1月12日晚，中冶專題紀(jì)錄片《新質(zhì)引擎》在央視中文國際頻道（CCTV4）重磅開篇。其中，首集《冶金百寶箱》講述了中冶賽迪運(yùn)用智能化技術(shù)助力我國首條百萬噸級(jí)近零碳鋼鐵產(chǎn)線——湛江鋼鐵零碳示范線建成投產(chǎn)的生動(dòng)故事。

告別“高碳排”，擁抱“綠色鋼”：助力國內(nèi)首條百萬噸級(jí)近零碳鋼鐵產(chǎn)線全線貫通

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，鋼鐵行業(yè)作為高耗能、高排放重點(diǎn)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)型壓力與發(fā)展機(jī)遇并存。傳統(tǒng)長流程鋼鐵生產(chǎn)依賴高爐煉鐵，碳排放強(qiáng)度高，而短流程電爐煉鋼以廢鋼為主要原料，碳排放可較傳統(tǒng)工藝降低50%以上，成為行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的核心方向。但此前國內(nèi)電爐煉鋼多局限于普通鋼材生產(chǎn)，且受原料適配、冶煉效率、穩(wěn)定性等技術(shù)瓶頸制約，難以滿足高等級(jí)汽車板對純度、性能的嚴(yán)苛要求。

湛江鋼鐵與中冶賽迪針對這一行業(yè)痛點(diǎn)的突破性探索，以“氫基豎爐DRI+廢鋼”為原料路線，構(gòu)建起“氫基豎爐還原-高效電爐冶煉-低碳軋制”的完整短流程體系，填補(bǔ)了國內(nèi)高等級(jí)汽車板近零碳生產(chǎn)的空白。

2025年12月23日，隨著湛江鋼鐵近零碳產(chǎn)線廠房的電爐通電，這條由中冶賽迪承擔(dān)該項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)、工廠設(shè)計(jì)及主體設(shè)備成套供貨的國內(nèi)首條百萬噸級(jí)近零碳鋼鐵產(chǎn)線全線貫通，為鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型按下“加速鍵”，更彰顯了我國在高端鋼鐵制造與低碳技術(shù)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新實(shí)力。產(chǎn)線生產(chǎn)的“近零碳起點(diǎn)”的板坯，能夠滿足新能源汽車、高端乘用車對鋼材輕量化、高強(qiáng)度、低排放的需求，打通了近零碳鋼鐵產(chǎn)品從生產(chǎn)到應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。

中冶賽迪湛江鋼鐵零碳示范線煉鋼工程設(shè)備成套項(xiàng)目

項(xiàng)目采用了中冶賽迪自主開發(fā)的200噸級(jí)電爐廢鋼輸送裝置、高精度連鑄輥列及柔性連桿扇形段等核心設(shè)備，應(yīng)用中冶賽迪行業(yè)首套電爐智慧冶煉模型、“爐爐清”AI配料模型，以及“鋼水成分-物性參數(shù)”聯(lián)動(dòng)算法的精準(zhǔn)三維二冷模型，開創(chuàng)性實(shí)現(xiàn)了“一鍵連鑄”全智能化生產(chǎn)，連鑄產(chǎn)線自動(dòng)化程度達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。中冶賽迪配套搭載的電弧爐智慧煉鋼系統(tǒng)，填補(bǔ)了國內(nèi)“電弧爐冶煉過程模型控制”領(lǐng)域的技術(shù)空白，不僅能解決傳統(tǒng)煉鋼“憑經(jīng)驗(yàn)、靠運(yùn)氣”的痛點(diǎn)，還能為電弧爐煉鋼的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供數(shù)據(jù)支撐，助力實(shí)現(xiàn)“低成本、高效率、低排放”的綠色冶煉目標(biāo)。

告別“看火色”，邁向“模型控”：為電弧爐賦予“眼睛”與“大腦”

長期以來，電弧爐冶煉常受高溫、高粉塵、多變量耦合等難題制約，傳統(tǒng)生產(chǎn)依賴操作人員“看火色”“憑經(jīng)驗(yàn)”的主觀判斷，不僅效率低下、能耗偏高，更難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。中冶賽迪創(chuàng)新性地采用“眼睛+大腦”的系統(tǒng)架構(gòu)，通過感知層與決策層的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，成功打破技術(shù)瓶頸，推動(dòng)電弧爐冶煉從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)與模型驅(qū)動(dòng)”的跨越式升級(jí)，為電爐煉鋼的智能化、精準(zhǔn)化發(fā)展提供了全新范式。

