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大小模型协同发力,打造超级炼钢工

2026年08月01日08:55 | 来源:河北日报
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大小模型协同发力,打造超级炼钢工

——AI赋能千行百业一线故事(二十五)

7月22日,河北永洋特钢集团有限公司智控中心,工作人员紧盯屏幕上的数据变化。本报记者 刘剑英摄

7月22日,河北永洋特钢集团有限公司智控中心,工作人员紧盯屏幕上的数据变化。本报记者 刘剑英摄

机器轰鸣声渐隐,键盘敲击声响起。7月22日,走进河北永洋特钢集团有限公司智控中心,环墙而建的超高清巨幕呈现在眼前。屏幕上,从原料进厂到铁钢轧生产再到成品出库,全流程数据尽收眼底。

永洋特钢将人工智能深度融入生产全链条,通过大小模型协同发力,打造永不疲倦的超级炼钢工。在全链条智能化的推动下,企业生产效率提升了25%,产品成材率达到97.2%,市场开拓成本显著下降,销售额稳步增长。

从“盯火候”到“看数据”

永洋特钢烧结车间主控室内,李海深紧盯着屏幕上的运行参数,不时轻点鼠标。

干了半辈子烧结看火工的李海深完全想不到,临退休自己的工作会从“盯火候”变成“看数据”。

烧结是钢铁冶炼工序中的重要环节,负责将铁矿石淬炼为高炉炼铁所需的烧结矿。

烧结台车热浪滚滚,温度1200摄氏度以上。过去,这个环节最核心的工种就是烧结看火工。他要站在台车前,观察烧结过程中铺料的薄厚,听听台车有没有异响,凭借经验及时进行调整。

也因此,像李海深这样的老看火工都练就了“慧眼如炬”“听声辨位”的本领。这些“只可意会不可言传”的技艺,曾是工厂最宝贵的财富,也构成了生产不确定性的源头。

“现在看火,大模型帮了大忙。所有关键工序实现集中监控,现场基本不需要人定时巡检,智能预警还能提前规避一些生产问题。”李海深说。

永洋特钢在烧结机周边布设了上千个传感器,实时采集温度、压力、图像等多维数据,构建出完全对应的虚拟烧结车间,打造烧结智能制造大模型。

“我们现在看到的,就是正在进行的烧结过程。数据高低、进行到哪儿,一目了然。”李海深指着屏幕上一系列滚动的数据说。

而支撑烧结智能制造大模型运转的,是优化配料模型、燃料配比优化模型、混合料槽料位平衡模型、混合加水优化控制模型等一个个小模型。

混合料的水分、成分控制以往都是靠人工经验判断,误差大、波动性强,混合加水优化控制模型根据来料条件自动调节配水量与布料厚度,实现工艺参数快速响应、精准调控;原料管控精细化程度直接决定后续生产成效,依托优化配料模型、燃料配比优化模型等,原料场彻底告别了传统“人工估算”配料的粗放模式……

大小模型叠加应用、相互赋能,实现对烧结工艺的精准优化与智能控制。永洋特钢专门进行过测算,应用烧结智能制造大模型后,烧结矿成分综合合格率由原来的91.5%提升至98%。

从“黑箱冶炼”到“透明工厂”

传统转炉炼钢,被业内称为“开盲盒”。

封闭的“黑盒子”里,温度超过1600摄氏度,炉内反应情况难以直接监测,炼钢操作全凭经验和间接的数据来判断。

去年,永洋特钢上线转炉智能炼钢大模型。借助它,传统转炉炼钢正逐渐打开“盲盒”。

炉口火焰从红色渐变为浅蓝色,一条代表估测火焰温度的曲线缓慢抬升。

炼钢车间主控室内,一字排开的显示器上,转炉智能炼钢大模型实时运行。杜建凯伸手点击一下按键,轻松完成一炉钢的冶炼。

杜建凯2012年来到永洋特钢炼钢车间,如今已经成长为一名资深的操枪工。过去他需要戴着防护面罩、穿着厚重防烫服,站在炉前观察钢水状态,听炉渣熔化的声音,凭借经验来控制炉内的温度,添加合金、石灰等各种原料。

