浦項加快推廣新技術(shù)和新產(chǎn)品
浦項鋼鐵公司將50年來積累的鋼鐵制造技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)進行對接,極力構(gòu)筑最佳的智能化生產(chǎn)體系,提高產(chǎn)品質(zhì)量。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時收集生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù),并進行解析;智能傳感技術(shù)可呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系;智能分析技術(shù)以金屬工科理論和專家經(jīng)驗為基礎(chǔ),融合大數(shù)據(jù)分析,對工藝狀態(tài)進行預(yù)測和預(yù)知,提前進行處理;智能型設(shè)備通過自主學(xué)習(xí)最佳實踐案例,逐步實現(xiàn)智能控制。
近來,浦項鋼鐵光陽廠厚板分廠的智能工廠項目已經(jīng)步入正軌,厚板生產(chǎn)水平穩(wěn)步提高。2016年5月,浦項開發(fā)名為“PosFrame”的智能工廠平臺,這是一款專門用于分析微數(shù)據(jù)的程序。如果采用“PosFrame”,可收集產(chǎn)品每隔100mm的軋制載荷、高溫強度、板坯厚度等各種微數(shù)據(jù),從而提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低不合格率。檢索在特定時間內(nèi)的“船用厚板沖擊不合格”資料,數(shù)據(jù)量達27884件,而此前分析生產(chǎn)異常需要投入大量時間和費用,現(xiàn)在“PosFrame”采用大數(shù)據(jù)分析就可迅速準確地獲知不合格原因。
光陽廠厚板分廠在整合有關(guān)操作、質(zhì)量、設(shè)備的所有數(shù)據(jù)后,建立數(shù)據(jù)先行分析體系可預(yù)先感知到各種異常征兆,并提前應(yīng)對,在綜合生產(chǎn)工序中推行智能化。這樣的智能工廠在今后可預(yù)測生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種狀況,并知道如何控制和解決。
與此同時,浦項廠正在大膽采用機器人進行環(huán)境治理。所謂“污泥”是指鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的沉淀物,也可在下水處理或凈水過程中產(chǎn)生。為了清除污泥,必須停止設(shè)備運轉(zhuǎn),抽干水槽的水,再由人工進行清掃,工作費時費力。2014年,浦項與韓國機器人融合研究院合作開發(fā)水中污泥清掃機器人,該機器人可在水槽底部自由行走,采集底部積累的沉淀物,并向外部排出,采集完畢之后,再利用水泵將機器人從集水槽中抽拔出來。經(jīng)過兩年試運行,機器人的清掃和行走性能都獲得認證,已經(jīng)正式應(yīng)用于浦項廠熱軋部的沉淀槽和鋼鐵再利用水貯存槽,但功能還需要改進。
為此,浦項廠EIC(三電一體化)技術(shù)部與技術(shù)研究院合作,將現(xiàn)有機器人上承載的潛水泵分離到地面,機器人重量由1200公斤減少至800公斤,主機總重變輕后,發(fā)動機超負荷的情況有所緩解,行走速度變快,清掃效率更高。同時,為了解決黏性高的污泥異物對清掃吸入口的阻塞問題,技術(shù)人員為機器人吸入口安裝隔斷網(wǎng),有效防止配件的變形和破損。經(jīng)過輕量化、簡化和通用化技術(shù)改造后,清掃吸入口的性能得以改進。此外,機器人還采用了水中超聲波感應(yīng)器,不僅經(jīng)久耐用,行走功能和污泥吸附功能也大幅提高,在密閉型地下集水槽中的作業(yè)效率明顯提升,該機器人也正式升級為“POSCOURC-3”型號。通過此次技術(shù)革新,清掃作業(yè)效率提高58%以上,有效提高水質(zhì),每年可節(jié)省約1.2億韓元費用。浦項計劃將這一機器人用于鋼鐵廠內(nèi)所有水槽,同時向凈水廠及工業(yè)冷卻塔水槽進行推廣。
