人工智能技术近年来在钢铁行业中的应用已经取得了显著的进展和成效。随着技术的不断发展和完善,人工智能在钢铁行业的应用领域也不断拓宽,主要集中在原料过程控制、高炉过程控制、炼钢过程控制、连铸过程控制和轧钢过程控制等方面。下面将对这些应用进行详细的分析。
1. 人工智能技术在原料过程控制方面的应用:
原料过程控制是钢铁生产的关键步骤之一,涉及到原料的破碎、整理以及烧结等多个环节。目前,该领域已经开发出了包括原料厂整理破碎机间隙模糊控制、烧结机均匀烧成模糊控制、返矿配比模糊控制等应用。通过模糊逻辑控制器,可以有效控制原料的破碎程度和烧结过程,从而提高原料的利用率和烧结质量。例如,日本川崎水岛钢铁厂的烧结作业专家系统,采用了EIXAX专家工具的计算机与已有的DDC和过程机连接,对烧透点管理、质量管理和生产周期等进行有效管理,通过计算机和过程机的分工合作,确保了生产流程的优化和产品质量的提升。
2. 人工智能技术在高炉过程控制中的应用:
高炉内的冶炼过程涉及到高温、高压和多种物料的复杂反应,对反应过程的准确控制是高炉操作的关键。传统的控制方式难以满足现代高炉冶炼的要求,而人工智能技术的应用为此提供了新的解决路径。通过专家系统和神经网络技术的结合,可以实现对炉内温度的预测、风量的指导和反应模型的建立。日本钢管福山钢铁厂的高炉操作专家系统就是一个典型的例子,它由炉热控制和异常诊断两个部分组成,通过计算机和专用计算机的结合来处理炉内情况,实现了对炉温的控制和热效率的提高。
3. 人工智能技术在炼钢过程控制中的应用:
炼钢过程控制中的关键是确保炼钢过程的稳定和钢材质量的提升。传统的吹炼控制方法往往依赖于操作人员的经验,而人工智能技术的应用可以使得控制更加智能化和精确。通过神经网络和专家系统的结合,可以对吹炼过程中的各种参数进行精确控制,例如对炉渣化情况和喷溅可能性的预测,从而降低喷溅发生率和提高工作效率。日本钢管福山厂的转炉吹炼控制通过专家系统的应用,形成了新的控制模型,使得吹炼过程更加稳定和高效。
4. 人工智能技术在连铸过程控制的应用:
连铸是将钢水连续不断地铸成不同规格的钢坯的过程。在这个过程中,人工智能技术的应用包括智能机器人的使用、液位控制专家系统、漏钢预报以及板坯喷印文字质量识别系统等。智能机器人可以对结晶器液位进行识别和操作,从而确保浇铸过程的稳定。而漏钢预报系统通过多级神经网络实现了对漏钢的精确预测,有效减少了生产事故的发生。
5. 人工智能技术在轧钢过程控制中的应用:
轧钢过程控制中,人工智能技术的应用主要是通过专家系统和模糊控制来实现的。在轧钢过程中,加热炉燃烧控制专家系统结合数学模型和专家系统,对加热炉的燃烧过程进行精确控制,从而确保钢材的温度和质量。通过专家系统的判断,可以确定加热过程中的目标函数和约束条件,以获得最佳的轧制温度,提高生产效率和产品质量。
人工智能技术在钢铁行业的应用已经显示出巨大的潜力和价值。通过采用智能化的信息系统和机器人,钢铁行业不仅提高了生产效率和产品质量,而且也降低了生产成本和能耗。未来,随着人工智能技术的进一步发展,预计它将在钢铁行业的更多环节中发挥更加重要的作用。