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“组合拳”打出好指标

——首钢水钢提高高炉铁水直接入炉率纪实

首钢日报 A02版综合新闻  水钢站记者 张志喜 2024年08月19日

攻关组成员正在对设备安装位置进行现场确认。

近期,由首钢水钢设备工程部、物流仓储事业部、博宏公司、职教中心共同完成的《提高高炉铁水直接入炉率》课题,使高炉铁水平均直接入炉率提高了5.59个百分点,提升了铁水罐调配效率,促进流程进一步优化,实现高炉至转炉的全数字化贯通。

2023年,水钢高炉铁水平均直接入炉率偏低,并且波动较大。一旦铁水装入量不合格,就容易导致炼钢进行“二次兑罐”,影响铁水直接入炉率,造成职工劳动强度增加、能耗增加、转炉冶炼周期延长、生产效率降低、铁水罐停留时间延长、铁水罐倒运周期降低等一系列问题。为降低“二次兑罐”,提高转炉冶金效率,以极致的生产协同助力公司降本增效,成为水钢干部职工的攻关方向。

去年12月份,由水钢设备工程部计量车间技术骨干和衡器班职工组成的攻关组,以课题为目标、以问题为导向,对影响高炉铁水直接入炉率因素进行了现场调研。在对铁水量装入业务流程详细了解后,他们查找出炉下秤称重平滑区无法精准定点定位、炉下无罐号识别系统、钢轧混铁炉操作室无法及时掌握装入量等问题卡点。根据现场实际,攻关组成员最终选定四高炉3号秤作为攻关目标。

在现场,攻关组成员看到四高炉3号秤称量轨限位卡死,弹性形变功能较差,影响了铁水称量数据的真实性,导致高炉铁水装入量不可控,降低了铁水直接入炉率。经过综合考量,攻关组决定调控称量轨间隙,由物流仓储事业部职工利用专用轨道牵引器进行调整,并用工型绝缘板进行固定。这样一来,有效降低了因机车牵引在铁水计量过程中产生的误差,保证了铁水称量精准高效。

由于四高炉3号秤基础下沉严重,造成称量轨和秤体变形,使传感器受力不均,存在称量数据非线性误差,铁水装入量与预约量有差异,进而降低了铁水直接入炉率。攻关组首先测量了基础板标高并统计误差,然后再核算出需要加装的垫板和传感器微调尺寸,并对24个传感器统一标高,使传感器受力均匀,减小了称量数据非线性误差,提高了装入量精确度。与此同时,因四高炉3号秤为软基础,装铁时定位区域增加了火车司机的停车定位操作难度。当机车未能定位到有效称量区域时,会导致铁水称量数据波动变大,造成装入量存在误差。攻关组决定调用标准检衡罐车,在相关人员的配合下找准定位区域,用红色作为标记,为自动定位作准备。

在进行罐车对位过程中,攻关组利用PLC控制程序系统,根据铁水罐车轮距设置红外对位点,将红外对射信号接入PLC控制系统,这样罐车前后车轮未进入最有效称量区时,报警灯一直闪烁并伴有报警声提示。待罐车开到合适位置后绿灯亮起,提示炉内可进行出铁,在提高测量系统精准度的同时,也减轻了岗位人员的劳动强度。

长期以来,高炉5台炉下秤需高炉当班人员将当前受铁罐号告知中控室当班人员,再由中控室人员手工填写报表,并将罐号录入液位计系统。由于录入罐号时易发生错误,造成炼钢误判装入量,影响铁水直接入炉率。对此,攻关组将轨道衡车号识别仪标签电路板改为罐号识别电子标签,将射频信号转换为数字信号,最终利用串口接入炉内计算机,实现罐号系统自动采集,有效避免了人工录入错误的发生,为下道工序提供了精准数据。

液位计是高炉炉下秤的称重系统,长期以来,液位计未实时显示出铁重量,铁水量装入都是靠当班人员凭经验估算进入放铁水操作,造成装入量与实际预约量存在差异,导致直接入炉率偏低。对此,攻关组首先在显示大屏上增加了中文+数字模块,液位计程序加入重量信息计算模块,然后在称重仪表接口上将皮重、毛重信号写入计算程序中计算出净重,最后再通过转换模块,将铁水净重显示在称重大屏上。经过改造,高炉操作工根据大屏上的显示重量放铁水,保证了装入量与预约量的一致性。

“刚开始改造时,遇到的最大问题就是技术上红外线对位时PLC控制设备陈旧,我们组织攻关组成员对PLC知识进行了学习,将设备搬到创新工作室,根据所需要的功能现学技术编程,待功能完善后,再把设备‘移植’到现场。”攻关组成员张云说。而在对位设备实际安装过程中,由于地基是软基础,打桩下去桩子立不住。就此事,他们与高炉作业区进行了沟通,利用高炉停机时间,挖坑用水泥重新浇筑,并制作了防护罩,将对位设备保护起来,以免掉落的铁水将设备烧坏。

以前,罐号采集设备都是由厂家进行安装,自己没装过,又不了解设备属性,怎么办?攻关组在安装过程中与厂家沟通请教,先在试验室把功能调试出来,然后再回到现场进行安装。

攻关中,最难的就是调试过程。攻关组人员从1月中旬开始调试,要把模拟信号转为数字信号,但是设备串口不一致,只能反复测试,再向厂家请教。2月份的一天,因天气异常寒冷,炉下风又很大,调试人员一会儿跑中控室看数据,一会儿又跑到炉下看罐号,就这样跑上跑下一直忙到深夜11点。当调试完成后,大家才反应过来,晚饭还没有吃。就这样,用了1个多月时间,终于完成了调试工作。

“整个过程中,攻关组共完成提高铁水称量准确率、降低铁水温损、提升铁水罐在线周转次数等22项改善。接下来,我们将以四高炉3号秤作为突破点,向四高炉1号秤、2号秤,三高炉东面秤、西面秤进行延伸推广。”攻关组组长漆义表示。