熱軋工場導入智能溫控系統 加熱爐「溫」故知新能力／談新聞

談新聞–吳學靄／高雄

中鋼為滿足下游客戶與日俱增的鋼品低排碳需求，成功在第一熱軋工場開發建置鋼胚加熱爐智能溫控系統，經現場實際生產回饋，以及研發專案團隊多次調機試車後，大幅提高鋼胚實際溫度預測準確性，加熱爐平均燃耗從每噸鋼胚271.0百萬卡降至259.8百萬卡，不僅每年節省燃耗成本達新台幣2,738萬元，達成年減碳14,228噸CO2e效益。此外，加熱爐智能溫控系統導入5大AI智慧技術，其中透過製程大數據(Big Data)的模擬分析，使加熱爐增添「溫」故知新能力，能夠預測新鋼種的製程參數。

面對全球鋼市競爭態勢與2050年全球碳中和艱鉅挑戰，中鋼持續導入與發展各項先進減碳技術，透過製程碳足跡盤查，深化能源效率提升工作，搭配創新研發、引進智慧製造技術等方式，加大減碳力道。

鋼鐵工業多屬於高溫、高壓的設備製程，扁鋼胚在熱軋工場進行粗軋、精軋與盤捲等軋鋼製程前，需在加熱爐先加熱至1200度高溫。因此，加熱爐的溫度控制對製程設備穩定、生產高品質鋼材至關重要，惟溫控涉及許多製程參數間彼此複雜的連動關係，過往需依賴具有豐富經驗的爐控人員進行判斷跟控制燃料輸出。

近年來，中鋼加大力度推動減碳工作，陸續將第一熱軋工場的3座傳統加熱爐升級為低能耗的蓄熱式加熱爐，並導入研發部門自力開發的「加熱爐智能溫控系統」，新系統不僅融入中鋼爐控員30年以上經驗，更結合預測、最佳化及機器學習等AI智能技術，開發出5大智慧功能，包括三維胚溫計算、胚溫預測控制、加熱爐製程模擬、機器學習回饋與設備監診預警。

新系統首先將鋼胚溫度計算由傳統的二維計算改為三維計算，讓胚溫預測系統能夠更準確的計算鋼胚真實溫度；另，胚溫預測控制功能可計算鋼胚在爐內的剩餘加熱時間，針對易升溫或難升溫鋼種設定不同升溫曲線，提高鋼胚實際升溫命中率。此外，加熱爐製程模擬主要用在新鋼種開發的爐溫設定、鋼胚所需溫度分析，透過加熱爐「溫」故知新的能力減少試軋次數，提高新鋼種的量產效率；另在機器學習回饋部分，主要使用大量過往製程參數，建立準確模型，預測粗軋出口溫度補償量，並在每次生產後回饋調整，提升粗軋出口溫度準確度。最後的設備監診預警功能，藉由監控燃料流量控制閥及空氣流量控制閥等設備狀況，達到設備異常預先示警及安排檢修保養目的。

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