CISDigital AI金睛在現(xiàn)場應(yīng)用

在感知層，靠“先進(jìn)檢測技術(shù)”當(dāng)“眼睛”，實(shí)現(xiàn)了冶煉過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)捕捉與精準(zhǔn)量化，為后續(xù)決策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。項(xiàng)目搭載的中冶賽迪“AI金睛”智能檢測系統(tǒng)，在鋼鐵領(lǐng)域粉塵、水霧的惡劣環(huán)境下，依托嵌入式邊緣計(jì)算及機(jī)器視覺AI技術(shù)，對運(yùn)動(dòng)生產(chǎn)的物體進(jìn)行高清成像，對廢鋼料線料層厚度、料層移動(dòng)速度、物料類型和料線實(shí)時(shí)位置進(jìn)行檢測分析，全面量化廢鋼狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對廢鋼連續(xù)加料供料系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能識(shí)別。煙氣成分在線分析系統(tǒng)，是電弧爐智能煉鋼的核心感知單元，進(jìn)一步完善了“眼睛”的感知能力。該系統(tǒng)通過耐高溫采樣探頭直接抽取煙道煙氣，實(shí)時(shí)檢測CO、CO?、O?、H?等關(guān)鍵成分濃度，再通過工業(yè)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)同步至中控系統(tǒng)。這一過程不僅能夠精準(zhǔn)量化判斷爐內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)，還能為鋼液溫度成分預(yù)測模型提供核心輸入?yún)?shù)，讓爐內(nèi)反應(yīng)從“不可見”變?yōu)椤翱闪炕⒖深A(yù)判”，為冶煉過程的精準(zhǔn)控制奠定基礎(chǔ)。

在決策層，靠“核心理論技術(shù)”當(dāng)“大腦”，基于冶金機(jī)理、智能算法與圖像識(shí)別技術(shù)，構(gòu)建了廢鋼自動(dòng)上料模型、鋼液溫度成分在線預(yù)測模型和冶煉終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制模型三大核心模型，實(shí)現(xiàn)對冶煉過程的精準(zhǔn)把控與高效調(diào)控，減少能耗浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)電弧爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

廢鋼自動(dòng)上料模型，對供料系統(tǒng)和加料系統(tǒng)的工作頻率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢鋼連續(xù)加料的自動(dòng)控制，有效避免了因傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)時(shí)機(jī)不當(dāng)而造成的廢鋼卡料堆料，極大限度的滿足電弧爐的廢鋼進(jìn)料需求，實(shí)現(xiàn)廢鋼供料和廢鋼進(jìn)料的最佳匹配，為廢鋼“爐爐清”提供堅(jiān)實(shí)保障。

鋼液溫度成分在線預(yù)測模型，可實(shí)時(shí)或提前預(yù)判冶煉過程中鋼液的溫度、化學(xué)成分的變化趨勢，為煉鋼過程的精準(zhǔn)控制提供決策依據(jù)，大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。

冶煉終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制模型，則實(shí)現(xiàn)了與電弧爐供電、供氧自動(dòng)控制系統(tǒng)的深度聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建起“預(yù)測-控制-反饋”的閉環(huán)自動(dòng)化體系。通過精準(zhǔn)預(yù)測升溫曲線，系統(tǒng)可智能調(diào)節(jié)電極功率與供氧強(qiáng)度，既避免了因功率過高、供氧過量造成的電能、氧氣浪費(fèi)，又顯著提升了冶煉終點(diǎn)的命中精度，實(shí)現(xiàn)了電弧爐高效、穩(wěn)定、低耗運(yùn)行。

展望未來，中冶賽迪將持續(xù)深耕煉鋼智能化與低碳化領(lǐng)域，以技術(shù)迭代不斷引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)向智能化、低碳化、融合化方向提質(zhì)升級(jí)，為我國鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系，打造自主可控的綠色低碳技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系貢獻(xiàn)核心力量。

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來源丨 中冶賽迪

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