唐浚中
封帆(左一)查看高爐運(yùn)行情況
2019年3月15日,位于長(zhǎng)壽區(qū)的重慶鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。
4座上百米高的煉鐵爐正24小時(shí)不間斷地燃燒著,爐內(nèi)的礦石、焦炭等原料和燃料不斷發(fā)生著氧化還原反應(yīng)。
為了保證最佳煉鐵效率,高爐燃燒溫度要控制在2250℃左右,爐頂壓力要控制在0.22MPa左右,鼓風(fēng)動(dòng)能要控制在16000N·m/s……
要實(shí)現(xiàn)這一切,高爐需要一系列精良的“大腦”——多個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
作為重慶鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司電子公司運(yùn)維部黨支部書記、總經(jīng)理,封帆已參與研發(fā)和維護(hù)這些“大腦”長(zhǎng)達(dá)28年。
28年來,封帆不斷提高運(yùn)維水平,先后完成了4座高爐的自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作,提出了一系列創(chuàng)新解決方案,探索出煉鐵自動(dòng)化控制體系新路徑。
由于創(chuàng)新能力突出,封帆榮獲2019年“全國(guó)五一巾幗獎(jiǎng)?wù)隆?,她也被同事們稱為“高爐智慧工程師”。
2009年夏天,重慶市長(zhǎng)壽區(qū)江南鎮(zhèn)(現(xiàn)江南街道)一塊11平方公里的土地上,十多臺(tái)大型挖掘機(jī)和推土機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)著,引擎巨大的轟鳴聲震得人們耳朵“嗡嗡”作響。未來,這片土地上將豎起一座年產(chǎn)鋼能力達(dá)800萬噸的鋼鐵廠。
在建設(shè)工地的一塊空地上,建有一排特殊的活動(dòng)板房。
說特殊,是因?yàn)檫@排板房每天幾乎都要亮燈近20個(gè)小時(shí)。
原來,封帆和同事們承接了煉鐵項(xiàng)目自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試工程。為了保證高爐按期投產(chǎn),他們住進(jìn)了活動(dòng)板房,展開了攻堅(jiān)工作。
受客觀條件限制,每座高爐在建設(shè)時(shí)都會(huì)與既定方案形成一定偏差,這就要求封帆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)及時(shí)跟進(jìn),對(duì)早已制訂好的一系列控制方案、硬件圖和程序進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
按照合同約定,高爐的爐頂噴霧系統(tǒng)由供應(yīng)設(shè)備的廠商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。然而,在調(diào)試過程中,廠方發(fā)現(xiàn)該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)粗放,這將對(duì)高爐爐況、設(shè)備使用壽命等造成重大影響。
廠方要求對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),并將這項(xiàng)攻堅(jiān)任務(wù)交到了封帆手上。
投產(chǎn)在即,一邊是新設(shè)備的不斷調(diào)試,一邊是新程序的開發(fā),封帆肩上扛著巨大的壓力。
為盡快完成任務(wù),封帆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)白天進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,晚上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。他們往往在電腦面前一坐就是一整夜,累了就瞇一會(huì)兒,餓了就扒拉兩口盒飯。長(zhǎng)期如此,活動(dòng)板房里的燈也就成了“長(zhǎng)明燈”。
最終,經(jīng)過6個(gè)多月的奮戰(zhàn),封帆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了高爐本體自動(dòng)化控制、槽下自動(dòng)化控制、爐頂自動(dòng)化控制、熱風(fēng)爐自動(dòng)化控制等數(shù)十個(gè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和修改任務(wù),繪制設(shè)計(jì)圖上百套,將這些設(shè)計(jì)圖打印成藍(lán)圖后,足足塞滿了4個(gè)文件柜。
高爐是個(gè)完全密閉的容器,為實(shí)時(shí)掌握爐內(nèi)情況,確保爐況穩(wěn)定、生產(chǎn)效率最優(yōu),就要利用各類傳感器對(duì)爐內(nèi)溫度、壓力、流量等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行精確檢測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精確控制。
這種分毫不差、準(zhǔn)確無誤的要求,集中體現(xiàn)在高爐的聯(lián)動(dòng)試車和試生產(chǎn)調(diào)試階段。
這是整個(gè)高爐建設(shè)的最后一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),封帆要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化打磨,確保各類傳感器與爐況、自動(dòng)化控制系統(tǒng)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)“眼手一致”、“心手一致”。
