6月的黃石新港，驕陽(yáng)似火。記者走進(jìn)中色大冶弘盛銅業(yè)年產(chǎn)40萬(wàn)噸高純陰極銅項(xiàng)目的智能工廠，迎面而來(lái)的是一片綠意盎然的景象。這里沒(méi)有彌漫的煙塵和刺鼻氣味，取而代之的是世界先進(jìn)的“雙閃”（閃速熔煉和閃速吹煉——記者注）生產(chǎn)線、全流程無(wú)人化操作。這座智能工廠的背后，有一群90后工程師，他們運(yùn)用代碼、算法和綠色科技，對(duì)傳承千年的煉銅術(shù)進(jìn)行“重構(gòu)”。

近年來(lái)，中色大冶團(tuán)委組建了一支由113名青年技術(shù)骨干組成的弘盛銅業(yè)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)青年突擊隊(duì)，根據(jù)工作職能細(xì)分為火冶、渣選、電解、化工、保全、動(dòng)力、數(shù)字化7個(gè)科技攻關(guān)小組。他們以蓬勃的青春力量，將銅材的純度提升至99.998%，成功將高耗能的冶煉廠轉(zhuǎn)型為低碳生產(chǎn)線，為中國(guó)銅業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展譜寫了新篇章。

智造新起點(diǎn)

在這支平均年齡不到30歲的青年突擊隊(duì)中，1998年出生的李思遠(yuǎn)已是技術(shù)骨干。他帶領(lǐng)火冶小組攻克了閃速熔煉系統(tǒng)的世界性難題。

走進(jìn)閃速熔煉車間，一個(gè)令人震撼的數(shù)字正在改寫銅冶煉歷史：從銅精礦到68%-70%品位冰銅，全程僅需5秒。30歲的火冶組青年工程師邱曉辰站在中央控制室，通過(guò)數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控這個(gè)“5秒奇跡”。

“傳統(tǒng)熔池冶煉需要約兩小時(shí)，我們通過(guò)‘雙閃’技術(shù)壓縮到眨眼之間。這套系統(tǒng)比傳統(tǒng)工藝快1440多倍。”邱曉辰說(shuō)。

然而，智能工廠的建設(shè)并非一帆風(fēng)順，李思遠(yuǎn)至今記得2023年3月那個(gè)不眠之夜。

“警報(bào)！閃速爐負(fù)壓異常！”刺耳的警報(bào)聲劃破夜空。投產(chǎn)在即的40萬(wàn)噸項(xiàng)目遭遇重大挑戰(zhàn)：6噸板結(jié)煙灰將直徑兩米的煙道堵得僅剩碗口大的縫隙，最嚴(yán)重時(shí)不得不進(jìn)行爆破清灰。

面對(duì)難題，李思遠(yuǎn)和團(tuán)隊(duì)在煙道旁支起簡(jiǎn)易工作臺(tái)，為了獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)，年輕工程師輪班蹲守在現(xiàn)場(chǎng)，用特制工具一點(diǎn)點(diǎn)清理堵塞物。“當(dāng)時(shí)煙道堵塞嚴(yán)重，我們就像‘礦工’一樣鉆進(jìn)設(shè)備排查。”李思遠(yuǎn)說(shuō)，“最緊張的時(shí)候，大家輪流值班，困了就在設(shè)備旁邊打個(gè)盹。”

邱曉辰回憶：“那段時(shí)間，我們就像在打一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)。”

他們將清理的堵塞物樣本鋪滿桌面：有的如玄武巖般堅(jiān)硬，有的呈蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)，有的松散如流沙。

李思遠(yuǎn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)分析煙灰物相轉(zhuǎn)變規(guī)律及粘接機(jī)理，建立數(shù)據(jù)模型，發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)負(fù)壓過(guò)大、鍋爐對(duì)流部溫度過(guò)高時(shí)極易發(fā)生熔融粘結(jié)。

基于這一發(fā)現(xiàn)，他們優(yōu)化配料、加強(qiáng)工藝指標(biāo)管控，將硫酸鹽化氧量精準(zhǔn)控制在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值區(qū)間，并對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。

“我們?cè)陂W速爐上安裝探測(cè)孔實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堵灰情況，就像給生產(chǎn)線裝上了一臺(tái)CT機(jī)。”李思遠(yuǎn)及團(tuán)隊(duì)在煙道的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)增加了振打裝置和探測(cè)孔，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)清灰到主動(dòng)監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)變。

3個(gè)月后，團(tuán)隊(duì)不僅解決了堵塞問(wèn)題，還將排煙系統(tǒng)清灰頻次降低50%，熔煉爐處理量提升至320噸/小時(shí)，實(shí)現(xiàn)了5秒完成銅精礦熔煉的行業(yè)奇跡。李思遠(yuǎn)說(shuō)：“我們趕上了好時(shí)代，智能工廠讓重新定義傳統(tǒng)工藝成為可能。5秒煉銅不是終點(diǎn)，而是中國(guó)智造的新起點(diǎn)。”

控制氣流的“脾氣”

