在日前舉行的2014年鋼鐵行業(yè)技術創(chuàng)新大會上,冶金自動化研究院總工程師李崇堅表示,未來冶金裝備智能化與在役再制造應該重點發(fā)展監(jiān)控智能化,設備與工藝相匹配,提高整體系統能效等。為此,設計層面要從系統工藝能效出發(fā),修改設備設計規(guī)范和標準;示范工程需要安排技術樣板示范、應用工程示范、工廠示范,并且建立設備遠程監(jiān)控和能效監(jiān)測平臺。
中國工程院院長周濟表示,冶金設備智能化與在役再制造是“制造強國”戰(zhàn)略的重要組成部分,它緊密切合數字化、智能化、網絡化等新一輪科技革命和產業(yè)變革的核心技術,將信息化技術與制造技術深度融合,發(fā)展“工業(yè)互聯網”理念。
裝備水平躋身先進
為探索冶金裝備智能化與在役再制造的發(fā)展戰(zhàn)略和具體路徑,中國鋼鐵工業(yè)協會、鋼鐵企業(yè)、高校和研究院所于2003年12月27日成立了高端能源動力機械健康與能效監(jiān)控智能化發(fā)展戰(zhàn)略研究暨流程工業(yè)機械裝備在役再制造工程戰(zhàn)略研究冶金項目組。目前,項目組已經形成了研究報告初稿。
研究報告顯示,在焦化生產上,目前我國共有2200多座焦爐,65孔以上的焦爐55座。在煉鐵生產上,全國共有1480多座高爐,1000m3以上大型高爐480多座;高爐煉鐵裝備主要包括高爐鼓風機,高爐除塵風機,冷卻水泵等。在煉鋼生產上,我國鋼鐵企業(yè)擁有約810座轉爐,近360座電路;煉鋼生產用電占冶金生產用電的25%。此外,在軋鋼生產環(huán)節(jié),我國共有寬帶鋼熱連軋機81套,產能約2.32億噸;中厚板軋機76套,產能約0.92億噸;今年投產的軋鋼生產線集成當代最先進軋鋼技術,采用分布式計算機系統進行傳動控制、基礎自動化控制等,為高品質鋼鐵材料生產奠定了基礎。
然而,目前我國冶金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展依然面臨不少問題,一方面產能嚴重過剩,產能利用率不足70%;另一方面節(jié)能減排任務十分艱巨,一些地區(qū)鋼鐵污染排放已經超出環(huán)境承載能力,大多數鋼鐵企業(yè)沒有實現污染物達標排放,與國家節(jié)能環(huán)保要求存在巨大差距。
在此背景下,冶金設備的智能化與在役再制造顯得尤為重要。根據定義,裝備在役再制造是指運用信息化、智能化技術對在線運行的裝備進行技術改造,旨在實現冶金機械裝備的安全、健康運行,裝備與生產工藝的匹配,促使系統高效運行和冶金生產的節(jié)能減排;同時適應鋼鐵產業(yè)向規(guī)?;ㄖ妻D變的需要。
智能化水平亟待提升
研究報告認為,現階段我國冶金裝備的服役狀態(tài)主要呈現如下三個特點:其一,經過30多年“大煉鋼鐵”的高速發(fā)展,我國冶金裝備水平大幅提高,但裝備普遍貪大求洋,設計和建設理念不科學,設備運行“大馬拉小車”;其二,國內冶金設備與生產工藝結合不夠。先進的冶金裝備缺少生產數據的挖掘利用,設備運行與生產工藝、產品質量不適應,設計和實際運行“大馬拉小車”現象嚴重。其三,在當前產能過剩的背景下,鋼鐵企業(yè)利潤下降,設備維護和備件更新面臨困難,大量冶金機械設備“帶病工作”。
以軋鋼生產設備為例,國內軋鋼設備利用率普遍較低,主力軋鋼設備熱軋、冷軋、中板和無縫管軋線的產能利用率僅為72%、50%、74%和70%。并且,設備生產消耗大,包括金屬損失多、軋輥等操作更換件消耗大,軸承等機電設備備品備件消耗大,油、水、電、燃氣等能源介質消耗大。此外,產品質量也不穩(wěn)定,主要是高端產品的性能和質量不穩(wěn)定,如無缺陷表面轎車用鋼與國際先進水平差距較大,取向電工鋼成材率低于70%(日本達到80%以上)。產品同質化、無特色嚴重,在國際市場競爭力不夠。