海康威视助力南京钢铁数字化,安全智能、高效环保。
时间:2025-01-16 11:40:02 标签: 7 0
1月的南京,古墙下梅花初绽,玄武湖上冰初结。而在距离玄武湖约30公里的南京钢铁集团有限公司(以下简称“南京钢铁”)各车间,暖流阵阵袭人。从常温的物料运输,到约1000℃的烧结(原料处理)、1500℃的炼铁、可达1700℃的炼钢、1100℃的轧钢,再逐渐冷却成常温的钢材,温度的变化,见证了钢铁的炼成之路。
△南京钢铁园区
高温、高压、重载等环境淬炼出好钢,同时也给生产物料、生产设备、生产工艺带来了诸多挑战。近些年,南京钢铁加速数字化转型,从生产车间一“幕”了然到现场工人“一键炼钢”,智能化、自动化大大提升。2023年起,南京钢铁还携手海康威视成立联合实验室,进一步推动生产物料、生产设备、生产工艺等场景数字化,在烧结、焦化、皮带运输、高炉炼铁、转炉炼钢等工序落地数字化产品和技术,助力“智慧炼钢”更安全、智能、高效和绿色。
一天数万吨生产物料巧调度
“悬丝诊脉”远程监测皮带安全
2023年,南京钢铁的钢材产量超千万吨,所消耗的物料更是巨量,600多条皮带夜以继日运输这些煤、铁矿石等,将物料从码头运至料场、筒仓、高炉等各个场景,是钢铁生产中不可或缺的“动脉”。
为了让物料“算得准、运得稳”,南京钢铁采用海康威视的毫米波截面扫描雷达和物位计扫描雷达实时监测铁矿粉、煤炭量,提高生产效率和精准度。比如在原料厂,过去露天堆放的原料主要依靠人工测量,通过人力把巨大的料堆设置成锥形等形状,用卷尺或测距仪测量关键点的长、宽、高,再算出体积,不仅“晴天一身灰,雨天一身泥”,而且测量误差在3%左右,3万吨堆存会有1000吨左右误差。
现在,毫米波截面扫描雷达以1秒10帧的速度快速扫描堆料,结合刮板机格雷母线横向坐标定位数据,可快速获取堆料格栅的3d模型,辅助系统高效计算出仓内体积。“这样我们就能及时掌握库位波动情况,还可查看历史库位数据、生成报表,为精细化管理提供了更多可能。”南京钢铁炼铁事业部原料厂厂长助理孟庆炜说道。据南京钢铁统计,智慧料场建成以后,提升年综合效益超两千万元。
而智能皮带监测系统,则保障着“动脉”的稳定运行。这些“动脉”24小时高效运转,“上天入地”在742万平方米的园区中穿梭,如果它们出现问题,整个炼钢流程都可能产生隐患,直接影响钢铁产品的成本、产量和质量。
尤其是“主动脉”,将烧结矿、焦炭等各类物料输送到炼铁心脏区域高炉的主送料皮带。 “巡检主皮带是我们重要的工作之一。” 南京钢铁炼铁事业部第一炼铁厂高炉二车间上料班班长戴志俊介绍,带上手电筒,戴上N95口罩,他们在狭小的通道里一走就是大半天。
除了巡查皮带本身是否有撕裂等情况,检查皮带的“车轮”托辊是否有故障也十分重要。如果托辊出现异常,会造成皮带磨损、跑偏、发热甚至起火等严重事故,导致产线停工等,给企业带来损失。“传统巡检方式一般通过耳听目视的方法对皮带线进行巡检,不过现场粉尘多、光线暗、噪音大,不但影响巡检效率,还可能对人员安全和职业健康产生一定影响。”
在海康威视听诊光纤的技术支撑下,通过智能皮带监测系统,400米长的主皮带一屏全览,巡检人员坐在办公室即可对皮带输送线“悬丝诊脉”,远程监听皮带托辊运行的异响,及时发现异常情况。戴班长说:“现在我们通过电脑和手机都能实时查看皮带状态,发现问题,直接定点处理,很方便。”
此外,针对皮带煤料运输过程中,因煤料意外洒落而引起的煤料堆积起火隐患,通过应用海康威视双光谱热成像摄像机,对皮带实时测温,若温度超出正常阈值,则进行实时报警,助力保障现场生产安全。
17米高空“抓娃娃”又快又准
智慧管理超大生产设备
走进南京钢铁,就像进入“巨物世界”,许多环节都呈现出超乎寻常的规模,比如在17米的高空“开车”。特带厂行车工王玲已经驾驶了15年的行车,每天她要爬上差不多70个台阶,进入17米高、2平方米大小的行车驾驶室,向下望去,实际直径540毫米的钢卷圆孔肉眼效果只有10-20毫米。要把C型钩精准穿插进去,就像在高空“抓娃娃”。