如今,软件工程师正将他们的宝贵经验“翻译”成数字语言,引入到大模型中。

转炉智能炼钢大模型通过深度学习20万炉钢铁冶炼的历史数据,结合每秒采集的上万个传感器信息,将炉内看不见的反应状态转化为可控制的数据模块,实现“一炉一策”精准控制。

“这相当于给转炉装上了‘透视眼’‘顺风耳’。”杜建凯说,现在,数据分析、工况判断都交由大模型完成,工人只需实时监控设备状态,一键操作即可。

过去培养一名熟练的炼钢工需要四五年,现在只需要一年,“小白”就能成为熟练工。

更关键的是,永洋特钢训练的大模型能预测炉温变化,准确率稳定在90%以上。这意味着,曾经看不见、摸不着的冶炼过程变得清晰可知,钢厂成为真正的“透明工厂”。

终点命中率指的是吹炼终点钢水成分和温度都达到目标范围的炉次在所有吹炼炉次中所占的比例。这个比例的高低影响着炼钢的品质,关系着钢厂的经济效益。

以往老师傅凭经验判断,终点命中率达到75%,几乎已是人工操作的极限。转炉智能炼钢大模型的应用,打破了这一极限。

转炉智能炼钢大模型落地后,永洋特钢又上线了转炉主原料模型、二次加料模型、火焰金睛模型、音频化渣模型、终点预测模型等10余个小模型,帮助企业培育出“超级操枪工”。

它不仅替代了人工操作,实现“一键炼钢”,更让终点命中率从75%一举跃升至97%,冶炼时间每炉缩短两分钟,吨钢成本降低5至15元。

过去炼钢全凭经验判断,如今依靠数据精打细算。在大模型助力下,炼钢生产实现降本增效。

从“刚性生产”到“柔性智造”

不止智慧烧结、一键炼钢,如今,智能化应用已贯穿产供销每一个环节。数智化正在重塑永洋特钢全流程制造新场景。

数百辆货车进出厂,无人系统自动完成称重、记录,并将信息上传到大模型中。

在永洋特钢智控中心,监控画面实时显示过磅、计量场景。用工作人员的话说:“过磅、计量的工作岗位,从现场搬到了智控中心大厅中。”

以前每个磅都配备专人值守,11台磅至少需要22名工作人员。现在仅需一名验货员在电脑上简单操作即可。无人计量系统大大提高了货车过磅效率,一天至少可处理800余辆货车的过磅需求。

每一捆钢材出厂时都自带“电子身份证”,司机不必再携带纸质质保书送货上门,客户扫码即可获取全部产品信息;废钢入厂时,AI系统“扫一眼”就能自动判定等级,甚至识别出危险物品……

永洋特钢企管部部长代子伟介绍,“研产供销一体化”大模型的落地应用,打通了从原料到客户的全流程数据,实现各工序的全过程智能协同,有效保障了生产的连续性和稳定性。

高度集成化和数字化,不仅让生产管控变得透明高效,也为承接高精度、小批次的定制化订单提供了底气。

轻轨、重轨、矿工钢、U型钢、弹簧扁钢……在永洋特钢展厅,一件件特钢产品让人目不暇接。其中一辆叉车模型吸引了记者注意。

“放大特钢特点,我们自主研发的扁钢,具有较高的强度和韧性,能够承受较大载荷和冲击力,非常适用于加工叉车的货叉。”代子伟说,他们的客户包含了安徽合力、浙江杭叉等国内知名叉车公司。

在大模型的精准控制下,永洋特钢引入柔性制造模型。传统模式下,每一个产品规格对应一张固定的物料清单,换一个品种就得重新做一套工艺设计,耗时耗力。

而柔性制造模型把产品拆解为标准件、通用件和定制件三大类,像搭积木一样,根据客户订单快速重组,让永洋特钢接小批量、多品种订单时,新产品导入周期缩短了30%以上。

从“炼钢”到“炼数”,从“刚性生产”到“柔性智造”,永洋特钢加速智变,不断把“铁疙瘩”变成“金娃娃”。

目前,企业可年产精品钢120万吨,特钢型材超过220万吨,成为全国规模最大、品种最多、规格最全的特钢型材生产基地,产品畅销全国30个省区市。轻、重轨道用钢产品市场占有率75%以上。永洋特钢也是国内第一家有底气承诺“起重机轨产品不断不裂”的企业。(记者贾楠、刘剑英)

(责编:方童、付兆飒)

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