7月29日，河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶煉鐵廠2號(hào)高爐作業(yè)區(qū)指揮調(diào)度中心，工作人員正在查看高爐熱風(fēng)爐智能燃燒決策系統(tǒng)運(yùn)行情況。河北日?qǐng)?bào)記者賈楠攝

一鍵煉鋼、遠(yuǎn)程運(yùn)維、機(jī)器人取樣……人工智能正重塑傳統(tǒng)鋼鐵，加快與生產(chǎn)場(chǎng)景深度融合。在河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶煉鐵廠，就連高爐熱風(fēng)爐也有了“智慧大腦”。

“換爐嗎？”7月29日，邯寶煉鐵廠2號(hào)高爐作業(yè)區(qū)指揮調(diào)度中心，熱風(fēng)爐工于大增專注地盯著電腦屏幕。此時(shí)，高爐熱風(fēng)爐智能燃燒決策系統(tǒng)顯示，4號(hào)熱風(fēng)爐拱頂溫度1320攝氏度，達(dá)到給高爐送風(fēng)溫度。他向值班工長(zhǎng)發(fā)出請(qǐng)示。

得到肯定答復(fù)后，于大增輕點(diǎn)鼠標(biāo)，4號(hào)熱風(fēng)爐由燃燒狀態(tài)自動(dòng)切換成送風(fēng)狀態(tài)，空氣、煤氣閥門打開，流量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整，整套流程行云流水、一氣呵成。

熱風(fēng)爐是高爐煉鐵的鼓風(fēng)設(shè)備，主要通過燃燒煤氣為高爐持續(xù)提供高溫?zé)犸L(fēng)。可一旦煤氣燃燒不充分，不僅會(huì)造成煤氣浪費(fèi)，還會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳。

今年以來，邯鄲深化鋼鐵企業(yè)一氧化碳污染治理，制定了鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)、高爐熱風(fēng)爐、軋鋼加熱爐等7個(gè)主要工序一氧化碳排放濃度建議標(biāo)準(zhǔn)。邯寶煉鐵廠高爐熱風(fēng)爐一氧化碳減排治理加快推進(jìn)。

解題的關(guān)鍵，就在“智能燃燒”。

“過去操作憑經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在電腦自動(dòng)算。”于大增在熱風(fēng)爐工崗位上已經(jīng)工作了18年，對(duì)于熱風(fēng)爐發(fā)生的“智變”，他感觸頗深。

于大增回憶，剛進(jìn)廠那會(huì)兒，每次換爐，他都要到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)搖開熱風(fēng)爐調(diào)節(jié)閥。后來，熱風(fēng)爐實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，于大增坐在作業(yè)區(qū)控制室的電腦前就能遠(yuǎn)程操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少，但精度要求高了。

“為保證煤氣充分燃燒，眼睛得緊緊盯著屏幕上跳動(dòng)的數(shù)字，隨時(shí)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)判斷，設(shè)定和調(diào)整熱風(fēng)爐的空氣、煤氣流量配比。這不僅耗時(shí)耗力，還很難確保溫度精準(zhǔn)、加熱均勻。”于大增說。

為做好“算數(shù)”題，2024年初，邯鋼公司聯(lián)合院校共同開發(fā)的高爐熱風(fēng)爐智能燃燒決策系統(tǒng)，落地邯寶煉鐵廠。

該系統(tǒng)通過采集煤氣熱值、溫度、成分等數(shù)據(jù)，借助算法自動(dòng)算出最優(yōu)的空氣、煤氣流量配比，在提升高爐風(fēng)溫穩(wěn)定性的同時(shí)，降低煤氣消耗量。一升一降間，燃燒效率顯著提高。于大增和同事們都稱它為“智能燃燒管家”。

但是，這個(gè)“智能燃燒管家”并不是一開始就這么聰明。

“剛走出實(shí)驗(yàn)室就出現(xiàn)了水土不服?！焙獙殶掕F廠2號(hào)高爐作業(yè)區(qū)熱風(fēng)爐大組長(zhǎng)張志鋼說，生產(chǎn)過程中，煤氣壓力會(huì)隨時(shí)波動(dòng)，剛開始，系統(tǒng)不能對(duì)煤氣流量進(jìn)行智能化控制，導(dǎo)致流量忽高忽低，造成煤氣浪費(fèi)。

接下來的幾個(gè)月，張志鋼和同事們把積累的煉鐵經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，翻譯成數(shù)字化、智能化語(yǔ)言，不斷投喂給系統(tǒng)。通過不斷訓(xùn)練、微調(diào)、學(xué)習(xí)，現(xiàn)在系統(tǒng)具備了自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)能力，會(huì)根據(jù)煤氣壓力波動(dòng)提前做出預(yù)判，精準(zhǔn)調(diào)整煤氣流量調(diào)節(jié)閥，保證煤氣燃燒一直保持最佳狀態(tài)。

