垂直大模型賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展（一）｜“一鍵煉鋼”，告別冶煉“黑箱”
在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革中，以垂直大模型為代表的人工智能技術(shù)向各行各業(yè)加速滲透。
河北深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)，創(chuàng)新拓展應(yīng)用場(chǎng)景。目前，河北省已通過(guò)中央網(wǎng)信辦備案大模型13款，在鋼鐵、化工等26個(gè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)365個(gè)垂直大模型，對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮了巨大作用。
即日起，河北日?qǐng)?bào)推出《垂直大模型賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》系列報(bào)道，講述鋼鐵、化工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域企業(yè)的創(chuàng)新做法，反映垂直大模型賦能產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化、融合化發(fā)展的成效。敬請(qǐng)關(guān)注。
近日，在河鋼集團(tuán)唐鋼公司生產(chǎn)調(diào)度指揮中心的大屏幕上，各類(lèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。 河北日?qǐng)?bào)記者 趙杰攝
“出鋼了?！?/p>
3月11日11時(shí)許，在河鋼集團(tuán)唐鋼公司煉鋼事業(yè)部轉(zhuǎn)爐主控室，首席專(zhuān)家周泉林緊盯著屏幕上的“全過(guò)程一鍵煉鋼智能體”系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“‘一鍵煉鋼’大模型”），查看2號(hào)轉(zhuǎn)爐數(shù)據(jù)曲線(xiàn)的走勢(shì)變化。
長(zhǎng)期以來(lái)，轉(zhuǎn)爐煉鋼受高溫、高壓、強(qiáng)粉塵等影響，且爐內(nèi)熔池物理化學(xué)反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)直接監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)調(diào)控，形成了鋼鐵冶煉的“黑箱”難題。
而現(xiàn)在，唐鋼公司自主研發(fā)了“一鍵煉鋼”大模型，將爐內(nèi)看不見(jiàn)的反應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為可控制的數(shù)據(jù)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵冶煉高精度感知和控制。
周泉林注意到，2號(hào)轉(zhuǎn)爐剛冶煉的一爐鋼，其吹煉過(guò)程中，負(fù)責(zé)將氧氣注入爐內(nèi)的氧槍有一個(gè)自動(dòng)抬高槍位的動(dòng)作。
“這是從曲線(xiàn)圖發(fā)現(xiàn)的?！敝苋种钢聊簧蟽蓷l交叉的曲線(xiàn)解釋?zhuān)渲械奶摼€(xiàn)是氧槍計(jì)劃槍位，實(shí)線(xiàn)則是實(shí)際槍位。“一鍵煉鋼”大模型通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)控氧槍槍位，提高了吹氧效率和質(zhì)量。
氧槍槍位動(dòng)態(tài)調(diào)控看似簡(jiǎn)單，背后融合了機(jī)器視覺(jué)監(jiān)測(cè)、爐況動(dòng)態(tài)建模、自動(dòng)控制算法等前沿技術(shù)，是多學(xué)科技術(shù)在鋼鐵冶煉領(lǐng)域的集成應(yīng)用。
“轉(zhuǎn)爐吹氧是煉鋼核心工序?！敝苋诌@樣解釋?zhuān)鯓屜驙t內(nèi)高速吹入高純度氧氣，與鐵水中的碳、硅、錳、磷等雜質(zhì)元素發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放大量熱量，同時(shí)攪拌熔池，實(shí)現(xiàn)鐵水向鋼水的轉(zhuǎn)化。
過(guò)去，吹多少氧、何時(shí)調(diào)整槍位，需要老師傅站在爐前仔細(xì)查看爐口火焰顏色和煙氣形態(tài)，依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。這樣難免會(huì)出現(xiàn)誤差，影響冶煉效果。
在開(kāi)發(fā)“一鍵煉鋼”大模型時(shí)，周泉林帶著團(tuán)隊(duì)在轉(zhuǎn)爐上安裝了視覺(jué)、溫度等傳感器，捕捉信息生成量化指標(biāo)，建立了高效吹煉模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)吹氧強(qiáng)度與時(shí)間的精準(zhǔn)控制，使轉(zhuǎn)爐吹氧時(shí)間平均縮短20%。
唐鋼公司“一鍵煉鋼”大模型自2025年10月全面投用以來(lái)，一系列煉鋼關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)智能化，助推了高效生產(chǎn)和資源的集約化利用。
