韩国浦项积极推广的新技术

时间:2017/8/28 14:52:00 来源:冶金之家 添加人:admin

  大力构建智能工厂

  浦项钢铁公司将50年来积累的钢铁制造技术与物联网、人工智能、大数据等先进技术进行对接,极力构筑最佳的智能化生产体系,提高产品质量。采用物联网技术实时收集生产现场数据,并进行解析;智能传感技术可呈现出数据之间的相互关系;智能分析技术以金属工科理论和专家经验为基础,融合大数据分析,对工艺状态进行预测和预知,提前进行处理;智能型设备通过自主学习最佳实践案例,逐步实现智能控制。

  近来,浦项钢铁光阳厂厚板分厂的智能工厂项目已经步入正轨,厚板生产水平稳步提高。2016年5月,浦项开发名为“PosFrame”的智能工厂平台,这是一款专门用于分析微数据的程序。采用“PosFrame”可收集产品每隔100mm的轧制载荷、高温强度、板坯厚度等各种微数据,从而提高产品质量,降低不合格率。检索在特定时间内的“船用厚板冲击不合格”资料,数据量达27884件,而此前分析生产异常需要投入大量时间和费用,现在“PosFrame”采用大数据分析就可迅速准确地获知不合格原因。

  光阳厂厚板分厂在整合有关操作、质量、设备的所有数据后,建立数据先行分析体系可预先感知到各种异常征兆,并提前应对,在综合生产工序中推行智能化。这样的智能工厂在今后可预测生产过程中出现的各种状况,并知道如何控制和解决。

  浦项厂正在采用机器人进行环境治理的工作。钢铁冶炼过程的下水处理或净水过程中产生沉淀物“污泥”,清除过程必须停止设备运转,抽干水槽的水后再由人工进行清扫,工作费时费力。2014年,浦项与韩国机器人融合研究院合作开发水中污泥清扫机器人,该机器人可在水槽底部自由行走,采集底部积累的沉淀物,并向外部排出,采集完毕之后,再利用水泵将机器人从集水槽中抽拔出来。经过两年试运行,机器人的清扫和行走性能都获得认证,已经正式应用于浦项厂热轧部的沉淀槽和钢铁再利用水贮存槽,但功能还需要改进。

  为此,浦项厂EIC技术部与技术研究院合作,将现有机器人上承载的潜水泵分离到地面,机器人重量由1200公斤减少至800公斤,主机总重变轻后,发动机超负荷的情况有所缓解,行走速度变快,清扫效率更高。同时,为了解决黏性高的污泥异物对清扫吸入口的阻塞问题,为机器人吸入口安装隔断网,有效防止配件的变形和破损。经过轻量化、简化和通用化技术改造后,清扫吸入口的性能得以改进。此外,机器人还采用了水中超声波感应器,不仅经久耐用,行走功能和污泥吸附功能也大幅提高,在密闭型地下集水槽中的作业效率明显提升,该机器人也正式升级为“POSCOURC—3”型号。通过此次技术革新,清扫作业效率提高58%以上,有效提高水质,每年可节省约1.2亿韩元费用。浦项计划将这一机器人用于钢铁厂内所有水槽,同时向净水厂及工业冷却塔水槽进行推广。

  另一方面,为了积极应对第四次工业革命挑战,浦项董事长权五俊已经先后走访德国西门子和美国通用电气公司,试图通过合作搭建智能化解决方案,通过构建智能工业的全新模式,真正实现工业与ICT的完全融合,进一步提升钢铁主业竞争力。

  独创高锰钢生产技术实现商业化

  近日,浦项在全球首次利用熔融锰铁合金生产高锰钢,并将这一工艺技术实现商业化。浦项“利用熔融锰铁合金生产高锰钢工艺”进行试生产,并将这一工艺移交由光阳厂厚板业务部主管。2013年,浦项开始研究该技术,研发投入总计550亿韩元。采用自主设备PosLM可将锰铁合金保持在熔融状态,以此开启高锰钢产品生产全新时代。

