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新华网:马钢以大数据求解高炉难题

2018年07月18日 来源:《瞭望》新闻周刊 作者:张明伟 浏览: 打印 分享到:

  1000天,1200天,1500天……随着时间的推移,马钢A号、B号高炉正?#27426;?#21047;新马钢4000立方米高炉稳定运行的纪录,在国内同类型高炉中名列前茅。

  大高炉如?#31283;繁?#38271;周期稳定运行是个难题,被视作高炉的“癌症”。马钢A炉、B炉的“表现?#20445;?#19982;守护高炉的青年技术团队密不可分。

  这支由马钢第三?#30701;?#24635;厂(下称马钢三铁总厂)青年炉长聂毅组织的青年技术突击队,4年来以厂为家,24小时不间?#31995;?#23558;高炉当作孩子般呵护,并巧用、善用大数据,在?#30701;?#39640;炉管理等?#26041;冢?#23454;现从靠经验“跟着感觉走?#20445;?#21040;依靠数据分析进行检测预警、把事故消除在萌芽期的转变,创立了我国钢铁业第一个高炉大数据体检运?#24515;?#24335;。

  此举基本攻克我国大高炉长周期稳定运行的难题,成为行业新标杆。

用大数据破译“黑匣子”

   2014年初,马钢三铁总厂的A炉、B炉相继失常停炉。由于判断不出高炉失常的原因,整整两个月的时间,高炉都不能恢复正常生产。

  而在此前的2007~2014年,马钢9座高炉平均每年失常4.5次,铁产?#20811;?#22833;210万吨。每次高炉运行失常,动辄造成数以千万元?#39057;?#25439;失,铁水质量直接影响后续工艺品?#26102;?#38556;,其衍生损失更难以计算。显然,高炉不能稳定运行,已经成为马钢继续发展的拦路虎。

  “高炉长周期稳定运行的难题?#27426;?#35201;解决”。在厂长丁晖的组织下,以聂毅为首的8名技术工人组成青年技术突击队,尝试给高炉“体检?#20445;?#20197;逐步摸清其长周期稳定运行的规律。在此后4年的1400多个日子里,青年技术突击队员们班前分析、班中观测、班后总结,从不间断。

  通常而言,运行状态中的高炉就像一个“黑匣子?#20445;?#37324;面的运行情况,可能即便拆开也无法完全还原。聂毅等人想:能不能通过外部相关数据的监测,找到炉内状况与数据变化的对应关系,进而读取“黑匣子”里面的秘密?

  他们的想法得?#28966;?#21496;、厂领导?#22270;?#26415;专家的支持。

  说干就干。青年技术突击队员们首先从高炉上千个参数中?#39029;?#23545;高炉炉况影响较大的参数。而找到这些参数,需要对数十万个历史数据进行整理和归因分析,并在实际操作中加以验证。最终,他们初步确定了7个大项49个参数作为指标体系。

  参数指标体系确定后,他们需要每日对高炉体检表中的49项参数进行跟踪,对有异常与偏差的参数及时预警纠偏。

   据本刊记者了解,青年技术突击队员们每天通过对高炉投产以来的历史数据进行分析总结确定上限和下限,并对当日超限项目进行统?#21697;?#26512;,?#39029;?#36229;限原因。此外,他们还每周统计各项超限次数,?#39029;?#20027;要超限项。为做好相关记录,聂毅等突击队员坚持每天召开体检会,?#33268;?#25552;出应?#28304;?#26045;。

   经过两年多努力,青年技术突击队终于利用大数据回归分析方法确定出适合B炉的“健康范围?#20445;?#24182;从系统参数中进一步选取23项与高炉运行关?#21040;?#22823;的参数构?#21892;?#20215;体系,定量评价、分析高炉的运行状况,得出高炉炉况运行指数。

  通过对系统大数据的长期跟踪分析,他们?#39029;?#20102;炉况波动的影响因素,分析出影响指标提升的关键因素及影响比重,并以此制定相关操作预案及操作规范,保证高炉生产稳定。

