中钢加热炉 导入智能温控

中钢第一热轧工场加热炉导入智能化温控系统，融入中钢炉控员30年以上经验，更结合预测、最佳化及机器学习等AI智能技术，开发出五大智慧功能。图／中钢提供

中钢为满足下游客户与日俱增的钢品低排碳需求，成功于第一热轧工场开发建置钢胚加热炉智能温控系统，经现场实际生产回馈，以及研发专案团队多次调机试伡后，大幅提高钢胚实际温度预测准确性，加热炉平均燃耗从每吨钢胚271.0百万卡降至259.8百万卡。

不仅每年节省燃耗成本达2,738万元，也达成年减碳1万4,228吨CO2e的效益。此外，加热炉智能温控系统导入五大AI智慧技术，其中透过制程大数据（Big Data）的模拟分析，使加热炉增添「温」故知新能力，能够预测新钢种的制程参数。

钢铁工业多属于高温、高压的设备制程，扁钢胚在热轧工场进行粗轧、精轧及盘卷等轧钢制程前，需在加热炉先加热至1,200度高温。生产执行作业在兼顾工安考量下，制程中是透过控制加热炉设备的加温曲线来达到钢胚温度上升的目的，如能够精准掌握钢胚实际加热升温状况，可顺利接续轧钢制程产出高品质的热轧钢卷，减少剔退机率。因此，加热炉的温度控制对于制程设备稳定及生产高品质钢材至关重要，但温控涉及许多制程参数间彼此复杂的连动关系，过往需依赖具有丰富经验的炉控人员进行判断及控制燃料输出。中钢近年来加大力度推动减碳工作，陆续将第一热轧工场的三座传统加热炉升级为低能耗的蓄热式加热炉，并导入研发部门自力开发的「加热炉智能温控系统」，新系统不仅融入中钢炉控员30年以上经验，更结合预测、最佳化及机器学习等AI智能技术，开发出五大智慧功能，包括三维胚温计算、胚温预测控制、加热炉制程模拟、机器学习回馈及设备监诊预警。

新系统首先将钢胚温度计算由传统的二维计算改为三维计算，让胚温预测系统能够更准确的计算钢胚真实温度；另，胚温预测控制功能可计算钢胚在炉内的剩余加热时间，并针对易升温或难升温钢种设定不同升温曲线，来提高钢胚实际升温命中率。此外，加热炉制程模拟主要用在新钢种开发的炉温设定及钢胚所需温度分析，透过加热炉「温」故知新的能力减少试轧次数，提高新钢种的量产效率；另在机器学习回馈部分，主要使用大量过往制程参数，建立准确模型，预测粗轧出口温度补偿量，并在每次生产后回馈调整，以提升粗轧出口温度准确度。最后的设备监诊预警功能，则借由监控燃料流量控制阀及空气流量控制阀等设备状况，达到设备异常预先示警及安排检修保养目的。

中钢第一热轧工场建置加热炉智能温控系统，将钢胚实际温度预测结合制程动态即时调控，使最终热轧钢卷的产出品质得以稳定控制，达到智慧制造目的。展望未来，中钢进一步将智慧制造成果再同步于其他产线平行扩展，朝高值化精致钢厂目标前进。