“省下的每一度電，都是中國(guó)制造的底氣。”在95后制酸工程師饒豪杰工位的便箋上，一行小字格外醒目。

讓廢氣像被施了魔法般在轉(zhuǎn)化器中有序流轉(zhuǎn)，這個(gè)令同行驚嘆的“氣流馴化術(shù)”，是初出茅廬的饒豪杰在“氣流迷宮”中找到的“破局密鑰”。

2023年春天，弘盛銅業(yè)40萬(wàn)噸項(xiàng)目進(jìn)入達(dá)產(chǎn)沖刺期，此時(shí)，制酸系統(tǒng)卻亮起紅燈：一號(hào)轉(zhuǎn)化器觸媒層下部溫度高達(dá)650℃，一段轉(zhuǎn)化率持續(xù)高于設(shè)計(jì)值。

作為首套融合中心筒式進(jìn)氣和內(nèi)置換熱器的非衡態(tài)高濃度轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，這個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)本應(yīng)成為行業(yè)標(biāo)桿，卻因一段轉(zhuǎn)化率未達(dá)預(yù)期目標(biāo)成了卡住產(chǎn)能咽喉的“魚刺”。

“就像給跑車裝了自行車鏈條。”饒豪杰這樣形容當(dāng)時(shí)的困境。饒豪杰和團(tuán)隊(duì)搜集、分析多家硫酸廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，癥結(jié)在于氣流分布。在轉(zhuǎn)化器內(nèi)，氣流速度偏差、氣流分布不均，導(dǎo)致觸媒層上部溫度無(wú)法降至設(shè)計(jì)值。

為了攻克難關(guān)，他們把辦公室改造成“氣流實(shí)驗(yàn)室”，結(jié)合仿真模型模擬不同進(jìn)氣方式。“最瘋狂時(shí)，我們把自己想象成煙氣分子，在圖紙上模擬流動(dòng)路徑。”饒豪杰展示的轉(zhuǎn)化器剖面圖布滿折痕，上面密密麻麻標(biāo)注著氣流沖突點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)改造，轉(zhuǎn)化器內(nèi)溫度波動(dòng)大幅降低，氣體分布得到極大改善，一段床層轉(zhuǎn)化率有效降低。

這場(chǎng)技術(shù)改造，引發(fā)驚人的連鎖反應(yīng)：噸酸電耗降至低水平，節(jié)約大量成本；轉(zhuǎn)化器處理能力提升30%，支撐冶煉制酸系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)15.5%超高氣濃生產(chǎn)。如今，這套創(chuàng)新方案將被納入行業(yè)技術(shù)規(guī)范，為同類裝置企業(yè)提供改造方向。

接入數(shù)字“大腦”

在智能工廠建設(shè)起步階段，剛大學(xué)畢業(yè)的陳澤棟接到了一個(gè)看似不可能完成的任務(wù)——為整個(gè)工廠建立包含13萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)控系統(tǒng)。

這個(gè)90后小伙站在廠房里，仰望縱橫交錯(cuò)的管道和密密麻麻的設(shè)備，第一次感受到沉甸甸的責(zé)任。

“當(dāng)時(shí)我拿著設(shè)備清單的手都在抖。”團(tuán)隊(duì)成員張志明回憶，清單上列著8000多臺(tái)設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備需要采集十幾個(gè)甚至幾十個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，“就像要把整個(gè)工廠的‘神經(jīng)系統(tǒng)’數(shù)字化”。面對(duì)這個(gè)龐大工程，他白天跟著老師傅爬管道、認(rèn)設(shè)備，晚上熬夜學(xué)習(xí)工業(yè)通信協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。

其中，最困難的是設(shè)備接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作。陳澤棟、張志明和同事花了3個(gè)月時(shí)間，開(kāi)發(fā)出通用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中間件，終于讓這些“各自為政”的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互通。

在系統(tǒng)調(diào)試的關(guān)鍵階段，陳澤棟、張志明和團(tuán)隊(duì)成員日夜奮戰(zhàn)，最終建成銅行業(yè)首個(gè)全廠級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)13萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控，數(shù)據(jù)刷新速率達(dá)到毫秒級(jí)，為智能工廠的運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。如今，該系統(tǒng)已成為工廠的“數(shù)字中樞”，每天處理的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于100萬(wàn)本《新華字典》。

在中央控制室，記者看到年輕工程師通過(guò)智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)流程。青年員工朱明歸介紹：“這是我們團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年研發(fā)的成果，該系統(tǒng)集成了上千個(gè)設(shè)備接口，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化管理。”大屏幕上，4K高清畫面實(shí)時(shí)顯示著廠區(qū)各處的電力設(shè)備運(yùn)行情況，各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)一目了然。

“與公司傳統(tǒng)的變電站相比，運(yùn)維人員減少60%，勞動(dòng)強(qiáng)度降低70%，設(shè)備故障率下降30%。”這個(gè)智能電力系統(tǒng)，讓朱明歸和團(tuán)隊(duì)斬獲中國(guó)有色集團(tuán)創(chuàng)新大獎(jiǎng)。

年輕工程師們用代碼“重構(gòu)”千年冶煉工藝，讓黃石這座“青銅故里”煥發(fā)新生機(jī)。