轉爐煉鋼操作台前
，生產人員手握鼠標點擊“吹煉開始”按鈕，智慧煉鋼係統控製氧槍自動下降開始吹煉
、物料自動加入、底吹自動控製
、氧槍根據返幹和溢渣實際爐況進行槍位自動調整、副槍自動測量，直至吹煉結束無需手動幹預；點擊“出鋼開始”按鈕
，智慧煉鋼係統控製轉爐傾動、鋼包車自動跟隨

、出鋼異常報警停搖
，直至出鋼結束無需手動幹預……這是2024年2月25日首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（下稱首鋼京唐）鋼軋作業部8號轉爐的實際生產場景，由該公司自主研發的轉爐智慧煉鋼係統
，大大提升了轉爐生產的智能化水平，降低了生產人員的勞動強度。

　　2023年2月，鋼軋作業部8號轉爐開始陸續實現各步驟自動控製；2023年8月，各功能模塊投入使用並完成聯動運行
，最終實現無線端控製煉鋼。轉爐智慧煉鋼係統，實現了轉爐吹煉、出鋼、濺渣、出渣生產全程的智能化控製，使用比例超過90%

，過程無幹預率在95%以上。經專家團隊評議，係統技術水平達到國際先進水平。

（圖源：首鋼京唐公眾號）

　　實現轉爐智能化冶煉困難重重。長期以來，轉爐爐料結構複雜多變、原輔料成分不穩定、爐內反應無法實時監測
、“黑箱化”現象嚴重等問題一直存在，主要靠人員經驗判斷、解決。轉爐煉鋼操作的智能化是當前的主流趨勢
，但轉爐智慧煉鋼係統的研發麵臨諸多困難：轉爐冶煉過程是在開放反應釜內進行涉及固、液、氣多相物質的複雜高溫物理化學反應

，包括吹煉、出鋼

、濺渣
、出渣等多個關鍵階段，各階段先後進行互相關聯，但實際爐況和自動控製的內容、方式差異巨大
；轉爐生產控製設備多
、物料種類多、生產介質多，這些設備的控製、物料的加入、介質控製均需實現模型計算和自動控製；生產過程中產生的聲音
、圖像等信息，以及由各種傳感器測量獲得的距離
、流量、重量、成分、溫度等眾多數據類型，都需要納入計算模型。

　　為攻克這些難題，生產側的首鋼京唐和技術側的首自信聯合構建核心攻關團隊，吸納生產、工藝、設備、計算機係統
、模型開發等領域專業技術人員，曆時20個月，自主研發了轉爐智慧煉鋼係統，於2023年8月上線試運行
，成效顯著。

　　yishijianlixianjinganzhitixi
，shixianyelianguochengzhinenghuakongzhi。genjubutongchangjing，anzhuangduozhonggaoqingshuzishexiangtou，duizhuanluyelianguochengjinxingquanguochengjiankong，caiyongshijiaoshibie，jieheyanqifenxi、聲呐

、副槍檢測、下渣檢測

、傳感器等技術，建立吹煉、出鋼
、濺渣

、出渣等生產過程控製的感知體係，將生產信息納入冶金模型。

　　二是深度學習模型與機理模型相結合
，實現轉爐生產全程的智能化控製。采用深度學習方法處理吹煉

、出鋼
、濺渣

、出渣各階段圖像信息，實現非結構化、非指標化數據向結構化
、指標化數據轉變；采用基於冶金機理的靜態計算模型
、脫碳動態模型、合金計算模型等，實現加料量、加氧量等過程控製參數計算；采用基於生產控製及安全規程的控製模型，實現全生產過程的自動化控製。

　　在轉爐吹煉過程智能化控製上，該係統以圖像識別為核心技術
，對出鋼口及爐口火焰強度進行綜合分析形成火焰指數，綜合煙氣
、聲呐
、爐lu口kou溢yi渣zha信xin息xi，形xing成cheng四si大da判pan斷duan依yi據ju，並bing依yi此ci進jin行xing氧yang槍qiang控kong製zhi，使shi轉zhuan爐lu吹chui煉lian全quan程cheng處chu於yu理li想xiang的de平ping穩wen冶ye煉lian狀zhuang態tai，解jie決jue吹chui煉lian噴pen濺jian及ji返fan幹gan發fa生sheng幾ji率lv高gao的de問wen題ti。同tong時shi
，良liang好hao的de造zao渣zha提ti高gao了le轉zhuan爐lu脫tuo磷lin率lv，終zhong點dian鋼gang水shui中zhong磷lin含han量liang最zui低di達da到dao0.003%。

　　在轉爐出鋼過程智能化控製上，該係統以圖像識別為核心技術，對出鋼過程轉爐包沿鋼液位置進行識別

，同時計算“出鋼秒流量”，實時判斷出鋼安全狀態

，保證出鋼過程處於“最大靜壓力”下最快出鋼狀態，同時確保出鋼過程安全。

　　zaizhuanlujianzhaguochengzhinenghuakongzhishang
，yijingtaimoxingyudongtaizhinengkongzhixiangjiehedefangshishixianjianzhazidongkongzhi。jingtaijieduanzhixingjianzhamoshibiao，qizhahougenjulukoushexiangtoushibiezhalicanshu，dongtaitiaozhengqiangweijiwuliaojiaru
，wanchengjianzhacaozuo。tongguoshiyongzidongjianzhagongneng
，suoduanlejianzhashijian18秒~1分鍾，濺渣護爐效果穩定。

