Приходят к нам мужики из цеха и говорят эту фразу.
В ней — целая жизнь. Во-первых, сам факт того, что пришли люди из цеха, — это всего несколько лет назад было бы просто шоком. Цех очень хочет, чтобы его не трогали и не лезли с новыми процессами. Сейчас они научились нам доверять, увидели возможности и примерно понимают, что мы можем.
Во-вторых, конвертер, который надо фотографировать. Если что, то конвертер — это такая печка в виде большого горшка восемь метров высотой. Мы туда заваливаем металлолом и заливаем жидкий чугун, затем всё это продувается кислородом, а потом на выходе получается сталь. Смысл операции — при температурах выше 1 600 градусов продуть кислородом на сверхзвуке так, чтобы он связал ненужные нам примеси.
Чего хотят цеховые: каждый раз, когда сталь готова, этот горшок наклоняется, и из него выливается расплав в ковш на железнодорожной платформе.
И им нужно заглянуть в Ородруин. В смысле посмотреть на горловину, чтобы узнать насколько она зарастает шлаком и чугуном.
Кстати, она еще и бороду снаружи отращивает.
Пока конвертер наклоняется к платформе, горловина сзади красиво подсвечивается расплавом. Если мы сможем повесить камеру под 45 градусов и ловить точный момент во время наклона, то они будут очень счастливы. Данные наклона есть в АСУТП и, соответственно, в шине, потому что мы знаем положение механизма.
Мы сделали синхронизацию через шину: как только градус доходит до расчётного, камера делает фотографию, определяет степень зарастания и отправляет её в диспетчерскую цеха.
Заодно мы стали разбираться, зачем им это, и из этого пошла ещё серия проектов.
В результате нашей командой мы реально повлияли на количество выплавляемой в стране за год стали: парой шажков — тут, парой — там, но в итоге прямо значимо. Сейчас расскажу.
В целом я рассказываю эту историю, но надо понимать, что по большей части это заслуга целых команд. Больше всего именно в этом проекте работала команда Александра Сыроквасова. Погнали.
Конвертер выглядит так:
Снимать его сверху не позволяют условия – свободного места нет, зато есть высокие температуры и выбросы.
Зачем им это нужно
Горловина конвертера по мере использования постепенно зарастает настылью — металлом и шлаком — в результате их застывания на краях. То есть с каждой плавкой вход в конвертер становится всё уже и уже. А, напомню, мы туда сыплем лом: с ним сталь «нажористее». На самом деле лом нужен для выравнивания теплового баланса — иначе работали бы только на чугуне, но так слишком горячо.
Конвертер имеет идеальную горловину только после капитального ремонта. Дальше диаметр всегда меньше, чем у нового. Что-то можно отбить, а что-то застывает за несколько циклов.
Когда горловина зарастает, то лом в конвертер не дозаваливается, а чугун в него не довыливается. Если горловина заросла сильно, то часть лома окажется не в конвертере, а на полу.
В общем, горловину нужно время от времени чистить.
Раньше это делалось по интуитивным ощущениям мастера цеха. То есть он внимательно в нее смотрит (теперь уже камерой) и по своим впечатлениям решает, когда нужно выводить конвертер на чистку. Вызывая диспетчера, он выбирает время между плавками.
Фото позволяет точно определить минимальный диаметр горловины. Диспетчеры обмолвились, что все мониторы у них в кабинете должны быть одинакового размера. Линейку к ним, конечно, они не прикладывали, но примерно представляли габариты.
Естественно, по фото это можно было замерить точно.
А этот замер даёт ещё две важные вещи:
Уведомлении о том, что горловина заросла очень сильно и пора чистить.
Прогноз зарастания, чтобы мастер и диспетчер знали, когда планировать время для следующего обрыва горловины.
То есть на практике:
Мастер смотрит в сервис и учитывает показатель зарастания горловины.
Если видит, что растёт опасность застревания лома и недозалива чугуна, — ставит «окно» между плавками.
Цеховые чистят горловину.
Диспетчер видит, насколько хорошо они её почистили, и видит прогноз в сервисе, сколько плавок у него в запасе до нового слишком сильного зарастания.
Планирует обслуживание примерно на этот момент, но всё равно после каждой плавки прогноз пересчитывается и становится точнее.
Одна чистка занимает 15–20 минут.
Между плавками допускается образование «окна» — время резерва конвертера, когда одна плавка уже закончилась, а другая находится в процессе формирования. Больше всего и диспетчера, и бригаду расстраивает, когда агрегат «отдыхает», а потом после одной-двух плавок требуются работы по очистке горловин. Или когда очистка была за две-три плавки до остановки на резерв.
