张寿荣之后,宝钢二号高炉要自己算炉温了
一九五零年初春的时候 有一位年轻人去看火 1949年,21岁的张寿荣从天津北洋大学冶金工程系毕业进了鞍钢。当学徒半年之后,1950年春天,他开始担任鞍钢一号高炉工长。 ....
1950年初春,一个年轻人走到高炉前看火。
他叫张寿荣,后来被称作中国炼铁第一人。
1949年,21岁的张寿荣从天津北洋大学冶金工程系毕业,进入鞍钢。当了半年学徒,1950年春天,他当上鞍钢一号高炉工长。
当时高炉的现代化程度很低,没有电脑,也没有各类仪表测数据。炉子里什么情况,他全凭一双眼睛判断。
张寿荣在鞍钢高炉前。图/《张寿荣自传——钢铁人生》
他讲过自己怎么看铁水:铁水流过出铁口,含硅量一高,火花就变稀,分叉增多,跳得更高;含硅到2.5%以上,火花没了,铁水里会冒小火球;硅越多,铁水流动越费劲,粘在铁沟里的也越多。
2005年9月11日,张寿荣院士出席第五届中国青年科技企业家管理论坛。图/中新
就靠这双眼睛,他后来在武钢干到总工程师,1995年当选中国工程院院士,被称为中国炼铁第一人。2024年7月14日,他在武汉去世,享年九十六岁。
三个月后,2024年10月,中国宝武在宝钢学术年会上首次发布自主研发的钢铁行业大模型,下面分高炉大模型、转炉大模型、配煤配矿大模型。
一年半之后,到2026年4月,宝钢股份拿出了一座会思考的二号高炉。这个模型能预判未来两小时的炉温变化,并据此作出调整,整个过程构成闭环,对两小时后铁水温度和硅素的预测命中率均超过90%。
硅素,正是76年前那个年轻人趴在出铁口边、数着火花分叉来推测的东西。
一吨钢只赚63块
钢铁企业近来为何突然对AI上心?得先看这个行业眼下什么处境。
2026年一季度,中钢协重点统计钢企的钢铁主业利润只剩10.3亿元,同比下降85.6%,主业销售利润率跌到0.1%。账面上那点利润,基本来自非钢产业和副产物,炼铁、炼钢这两块已经踩在盈亏线上。
分品种看更直白。
长流程螺纹钢每吨成本3270元,毛利只有63元。
短流程电炉钢每吨亏89元。
冷轧每吨亏138元。
63元,差不多就是一份外卖的钱,而且这还是没亏的情况下算出来的。
另一边,截至2025年10月,165家企业完成全工序超低排放改造,吨钢平均环保运行成本约212.44元,是螺纹钢毛利的三倍多。全行业为此的总投资到现在约3100亿元。
环保的钱花出去了,利润还趴在0.1%。传统降本手段这边,设备该换的换了,产线该合的合了,人员该压的压了,大动作已经做不出来。剩下能挖的成本,都藏在工艺内部那些说不清的缝隙里。
缝隙大多出在炼铁环节。这部分成本约占钢铁制造总成本的70%,碳排放占全流程八成以上,能耗也占七成,是整条链上权重最大的一段。偏偏它最难标准化,操作高度依赖工长个人判断。
燃料比是衡量这个行业最直接、最真实的指标之一,指生产一吨铁水消耗的燃料量,国际公认先进值为每吨450到500公斤。按中国钢铁工业协会的说法,十四五期间(2020年到2024年),重点统计企业燃料比一共只降了1%,同期焦比降4.9%。
五年,1%。这个数字说明,常规手段能榨的油水早就榨干了。
同样的铁矿石、同样的炉型、同样的焦炭,A厂和B厂烧出来的燃料比能差出几十公斤。差在哪?就差在工长脑子里那点东西。
这笔开销,我称之为经验税。财务报表上找不到这一项,可全行业一年下来,为此掏的钱在百亿元量级。
把工长的脑子装进服务器
宝钢二号高炉,合作方是华为。
宝钢股份炼铁厂大数据应用首席工程师王士彬,用四句话概括了改造前的难处:炉内状态看不清,操作反馈跟不上,连锁反应控不住,经验传承传不下。最后那六个字,后面还会提到。
按前面的算法,炉内温度波动每减少十度,一吨铁水就能省下一公斤焦炭,折合三块钱。模型投用后,这座高炉燃料比降了两公斤/吨铁水,碳排放也相应少了约五公斤/吨铁水,一年下来,整座高炉省出上千万元。
对年营收几千亿的公司来说,一千万不算什么。真正要紧的是怎么复制。高炉大模型先在四号高炉跑了整一年,2025年八月迁到三号高炉,同年之内,二号高炉和梅山基地四号高炉也会接进来。头一座炉子花了十年——宝钢2015年就动手做智能制造了,第二座只用一年。
养一个工长得十年,装第二座炉子不用。
