中钢退火炉燃烧智慧监控系统 年省300万、减碳560吨

中钢轧钢三厂第二连续退火线建置自行开发的「退火炉燃烧智慧监控系统」不仅运用人工智慧、大数据、云端运算及专家经验,也导入AIoT无线网路应用,实践中钢「智慧精致钢厂」目标。(图/中钢提供)

中钢轧钢三厂第二连续退火线近期将退火炉内的300组燃烧器设置自主研发之智慧型感测器,并整合现场制程与程控电脑等资讯,成功开发「退火炉燃烧智慧监控系统」,并搜集燃烧器相关数据传输至「物联网平台」进行燃烧效率分析,大幅提升退火炉运作效率,不仅帮助退火炉每年减省300万元燃气成本,同时每年减碳560吨。

面对全球钢铁市场竞争及2050碳中和的趋势及挑战,中钢在营运、生产及设备等3大领域规划智能化系统,已完成133项公司级专案,年效益达12亿元,近年来陆续于炼铁、炼钢及轧钢等生产制程导入工业4.0,例如二号高炉建置炼铁智慧平台,转炉工场开发「转炉溢渣监诊系统」及「盛钢桶辨识系统」,也于热轧工场导入智能温控系统,轧钢三厂继成功建立雷射智慧刻印冷轧镀锌钢卷号码后,在退火炉设备又增添数位转型佳绩,力助中钢打造智慧精致钢厂。

随着数位科技蓬勃发展,中钢近年来积极投入智慧制造,今年更成立「数位转型推动小组」,加快导入、开发及应用各种智慧化方案,以精进生产、维护、品管、销售等各项作业,提升公司产销设施及经营管理韧性。智慧制造必须由四大拼图来构成,分别是人工智慧(AI)、大数据(Big Data)、云端运算(Cloud Computing)及专家经验(Domain Knowledge),也就是运用三大数位技术将生产线资深同仁的操作经验规范化、模组化,并嵌入到设备系统重复调校,并持续优化生产效率。

中钢轧钢三厂产线主要生产冷轧钢品,钢品用途包括一般家具、电器用品、电脑外壳、汽车部件及高强度用钢等,为满足各类冷轧钢品之使用特性,其中的重要核心制程系利用密闭式退火炉来加热钢带,借此改变钢材的材料微结构组织,即透过退火制程赋予冷轧钢材所需的机械性质,例如提高钢材的柔软性、延展性和韧性,以符合客户端产品制程的加工需求。

轧钢三厂第二连续退火线的退火炉内共有300组燃烧器,经导入中钢自主研发之智慧监控系统后,可以自动纪录搜集每组燃烧器的燃烧数据,再传输至「物联网平台」,以多年现场专家操作经验参考建置的AI模组分析诊断,达到优化退火炉燃烧效率之目的。

「退火炉燃烧智慧监控系统」成功开发后,中钢轧钢三厂第二连续退火线每年可节省300万元燃料成本,同时也达到每年减碳560吨效益。另外也取代过往人工量测与纪录,有效提高工作效率及增进作业安全。

一贯化作业炼钢生产从上游炼铁、炼钢至下游的轧钢产线,其制程所需的设备型态及生产特性皆截然不同,中钢轧钢三厂第二连续退火线建置自行开发的「退火炉燃烧智慧监控系统」,不仅系运用人工智慧、大数据、云端运算及专家经验的数位转型成功典范,也导入AIoT无线网路应用,实践中钢「智慧精致钢厂」目标。

展望未来,中钢陆续将「退火炉燃烧智慧监控系统」的技术成果平行推展,期许透过人工智慧让产线更稳定,生产的钢品更精致,也将进一步规划使用更低碳的燃料,朝「智慧创新、绿能减碳、价值共创,成为永续成长的卓越企业」之愿景持续迈进。