  一直以来,高锰钢传统生产工艺是除去钢水中的杂质,然后投入固态锰铁合金后生产,在投料过程中钢水温度下降,必须对转炉进行再次升温。不但耗费更多能源和延长冶炼时间,而且锰铁合金在熔化过程中产生锰氧化物,对转炉内部耐火材料造成严重磨损。

  特殊保温炉设备PosLM可将锰铁合金保持在熔融状态,将高锰钢冶炼时间缩短一半,高锰钢板坯生产效率可提高约10%以上,进而有助于提升产品收益。另外,根据锰含量不同,还可生产具备各种特性的高锰钢产品,如LNG储罐用超低温钢材、油气运输耐磨钢材、变压器附件非磁性钢材等新产品。

  “利用锰铁合金生产高锰钢”工艺及PosLM设备是由浦项技术中心、浦项厂和光阳厂以及浦项材料科技公司共同参与设计完成的,这项技术荣获“2016年浦项家族技术奖”中的创新大奖,在集团内部获得较高评价。

  消波块产品获绿色技术认证

  浦项工业科学研究院开发的高性能消波块产品获得韩国环境部绿色技术认证,与传统产品相比,这一产品采用炼钢炉渣制成,性能提高20%以上。消波块的常见外形是四脚水泥方块,主要用于加固防波堤,起到保护海岸作用。近年来,受地球变暖引发的异常气候影响,剧烈台风时常损坏港湾设施,韩国东海岸地区波涛汹涌也加快海岸侵蚀。为积极应对这一自然灾害,将损失降至最低,浦项工业科学研究院环境资源研究小组从2015年开始着手研究,利用炼钢炉渣骨料成功开发高性能消波块,其原料通过浦项开发的的湿式急冷处理设备生产,完全可替代沙子和砾石等天然资源,不仅可以保护生态环境,制造成本最多也可节省20%。现有消波块密度为2.2吨/立方米,受波浪冲击容易出现流失和破损,而浦项开发的高性能消波块密度提高20%以上,达到2.8吨/立方米,可以有效抵抗海浪冲蚀,延长使用寿命。高性能消波块在海浪高度达5.3米的情况下也可以维持良好的抗冲蚀性能,在台风频发的沿海区域可充分发挥防灾设施的作用。

  2015年—2016年期间,浦项工业科学研究院在吾道里和九万里分别安装12吨级和25吨级的消波块各10座,完成性能验证之后,作为一项环保技术开发成果,于2017年3月获得韩国环境部的绿色技术认证,计划于下半年在全南新安郡黑山面可居岛建造220座120吨级的消波块,又名“超级防波堤”。通过扩大高性能消波块在大型港湾工程中的应用,有望彻底解决台风和海浪对沿岸地区造成的侵害。

  拟全面推广人工智能镀锌自动化控制系统

  从2017年起,浦项钢铁在全球首创的人工智能镀锌自动化控制系统已成功用于光阳厂3号连续镀锌生产线。该系统以人工智能精准控制汽车板生产的核心工艺CGL,镀层量偏差可显著降低。通过人工智能自动操作,降低操作人员负担,还可减少50%镀锌量,节省锌原料成本,每年可降本4亿韩元以上。该自动化控制系统通过确保汽车板表面镀锌层的均匀度,使客户满意度大幅提升。

  浦项钢铁从2017年4月起在光阳厂2号CGL生产线上也运用了这一人工智能系统,计划8月用于光阳厂7号CGL生产线和浦项厂1号CGL生产线,11月用于光阳厂1号CGL生产线。此外,12月将用于浦项钢板公司镀铝板产品ALCOSTA的生产,还计划用于泰国、印度、中国、墨西哥等海外CGL生产线。相应的投资计划一旦完成,浦项钢铁每年有望节省100亿韩元以上的镀层费用。

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