   这一高炉体检预警机制,使高炉操作者能够用数据说话,因而改变了以往高炉管理仅凭经验判断的传?#24120;?#20063;减少了个?#21496;?#39564;不足对高炉炉况的误?#23567;?/p>

  这也意味着,经过反复校验和调整操作参数,技术团队已初步摸清炉内状况与数据变化的对应关系,建立起我国钢铁行业第一个高炉体检运?#24515;?#24335;。这一模式已保证马钢全部9座高炉稳定运行43个月,创造了我国钢铁行业的新标杆。

  2017年,这一模式在行业公开并赢得很高声誉,吸引了许多同行前来学习交流,得到了同行的高度赞誉。但有的企业?#20174;常?#21516;样的方法其使用效果并不太好。对此,聂毅等人认为,目前高炉体检运?#24515;?#24335;还只?#21069;?#39640;炉长周期稳定运行中的问题从事后处置推向事中管理,要达到事前科学管理的水平,还有相当长的路要走。为此,他们对高炉的24小时值守还会坚持下去,用新的数据观测校验他们对高炉趋势管理?#38590;?#31350;。“为了新的目标,12名突击队员没有一个打退堂鼓的。”聂毅说。

?#21360;?#20445;姆”到“全科医生”

  丁晖常说,高炉是一个生命体,“?#26032;?#21897;、炉身、炉腰、炉腹等,下雨天它会腰疼,大冷天也会哮喘?#20154;浴?000立方米的高炉看?#20808;?#26159;庞然大物,实际上像婴儿一样柔弱,需要保姆般的呵护”。

   马钢青年技术团队就是从高炉的全天候“保姆”起步的。“保姆”做得久了,通过炉前经验与大数据的碰撞,特别是随着高炉体检运?#24515;?#24335;的成熟,聂毅等青年技术团队成员开始?#21360;?#20445;姆”转型为“全科医生?#20445;?#23545;高炉进行更高水平的“调理”。

   江南的梅雨季节雨量大、雨期长,B炉没?#22411;?#28287;辅助设备,外部湿度的变化,给高炉理论燃烧温?#21462;?#39118;量、氧量等重要参数的匹配带来极大困难。聂毅等人参照运行参数,使匹配高炉参数控制在合?#21490;?#22260;,保证了梅雨季节炉况运行及炉缸工作状况活跃。此外,针对高炉生产最怕面对“冬考?#20445;?#39640;炉往年不得不以降产来保证顺利过冬的情况,2017年冬天,聂毅等?#21496;?#24515;部署、多举措迎战,使B炉在今年1~3月实?#33268;?#36127;荷生产,?#31449;?#20135;铁8920吨,比上年?#31449;?#20135;量高出3%,打破了马钢高炉“过冬难,腰疼病”的魔咒。

   聂毅等人发现,高炉出铁不畅会直接导致高炉炉缸工作状况不?#25442;?#36291;。他们尝试?#27426;?#32553;小钻杆?#26412;叮?#24310;长出铁时间,降低出铁炉次,日炉次由原来14次降至10次左右,不仅降低了炉前生产成本,更大大降低炉前工作强?#21462;?#31283;定的高炉出铁制度,进一步促进炉缸的活跃,形成良性循环,使炉缸保持着“生龙活虎”的状况。

  创新的成功,让聂毅等青年技术突击队员们越干越想干、越干越会干。2017年下半年,他们利用大数据分析技术,提出对高炉进行“大矿批、高煤?#21462;?#20302;燃料消耗”的综合技术攻关,一方面通过大矿批冶?#30701;?#39640;焦炭负荷稳定煤气流,保证高炉运行;另一方面通过高煤?#21462;?#23450;燃料比的操作,?#27426;?#25366;掘、开发高炉的生产潜力,?#20013;?#31361;破,最终确定最佳值。比如,过去一直在每吨145公斤徘徊的煤比,去年达到每吨160公斤,今年又稳步提升到每吨170公斤,阶段甚?#38142;?#21040;每吨180公斤。通过?#27426;?#20248;化调整,在实现煤比上升的同时,操作燃料比下降到500kg/tFe以下,大大提高了煤焦置换?#21462;?#36825;一指标达?#28966;?#20869;先进水平,仅此一项,就可为公司全年节约成本2000多万元。

