由冶金自动化研究设计院总工程师李崇坚披露的这项研究成果,由中国工程院、国家自然科学基金委员会共同立项,是中国工程科技中长期发展战略研究项目“冶金流程工业机械装备智能化与在役再制造工程战略研究”中的一个重要课题。
经过一段时期的发展,目前我国大中型钢铁企业主体设备已经达到先进水平,部分装备达到世界领先水平。目前世界Z现代化的冶金装备几乎都在中国,如5500立方米的高炉、5500毫米大型宽厚板轧机、2250毫米宽带钢热连轧机、2180毫米宽带钢冷连轧机等。
但问题也不容忽视,与国外先进的冶金装备相比,国内在役冶金装备大多数没有信息检测和故障诊断系统;引进装备和少量国产装备具备远程监控系统,但多数没有使用;引进装备的信息与工艺结合应用不充分等。
当前尤其突出的问题是:由于产能过剩,企业利润下降,设备维护和备件更新面临困难,大量冶金机械设备“带病工作”;生产消耗大,包括金属损失多,轧辊等操作更换件消耗大,轴承等机电设备备件消耗大,油、水、电、燃气等能源介质消耗大;产品质量不稳定,主要是高端产品的性能和质量不稳定;产品特色不够,同质化严重,在市场的竞争力不够。
如何解决上述问题?“装备在役再制造”是重要路径之一。
所谓“装备在役再制造”,就是运用信息化、智能化技术对在线运行的装备进行技术改造。“装备在役再制造”一般要实现4个目标:一是实现冶金机械装备的安全、健康运行;二是促进装备与生产工艺匹配,实现系统的高效运行;三是促进冶金生产节能减排;四是适应钢铁产业的转型,即由规模化向定制化转型。
在“钱紧”的困难局面下,如何开展“装备在役再制造”?李崇坚及其研究团队认为,首先是对为保证设备安全、健康、长寿的在役冶金机械装备监控进行智能化改造,可优先选择的技术有:设备状态检测、传感器技术,能效信息检测技术,信息传输、网络通信技术,信息处理、数据挖掘技术,故障诊断、健康状态评估,专家系统,远程在线检测技术等。
其次是为提高能效的在役冶金机械装备与工艺进行匹配改造,这是在节能压力日趋增大的形势下,相当一部分企业的重要选择。这方面可选择的技术有:系统能效监测技术,冶金生产工艺能效数据评估技术,设备设计与生产实际匹配的评估与改进,改变设备运行状态的技术措施,设备运行状态与生产实际匹配的评估与改进,设备工艺系统的能效优化。
再次是对提高整体系统能效的在役冶金机械装备进行改造。这方面主要的技术包括推广节能高效的能动机械,如推广电机变频节能技术等;适应钢铁生产节能减排、产业模式转变的装备改造等。
此外,为适应装备智能化、工艺智能化,企业还须研发一些技术,并同时注意以下几个方面:从技术层面弄清需要哪些技术;从系统工艺能效出发,修改设备设计规范、标准;安排技术样板示范、应用工程示范、工厂示范等样板工程;建立设备制造厂监控、用户设备监控、第三方监控等;加强设备健康管理、能效管理等。(中国矿业报)