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原创|“高炉智慧工程师”

文章来源: 作者:CQDK全媒体记者 唐浚中 发布时间:2019-05-27 15:19:08 字体:

封帆,中共党员,工程硕士,高级工程师,现任重庆钢铁(集团)有限责任公司电子公司运维部党支部书记、总经理。28年来,她扎根钢铁生产经营一线,主持炼铁自动化系统设计与建设工作,创新性提出现场、过程、管理全体系集成信息化控制架构,为推进国企绿色升级、提能提效作出突出贡献,荣获全国五一巾帼奖章、重庆市五一劳动奖章、重庆市五一巾帼标兵等荣誉称号。

 

2019年3月15日,位于长寿区的重庆钢铁股份有限公司生产现场。

4座上百米高的炼铁炉正24小时不间断地燃烧着,炉内的矿石、焦炭等原料和燃料不断发生着氧化还原反应。

为了保证最佳炼铁效率,高炉燃烧温度要控制在2250℃左右,炉顶压力要控制在0.22MPa左右,鼓风动能要控制在16000N·m/s……

要实现这一切,高炉需要一系列精良的“大脑”——多个自动化控制系统。

作为重庆钢铁(集团)有限责任公司电子公司运维部党支部书记、总经理,封帆已参与研发和维护这些“大脑”长达28年。

28年来,封帆不断提高运维水平,先后完成了4座高炉的自动化控制系统设计、安装、调试工作,提出了一系列创新解决方案,探索出炼铁自动化控制体系新路径。

由于创新能力突出,封帆荣获2019年“全国五一巾帼奖章”,她也被同事们称为“高炉智慧工程师”。

活动板房里的“长明灯”

2009年夏天,重庆市长寿区江南镇(现江南街道)一块11平方公里的土地上,十多台大型挖掘机和推土机运转着,引擎巨大的轰鸣声震得人们耳朵“嗡嗡”作响。未来,这片土地上将竖起一座年产钢能力达800万吨的钢铁厂。

在建设工地的一块空地上,建有一排特殊的活动板房。

说特殊,是因为这排板房每天几乎都要亮灯近20个小时。

原来,封帆和同事们承接了炼铁项目自动化控制系统的设计、安装和调试工程。为了保证高炉按期投产,他们住进了活动板房,展开了攻坚工作。

受客观条件限制,每座高炉在建设时都会与既定方案形成一定偏差,这就要求封帆带领团队及时跟进,对早已制订好的一系列控制方案、硬件图和程序进行实时调整。

按照合同约定,高炉的炉顶喷雾系统由供应设备的厂商负责设计。然而,在调试过程中,厂方发现该控制系统设计粗放,这将对高炉炉况、设备使用寿命等造成重大影响。

厂方要求对该控制系统进行重新设计,并将这项攻坚任务交到了封帆手上。

投产在即,一边是新设备的不断调试,一边是新程序的开发,封帆肩上扛着巨大的压力。

为尽快完成任务,封帆带领团队白天进行设备调试,晚上进行程序设计。他们往往在电脑面前一坐就是一整夜,累了就眯一会儿,饿了就扒拉两口盒饭。长期如此,活动板房里的灯也就成了“长明灯”。

最终,经过6个多月的奋战,封帆带领团队完成了高炉本体自动化控制、槽下自动化控制、炉顶自动化控制、热风炉自动化控制等数十个系统的程序设计和修改任务,绘制设计图上百套,将这些设计图打印成蓝图后,足足塞满了4个文件柜。

在控制室里精益求精

高炉是个完全密闭的容器,为实时掌握炉内情况,确保炉况稳定、生产效率最优,就要利用各类传感器对炉内温度、压力、流量等重要数据进行精确检测,实现对设备的精确控制。

这种分毫不差、准确无误的要求,集中体现在高炉的联动试车和试生产调试阶段。

这是整个高炉建设的最后一个关键节点,封帆要带领团队对检测系统和控制系统进行精细化打磨,确保各类传感器与炉况、自动化控制系统与设备实现“眼手一致”、“心手一致”。

为此,每座高炉交付前,封帆都要带领团队将办公地点搬进生产车间的控制室里,开展长达数周的攻坚工作。

在试生产调试阶段,探尺(测量炉内料位的设备)调试最为紧迫。 这时,高炉已经装料,炉内火焰即将点燃,工期紧、任务重,探尺调试对封帆和她的团队来说无疑是一项“火烧眉毛”的攻关。

受多种客观因素影响,要使探尺的下放动作紧随料面变化,防止倒尺现象(由于探尺下放过快倾倒)发生,并非易事。为此,封帆必须与相关部门密切配合,通宵达旦地工作,不断往返于控制室与炉顶之间,同生产操作工一起反复测量、计算,做到将探尺的测量误差控制在厘米级别。

而对布料器的调试,则要求更为精确。

在高炉炼铁时,布料器负责对炉内进行均匀布料,以让炉内原料和燃料实现充分燃烧。要做到“均匀”,就要求操作工人控制好布料器溜槽的倾动角度。但受机械特性、原料负荷等因素影响,溜槽往往不能准确地停在设定角度。

为此,封帆“泡”在控制室里再次进行攻关,不断改进控制系统,使布料器溜槽的倾动角度精确到了0.1度。此外,她创造性提出将“一圈布料法”变为“半圈布料法”,使布料单位时间从7.5秒缩短为3.75秒,实现了小区域精准布料。

由此,炉内原料和燃料燃烧更为充分,企业经济效益得到进一步提升。

为控制系统装上更为智慧的“大脑”

热风炉是高炉主要的配套设备之一,依靠燃气燃烧为高炉炉内氧化还原反应提供高温热风。

过去,热风炉空燃比控制方法单一,主要依靠操作工的经验判断,调节难度大、精度低。按照节能降耗要求,热风炉燃烧需要利用好燃气热值,实现充分燃烧,人工调解已不能满足生产需求,攻关任务再次摆到了封帆面前。

在封帆看来,每项自动化控制系统的创新过程都是发现问题和解决问题的过程,需要大量知识和经验的积累。为了解详细情况,封帆从档案室抱来设计图纸,一页一页仔细翻看,遇到关键问题时,她还会跑到控制室询问工人实际操作情况,前往热风炉场地观察设备运行状况。

就这样,封帆不断往返于实验室、控制室和设备场地之间,对影响热风炉空燃比的各项因素进行探究。

经过反复调查实验,封帆创新提出多种空燃比控制方法,为控制系统装上了更为智慧的控制“大脑”。

有了这个更为智慧的“大脑”后,操作人员只需选择控制方式,下达空燃比目标指令,自动化控制系统便会根据燃气和空气流量,实现实时自动调节,使烧炉效率显著提高。

封帆提出的创新方案还有很多。

过去,烧结环节产生的小粒度矿对炼铁厂来说是“鸡肋”——高炉无法直接使用,返回再加工又会造成能源浪费。为此,封帆通过不断调查实验,进行小粒度矿回收利用控制技术研发,实现了高炉对小粒度矿的直接使用。这一创新应用,每年为企业节约成本1500万元以上。

如今,通过走访调研发现问题、解决问题,实现技术创新已成为封帆的工作习惯。每天上班第一件事,封帆就要了解各生产厂自动化设备运行情况,对重难点问题组织技术力量进行解决处理。

在日复一日的调查实验下,封帆与生产操作工都成了老熟人;也正是在这样的调查实验下,封帆带领团队先后取得了20余项科技创新和专利技术,每年为企业节约生产成本上千万元。

 

责任编辑:唐浚中

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