Достижения в применении искусственного интеллекта к низкоуглеродной металлургии железа и стали

Глобальные цели по достижению углеродной нейтральности и стремительная цифровизация преобразуют производство стали, ускоряя переход к низкоуглеродным операциям, основанным на данных. Искусственный интеллект открывает возможности, выходящие за рамки практики, основанной на опыте, и исключительно механистического подхода в металлургии благодаря использованию больших разнородных промышленных массивов данных. В работе систематизированы применения искусственного интеллекта на различных этапах производственной цепочки сталеплавильного производства с акцентом на измерительные и виртуальные сенсорные системы, моделирование процессов, а также оптимизацию и управление процессами. Кроме того, эти методы соотнесены с направлениями декарбонизации, включая повышение энергетической и технологической эффективности, замещение сырья и энергии, например водород-ассистированные технологии и производство стали из лома в электродуговых печах, а также улавливание, использование и хранение углерода. Данные научных исследований и промышленной практики свидетельствуют об улучшении качества и выхода продукции наряду со снижением энергоемкости и выбросов. Дальнейший прогресс будет зависеть от развития инфраструктуры данных и систем управления ими, эффективного переноса результатов исследований на промышленные предприятия, а также надежного физически информированного и гибридного моделирования, обеспечивающего обобщение результатов для различных процессов и режимов эксплуатации.