Конечно, они хотели бы чистить горловину в момент резерва, но не всегда уверены, что дотянут до следующего такого отрезка.
Очень хороший диспетчер организовывает работу так, чтобы резервы совпадали с чистками, и при этом горловина никогда не зарастала сильно. Учитывая сложность производства и то, что зарастание — это вообще-то процесс предсказуемый только статистически, но не прямо до конкретного состояния после плавки, такое идеально получается только у единиц, буквально живущих производством.
И это, как оказалось, можно оптимизировать, сделав ассистента, который хотя бы точно считает габарит горловины, знает, насколько она нарастала в прошлые разы, знает, когда следующий резерв, и всё это выводит на экран диспетчеру.
Итоговый сервис
Все выглядит примерно так:
Как видите, тут и фото, и все нужные диспетчеру расчёты.
Собственно, как устроен такой сервис, наверное, объяснять не надо. В предыдущие годы мы получили все нужные технологические данные в шину, сделали дизайн-систему для интерфейсов, получили все нужные интеграции в цехах, развернули среду виртуализации в ЦОДе и настроили вообще всю нужную инфраструктуру. Дальше нужно просто повесить камеру, протестировать, получить результат.
Единственная сложность — мы никогда не знаем максимального размера горловины, потому что она всегда со слоями застывшей во время слива стали. В итоге до внедрения сервиса пришлось дожидаться капитального ремонта каждого конвертера, чтобы увидеть чистую горловину и снять её по месту как эталон.
Опорный кадр в первый день работы новенького конвертера после капремонта — это 100% горловины.
Пара нюансов была и с камерами: нам хочется, чтобы фон был тёмным, а горловина — светлой, как видно на фото выше. Камеры сейчас умные, поэтому все решилось программно и механически.
Казалось бы, на этом история должна закончиться. Я должен сказать, что мы убрали примерно 12 минут простоя в день, а это несколько десятков тонн стали для страны каждый день. Мужикам из цеха должны дать премию за рацпредложение и разрешить не заглядывать в Ородруин каждый раз, мы кладём проект в портфолио и отдаём его на поддержку.
Хэппи энд!
Но тут пришли другие мужики и сказали, что, у них тоже есть вопросики, которые надо порешать.
Известь
В конвертер ещё засыпается известь: ею пересыпают лом и потом кидают ещё сверху. Это нужно для того, чтобы выводить фосфор из стали. Фосфора много в некоторых рудах, соответственно, он попадает в чугун.
Извести нужно сыпать ровно столько, сколько нужно. Если засыпать мало — останется лишний фосфор. Если засыпать больше — она вообще-то захолодитель, и будет нарушаться тепловой баланс процесса, что в итоге приведёт к низкому КПД.
То есть сыпануть извести от души — дорого и глупо, а недосыпать — очень плохая идея.
Расход извести зависит, очень упрощая, от трёх факторов:
Состояния донных фурм, которые дуют в конвертер: чем лучше они дуют, тем лучше известь перемешивается и реагирует, тем меньше её надо.
Химсостава чугуна (для каждого химсостава — своё количество извести, берётся из советской таблицы, которую позапрошлое поколение химиков составило экспериментально).
Целевого химсостава стали.
Раньше процесс был такой: брали огромные таблицы из технологической инструкции и смотрели, что в ней соответствует желаемой стали. А для того, чтобы определить требуемый расход извести, необходимо было посмотреть на входящие данные по чугуну и металлолому, а еще требуемые параметры готовой плавки. Все это нужно, для создания шлака и удаления вредных примесей — фосфора, который поступает вместе с чугуном.
В таблицах были диапазоны расхода «От — до». Например, расскажем про кремний — он является одним из факторов, влияющих на расход извести. Для требования с содержанием кремния в чугуне в пределах от 0,35% до 0,44%, расход извести внутри диапазона может изменяется на величину до 2-х тонн. Точный расчет на среднее значение в этом диапазоне приходилось рассчитывать вручную. Учитывая тот факт, что колебания по содержанию кремния в чугуне могут быть в пределах от 0,30% до 1,0%, то оператору требовалось больше времени на расчет. Дополнительной сложностью для оператора служили также факторы по увеличенному содержанию фосфора в чугуне и требованию по конечному содержанию фосфора в стали. Также оператор в своей работе применяет альтернативные заменители извести, что также прописано в технологической инструкции. В случае использования заменителя, необходимо сократить расход извести, что создает необходимость делать дополнительный перерасчет.