南京那边有更硬的数据。南钢联手华为做出元冶大模型,高炉里上千个传感器实时采数,能提前两小时把炉温预测准,准确率稳在90%以上,这套系统被叫作火眼金睛。
南钢智慧运营中心的数字大屏,实时展示原料、生产、设备、能耗、物流等上百项核心数据,把全链路生产状态可视化呈现出来。
大模型跑出来的效果是这样:
铁水一级品率从80%提升到99%
吨铁生产成本降低200元
单是高炉智能配矿一个场景年降本就超过3亿元
单位产值能耗下降12%
吨铁成本降 200 元,对照螺纹钢 63 元的毛利,这不是一个量级的事。
老师傅几十年攒下的实操手感,宝钢把它和大数据、云计算揉到一起,原本黑箱一样的炉内状况,如今看得见、摸得着了。
模型学到的,就是工长本人。
那些说不清、教不会、人一退休就带走的判断力,被拆成参数塞进了服务器。经验税以后不必再交——经验已经被算明白了。
钢铁为什么排在最前面
讲AI落地的文章常犯一个毛病:按行业块头排序,大的先上、小的后上。现实不是这个路子。一个产业要真用上AI,得凑齐三个条件,钢铁恰好全占。
头一条,利润薄到非抠不可。一公斤焦炭三块钱,燃料比降两公斤,一吨就省六块。行情好的年头,六块钱没人当回事;眼下吨钢毛利只有六十三块,这六块等于多挣了将近一成。
第二条,炉子里的事,人根本看不见。炉温2300℃往上,什么探头伸进去都得化,里头究竟发生什么,谁也讲不清。机理模型算不准,几十年只能靠工长的经验去凑。数据海量、规律说不清,这种活正是大模型的强项。反过来看,流程清楚、规则明确的环节,传统自动化二三十年前就啃完了,根本轮不到AI。
第三条,有的是炉子供试错。国内粗钢总产能超过10亿吨,2026年的产量控制目标只有9.3亿吨。多出来的产能在别的行业是包袱,搁这儿成了试验田。一座炉子改砸了,交付照旧不受影响;改成了,模型转头就装到下一座炉子上。
AI进入工业领域,先看哪个行业,跟这个行业本身有没有吸引力没关系。真正起决定作用的是浪费能不能被量化。钢铁行业的浪费能精确到公斤级别,所以排在第一。换到那些连自己日常浪费是什么都说不清的地方,AI再先进也进不去。
被算清楚之后
不过先泼一盆冷水。有机构比对过宝钢、华菱、河钢、鞍钢、首钢、马钢等多家钢铁企业的2025年报,大模型、智能体都成了年度关键词。落到实际操作层面,差异却很大:一部分头部企业已经在高炉这类重要黑箱环节用上了大模型,还有相当一部分企业仍处在观望和探索阶段。
说白了,年报里写得多,实际用起来的少。前面提到的这些企业属于比较特殊的情况,代表不了整个行业的现状。
另外两件事也很关键。
第一,经验的产权变了。一位工长三十年攒下的判断力,过去是他在厂里最硬的东西,厂子离不开他,涨薪、调岗、退休返聘的底气都在这上面。模型学会之后,这份东西就跟他的关系断了,它变成资产写进公司账上,可以复制到任何一座炉子,也可以打包卖给同行。
第二,王士彬说的“经验传承传不下”,本来是用来说明改造之前的问题:老工匠要退休了,技术没办法继承下去,因此需要用模型来代替。这个逻辑没有问题。可把时间轴拉得更长一些,就会发现其中存在一个矛盾。
命中率如果是90%,就有10%的情况没被考虑到。这种时候只剩下异常的炉况,也就是所有参数都不同寻常的时候,离事故发生就更近了,而人又必须依赖自己的经验来做决定。
那新一代年轻人该怎么练出自己的手感?张寿荣的眼睛,是在压根没有仪表盘的年代里,一炉一炉死盯着看出来的。如今进了厂,眼前只有一块大屏和一条自动生成的指令,出错的机会都没了,拿什么去磨自己?有些企业已经公开讲,这套系统把活儿变简单了、门槛也降了。门槛低当然是好事,可它也说明这行既不用挑人,也不用带新人了。
这套系统靠老师傅喂养,同时切断了下一代老师傅的生成机制。
眼下没出问题,是因为最后一批凭感觉干活的人还在岗位上。等十年之后,剩下那百分之十的活儿该交给谁,谁也答不上来。
所以评判一个钢厂的标准也要改一改了。以前看的是生产能力大小和高炉容积,现在新的标准就是两条:
一是它的燃料比距离450公斤还差多少;二是工长的脑子是否已经装进了服务器之中。
第一项就是看这一年是否能够生存下来,第二项就是判断十年之后还在不在。
往后"经验税"这三个字还会在别的行业里一遍遍冒出来。医院里资历深的影像科大夫、纺织厂里验布的工人、电网调度中心凭感觉排方案的那些人,他们脑子里装的东西,到现在都还没被算明白。