セメント製造におけるエネルギー効率向上のためのプロセス制御統合

製鉄事業を展開する新日本製鐵高炉セメント株式会社は、クリンカーを高炉スラグに代替することで低炭素セメントを製造しています。大量セメント製造に固有の熱変動および操業変動を低減するため、同社は高水準の自動化とプロセス安定性を実現する高度なプロセス制御アーキテクチャを必要としていました。

ABBは、産業プロセス環境向けに設計されたデジタル制御および最適化ソリューションであるExpert Optimizerプラットフォームを提供しました。同システムは、モデル予測制御（MPC）と人工知能アルゴリズムを組み合わせ、温度、圧力、排ガス濃度などの変数をリアルタイムで評価します。役割分担として、新日本製鐵高炉セメントが既存の工場インフラへ制御ソフトウェアを統合し、ABBは導入前後の工場指標を比較評価する性能査定を実施しました。

技術アーキテクチャと工場統合
この最適化ソフトウェアは、工場データを継続的に分析して操業の偏脱を予測し、手動介入なしで設定点を自動調整します。北海道の室蘭工場（年産160万トン規模）における初期試運転段階において、同システムは90パーセントを超える自動運転率を達成しました。

本ソフトウェアは、予熱器（プリヒーター）の清掃サイクルなどの非標準的な操業条件においてもプロセス制御を維持します。定常的な調整を自動化することで、オペレーターによる手動介入は約80パーセント削減され、同時にリアルタイムのプロセス情報を提示して継続的な操業改善を支援します。

エネルギーおよび品質への影響分析
継続的な予測制御の適用によりキルンシステムの変動が緩和され、以下の定量的な成果が得られました。

本導入は、大規模生産ラインにおける安定した操業条件の確立に向けた、スマートビルディングシステムや産業自動化の活用事例を示すものです。

編集：Evgeny Churilov、Induportals Media - AIにより翻案。

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