有了“智能燃燒管家”，現(xiàn)在邯寶煉鐵廠2號(hào)高爐3座熱風(fēng)爐，可直接降低高爐煤氣消耗約48萬(wàn)立方米/天，一氧化碳減排約5噸/天。

智能化提升了企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力。在2022年12月獲評(píng)環(huán)保績(jī)效A級(jí)企業(yè)后，2024年10月，邯寶鋼鐵有限公司又順利通過新標(biāo)準(zhǔn)的審核評(píng)定，再次被評(píng)為環(huán)?？?jī)效A級(jí)企業(yè)。

環(huán)保治理沒有完成時(shí)，只有進(jìn)行時(shí)。當(dāng)前，邯寶煉鐵廠已經(jīng)由創(chuàng)A無(wú)縫切換到保A。

在鋼鐵企業(yè)，燒結(jié)環(huán)節(jié)會(huì)排放大量的一氧化碳、氮氧化物等污染物，能占到企業(yè)排放總量的70%以上。保A，燒結(jié)機(jī)是治理的重點(diǎn)。

走進(jìn)邯寶煉鐵廠燒結(jié)作業(yè)區(qū)，平整壓實(shí)的燒結(jié)料從燒結(jié)機(jī)內(nèi)緩緩駛出，作業(yè)區(qū)內(nèi)干凈整潔、空氣清新。

“摘掉燒結(jié)機(jī)排放大戶的帽子，我們?cè)搭^、末端雙向發(fā)力。”邯寶煉鐵廠燒結(jié)作業(yè)區(qū)作業(yè)長(zhǎng)張振明說，特別是在末端治理方面，他們?cè)谠谢钚蕴棵撓跹b置基礎(chǔ)上，創(chuàng)新引入了智能精準(zhǔn)噴氨系統(tǒng)。

以前，活性炭脫硝裝置只能根據(jù)氮氧化物產(chǎn)生量控制噴氨，一旦氮氧化物產(chǎn)生量發(fā)生變化，會(huì)出現(xiàn)過量噴氨，造成大量氨鹽結(jié)晶，加劇設(shè)備腐蝕，影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行。

智能精準(zhǔn)噴氨系統(tǒng)相當(dāng)于給脫硝裝置安上了“順風(fēng)耳”“千里眼”。它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氮氧化物濃度變化，并及時(shí)調(diào)整噴氨量，使氨氣均勻、充分地與氮氧化物反應(yīng)，從而大幅提升脫硝效率，也避免了氨逃逸造成的二次污染。

智能精準(zhǔn)噴氨系統(tǒng)的應(yīng)用，帶來了顯而易見的效果。

在燒結(jié)機(jī)脫硫脫硝控制中心，大屏幕上，污染物排放數(shù)據(jù)顯示，燒結(jié)機(jī)煙氣排放口的氮氧化物排放濃度35毫克/立方米，遠(yuǎn)低于50毫克/立方米的河北省超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

“現(xiàn)在我們氮氧化物排放值一直穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。”張振明說，這背后是人工智能在顯效。一旦氮氧化物排放值接近限值，智能精準(zhǔn)噴氨系統(tǒng)就會(huì)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)調(diào)整噴氨量，降低排放值。

環(huán)保治理投入還帶來了真金白銀的回報(bào)。張振明算了一筆賬，經(jīng)過這次脫硝系統(tǒng)精準(zhǔn)噴氨改造，現(xiàn)在噴氨量從每小時(shí)500公斤下降到300公斤左右，每年可為企業(yè)節(jié)省近100萬(wàn)元的氨水費(fèi)用。

生產(chǎn)大模型，快速響應(yīng)訂單變化靈活調(diào)整產(chǎn)線；能源大模型，讓鋼廠低碳又省錢；安監(jiān)大模型，給安全管理裝上“火眼金睛”……邯鋼公司建立起了生產(chǎn)、質(zhì)量、能源、研發(fā)、安監(jiān)、AI視覺六大領(lǐng)域的智能大模型，一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)新應(yīng)用，不斷推動(dòng)企業(yè)節(jié)能減排降碳、提質(zhì)降本增效，讓傳統(tǒng)鋼廠加快變成智慧工廠。

接下來，邯鋼公司將繼續(xù)深化模型應(yīng)用，鞏固數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，整合高性能計(jì)算與云計(jì)算資源，為鋼鐵垂直大模型及智能制造提供強(qiáng)大算力；不斷拓展生產(chǎn)、物流、研發(fā)等應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)更多模型落地應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的關(guān)鍵工序、關(guān)鍵點(diǎn)位，重構(gòu)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理框架，助力企業(yè)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。