為此,每座高爐交付前,封帆都要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將辦公地點(diǎn)搬進(jìn)生產(chǎn)車間的控制室里,開展長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的攻堅(jiān)工作。
在試生產(chǎn)調(diào)試階段,探尺(測(cè)量爐內(nèi)料位的設(shè)備)調(diào)試最為緊迫。 這時(shí),高爐已經(jīng)裝料,爐內(nèi)火焰即將點(diǎn)燃,工期緊、任務(wù)重,探尺調(diào)試對(duì)封帆和她的團(tuán)隊(duì)來說無疑是一項(xiàng)“火燒眉毛”的攻關(guān)。
受多種客觀因素影響,要使探尺的下放動(dòng)作緊隨料面變化,防止倒尺現(xiàn)象(由于探尺下放過快傾倒)發(fā)生,并非易事。為此,封帆必須與相關(guān)部門密切配合,通宵達(dá)旦地工作,不斷往返于控制室與爐頂之間,同生產(chǎn)操作工一起反復(fù)測(cè)量、計(jì)算,做到將探尺的測(cè)量誤差控制在厘米級(jí)別。
而對(duì)布料器的調(diào)試,則要求更為精確。
在高爐煉鐵時(shí),布料器負(fù)責(zé)對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行均勻布料,以讓爐內(nèi)原料和燃料實(shí)現(xiàn)充分燃燒。要做到“均勻”,就要求操作工人控制好布料器溜槽的傾動(dòng)角度。但受機(jī)械特性、原料負(fù)荷等因素影響,溜槽往往不能準(zhǔn)確地停在設(shè)定角度。
為此,封帆“泡”在控制室里再次進(jìn)行攻關(guān),不斷改進(jìn)控制系統(tǒng),使布料器溜槽的傾動(dòng)角度精確到了0.1度。此外,她創(chuàng)造性提出將“一圈布料法”變?yōu)椤鞍肴Σ剂戏ā?,使布料單位時(shí)間從7.5秒縮短為3.75秒,實(shí)現(xiàn)了小區(qū)域精準(zhǔn)布料。
由此,爐內(nèi)原料和燃料燃燒更為充分,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步提升。
熱風(fēng)爐是高爐主要的配套設(shè)備之一,依靠燃?xì)馊紵秊楦郀t爐內(nèi)氧化還原反應(yīng)提供高溫?zé)犸L(fēng)。
過去,熱風(fēng)爐空燃比控制方法單一,主要依靠操作工的經(jīng)驗(yàn)判斷,調(diào)節(jié)難度大、精度低。按照節(jié)能降耗要求,熱風(fēng)爐燃燒需要利用好燃?xì)鉄嶂担瑢?shí)現(xiàn)充分燃燒,人工調(diào)解已不能滿足生產(chǎn)需求,攻關(guān)任務(wù)再次擺到了封帆面前。
在封帆看來,每項(xiàng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新過程都是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程,需要大量知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。為了解詳細(xì)情況,封帆從檔案室抱來設(shè)計(jì)圖紙,一頁(yè)一頁(yè)仔細(xì)翻看,遇到關(guān)鍵問題時(shí),她還會(huì)跑到控制室詢問工人實(shí)際操作情況,前往熱風(fēng)爐場(chǎng)地觀察設(shè)備運(yùn)行狀況。
就這樣,封帆不斷往返于實(shí)驗(yàn)室、控制室和設(shè)備場(chǎng)地之間,對(duì)影響熱風(fēng)爐空燃比的各項(xiàng)因素進(jìn)行探究。
經(jīng)過反復(fù)調(diào)查實(shí)驗(yàn),封帆創(chuàng)新提出多種空燃比控制方法,為控制系統(tǒng)裝上了更為智慧的控制“大腦”。
有了這個(gè)更為智慧的“大腦”后,操作人員只需選擇控制方式,下達(dá)空燃比目標(biāo)指令,自動(dòng)化控制系統(tǒng)便會(huì)根據(jù)燃?xì)夂涂諝饬髁?,?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié),使燒爐效率顯著提高。
封帆提出的創(chuàng)新方案還有很多。
過去,燒結(jié)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的小粒度礦對(duì)煉鐵廠來說是“雞肋”——高爐無法直接使用,返回再加工又會(huì)造成能源浪費(fèi)。為此,封帆通過不斷調(diào)查實(shí)驗(yàn),進(jìn)行小粒度礦回收利用控制技術(shù)研發(fā),實(shí)現(xiàn)了高爐對(duì)小粒度礦的直接使用。這一創(chuàng)新應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)約成本1500萬元以上。
如今,通過走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新已成為封帆的工作習(xí)慣。每天上班第一件事,封帆就要了解各生產(chǎn)廠自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行情況,對(duì)重難點(diǎn)問題組織技術(shù)力量進(jìn)行解決處理。
在日復(fù)一日的調(diào)查實(shí)驗(yàn)下,封帆與生產(chǎn)操作工都成了老熟人;也正是在這樣的調(diào)查實(shí)驗(yàn)下,封帆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后取得了20余項(xiàng)科技創(chuàng)新和專利技術(shù),每年為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本上千萬元。