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场景化、图谱化推进重点行业数字化转型:钢铁行业炼钢智能控制场景

发布时间:2025-10-22
来源:中国电子报
作者:赛迪智库信息化与软件产业研究所

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一图四清单”场景解读:

钢铁行业


9月16日,工业和信息化部印发《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,其附件中给出14个行业场景图谱(2025版)为各行业应用实践提供了核心指引。钢铁行业数字化转型场景图谱从铁前、炼铁、炼钢、轧钢、人力、业财、设备、环保、能源、安全、质量、采销、物流等13个关键环节、98个典型场景出发,横向展示产业链关键环节数字化协同水平,纵向体现各环节内“研-产-服-管-供”业务数字化集成程度,同时对多场景数字化现状、需求和痛点进行组合分析。现对钢铁行业的典型场景进行解读。


Transformation

YB01-C-2-1:炼钢智能控制场景





01

场景概貌

炼钢智能控制场景:位于钢铁行业的炼钢环节,属于炼钢过程智能调控类活动。

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图1-钢铁行业场景图谱

场景定义:该场景包含转炉电炉冶炼、钢水精炼、成分调整、温度控制等核心流程,旨在依托智能系统整合多源生产数据,通过算法模型驱动炉温调节、辅料添加、枪位控制等关键工艺参数的动态优化。

场景描述:通过自动炼钢系统、自动化出钢系统、炉况红外监测系统、转炉下渣监测系统,依据钢种规格要求动态优化冶炼参数,实现从原料入炉到钢水出钢的智能化管控。

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图2-炼钢智能控制场景信息

                        


02

需求痛点

传统炼钢面临三大痛点:一是炉前高温环境需频繁人工操作,劳动强度高且安全风险突出;二是关键决策依赖老师傅经验,知识传承难度大;三是固定控制模型难以适配渣况变化,导致喷溅率高、成分波动明显、质量稳定性差。



03

解决方案

工具软件层面:针对传统炼钢依赖人工经验、控制响应慢的痛点,部署多模态感知平台,融合火焰图像、音频频谱与 CO 浓度等数据,实时动态修正氧枪操作与加料流程,实现炼钢参数实时监控与自动调控。

数据要素层面:针对炼钢数据分散的问题,明确关键数据格式,融合 MES 数据、火焰识别、音频化渣等多源数据流,形成可复用的炼钢过程数据集,支撑控制优化。

知识模型方面:针对控制精度低、工艺稳定性差的痛点,部署基于成本最优算法控制辅料与合金的静态模型、依托多源传感数据实时调控枪位的动态模型、AI 驱动副枪精准下枪的终点控制模型,提高控制智能化水平。

人才技能方面:通过基础自动化、炼钢工艺与信息化编程的技术融合及数字化复用,推动人才能力提升。





案例:中国联通智能炼钢系统


中国联通智慧钢铁军团以“一图四清单”为纲,打造智能炼钢系统,工具软件层面,部署多模态感知平台(融合火焰图像、音频频谱与CO浓度),实时动态修正氧枪操作与加料流程;数据要素层面,融合MES数据、火焰识别、音频化渣等多源数据流;知识模型层面,包含基于成本最优算法控制辅料与合金的静态模型、依托多源传感数据实时调控枪位的动态模型、AI驱动副枪精准下枪的终点控制模型、通过图像分析延长炉衬寿命的溅渣模型;人才技能层面,通过基础自动化、炼钢工艺与信息化编程的技术融合及数字化复用,推动人才能力提升。

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图3-中国联通智能炼钢系统架构图




                        


04

价值成效

炼钢智能控制场景通过整合硬件设备层、模型基座层,以及业务层的全环节融通能力,实现了炼钢全流程的智能化监控、精准化预测与动态化决策。降本方面,借助优化合金、辅料添加及吹氧量等生产指导功能,结合钢水成分、重量的精准预测,可实现磷控制CPK提升0.2,冶炼周期每炉缩短26秒。增效方面,通过炉况监控、实时预警功能可及时识别生产异常,避免非计划性停机,保障生产连续性,有效提升单位时间炼钢产量,助力“经验炼钢”向“AI炼钢”升级。



来源丨赛迪智库信息化与软件产业研究所
编辑丨宋婧
美编丨马利亚
监制丨连晓东


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