前 言

为践行“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的重大战略决策，贯彻落实《“十四五”工业绿色发展规划》，加快推进工业节能降碳，构建工业绿色低碳转型与工业互联网赋能绿色低碳发展相互促进、深度融合的现代化产业格局，受工业和信息化部节能与综合利用司委托，中国工业互联网研究院面向社会公开征集工业互联网赋能绿色低碳发展优秀案例。本文是本次征集活动的优秀案例之一。

8# 案例关联单位：

中国电信股份有限公司

江苏永钢集团有限公司

案例介绍

01 案例背景

钢铁企业生产过程中会产生大量有利用价值的各种尘泥，它们主要含有对钢铁冶炼流程有害的碱金属等元素。一直以来，这些尘泥大部分是回收后直接返回烧结加以利用，有害元素在生产循环过程中的不断富集，影响到设备寿命、工艺生产的顺行。

转底炉法处理钢铁厂含锌尘泥是世界上较为先进的处理工艺，该工艺将含锌尘泥与含碳元素的高炉布袋灰经过PID计算根据相应配比制成球团，还原成DRI（直接还原铁）；同时将其中的Zn等有害元素经过还原成氧化锌粉，有效地减轻了高炉内碱金属的富集，智能工厂主导产品为DRI球团与氧化锌粉。

因此，江苏永钢集团公司启动了年处理25万吨含铁锌尘泥综合利用项目（简称转底炉项目），项目总投资约为3亿，建设地点位于原南厂区焦化区域东侧，占地42000平方米，约合61.8亩。项目建设内容主要包括原料预处理车间、原料车间、转底炉直接还原车间、余热锅炉车间、成品车间及公辅系统。

02 案例详情

相对传统工厂，智能转底炉工厂通过加强信息化与智能化建设，在保障工厂连续生产的同时，实现转底炉工艺参数量化管控，生产流程精细化，自动化和高效化运行。

利用智能工厂从系统层级、智能功能、生命周期三个维度出发，考虑基础、安全、管理、监测评价、可靠性能共性要求，使用先进自动化、智能化设备及系统，在搭建数据平台的基础上引入BIM、VR、5G等新兴技术，开发各类应用来提高生产效率、降低生产成本、提升安全生产水平，并为智能工厂的下一步发展化夯实数据基础。

智能工厂数据平台主要集成三方面数据：基础数据、生产运行数据和管理数据。在集成数据平台的基础上，开发了生产工艺、设备与点巡检、安全环保、智能物流、视频监控、厂区导览、成本管理等八大功能模块。

永钢固废利用智能工厂的核心应用场景主要有大屏指挥中心、人员位置管理、数字化点巡检、设备预测性维护、虚拟培训等。

永钢固废利用智能工厂分为三大板块，园区智慧管理、智能制造、远程协作板块。

BIM技术被用于构建全厂的三维模型。智能工厂中控制安装了大屏驾驶舱系统。系统通过接口及协议获取相关实时数据信息，形成领导驾驶舱，将项目中重点关注的数据以仪表盘、曲线图、柱状图等可视化方式动态展示，实时观察设备运行状态、环保检测等各种参数的数值变化，使项目状况一目了然。应用5G技术同时展示多达40路的视频信号。

永钢早于2013年就建成了能源管理平台，而固废利用智能工厂在设计之初，就考虑到结合5G技术，构建工厂专属的能源管理并接入能源管理平台，不仅可实现循环再利用智能工厂内部的能耗数据采集和管理，还能支撑公司级的能源调度和管理要求，通过公司级的能耗管理向下层层追溯，可以做到工序、班组、产品的能源精细化管理，大幅减少能源浪费。

固废利用智能工厂的能源综合管理系统中建有产耗预测模型，实现了工厂对水、电、氧、气（汽）等消耗的实时监控、指标超预警功能，工厂能耗目标≤190.907kgce/t；还建有物料消耗的配料计算模型，在满足成品质量要求的前提下，实现原辅料最低成本配比。

利用能源综合管理系统，处理分析转底炉能源消耗的实时监测数据，建立产耗数学模型，并通过可视化技术展现在转底炉工厂中控室。通过数字模型预测车间水、电、气（汽）等能耗，完成数据分析改进、能耗异常监测、实现指标超预警功能，从而控制转底炉能源消耗，实现资源的优化调度和有效管理。

03 应用价值

在全球制造业加速向数字化、网络化和智能化方向发展的背景下，我国于2015年正式颁布《中国制造2025》，其中明确提出将智能制造工程作为政府引导的五个工程之一。

本次项目相应国际智能制造与固废处理方针，应用工业互联网一系列技术，结合5G实现整体智能工厂，在钢铁行业内有标杆效应，可在其他地区钢铁企业落地进行推广。

04 实践效果

永钢固废利用智能工厂现已实现生产精益化、透明化；同时从统筹管理角度出发，能效管理、安全管理、环境管理、OA办公、项目管理等已于公司级平台对接。智能车间设备数字化、智能化、自动化覆盖率为99%，应用了RFID、二维码等方式对生产资源进行自动、半自动识别，使得工厂的自动化信息、数据采集率达到95%；运用工业物联网、5G等技术实现工厂内各层级资源之间的信息交互；建有的MES、质量管理、设备管理等系统已覆盖工厂生产制造全过程；研发的设备状态监控的故障预测、微检修、VR检修、人员定位健康监控等系统则可以有效对人和物的安全进行分析、评估、预防、规避，大幅提高安全生产水平。具体成效见表1和表2所示。

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