35media.ru

«Умные помощники» подсказывают, как лить сталь

24 августа 1955 года был получен первый череповецкий чугун на доменной печи № 1. Это событие стало точкой отсчета для Череповецкого металлургического комбината. За минувшие годы металлургическое производство претерпело грандиозные изменения, как не раз отмечали ветераны компании «Северсталь» в беседах с журналистами. При этом нынешние работники меткомбината говорят, что верность традициям – это главный залог успешного результата. «Северсталь» взяла курс на активное совершенствование процессов: внутри находят место для «умных» технологий.

Автоматическая плавка. Сталеплавильное производство ЧерМК, где из жидкого чугуна и металлического лома в конвертере варится сталь, считается сегодня помимо «самого горячего» еще и «самым цифровым».
— Коллеги говорят о нас так, потому что сталевары одними из первых начали осваивать новые цифровые технологии. Они помогают нам управлять процессом производства стали. Применение современных технологий позволяет нам снижать затраты, оптимизировать процессы, улучшать качество продукции, повышать безопасность, — рассказал «Голосу…» начальник цеха выплавки конвертерной стали Сергей Пешков.
Так, в сталеразливочный ковш, куда сталь переливают из конвертера, во время выпуска плавки попадает шлак. Это ухудшает качество литой заготовки. Как решили проблему? Определили нужный угол наклона конвертера, чтобы шлак не попадал в ковш при сливе плавки.
— В ходе исследований специалисты установили, что на полноту выпуска стали влияет не только конечный угол наклона, но и скорость движения конвертера. Поспешность приводила к тому, что продукт попадал в ковш не полностью. То есть терялась годная жидкая сталь, — объяснил Сергей Пешков.
Чтобы исключить потери, разработали специальную программу. Она анализирует состояние рабочей футеровки (внутренней огнеупорной кладки конвертера – прим. ред.) и параметры стали. На основе этих данных программа формирует для каждой плавки уникальный график наклона конвертера. Система автоматического слива плавки наклоняет конвертер под необходимым углом в строгом соответствии с этим графиком. Благодаря этому стали в ковш попадает больше.
— Оператор следит за работой системы по монитору на пульте управления. Ранее ему приходилось наклонять конвертер вручную, параллельно управляя другими процессами, связанными с выпуском продукции. Поэтому идеально соблюдать график наклона конвертера получалось далеко не всегда. Теперь благодаря «умному помощнику» сталевары смогут увеличить выход годной жидкой стали. А это, в свою очередь, снизит ее себестоимость. У нас есть планы научить системы управлять и сталевозами, а также конвертерами в полном объеме при нештатных ситуациях, — уточнил Сергей Пешков. – Внедрение цифровых технологий не означает, что работники на производстве могут расслабиться. Управлять ими допускают операторов с квалификацией, за плечами у которых серьезное обучение.

Сбор и анализ информации. Цифровые технологии помогают сталеварам и на других этапах производства. Например, создан «калькулятор» для подсчета легированного лома. Этот лом – вторичный черный металл, который содержит химические элементы в определенных компонентах и используется при выплавке различных марок стали. Теперь за сутки до выплавки разработанная цифровая модель помогает подобрать эффективные комбинации легированных ломов, исходя из анализа их параметров.
А внедренная система дашбордирования позволила сталеплавильщикам эффективнее и быстрее принимать решения. Дашборды – это информационные панели, которые собирают данные с различных источников на производстве, затем преобразуют их в понятную специалистам информацию и представляют ее в виде таблиц, графиков и диаграмм на экране.

Видеокамеры укажут на дефект. Агрегат продольной резки № 4 в производстве плоского проката ЧерМК стал объектом для пилотного проекта компании «Северсталь» по разработке собственных систем видеоинспекции поверхности проката. На агрегате полосы металла режут для того, чтобы потом смотать в рулоны – в таком виде часть продукции поступает к потребителям. Поэтому на этапе резки особенно важно контролировать качество: нет ли трещин, царапин и других дефектов, которые могли появиться на металле в процессе обработки.
Раньше оборудование для отслеживания дефектов закупалось со стороны. И компьютерные программы было необходимо адаптировать к задачам конкретного производства. Кроме того, специалисты отмечали недостатки в работе программ, не учитывающих широкий диапазон возможных отклонений.
Что сделали череповецкие металлурги? Изготовили первый прототип собственной системы видеоинспекции силами сотрудников дирекции по техническому развитию и качеству (ДТРК) при участии других подразделений. «Умная» технология учитывает критерии и принципы оценки систем инспекции, экспертами подобраны параметры для работы видеокамер, освещения.
Прототип протестировали в промышленных условиях на агрегате. Теперь команда специалистов приступила к изготовлению промышленной версии системы. Планируется, что она заработает в начале 2021 года.
— Существенный вклад в появление этой системы внесло создание в нашей дирекции специального подразделения – направления измерительных систем. Изготовление собственного решения, безусловно, экономичнее для компании и обладает огромным потенциалом к масштабированию. Собственная система видеоинспекции имеет модульную архитектуру и открытое программное обеспечение. Это позволит нам развивать ее и адаптировать под возрастающие требования клиентов. А это значит, что ее использование позволит существенно повысить качество контроля продукции, — отметил директор по техническому развитию и качеству дивизиона «Северсталь Российская сталь» Петр Мишнев.

Свое топливо. Не осталось в стороне от инноваций и коксоаглодоменное производство – первый передел технологической цепочки. Сотрудники разработали собственный заменитель кокса, топлива для доменных печей, – инновационный продукт углесодержащий (ИПУС).
— ИПУС делают из низкокачественных углей Воркутинских месторождений, которые ранее считались лишь условно пригодными к коксованию. Технология позволяет использовать такие угли без потери качественных характеристик топлива, что помогает снизить себестоимость продукции, — пояснил начальник Центра технологического развития Upstream Андрей Калько.
Кроме того, эксперты совершили еще один прорыв – разработали технологию (аналогов в России нет) производства высококачественного кокса из мономарки 2Ж, которая позволяет максимально использовать собственные угли, а не закупать на стороне.
— Это не конечная точка развития технологий. Мы далеко продвинулись в производительности и экономичности наших агрегатов, стали работать в таких диапазонах настроек, которые еще в начале нынешнего века казались нереальными. На базе коксохимической лаборатории запущена лабораторная печь, благодаря работе которой мы можем не только проводить эксперименты, но сразу встраивать их в производственный процесс, — уточнил Андрей Калько.

#впродолжениетемы
Экологические инновации
В рамках федерального проекта «Чистый воздух» компания «Северсталь» стремится к внедрению лучших практик, позволяющих снизить нагрузку на атмосферный воздух в Череповце. Так, при реконструкции коксовой батареи № 4 на агрегате появилась установка беспылевой выдачи кокса. Эффективность улавливания пыли в отходящих газах – более 99 %. Сейчас завершается строительство коксовой батареи № 11 с уникальной технологией трамбования угольной шихты. Коксовые печи батареи № 11 благодаря внедрению технологии бездымной загрузки, уникальной системы обогрева камер печи, а также строительству системы беспылевой выдачи кокса будут работать практически без неорганизованных выбросов. Удельный выброс от нового агрегата будет ниже на 20 % по сравнению с совокупным выбросом батарей № 7 — 10.

Алина Волкова, газета «Голос Череповца»