格物优信矿热炉可视化与AI精炼系统项目实践

在“双碳”目标与智能制造浪潮的双重驱动下，传统高耗能冶炼行业的转型升级已进入关键攻坚期。其中，作为光伏、半导体、铝合金产业关键原材料的工业硅，其生产过程的智能化突破意义尤为重大。格物优信凭借其在工业视觉与人工智能领域的深厚积累，成功交付“2×33000kVA工业硅电炉及硅包精炼智能化项目”，以矿热炉可视化系统与工业硅AI智能精炼系统为核心，为客户打造了一套从“感知”到“决策”的完整智能化解决方案，树立了行业新标杆。

一、 项目聚焦：直面工业硅生产的核心痛点

该项目聚焦于两台33000kVA大型工业硅矿热炉及其后续精炼工段。传统生产模式长期面临两大核心挑战：

炉况黑箱与经验依赖：炉内复杂的反应状态（料面、火焰、电极）完全依赖人工观察判断，工作环境高危，且判断标准不一，导致炉况波动大，能耗高，安全隐患突出。

精炼终点难以量化：为降低产品中的钙、铝杂质，精炼终点的判断完全凭老师傅“看火色、观烟雾”的经验，缺乏客观数据标准，造成产品质量不稳定、合格率难以持续提升，且工艺优化缺乏依据。

项目核心目标，正是通过引入智能视觉与AI技术，将这两个关键环节从“经验驱动”转变为“数据与模型驱动”。

二、 解决方案：格物优信“视觉+AI”双引擎驱动

1. 矿热炉内可视化监控系统：赋予“数字之眼”

为解决炉内高温、高粉尘、强光干扰的极端环境下的观测难题，格物优信部署了自主研发的高防护热成像自动退出系统。

关键设备：系统核心采用格物优信专用高精度热像仪，集成于全不锈钢镜面抛光防护罩内，具备卓越的防尘、抗腐蚀与抗热辐射能力。独创的双风冷正压除尘设计，能有效隔绝粉尘，确保镜头持久清晰。

智能保护机制：系统由PLC智能控制，可实时监测护罩内部温度与气源压力。一旦出现异常（如冷却失效、气压不足），热像仪将自动退出高温区，确保核心传感器安全，实现了设备的“自我守护”。

核心价值实现：该系统实现了对炉内料面三维形貌、火焰温度分布、电极插入状态的7×24小时实时全景监控。操作人员在中控室即可清晰掌握全局，并能通过算法自动识别刺火、塌料、偏料等异常工况，及时预警，大幅提升了生产安全性与炉况稳定性。

2. 工业硅AI智能精炼系统：植入“智慧大脑”

在精炼工段，格物优信构建了一套基于机器视觉与人工智能的终点判定系统。

多模态数据感知：系统利用高清视觉传感器与热像仪，实时捕捉精炼过程中硅液温度场变化、烟雾生成与消散动态、液面翻滚强度与模式、喷溅频率等多维度信息。

AI模型与自主学习：项目核心在于通过格物优信的AI平台，对海量的历史优质生产数据（视频、图像、工艺参数）进行深度学习。算法自主挖掘出精炼过程视觉特征与最终产品化学成分（特别是钙、铝含量）之间的复杂映射关系，建立起精炼终点的智能量化判定模型。

闭环控制与优化：系统能实时分析当前精炼状态，在达到最佳质量点时自动发出结束信号，指导或联动控制系统动作。同时，所有过程数据被结构化存储，用于持续迭代优化AI模型与精炼工艺参数，形成“生产-学习-优化”的持续改进闭环。

三、 系统效益：实现安全、质量、效率、数字化的全面提升

该项目交付后，为客户带来了可量化、可感知的显著价值：

生产安全本质化提升：实现了炉前与精炼区域“无人化”巡检与远程集中监控，将操作人员从高温、高危环境中彻底解放，人员安全风险显著降低。

产品质量与合格率标准化：通过AI精炼终点判定，将模糊的经验转化为精确的数据标准，产品成分一致性大幅提高，合格率得到稳定提升，实现了高质量稳产。

生产效率与管理效率优化：精准的炉况预警减少了异常处理时间；优化的精炼模型缩短了精炼周期，提高了出炉效率。同时，生产参数全面量化，为精细化生产管理提供了科学依据。

数字化水平跨越式发展：新增的智能管理系统具备强大的数据集成能力，可无缝对接各类设备数据与客户现有信息化系统（如MES、ERP），打通了从生产现场到管理决策的数据流，为企业构建工业互联网平台、迈向全面数字化转型奠定了坚实基础。

四、 格物优信案例启示：技术深耕与场景融合

“2×33000kVA工业硅电炉”项目的成功，不仅是单个技术方案的胜利，更是格物优信“深入工业场景，以创新解决真问题”理念的完美体现。它证明了：

硬核技术是基石：在极端工业环境下，设备的可靠性（如热像仪的高防护与自保护设计）是智能化能否落地的先决条件。

AI价值在于闭环：人工智能的价值不止于“看”，更在于“判”与“优”。将AI模型与生产工艺闭环结合，才能持续创造降本增效的价值。

数据是未来资产：本项目积累的宝贵视觉与过程数据，已成为客户工艺知识数字化沉淀的核心资产，其长期价值将随着数据的不断丰富与模型的持续学习而愈发凸显。

结语

格物优信通过此标杆项目，为工业硅乃至整个铁合金、电石等矿热炉冶炼行业，描绘了一条清晰的智能化升级路径。从“看见”炉内到“看懂”精炼，从“人工经验”到“AI决策”，这场由智能视觉引发的变革，正在让传统“耗能大户”转变为“智造先锋”，为实现绿色、安全、高效的高质量发展提供了坚实的技术支撑。未来，格物优信将继续携手行业伙伴，将更多工业场景的“黑箱”变为“明室”，共同推动基础工业的深刻变革。