數(shù)據(jù)顯示，跟過(guò)去比，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率提高8.8%，終點(diǎn)命中率提升至90%以上，噸鋼煤氣回收率提升近16.3%，噸鋼蒸汽回收率提升超8.8%。
鋼鐵生產(chǎn)流程復(fù)雜、信息源眾多、數(shù)據(jù)碎片化，導(dǎo)致通用模型難以適配。2019年，唐鋼公司開(kāi)始自主研發(fā)用于“一鍵煉鋼”的垂直大模型。
周泉林記得，他們公司的技術(shù)骨干聯(lián)合河鋼數(shù)字的軟件開(kāi)發(fā)專(zhuān)家，組成10多人的團(tuán)隊(duì)一起攻關(guān)大模型技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)，說(shuō)白了就是把人的經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)成代碼，讓機(jī)器不斷學(xué)、自動(dòng)干。
第一個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目是自動(dòng)出鋼模型，很順利。在研制另一個(gè)高效吹煉模型時(shí)，他們卻遇到難關(guān)——理論值很好，可模型拿到產(chǎn)線(xiàn)試驗(yàn)，跟預(yù)想的差距很大。
“高效吹煉模型調(diào)試花了很長(zhǎng)時(shí)間。”周泉林說(shuō)，當(dāng)時(shí)，他們一爐爐查看，收集了幾百項(xiàng)的問(wèn)題清單，一一進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)吹氧、加料等工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終使模型滿(mǎn)足了生產(chǎn)需求。
自動(dòng)裝鐵模型、自動(dòng)濺渣模型、自動(dòng)倒渣模型……一次次攻堅(jiān)克難，“一鍵煉鋼”向更廣領(lǐng)域、更深層次邁進(jìn)。
各種模型開(kāi)發(fā)出來(lái)后，他們實(shí)施工藝、操作層面的標(biāo)準(zhǔn)化，建立信息共享和動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)煉鋼各工序的全過(guò)程智能協(xié)同。
“鋼鐵生產(chǎn)各工序間相互影響，導(dǎo)致不確定性極高?！敝苋终f(shuō)，“一鍵煉鋼”大模型憑借大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等能力，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)輔料的投放時(shí)機(jī)與數(shù)量，動(dòng)態(tài)修正冶煉過(guò)程中的工藝波動(dòng)、操作偏差等，有效保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
“一鍵煉鋼”大模型的投用，給鋼鐵工人帶來(lái)了巨大改變。
在唐鋼公司煉鋼事業(yè)部轉(zhuǎn)爐主控室里，值班作業(yè)長(zhǎng)龐曉坤點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)，轉(zhuǎn)爐及配套設(shè)備開(kāi)始運(yùn)作，輕松完成一爐鋼的冶煉，“一鍵煉鋼”成為現(xiàn)實(shí)。
該主控室與轉(zhuǎn)爐煉鋼現(xiàn)場(chǎng)僅一墻之隔，沒(méi)有高溫，沒(méi)有噪音，環(huán)境舒適，鋼鐵工人的工作強(qiáng)度大大降低。一天忙碌下來(lái)，龐曉坤的工裝整潔如初。
“重復(fù)性、高危險(xiǎn)的體力崗位減少了，對(duì)技術(shù)能力的要求越來(lái)越高?！饼嫊岳ふf(shuō)，過(guò)去的“經(jīng)驗(yàn)煉鋼”，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)爐的一個(gè)班組有6個(gè)人；現(xiàn)在的“一鍵煉鋼”，一組只用3個(gè)人。
過(guò)去，培養(yǎng)一名熟練的煉鋼工需要四五年，而現(xiàn)在，只需要一年，“小白”就能成為熟練工。
AI大模型的精準(zhǔn)控制，還提高了鋼水純凈度，帶動(dòng)了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。
“大模型加持下，唐鋼公司轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧位從550ppm（1ppm為百萬(wàn)分之一）下降到420ppm，鋼水純凈度躍升至行業(yè)第一梯隊(duì)，大大提升了鋼鐵品質(zhì)。”龐曉坤說(shuō)，如今，管線(xiàn)鋼、電池殼鋼、高強(qiáng)度汽車(chē)鋼等成為唐鋼公司的拳頭產(chǎn)品。
3月7日，唐鋼公司開(kāi)發(fā)的首批440噸無(wú)取向電工鋼順利下線(xiàn)，用于制造各類(lèi)工業(yè)電機(jī)的鐵芯，意味著企業(yè)在高端鋼鐵材料開(kāi)發(fā)方面取得新突破。
“不光是煉鋼，AI大模型正在排產(chǎn)、質(zhì)量評(píng)估與預(yù)警等領(lǐng)域推廣開(kāi)來(lái)?！饼嫊岳ふf(shuō)，“AI+鋼鐵”蓬勃發(fā)展，鋼鐵企業(yè)正經(jīng)歷從制造向“智造”的深刻變革。（河北日?qǐng)?bào)記者 貢憲云 王育民）
來(lái)源：河北新聞網(wǎng)
編輯：韓冰
責(zé)編：劉芳
編審：劉福慶
監(jiān)審：王勍