另一方面,為了積極應(yīng)對第四次工業(yè)革命的挑戰(zhàn),浦項董事長權(quán)五俊已經(jīng)先后走訪德國西門子和美國通用電氣公司,試圖通過合作搭建智能化解決方案,通過構(gòu)建智能工業(yè)的全新模式,真正實現(xiàn)工業(yè)與ICT(信息通信技術(shù))的完全融合,進一步提升鋼鐵主業(yè)競爭力。
獨創(chuàng)高錳鋼生產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化
近日,浦項在全球首次利用熔融錳鐵合金(FeMn)生產(chǎn)高錳鋼,并將這一工藝技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化。該公司技術(shù)研究院將“利用熔融錳鐵合金生產(chǎn)高錳鋼工藝”成功進行試生產(chǎn),并將這一工藝移交由光陽廠厚板業(yè)務(wù)部主管。這項技術(shù)是浦項于2013年開始研究的,歷時四年,研發(fā)投入總計550億韓元。采用自主設(shè)備PosLM(POSCOLiquidManganese),可將錳鐵合金保持在熔融狀態(tài),由此開啟高錳鋼產(chǎn)品生產(chǎn)全新時代。
一直以來,高錳鋼的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是除去鋼水中的雜質(zhì),然后投入固態(tài)錳鐵合金后生產(chǎn)的,但在投料過程中,鋼水溫度會下降,因此必須對轉(zhuǎn)爐進行再次升溫,不僅耗費更多能源,冶煉時間也會延長;錳鐵合金在熔化過程中,還會產(chǎn)生錳氧化物,對轉(zhuǎn)爐內(nèi)部耐火材料造成嚴重磨損,這些缺點不容忽視。
特殊保溫爐設(shè)備PosLM可將錳鐵合金保持在熔融狀態(tài),將高錳鋼冶煉時間縮短一半,高錳鋼板坯生產(chǎn)效率可提高約10%以上,進而有助于提升產(chǎn)品收益。另外,根據(jù)錳含量不同,還可生產(chǎn)具備各種特性的高錳鋼產(chǎn)品,如LNG儲罐用超低溫鋼材、油氣運輸耐磨鋼材、變壓器附件非磁性鋼材等高附加值新產(chǎn)品。
值得一提的是,“利用錳鐵合金生產(chǎn)高錳鋼”工藝及PosLM設(shè)備是由浦項技術(shù)研究院、浦項和光陽兩大鋼廠及浦項材料科技公司共同參與設(shè)計完成的,這項技術(shù)榮獲“2016年浦項家族技術(shù)獎”中的創(chuàng)新大獎,在集團內(nèi)部獲得較高評價。
消波塊產(chǎn)品獲綠色技術(shù)認證
近日,浦項工業(yè)科學(xué)研究院(RIST)開發(fā)的高性能消波塊產(chǎn)品獲得韓國環(huán)境部綠色技術(shù)認證,與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,這一產(chǎn)品采用煉鋼爐渣制成,性能提高20%以上。
消波塊的常見外形是四腳水泥方塊,主要用于加固防波堤,起到保護海岸作用。近年來,受地球變暖引發(fā)的異常氣候影響,劇烈臺風(fēng)時常損壞港灣設(shè)施,韓國東海岸地區(qū)波濤洶涌也加快海岸侵蝕。2012年臺風(fēng)“布拉萬”對全南道新安郡可居島的64噸級大型消波塊造成巨大破壞,迫使村落前院搬遷。
為積極應(yīng)對這一自然災(zāi)害,將損失降至最低,浦項工業(yè)科學(xué)研究院環(huán)境資源研究小組從2015年開始著手研究,利用煉鋼爐渣骨料成功開發(fā)高性能消波塊,其原料(煉鋼爐渣)通過浦項開發(fā)的的濕式急冷處理設(shè)備生產(chǎn),完全可替代沙子和礫石等天然資源,不僅可以保護生態(tài)環(huán)境,制造成本最多也可節(jié)省20%?,F(xiàn)有消波塊密度為2.2噸/立方米,受波浪沖擊容易出現(xiàn)流失和破損,而浦項開發(fā)的高性能消波塊密度提高20%以上,達到2.8噸/立方米,可以有效抵抗海浪沖蝕,延長使用壽命。高性能消波塊在海浪高度達5.3米的情況下也可以維持良好的抗沖蝕性能,在臺風(fēng)頻發(fā)的沿海區(qū)域可充分發(fā)揮防災(zāi)設(shè)施的作用。