При внедрении сервиса были учтены все входные параметры, требуемые для оптимального расхода извести: расход чугуна, химия чугуна, расход и сорт металлолома, требования по фосфору в готовой стали, учет заменителей, находящихся у оператора в момент времени. Все это было заложено в математическую модель и на выходе оператору предлагался оптимальный расход извести.
Цеховые хотели от нас как-то заглянуть на дно и посмотреть точное состояние фурм, чтобы знать, сколько извести класть.
Мы этого сделать не можем: там находится расплав. Но у нас есть газоанализаторы внутри конвертера, температура и другие параметры, плюс мы знаем, что в него положили. Соответственно, мы можем прогнозировать в матмодели его состояние и сравнивать с фактическим. А от зашлакованности донных фурм зависит скорость перемешивания расплава, то есть можно по физическим и химическим параметрам судить о том, как этот процесс идёт.
Матмодель можно скорректировать взятием пробы химсостава после выплавки стали.
Собственно, всё. На самом деле это решение довольно простое, для этого всё давно было, и надо было просто соединить части. Когда есть шина со всеми данными, проблем нет. От работы донных фурм ещё зависит количество угара железа (лишнее может прогорать вместо того, чтобы очищаться), поэтому матмодель ещё оказалась полезна для прогнозирования ремонтов и их экономических эффектов.
Отдельной сложной задачей стала автоматизация процесса шихтовки — прогнозирование и точная выдача заказов на чугун и лом с учётом переменного состава сырья, но об этом — в следующей статье.
Отдельно хочу сказать огромное спасибо Александру Сыроквасову и Илье Садовникову за помощь в подготовке материала.
Комментарии (46)
mayorovp
17.03.2026 09:19На самом деле лом нужен для выравнивания теплового баланса — иначе работали бы только на чугуне, но так слишком горячо.
Что я сейчас прочитал? Всегда казалось, что лом туда сыплют потому что надо же как-то от этого лома избавиться. И если он помогает выравнивать тепловой баланс - это удачно получается, но сыпали бы его в любом случае.
sigaev_kirill Автор
17.03.2026 09:19Утилизация лома — это приятное «побочное явление», а вот охлаждение — как раз технологическая необходимость.
Если использовать только жидкий чугун (температура около 1300-1400 °C), то из-за экзотермических реакций температура в конце продувки будет слишком высокая, что пагубно влияет на дорогостоящую футеровку самого конвертера и сталеразливочных ковшей. При этом такая высокая температура не нужна, жидкий полупродукт необходимо будет в любом случае охлаждать.При завалке лома в жидкий чугун тратится тепловая энергия на его нагрев и плавление. Это идеальный способ отобрать лишнее тепло и сделать температуру ровно такой, какая нужна для получения качественной стали.
sergku1213
17.03.2026 09:19Ну, смотрите : конвертер - штука, превращающая чугун в сталь. Чугун - это сплав железа с углеродом, до 4%! Вот его-то в конвертере и выжигают. До нужной в стали концентрации - десятые доли процента. А кислородом дают, как я помню, чтобы избежать наазочивания стали...Так что все логично.
87z6mD
17.03.2026 09:19Потребитель с отечественной стали плюётся, со слезами на глазах вспоминают времена, когда можно было покупать шведскую.
M_AJ
17.03.2026 09:19Вспомнил, как в первую волну "импортозамещения" (в 2014 году из-за подорожания валюты) одно предприятие заменило импортную нержевейку на отечественную, которая в итоге заржавела в тех условиях которые импортная спокойно переносила.
87z6mD
17.03.2026 09:19На юпубе полно видосов с обзорами-распаковками.
Лично я поразился, НА СКОЛЬКО отечественному производителюплевать на потребителя.
cyber-jet
17.03.2026 09:19Не то чтобы плевать. Во первых ситуация меняется и меняется в лучшую сторону, уже начали листы упаковывать, дробеструить, грунтовать, по запросам клиентов, для этого выделили отдельный цех, качество самого проката улучшилось. Во вторых это был не их профиль ввиду глобального распределения труда, шведы делали свой хардекс и продавали по всему миру, НЛМК свое. Что такое для НЛМК потребности местного рынка в данном виде продукции? Меньше сотой, может тысячной, доли процента выпуска, и оборудования для данной продукции не было в принципе за отсутствием необходимости. Ну и главное, потребность, до известных событий, в данной марке стали от местных производителей была небольшой, потому что она импортировались в основном уже в виде готовых изделий машиностроения.
KonstantinTokar
17.03.2026 09:19Потому что есть сорта нержавейки которая ржавеет. И заграничная, как ни странно, тоже. Открытие века.
