轉爐出鋼製程數位雙生系統－2024全球百大科技研發獎獲獎

鋼鐵為工業之母，也是國家重要產業。在煉鋼過程中最後一道的出鋼製程，不僅危險性高，也極度仰賴老師傅經驗，不易傳承。工研院和中鋼合作打造「轉爐出鋼製程數位雙生系統」，以虛實整合的介面模擬最佳出鋼參數，榮獲2024全球百大科技研發獎。
高溫1,600度、重達250噸的火紅鋼液，從煉鋼廠中的轉爐傾瀉而下。「轉爐出鋼」是煉鋼過程中最後一道、也是最關鍵的製程，當轉爐將鐵水吹煉成鋼液後，須以人工操作的方式傾倒轉爐，將鋼液倒出，每天需操作多達85個爐次，出鋼結果關係著每次鋼液的數量和品質，而身負這個重責大任的人就是「出鋼手」。
出鋼手的任務有多難？每當出鋼時，出鋼手得穿上厚厚的防護衣，忍受高溫煎熬，透過轉爐前的透明小視窗，觀察轉爐狀況，但小窗視野僅有一小部分，無法監看全貌。
由於煉鋼過程會產生鋼渣，出鋼手得判斷傾倒的速度、角度、鋼液量、落渣量和噴濺量等多重因素，倒得太快，會將鋼渣一同倒出，若爐口溢鋼，更會造成設備損傷；倒得太慢，又會讓鋼液凝固。出鋼手不只要操作轉爐，當鋼液落在底下的盛鋼桶上時，也要稍微左右搖晃，避免鋼液凝固，而這一切操作全都依靠出鋼手的經驗判斷。
但近年中鋼面臨退休潮，老師傅技術恐將斷層，加上人工操作難以量化經驗，無法每次都達到精準控制。出鋼手只要一次出錯，影響非常重大，不僅整批鋼液可能都會報廢，若鋼液噴濺量太多，也要等鋼液凝固、溫度冷卻後，才能剷除再倒下一批，也因此，一旦出鋼不如預期就要停工，平均搶修時間3至7天，增加不少生產成本與能耗。
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