«Норникель» модернизировал контроль слива расплава с помощью видеоаналитики

В ходе конвертирования расплав в конвертере разделяется на несколько продуктов конвертирования разной плотности и температуры: под более легкой фазой с другим составом оказывается более тяжелая. Задача системы – контролировать процесс слива и своевременно фиксировать, когда завершился слив одной фазы, и не допустить попадание другой фазы расплава. Ошибки приводят к потерям цветных металлов и усложняют последующую переработку. Похожий принцип работает при отделении сливок от молока, у которых разная плотность, только там разделение идет при обычной температуре, а на промышленном предприятии в расплаве при температуре в сотни градусов, и именно разницу температур разных продуктов в потоке считывают камеры.

Система по данным инфракрасных камер распознает переход потока от одной фазы расплава к другой и информирует оператора об изменении состава потока для контроля процесса слива конвертера. Данная технология развивает подход, применяемый в металлургии, преимущественно в сталеплавильном производстве за рубежом, но уже для конвертирования медных штейнов.

Изначально решение задумывалось как самостоятельный инструмент контроля сливов, но по мере развития стало частью экосистемы «Цифровой помощник металлурга», в которую также входят уже реализованные модули: рекомендации по подаче в конвертер оптимального количества флюсующих материалов, контроль фактического объема добавляемых флюсующих материалов с помощью оптических весов на конвейерной ленте, определение оптимального времени завершения процесса продувки.

На одной из ключевых производственных площадок в Норильске уже был реализован прототип системы видеоконтроля сливов для одного конвертера. Задачей в рамках тиражирования стала его существенная переработка. Команда «Рексофт» полностью переписала ядро и логику решения, а также процесс CI/CD и обучения моделей, что упростило перенос решения на другие конвертеры и повысило точность. Такой подход облегчает тиражирование данного решения на другие предприятия. До внедрения решения оператору приходилось вручную переключать тип операции в системе, что было сопряжено с риском некорректного фиксирования данных. В новой версии система определяет тип операции автоматически, без участия оператора, что позволяет автоматически скорректировать параметры модели.

Разработка и промышленные испытания системы ИК-детектирования показали, что для промышленного компьютерного зрения видимый диапазон – не единственный источник получения данных для контроля сливов расплава. Технология одинаково успешно работает и в ближнем, и среднем ИК-диапазонах, и в других спектральных диапазонах.

Анализ работы конвертеров в режиме реального времени с помощью видеоаналитики дает возможность извлекать большой объем дополнительной информации о самом производственном процессе – от состояния горловины конвертера до типа выполняемой операции (слив, заливка, продувка, прочистка горловины), что позволило создать основу для построения графика работы конвертерного отделения в режиме реального времени.