　　在轉爐出渣過程智能化控製上
，通過計算搖爐角度與渣罐車位置的對應關係
，控製轉爐傾動與渣罐車同步運行，保障爐渣倒入渣罐

；同tong時shi利li用yong攝she像xiang頭tou視shi覺jiao係xi統tong監jian控kong倒dao渣zha情qing況kuang

，倒dao渣zha渣zha流liu異yi常chang時shi及ji時shi提ti示shi切qie換huan控kong製zhi，實shi現xian安an全quan狀zhuang態tai下xia的de轉zhuan爐lu自zi動dong出chu渣zha。通tong過guo自zi動dong出chu渣zha功gong能neng控kong製zhi投tou用yong，爐lu下xia渣zha量liang產chan出chu較jiao投tou用yong前qian減jian少shao2.1噸/天
，降低了渣罐車及爐下渣的清理頻次。

　　轉爐智慧煉鋼係統實現了轉爐吹煉、出鋼

、濺渣、出渣生產全程的智能化控製，將原來頻繁的人工手動控製轉變為了計算機智能化控製
，現場操作人員可“一鍵”啟動自動化控製過程，中途無需幹預即可完成冶煉。轉爐智慧煉鋼係統提高了生產穩定性和產品穩定性，使直出鋼比例提高約26%、冶煉周期縮短2分鍾28秒、鋼鐵料消耗指標降低約2.9千克/噸。

　　整體而言，轉爐智慧煉鋼係統提高了煉鋼生產的智能化水平，獲得了顯著的經濟效益，降低了生產人員的勞動強度
，在安全、環保領域取得了良好效果

，成為煉鋼生產智能化應用的優秀範例
，也標誌著首鋼京唐真正實現了“一鍵式煉鋼”的轉爐智能化冶煉。

　　“一鍵式煉鋼”一直是鋼鐵領域的技術熱點。有人一直懷疑：技術的意義和價值何在
？在我看來，技術的意義不在於直接和短期價值，而在於間接和長期價值

，因為它是促進煉鋼廠技術改進、管理優化的抓手
，建設一流鋼廠的驅動力。

　　我們知道，現代企業管理往往追求“零缺陷”“零延遲”“零庫存”。對許多企業來說，追求極限的質量

、效(xiao)率(lv)和(he)成(cheng)本(ben)帶(dai)來(lai)的(de)直(zhi)接(jie)價(jia)值(zhi)是(shi)有(you)限(xian)的(de)，甚(shen)至(zhi)是(shi)不(bu)值(zhi)得(de)的(de)。但(dan)是(shi)，人(ren)們(men)在(zai)追(zhui)求(qiu)極(ji)限(xian)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，會(hui)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)現(xian)新(xin)問(wen)題(ti)。在(zai)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，人(ren)們(men)會(hui)加(jia)深(shen)對(dui)技(ji)術(shu)和(he)管(guan)理(li)的(de)理(li)解(jie)
，並(bing)促(cu)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)。事(shi)實(shi)上(shang)，現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)恰(qia)恰(qia)就(jiu)是(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)逼(bi)近(jin)和(he)突(tu)破(po)極(ji)限(xian)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)，是(shi)積(ji)跬(kui)步(bu)以(yi)致(zhi)千(qian)裏(li)的(de)結(jie)果(guo)。

　　“一鍵式煉鋼”的意義也是一樣的。單純從降低勞動強度、提高勞動效率的角度看，技術的意義並不是很大。但是，技術和管理中的任何問題，如合金比例不穩、稱量設備不準、崗位協調脫節，都會導致“一鍵式煉鋼”的失敗。在品種切換頻繁的時候
，問題往往更大，這些都會給技術和管理的進步帶來新的挑戰。所以，推進“一鍵式煉鋼”，就要去迎接這些挑戰

，就要推進技術和管理水平的提高，進而帶動質量和效率的上升
、成本和能耗的降低、跑冒滴漏的減少
、生產流程的順暢。

　　人們很早就意識到，企業推進智能製造的目的並非隻是提高自動化水平，而是借力促進管理水平的提高。“一鍵式煉鋼”就是這樣的一個典型——以yi自zi動dong化hua為wei載zai體ti，以yi智zhi能neng化hua為wei靈ling魂hun。但dan是shi，路lu漫man漫man其qi修xiu遠yuan兮xi
，推tui進jin技ji術shu進jin步bu並bing非fei一yi日ri之zhi功gong。我wo們men需xu要yao長chang期qi堅jian持chi並bing不bu斷duan推tui進jin一yi鍵jian式shi的de比bi例li。若ruo幹gan年nian後hou
，驀mo然ran回hui首shou，或huo許xu我wo們men已yi經jing成cheng為wei煉lian鋼gang技ji術shu的de引yin領ling者zhe。