高炉炼铁车间人工巡视被淘汰是工业发展的必然

在当今 工业4.0 新时代的推动下，不仅迎来了 工业互联网 的发展，还开启了 5G 时代的新次元。而伴随着带宽的提升，网络信息飞速发展，能源管控上与实时预警在工业互联网中也占着举足轻重的地位，而对于高炉炼铁的发展上来看，目前已完成国内上百座高炉的数字化和智能化落地，并推动炼铁大数据平台在俄罗斯、越南、伊朗、印尼等“一带一路”国家钢铁企业中应用，充分体现了高炉智能化大屏产业应运而生。我们将使用 Hightopo（以下简称 HT ）的 HT for Web 产品上的 web 组态跟大家介绍一下通过 2D/3D 融合搭建的高炉炼铁厂可视化系统。

HT 可以快速实现丰富的 2D 组态和 3D 组态效果，可以根据需求发挥自己的想象，玩转很多新奇的功能，并且通过优势互补的作用下，完善出一套完整的可视化系统解决方案。所以在可视化系统的实现上，3D 场景采用以 HT 轻量化 HTML5/WebGL 建模的方案，实现快速建模，手机终端浏览器即可查看 3D 可视化效果；而在对应的 2D 图纸上，使用特有的上布局机制，解决了不同屏幕比例下的展示问题。

界面简介及效果预览

在整个高炉炼铁厂可视化系统的 2D 面板上，呈现了昨日历史与今日实时的一些重要预警数据，在管控上能起到实时监控的作用，也能与历史数据进行对比，从而使生产与安全达到预期的预警效果；其次 3D 场景通过轻量化的模型呈现出一座高炉炼铁厂的基本运作流程以及铁水罐车运送钢铁的动画，加上环绕的漫游效果，起到全方位的实时监控状态的变化。

高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。

动画实现

在静态的场景以及面板下，很难直观地去体现一个 2D/3D 嵌合的系统的优越性。动画却是赋予生命灵魂的所在，一个恰到好处的 UI 动画设计可以使面板的交互体验鲜活起来，而在 3D 场景中，通过一组简单形象的铁水罐车运输和传送带运送可以让人清晰地明白生产运输的流程，对于模型建筑的管控，利用好视角切入点，我们可以设置全方位的沉浸式漫游巡视。综上，通过轻量模型场景与矢量组件面板的优势叠加，可以呈现出一套灵活的高炉炼铁厂生产预警系统。

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。

动画展示铁矿石、燃料（ 焦炭 ）和熔剂（石灰石）的输送过程，运动轨迹清晰可见，方便进行远程监控，如遇到问题，还能进行问题溯源。

由于高炉生产是连续进行的，一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300℃），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

总结

数字化 和 智能化 大屏管控是 工业互联网 的发展趋势，在很大程度上解放了人力和劳力，在信息飞速传讯的时代，大数据可视化和智能管控的结合，会演绎出许多惊奇的效果碰撞。对实时数据监管下，预警信息也相当重要，保障生产有序进行的同时，我们也要关注安全问题，所以在大屏上呈现的许多内容，都极其具有行业跟上工业互联网的步伐代表性。