中钢开发「合金投料」AI预测系统 客户年省800万成本

转炉出钢至盛钢桶后,依不同钢种所需的合金成分再到精炼站进行钢液成分及温度微调。(中钢提供)

一贯化作业钢厂之炼钢制程主要将高炉铁水经由转炉吹氧冶炼成钢液。(中钢提供)

中钢致力数位转型,近期成功开发「合金投料AI预测系统」,并先导入至炼钢一厂精炼站,以建置的AI模型依客户钢种产品订单推算钢液最佳合金添加组合,并建立投料异常警示功能。经实测显示,模型建议投料产出的钢液不仅成分百分之百符合客户订单,1年更能降减约800万元合金成本。

中钢指出,一贯化作业钢厂之炼钢制程主要将高炉铁水经由转炉吹氧冶炼成钢液,出钢至盛钢桶后依不同钢种所需的合金成分,再到精炼站进行钢液成分及温度微调,最终使产出的钢材达到客户订单及品质的要求。

中钢解释,有些合金本身含有多种元素,例如高碳锰铁除了含有锰元素外,投料后也会提高钢液的碳、矽、磷等成分,进而影响钢材特性。此外,合金投料组合涉及相当复杂的多因子计算作业。

此外,除各种合金成本与即时存量外,炼钢厂设备运作也须纳入考量,如连铸机运作时可能造成复碳或铝、钛成分受氧化减损等情形,因此过往精炼站操作员在参考合金成分对照表计算各种合金投入量后,另需依设备实际运转状况及合金纯度等影响因子进行判断,采取较保守方式投入较多合金。

为精准计算钢液合金添加组合,同时兼顾设备运转状态等多因子关联影响,中钢先择定炼钢一厂盛钢桶精炼站作为AI技术导入场域,搜集各钢种产品别、钢液成分及温度、相关合金投入重量等量测数据后,利用「机器学习演算法」及纳入操作员逻辑判断及经验,完成「合金投料AI预测系统」开发。

近期实测结果显示,中钢依合金投料AI模型产出的钢液成分百分之百落在客户钢种产品订单的合金量合格范围,经统计推算一年还能降减约800万元的合金成本。

此外,中钢合金投料AI模型也建立统一的投料标准作业,有助炼钢经验传承,避免各操作员因自身经验的不同而传授不一样的投料逻辑思维,强化中钢生产品质管理能力。