线计量系统终端自助制卡方案,用户可自助完成计量业务信息制卡操作,减少人为干预,提升车辆周转与运输组织效率,进一步释放现场管理效能。 四是以高效设备替换带动能耗下降。对部分高能耗水泵电机实施永磁电机升级,将原普通电机单位小时耗电由120.14千瓦时降至109.22千瓦时,能效比提升,测算创效167.69万元。 五是强化关键设备状态监测与故障预防。搭建电除尘风机主控室实时监控平台,通过温度动态监测与联动调整,降低异常停机风险,减少事故时间,创效39.6万元;在烧结点火炉增设位移限位装置,关键点位采用机械与电子双重限位,提升本质安全水平,减少位移超差事故,创效48.63万元。 前景——业内人士认为,钢铁行业降本增效正从“单点节能”走向“系统优化”,从“经验驱动”走向“数据驱动”。下一步,企业仍需在三上持续发力:其一,进一步打通生产、能源、设备、环保等数据链路,形成统一的数据标准与指标体系,增强全流程可视化与可追溯能力;其二,围绕关键工序推广可复制的智能控制模型,结合现场约束建立可解释、可审计的控制策略,确保安全稳定优先;其三,以预测性维护和设备全生命周期管理为抓手,推动检修由“事后维修”向“事前预防”转型,降低综合运维成本。随着数字化与自动化深度融合,企业有望在能耗、质量、效率与安全上形成叠加效应,走出一条绿色高效的工业升级路径。
鑫达钢铁的实践表明,传统企业需直面技术短板,抓住工业互联网机遇。5G、物联网等技术的应用,将推动重工业生产方式变革。如何将局部创新转化为系统优势,将成为行业升级的关键。