2015年至2016年期間,浦項工業(yè)科學(xué)研究院在吾道里和九萬里分別安裝12噸級和25噸級的消波塊各10座,完成性能驗證之后,作為一項環(huán)保技術(shù)開發(fā)成果,于今年3月獲得韓國環(huán)境部的綠色技術(shù)認證,計劃于今年下半年在全南新安郡黑山面可居島建造220座120噸級的消波塊,又名“超級防波堤”。通過擴大高性能消波塊在大型港灣工程中的應(yīng)用,有望徹底解決臺風(fēng)和海浪對沿岸地區(qū)造成的侵害。
擬全面推廣人工智能鍍鋅自動化控制系統(tǒng)
從今年起,浦項鋼鐵在全球首創(chuàng)的人工智能鍍鋅自動化控制系統(tǒng)已成功用于光陽廠3號連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線(CGL)。該系統(tǒng)以人工智能精準控制汽車板生產(chǎn)的核心工藝CGL,鍍層量偏差可顯著降低。通過人工智能自動操作,降低操作人員負擔(dān),還可減少50%鍍鋅量,節(jié)省鋅原料成本,每年可降本4億韓元以上。值得一提的是,該自動化控制系統(tǒng)通過確保汽車板表面鍍鋅層的均勻度,使客戶滿意度大幅提升。
以此為良好契機,浦項鋼鐵從今年4月起在光陽廠2號CGL生產(chǎn)線上也運用了這一人工智能系統(tǒng),計劃8月用于光陽廠7號CGL生產(chǎn)線和浦項廠1號CGL生產(chǎn)線,11月用于光陽廠1號CGL生產(chǎn)線。此外,12月將用于浦項鋼板公司鍍鋁板產(chǎn)品ALCOSTA的生產(chǎn),還計劃用于泰國、印度、中國、墨西哥等海外CGL生產(chǎn)線。相應(yīng)的投資計劃一旦完成,浦項鋼鐵每年有望節(jié)省100億韓元以上的鍍層費用。
為海外客戶提供定制化產(chǎn)品
近期,浦項鋼鐵公司與全球大型石油企業(yè)——??松梨诤炗営嘘P(guān)“泥漿管用高錳鋼量產(chǎn)和供貨”協(xié)議。新產(chǎn)品耐磨高錳鋼正式用于??松梨诘挠蜕澳酀{管,浦項未來還將繼續(xù)擴大這類高錳鋼產(chǎn)品的銷售。
泥漿管在油砂泥漿(泥漿、砂、水和石油的混合物)的作用下磨損很快,因而在設(shè)備維護和檢修方面需求投入大量費用。如果采用耐磨高錳鋼,不僅可以大幅降低運營成本,還有望提升設(shè)備運行效率,進而提高石油產(chǎn)量。
此前,雙方已經(jīng)對耐磨高錳鋼在泥漿管上的應(yīng)用進行長達五年的研究,并通過現(xiàn)場安裝,檢驗產(chǎn)品質(zhì)量。2016年,浦項鋼鐵利用焊接技術(shù)制造長約1.2公里的高錳鋼材質(zhì)泥漿管,首次試用于??松梨谠诩幽么蟮腒earl油砂項目,試驗結(jié)果證實:與普通鋼管產(chǎn)品相比,高錳鋼材質(zhì)泥漿管耐磨性能優(yōu)秀。
根據(jù)錳含量不同,浦項鋼鐵生產(chǎn)的高錳鋼產(chǎn)品分別具有耐磨性、非磁性、高強高成形性、極低溫韌性等多種特性。其中,耐磨高錳鋼耐磨性高出普通產(chǎn)品五倍以上,可有效延長泥漿管使用壽命。除現(xiàn)有油砂泥漿管以外,浦項鋼鐵還計劃將耐磨高錳鋼用于運送各種礦物的鋼管、施工重型裝備、軍用防彈裝備等,進一步擴大其應(yīng)用范圍。
除了將耐磨高錳鋼應(yīng)用于油砂泥漿管之外,浦項鋼鐵還以API-X70厚板再次進軍俄羅斯市場。近期俄羅斯鋼管制造企業(yè)ZPP(ZagorskyPipePlant)獲得全球最大的天然氣生產(chǎn)企業(yè)——俄羅斯天然氣公司(Gazprom)的質(zhì)量認證,而ZPP公司采用了浦項鋼鐵提供的API-X70厚板。
俄羅斯國內(nèi)API鋼材年均需求總量超過200萬噸,過去曾是浦項鋼鐵的重點銷售市場,但近年來已基本被俄羅斯本土生產(chǎn)企業(yè)所取代。作為全球最大的天然氣生產(chǎn)企業(yè),Gazprom公司擁有全球天然氣儲量的17%,管線總長達17.1萬公里,每年需要150萬噸左右的API厚板。
為了重返俄羅斯市場,早在ZPP公司投產(chǎn)初期,浦項鋼鐵就數(shù)次造訪這家全新企業(yè),提出戰(zhàn)略合作意向,并通過質(zhì)量設(shè)計組、鋼鐵廠和研究所的協(xié)作為客戶定制API鋼材產(chǎn)品,順利通過Gazprom公司質(zhì)量認證。以此次成功合作為良好契機,浦項鋼鐵還計劃未來通過提供超低溫韌性鋼材或設(shè)備診斷等解決方案式營銷手段,尋求與ZPP公司共同發(fā)展,進一步鞏固自身在俄羅斯市場的地位。