炼钢连铸调度系统优化策略

罗智

摘 要：随着钢铁市场环境的不断变化，其竞争也日益激烈，对企业而言，如何提升其生产效率，在确保交货时限的基础上对其生产节奏进行优化是目前钢铁企业亟待解决的重要的问题。而对于钢铁企业来说，炼钢连铸是其生产过程中的重要环节，所以怎样提升炼钢连铸工艺的生产效率是现阶段钢铁企业面临的重大课题。基于此，本文浅谈了炼钢连铸调度系统优化策略，以期可以为相关行业起到借鉴和学习作用。

关键词：炼钢连铸 调度系统 优化 策略

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-0-02

在钢铁制造过程中，对炼钢连铸相关生产计划方面的调度系统是其执行系统中的关键构成部分，在其生产管理过程中发挥着重要作用。本文先对炼钢连铸计划的工艺流程进行了简述，并对其编制流程进行了进一步阐述。对于炼钢连铸而言，针对其计划调度的具体要求，设计其优化系统的相关功能模块，并对其功能特点进行详细说明。此系统不但可以采取更优方法编制静态形式的调度计划，还可以更加有效地应对生产过程中的各种复杂环境，以此实现动态调度，确保生产运行的稳定性。

1 生产工艺流程

现阶段，目前，铁厂生产出的铁水经过铁水罐运送到炼钢厂的铁水脱硫站，经过铁水脱硫工序将铁水进行脱硫处理后，等待转炉兑铁。其中，当转炉进行冶炼下一炉的时候，铁水包便会由天车运至转炉前开始兑铁。冶炼完成以后，在钢包中倒入钢水，出钢完成以后通过天车把钢包运至已经编好的精炼台车，再通过台车运至精炼位进行精炼。当钢种成分符合要求以后，便可等待来自连铸工序发出的钢水请求。当精炼时间和连铸时间相互协调、达成一致之后，对钢包进行浇铸。钢水包在连铸平台将大包中钢水通过中包最终流入相应的结晶器之中，然后形成坯壳，再通过一系列的生产工艺形成铸坯。

2 各种参数分析

炼钢工序比較多，如转炉工序、精炼工序、连铸工序等，对于每个工序而言，基本都会受到时间因素和温度因素等影响。其中，时间因素是表象因素，温度因素和物质量因素是内涵因素。而时间发生变化则温度方面和物质量方面也会随之发生变化。通过对时间参数进行解析，能够发现系统运行过程中存在的各种问题、运行节奏以及运行规律。研究时间参数和温度参数其实就是探寻温度方面和物质量方面的变化规律，以便设计出更加科学、更加合理的工艺制度和调度模型，对其系统运行进行优化。

2.1 时间参数分析

对于炼钢而言，时间参数十分重要，它不仅包括了每个生产工序的起始时间和结束时间，还包括了生产中的长短时间等。对时间参数进行分析，能够有效掌握每个生产工序具体操作时间等相关参数，以便对其生产模式进行优化。

2.2 温度参数分析

在炼钢连铸过程中，对温度参数需予以足够的重视。通过分析炼钢厂不同生产工序中不同阶段中的温度参数，在考虑其中时间参数对其造成的影响后，总结温度变化所遵循的规律，有助于调度人员设计编制的时候进行综合判断，建立科学、合理的温度制度，为日后生产过程中的标准化实施提供依据，为企业的整体物流畅通奠定基础。

对于转炉工艺、精炼工艺和连铸工艺而言，连铸工艺阶段对钢水温度方面的要求最高，其中转炉工艺阶段和精炼工艺阶段均是为连铸工艺阶段所服务的。主要是由于假如钢水在送至连铸的时候温度比较低，则钢水则可能会在达到中间包的时候凝固，使其水口絮死，导致断浇，甚至会对连铸连浇造成影响。而假如钢水在送至连铸的时候温度比较高，则会影响铸坯质量，为企业带来经济损失。所以，连铸工艺中包含拒浇温度指标。其中精炼工位为使钢水在送至连铸工艺阶段的时候符合要求，必须有效控制其温度。