M_AJ
17.03.2026 09:19Это понятно, но заменяли её те же люди, что выбирали марку зарубежной. Я подозреваю, что раз зарубежная не ржавела, то они знали что нужно брать.
KonstantinTokar
17.03.2026 09:19Тут ещё надо смотреть что из неё надо было сделать и насколько ржавела. Вполне возможно, покрылась чуть чуть на неполированных участках, может быть надо было получить результат быстро, может... Там с нержавейкой много таких факторов, когда и на небольшую ржавчину можно забить.
Sfekss
17.03.2026 09:19Производство выдвижных стрел для кранов например. Давненько смотрел видео, там лежала наша сталь, ржавая и шведская, не ржавая, они на этом тоже заостряли внимание. Они бы с удовольствием нашу нержавейку купили, но нету.
Stroy71
17.03.2026 09:19Вообще-то любая нержавейка со временем заржавеет. Другой вопрос, сколько времени пройдёт?..
Javian
17.03.2026 09:19коррозионно-стойкие стали бывают разные. Тут вопрос к документам на товар и будет понятно виноват продавец или закупщик.
Jubilus
17.03.2026 09:19Тогда многие предприятия бросились "оптимизировать" косты. Вместо аустенитной нержавейки начали закупать ферритную или мартенситную, которая дешевле, но ржавеет от косого взгляда. А виноваты конечно сталевары)
xemos
17.03.2026 09:19Весты делают из отечественной стали и никаких нареканий нет, коррозийная стойкость у них очень высокая
cyber-jet
17.03.2026 09:19Да, отечественные автозаводы использует стальной лист ММК, который специально для этого в свое время установил у себя линию непрерывного листового проката с горячим цинкованием.
Jubilus
17.03.2026 09:19Айтишники радуются, что их признали полезными! Раньше мужики в цеху считали их дармоедами, перекладывающими бумажки в SAP, а теперь внезапно оказалось, что скрипт на питоне может подсказать, сколько извести сыпать в ковш
3Demon
17.03.2026 09:19Думаю над новостью о том что "погромисты" из АБК пришли кастрюлю фотографировать немало человек в цеху животы надорвали.
Цех очень хочет, чтобы его не трогали и не лезли с новыми процессами
Думаю верно и обратное. Прям вижу эту картину: приходит условный киповец из цеха в кабинет к этим ребятам, весь грязный, а они сидят в рубашечках с накинутой поверх робой, и тут все бросаются к нему и давай спрашивать: "чем же тебе помочь брат, проходи, садись, может чаю? Мы тут скучаем сидим, а тут такой гость! Пойдем скорее делать твой фотоаппарат для конвертера, кстати, а что это такое?"
Sib_KuKumber
17.03.2026 09:19Харкание в отечественное в России, национальный спорт. Как выяснилось на одном большом заводе в Новосибирске не всегда очевидный.
Когда австрийцы отказались поставлять нам резцы быстрорежущие для ЧПУ.
Поехали по Российским заводам, ну нет резцов, что делать. Надо серый импорт по цене двух крыльев СУ-35. Закупщики уже готовили мешки и чесали левые руки.
И вдруг рядом в Томске ТИЗ предлагает свои резцы. Ну надменные токаря, ну попробуем. Российское же....
Выяснилось резцы работают очень точно. Не боятся нагрева. Выработка увеличилась. Но все же это Российское...
Купил сверла набор НС-21, вещь. Для гаража самое то...
Вот и думаю если в России не знают то что рядом делают вещи. Это ублюдки или уроды!?
azz2007
17.03.2026 09:19Просто допустим со сталью S700MC, Weldox, Strenx, её в России делают или нет? Аналоги естественно. Вылазит реклама российского крана, год 2025, стрела из такой то стали. Лезешь в интернет, а сталь шведская%/ А производителей у нас всего раз-два-три, не хочется показывать пальцем. Один сверху
xSVPx
17.03.2026 09:19Весь мир уже лет двадцать как на твердосплав перешел, а вы радуетесь быстрорезу ?
Arhammon
17.03.2026 09:19Человек может перепутал, как раз твердосплав у нас вроде свой делают, а про быстрорез слышал что его в принципе уже нет, типа инструментальные заводы есть, но даже оборудования внутри по отзывам не осталось, зато сверла, резцы производит... Уж лучше когда честно пишут 6542, а не "Р6М5" (который запросто окажется 4241), по крайней мере понимаешь что покупаешь...
xSVPx
17.03.2026 09:19Ну я не телепат, чего вижу то и читаю :).