激发一线工人的创造力

  创新在基层,创新在一线。

  马钢集团党委副书记陈冬生认为,聂毅青年突击队的突出业绩表明,在国企改革和企业升级中要重视激发工人的创造力,这在企业的创新活动中难以替代。

  目前,一线技术工人被边缘化的问题并不少见。有企业基层工作人员?#20174;常?#29616;在有一种倾向,就是一提起大数据就说专家水平如?#31283;?#20309;、算法如?#31283;?#20309;,但往往不提一线工人在实践中的经验知识,而这种倾向很可能让创新成为一句空话。比如,大数据在分析高炉长周期运行中起?#28966;?#38190;作用,但数据监测、解读等都离不开一线工人,这就需要想方设法?#20013;?#21457;挥工人的能动性和创造性。

  发挥工人的能动性和创造性,首先需要一线工人团队具备?#27426;?#30340;专?#30340;?#21147;,特别是多个工艺?#26041;?#30340;管理模式改变,也要求一线工人的科学素养需要随之而变。以?#30701;?#39640;炉为例,以前高炉管理,沿袭的是传统的师?#22797;降?#30340;经验教传方式,现在则要求工人懂得用数据说话,用精确的数据思维代替过去的经验性的推断。聂毅说,A、B炉核心团队成员都是清一色的本科以上学历,?#19968;?#26412;都是钢铁冶炼专业,特别是近年引进的多名硕士,为技术攻关提供了强大的理论支持。整个团队的专业知识素养,?#30001;?#22810;年一线实践经验积累,为研发、优化大数据应用提供了有力支撑。

  与此同时,爱厂如家的精神传承不能断。据本刊记者了解,丁晖本人爱厂敬业,总是教育年轻人高炉有?#32422;?#30340;“脾气秉性?#20445;?#35201;把高炉当孩子、当爱人,丁晖甚至能从高炉?#32423;?#30340;“?#20154;浴?#20013;判断其是否有故障、哪里有故障,然后对症下药。受到这种精神感染,聂毅等新一代高炉人对高炉也有着天然的热爱。有人向本刊记者评价说:“如果没有热爱,?#20204;?#24180;技术突击队的队员们在长达4年的时间里不计报酬,将业余时间扑在工作上,这根本就是不可能的。”

  与此同时,在马钢这样的大型国企,一线班组的创新活动也会受到各种现实问题的困扰。

  比如,由于市场竞争激烈,人才争夺战?#36127;?#30333;热化。随着新产品开发力度加强,技术人才极其短?#20445;?#39532;钢?#32422;号?#20859;了一批,市场引进了一批,但人才流失的形势依然严峻,有的企业甚至直接找到马钢核心技术人才,以2到3倍的待遇挖人。从这个角度讲,由于当前国企用工使用的是标准合同,对企业知识产权的界定和保护,都难以?#35270;?#24403;前形?#39057;?#38656;要,需要有关部门调研出台有针对性的措施,切实保护企业、个人双方的权益。

  国企人才利用的问题也有待解决。具?#24615;?#23454;专业知识和实践经验丰富的人才队伍,是马钢转型升级的宝贵资源。但据记者了解,这些人才的价值在技术创新评价中往往很难得到体现,其经验知识更难在技术成果和知识产权中得到承认。尤其是现有国企工人退休制度,一些经验丰富的技术工人退休,实际是国企的资产损失。

  此外,国企工人代代传承的价值观?#21069;?#21378;如家、为国奉献,但现在则是项目用工制,即项目完结、结账走人。企业高管认为,项目用工制对技术骨干很?#24418;?#24341;力,但对企业?#22982;讯?#24180;培养出来的技术人才队伍,则形成了比较大的冲击。(《瞭望》新闻周刊记者汪延 程士华 汪奥娜)

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