3 调度系统所具有的功能模块

钢铁企业中有关炼钢连铸方面的计划在其优化系统中的关键功能模块：（1）连铸计划自动生成和优化。（2）出钢计划静态排程和优化。

3.1 连铸计划有关自动生成方面及优化方面的主要功能构成

此模块应具有的功能构成主要有：（1）对现有生产能力方面的设定和相关计算。（2）对连铸方面、精炼方面生产能力进行预分配。（3）自动组CAST具备日优化功能。（4）连铸机具备自动分配功能和排程功能。

3.2 对生产能力方面的设定和相关预计算

此模块主要包括：对设备方面和检修计划方面的设定；对精炼生产方面的能力进行预计算；对转炉生产方面的能力进行预计算；对连铸生产方面的能力进行预计算。

3.3 连铸方面、精炼方面进行预分配

对连铸方面、精炼方面生产能力进行预分配，其结果在组炉部分和组CAST部分作为一个约束条件，将其控制在一个范围之内，其中，精炼生产方面能力进行预分配以RH工序和LF工序为主。精钢连铸进行外供坯部分和连铸坯部分初轧加工工序时，具备自动生产性格合同功能，主要包括收池功能和制造命令号的相关确定功能。

3.4 自动组CAST方面的优化功能

连铸工序将CAST作为其单位组织进行生产，基于提升连铸机原本的生产能力、有效降低连铸工序生产和质量方面的成本视角，以期尽可能延长生产过程中连续浇铸所用的时间以及提升CAST数组，进而对其分配顺序进行优化。

3.5 对日出钢计划方面的静态排程进行优化

结合分配好的连铸机，对CAST顺序及时隔进行确定，并结合规定好的转炉设备、精炼设备等。其中，可以针对日出钢计划构建综合评价方面的模型，优化其计划。此外，还应充分凭借调度人员的工作经验，优化其计划。

对于排程而言，其优化目标要结合调度的实际需求做出合理选择，主要体现为以下几点：第一，生产能力需保持平衡。出钢计划在完成相关编制之后，由于受到各种因素的影响，其工序间的生产能力会失去平衡，所以需对其进行重新调整，是其生产能力保持平衡。第二，尽量提升RH模块的生产能力。将提升RH模块的生产能力作为优化目标的时候需充分考虑各RH中钢种分配问题和流向问题。第三，尽量提升连铸工序的生产能力。因为通常后续工序具备的轧制能力比供坯能力大，所以最大程度提升连铸工序的生产能力是一个长期目标，而最大程度提升连铸工序的生产能力并非指最大程度提升某一台设备的生产能力，而是要最大程度提升其整体生产能力，所以，需在各连铸机之间设置有关停机产能方面的损失权重，计算其损失。第四，实现多个目标优化。如果RH和连铸方面的产能最大化目标出现矛盾，则需考虑连铸工序产能最大化及企业库存方面的均衡化来对其进行综合优化。

4 对出钢计划进行动态调整

因为出钢计划在具体执行时会受到多种因素的影响，且其生产过程具有动态性特征，所以需对其影响程度进行动态追踪，及时对出钢计划进行调整，其中必须遵循继承性结合优化型的调整原则，其中，继承性主要指一旦出现对生产造成影响的事件时，便尽量通过工序之间的柔性组合来消除，以确保计划的连续性及一致性；而所谓优化型，主要指由于设备故障或者各工序之间出现不匹配问题时需调整原计划，其调整方向需尽量优化原有计划。

5 结语

总之，利用炼钢动态形式的调度系统优化了以往的计划编排方法，从连铸工序计划开始采取逆向方式，生成其他计划工序，最终形成整体的计划编排。其中，此系统不仅为调度计划编制搭建了更快捷、更有效的平台，也使得企业设备在其分配方面更加合理，有效提升了企业资源的利用率。除此以外，使系统具备的可视化和可配置性特征，也使企业得在对生产监控过程中更加直观。通过对系统优化，可以有效降低企业的生产成本，提升其管理水平，有效增强了企业的市场竞争力。

参考文献

[1] 甄景燕，尹国强，王舒军，等.炼钢动态调度系统及其应用[J].冶金自动化，2017，41（3）：23-26.

[2] 王楠.炼钢连铸调度系统的优化[J].天津冶金，2013（S1）： 60-63.

[3] 陈文明，高学东.炼钢连铸计划调度优化系统[J].中国管理信息化，2009，12（15）：7-9.