У нас действительно делают твердосплав, но неужели он дешевле и лучше китайско-тайнванского ?
Как-то не очень в это верится если честно.
theult
17.03.2026 09:19Не знают про отечественные вещи потому, что некому независимо проверить качество (иначе как мы поймём, что это вещь?) и, наверное, самое проблемное - реклама стоит как два крыла единорога. Заводы продают по узкому кругу находящихся рядом покупателей, до остальных не доходит.
Для меня было открытием, что у нас есть отличные сверла отечественные производства, Волжского инструментального завода (ВиЗ). Не реклама, просто хороший продукт и дешевле импортных. Если бы где-то на маркетплейсе или на их сайте увидел, отзыв бы точно написал) Поиск только перекупов выдает
xSVPx
17.03.2026 09:19Нормально делай - нормально будет.
20 лет назад я брал и сверла в том числе от европейских и американских производителей, японцев итд с ebay в основном.
Лет 10 назад перешел на китайские. Они иногда даже лучше.
Местные, чтобы были дешевле и лучше китайских не попадались. Обычно дороже и хуже. И никакая реклама этого не изменит. Увы.
Нет причин по которым сделанное тут может победить в конкурентной борьбе если речь о простых вещах выпускаемых большим тиражом.
ЗЫ. Вот комплекты кмд наши дешевле. СССР их такое ощущение, что по десять штук на гражданина произвел впрок.
Arhammon
17.03.2026 09:19Когда-то брал какого-то отечественного завода, потом попались отзывы аборигенов что завод внутри давно пустой... Да и сколько осталось советских сверл, они все катаные, а продаются "отечественные" шлифованые(в принципе другая технология производства).... Катаные только Руко с бывших чехословацих заводов, как оказалось можно и катаные сверла нормальные делать... Правда стоят дороже шлифованых китайцев.
KonstantinTokar
17.03.2026 09:19Это реальность. В Казани есть завод со складами набитыми репликами разъёмов. Каталог под замком. У нас какое то неистребимое свойство скрывать вообще всё.
alexhu
17.03.2026 09:19А как же там удаляют серу? Или не удаляют?
Вообще ощущение, что в статье смешали доменную печь и конвертер в одно целое.
Dest934
17.03.2026 09:19В доменных печах сталь не производят, а только чугун.
Конвертер использует этот горячий чугун(из домны) для производства стали.
Для удаления серы требуется высокоосновный шлак (2.5 основность) и высокая температура(>1550 гралусов), чего в домне достичь сложно, а в конвертере это побочный + от экзотермических реакций горения примесей в металле, в случае перегрева добавляют "холодильник" - металоллом.
alexhu
17.03.2026 09:19Не сразу понял, что статью студент писал. Или только что был студентом. Оценка по написанному - зачёт.
theult
17.03.2026 09:19Большое спасибо, классные статьи! Очень рад, что наши металлурги подружились с айтишнтками, и из советского завода получается современное производство. Если я правильно понимаю, цифровизация позволяет поднимать качество продукции и уменьшать издержки (себестоимость), от этого выигрывает не только производство, но и покупатели. Очень круто, молодцы!
Если можно глупый вопрос, каким образом происходит перемешивание жижи в ёмкости при плавке? Есть технологии определения хим состава при плавке без снятия пробы (спектральный анализ)?
himch
17.03.2026 09:19В первую очередь выигрывает, конечно, собственник - кипрская Fletcher Group Holdings Limited.
sigaev_kirill Автор
17.03.2026 09:19Перемешивание осуществляется за счет продувки кислородом с сверхзвуковой скоростью (фурма опускается сверху, но не внутрь расплава). Основное предназначение кислорода — это окисление углерода и примесей чугуна (повышение температуры за счет экзотермических реакций). Также для улучшения перемешивания используют донные фурмы и продувают инертным газом аргоном (не вступает в химические реакции).
Мне такие приборы неизвестны. Есть автоматизированные пробоотборники, но смысл такой же — жидкую сталь отбирают, она остывает, твердеет и анализ делают уже на твердой пробе.
SenseOptics
17.03.2026 09:19На горловины конвертера смотреть это что-то из области астрономии: наблюдать за солнцем или звездами.
KazimirShostak
17.03.2026 09:19> Мы сначала - "Сделали синхронизацию через шину: как только градус доходит до расчётного ..."
> А потом - "мы стали разбираться, зачем им это"Нормально, так и работаем ;)
scarrydigital
Спасибо за упоминание статей! Рада, что до сих пор актуален наш дизайн-фундамент;)