上海,是全國人工智能發展的高地。上海提出深入實施“人工智能+”行動,加強算力設施、行業語料、垂類模型等布局建設,推動新一代智能終端、智能體等廣泛運用。
如何應用人工智能,AI如何賦能企業,賦能治理,賦能技術,賦能生活,應用場景日益成為推動人工智能發展的關鍵。
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作為
鋼鐵生產核心工序,高爐占生產總成本的70%左右,其長期穩定運行直接關系企業盈利狀況。
高爐占鋼鐵生產總成本的70%左右,占生產過程中60%以上的
碳排放。爐內溫度每減少10攝氏度的波動,每噸鐵水就能少消耗1千克焦炭,成本可降低3元。這意味著,一旦能夠精準控制爐溫,將為鋼鐵企業帶來巨大的經濟效益和環保效益。
2026年4月3日,隨著寶鋼股份寶山基地煉鐵控制中心內,全球首座AI智慧高爐正式出鐵。這是近年來寶鋼股份引入AI技術構建大模型,逐步解決精準預測爐溫的
難題,為鋼鐵行業智能化轉型提供了“經驗變數據、模糊變精準”的實踐方案。
技術進步背后的思考
在寶鋼股份寶山基地控制中心的大屏幕上,遠處2號高爐出鐵口,熾熱鐵水翻涌、鐵花四濺。
這一尋常工業場景的背后,卻隱藏著一場觸及生產核心的產業革命。從古代手工冶鐵,到近代機械化高爐,再到如今AI智能掌爐,煉鐵技術的每一次跨越,都標注著工業文明的進步。
據介紹,長期以來,高爐生產高度依賴經驗判斷。在傳統生產模式下,老師傅們需要透過一個直徑僅有2厘米的濾鏡,查看爐內的火焰顏色和煤流狀態去綜合判斷溫度。正如一位老工人所說,老師傅們需要憑經驗觀察風口和鐵水狀態,以此來判斷爐溫,就像老中醫“望聞問切”。
這種高度依賴人工經驗的模式還有諸多痛點:爐內狀態看不清、操作反饋跟不上、連鎖反應控不住、經驗傳承傳不下。高爐內部參數超過2萬個且相互關聯,如同蛛網;一個操作指令的反饋需要若干小時的滯后時間;數據粒度不一,時空特征復雜。
以往,高爐生產高度依賴經驗判斷。受訪單位供圖
以往,高爐生產高度依賴經驗判斷。受訪單位供圖
隨著這座“會思考”的2號高爐投入運行,它把“老師傅”幾十年練就的“手感”與大數據、云計算深度融合,不僅讓原本難以窺探的爐內“黑箱”變得透明,還能預測未來2小時的爐溫趨勢,并自動給出調整指令,實現高爐運行的智能化控制。
中國寶武寶鋼股份總經理劉寶軍介紹,“爐內反應溫度可達2300多攝氏度,幾乎沒有檢測設備可以伸進去觀察內部發生了什么。但通過大模型,工程師們把十余年來,企業通過積累原料、燒結、煉焦、高爐等多個工序的大量數據,深度治理后,在不同產品、工序上予以模型輔助,由易而難、循序漸進,最終形成高爐模型。”
AI賦能生產方式創新
數據顯示,項目核心模型預測命中率與控制采納率均超過90%,爐熱控制精度與鐵水質量穩定性顯著提高,燃料消耗持續下降,單座高爐實現降本增效與低碳
減排雙重目標。
寶鋼股份煉鐵廠廠長張代華介紹,目前,該模型對2小時后鐵水溫度和硅素的預測命中率均超過90%,已實現全自動閉環控制。模型投用后爐況穩定順行,爐溫穩定,高爐燃料比下降2公斤/噸鐵水,碳排放減少約5公斤/噸鐵水,單座高爐年降本超千萬元。
簡而言之,智慧高爐的核心突破在于,實現了從“經驗驅動”到“數據驅動”、從“被動應對”到“主動預測”的轉變。
高爐大模型以華為盤古大模型為基礎,涉及2萬個數據顆粒度不一的高爐參數,研發團隊將圖片、聲音、事件等不同結構數據“翻譯”成模型能理解的語言,構建起任意兩個數據之間的關系。
該模型每10分鐘可進行一次預測,從“被動響應”向“主動預測與調控”轉變,就像給鋼鐵制造裝上了一套“自動駕駛系統”,實時感知路況、預判風險、自動調整方向盤和油門。此外,它還會“學習”,每次運行的數據都會回傳訓練,變得越來越“聰明”。
不僅是高爐,寶鋼股份母公司中國寶武集團正規劃建設鋼鐵大模型能力圖譜,將預測大模型、視覺大模型、科學計算大模型等AI能力,延伸到鋼鐵生產中的原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼、新材料研發等流程,覆蓋連鑄質量根因分析、熱軋板型預測、鋼材表面質檢等上百個應用場景。
截至目前,寶鋼股份已持續上線近300個AI應用場景,打造了5個AI標桿產線,不斷深化
冶金機理、專家經驗與大模型技術的結合,形成鋼鐵智能化應用建設的有效實踐。