尽管有十几年经验,但她仍然时刻紧绷。“有时吊运一趟的钢卷有6吨重,如果不小心掉落,底下有工人、有卡车,非常危险。”除了靠驾驶员的胆大心细,南京钢铁还在行车驾驶室下方安装海康威视专用抗振相机,可以辅助行车工看清地面情况。它可以自动调焦变焦,让驾驶员近距离观察目标物。不仅解决了以前画面抖动及相机容易损坏的问题,且通过吊钩跟踪算法还能实时稳定跟随吊钩,帮助王玲和其他行车工更好地操控。
行车的稳定运行,不仅对安全生产很重要,对生产质量、生产效率影响同样巨大。南京钢铁特钢事业部特带厂生产计划室行车主管高飞说:“如果穿插失误的话,对钢卷侧面的质量会有伤害,现在质量问题发生率降低了70-80%,还提升了生产效率。以前新手操作要用3-5个月的时间来适应,现在通过视频跟踪系统只要15-20天就可以达到80%的熟练度。而且以前装满一辆40吨货量的卡车需要15-20分钟,现在最快缩短到7-8分钟。”
而在水汽、粉尘更重的南京钢铁金石厂,安装在行车横梁处的海康威视毫米波避障雷达,当检测到同行道行车或高空障碍物的距离小于5米时,会自动告警并制停,保障设备和人员安全。
此外,热成像摄像机、手持式声波成像仪实现了对热风炉、高炉等关键设备的实时监测,及时发现潜在的安全隐患,预防设备损坏和生产中断;热成像超高温摄像机监测着转炉区域的温度,让工作人员能够及时掌握转炉的运行情况,预防耐火材料的过度侵蚀;海康威视热成像耐高温摄像机还可以监测钢包表面热敏材料编号,实时画面接入南钢智慧中心,辅助人员管控。
越来越智能的设备运行和维护,不仅确保生产和工作人员的安全,还提高了生产效率和品质。南京钢铁制造部智能及自动化室高级技术经理朱宁岐说:“设备是为生产服务的,设备的可靠性提高之后,我们的生产就更加顺畅。”
精准测温、提升产品质量
助力把控轧钢生产工艺
南京钢铁宽厚厂承担着“智慧炼钢”的收尾环节——由钢液凝固成型的钢坯,在重力最高可达12000吨的轧机下,被轧成厚度较大、宽度较宽的钢板,最终被应用在船舶、机械、汽车、建筑等领域。
“轧钢轧的就是个温度,适度决定成败。”南京钢铁板材事业部宽厚板厂热轧车间主任车超介绍,就像是擀面团得有恰好的水分、湿度配比,才能揉出好面,温度就是轧出好钢的重要决定因素。
从加热炉出来的钢坯一般在1100-1200℃,而轧制一般控制在800-1100℃之间。在这个温度变化过程中,最低要控制目标温度温差在10℃以内,甚至部分钢种精准到5℃以内,考验十分大。“比如我们轧管线钢,10℃温差就能决定它板型、尺寸、性能的好坏。如果铸坯表面温度较低,容易出现疏松的内部结构,温度过高,则会影响表面质量。”
要精准控制温度,光靠人的经验评估很难。海康威视比色高温计可以分析板材光谱辐射来测量物体表面温度,在有烟雾、灰尘或水蒸气等环境中也能精准测出钢坯温度。“有时候温度只差几度,但轧出来的钢板质量完全不一样。现在的监测手段,可以在复杂环境下能够提供准确的温度读数,辅助轧钢,对稳定性和合格率都有提升。”车主任说道。
而将铝与钢、铜与钢等轧制成复合钢的过程中,容易出现分层。车主任说:“如果开裂、分层没有被识别到继续轧制,是灾难性的后果。”如今,通过海康威视高温高亮摄像机,能够清晰地观察到板材表面的细微变化,确保没有由于温度控制不当或轧制压力过大而产生的开裂,保证最终产品的完整性和安全性。
“普通摄像机看不到边界和轮廓,而高温高亮摄像机可以清楚地看见开裂,辅助我们第一时间停止轧制,带来了很大的帮助。”车主任介绍,这样在监测复合板材压制质量时,提供了从成像效果、稳定性、精确度等多方位优势,确保了轧制过程的质量和效率。
从1960年南京钢铁轧出江苏第一支钢材,到如今多样化、高质量化、数智化钢材源源不断产出,在数字时代的浪潮下,南京钢铁集团的转型之旅展示了钢铁产业在技术推动下的无限可能。“一切业务数字化,一切数字业务化是南京钢铁的目标。”朱宁岐说,与海康威视的合作, 看到了更多场景数字化的潜力和价值。“我们将继续探索和深化数字化产品和应用,为钢铁行业实现更高质量的发展贡献一份力量。”
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