安鋼爐卷板坯庫管理特點及優化

供稿|張濟濤，王俊杰，高現剛，孫江美

安鋼爐卷板坯庫管理特點及優化

供稿|張濟濤，王俊杰，高現剛，孫江美

內容導讀

文章主要介紹了安鋼爐卷生產線板坯庫的功能特點，結合生產三級MES系統的實施，加強了以信息化為手段對物料的跟蹤控制，優化了坯料的堆垛原則，在節約人力資源的基礎上有效地提高了物流周轉速度，降低了板坯庫面積小、物流復雜等不利因素造成的影響，取得了良好的效果。

安鋼 120 t 轉爐-爐卷軋機生產線是一條集煉鋼—精煉—連鑄—軋鋼四位一體的現代化生產線，其設計生產能力為年產板材 110 萬 t，主要生產品種包括碳素結構鋼、低合金結構鋼、造船板、鍋爐板、壓力容器板、汽車大梁板、橋梁板、管線鋼。在一體化生產思想的指導下，安鋼爐卷板坯庫在連鑄至軋鋼的“中轉站”位置上起到了承前啟后的作用，是整個產線物流的一個重要樞紐[1]。

板坯庫的特點

職能布置

安鋼爐卷產線板坯庫西面緊接連鑄車間。由于設計時考慮到了板坯的直裝功能，故連鑄的出鋼及軋鋼 1 #、2 # 加熱爐的裝鋼輥道是一體配置，其長度偏短，限制了板坯庫的空間。如圖 1 所示，板坯庫整體分為東西兩區。西區緊鄰連鑄橫移下線臺架，細分為 A~G 共 7 列包含了 40 個垛位，職能為整爐下線鑄坯及外發坯的存放。東區在裝鋼輥道的東側，細分為 I~N 共 6 列包含了 37 個垛位。其中I列長度為 14.2 m，主要存放無正式合同的長定尺掉隊坯。J~M 列負責較短定尺掉隊坯的存放。N 列負責待精整鑄坯的存放，細分為表面待清理、定尺待切割、廢鋼待切割三部分。板坯庫設計時在 N 列東側設計了長 12 m 寬 25 m 的精整場地，主要負責鑄坯精整及廢鋼回收。板坯庫整體面積較小，只有 1 個天車跨，跨上配備 3 部天車。其中1#車負責西區整爐鑄坯的下線及上料；2 # 車負責東區掉隊坯及精整鑄坯的倒垛；3#車載重偏小，只能負責切割區廢鋼的回收裝運。

特點

● 場地面積小

初期設計時考慮到直裝功能的運用可以適當降低坯庫的容量，將庫容定為 3 萬 t。實際投產后，隨著產品向高端高效品種的轉換，可用于直裝的品種比例逐漸減少，大部分產品都需要利用板坯庫進行緩冷及堆冷。加之后續投產的 2 # 加熱爐的通風管道使板坯庫中部地面無法堆放鑄坯。

圖1 爐卷坯庫存放職能布置示意圖

● 倒運能力不匹配

2 # 加熱爐的投產，在限制了板坯庫存放能力的同時，也提高了軋機的生產節奏，每天的出入庫量近 1 萬 t，而庫內只有一個行車跨并且僅配備了兩部大載重天車，無法很好地滿足坯料的倒垛，限制了板坯庫的周轉能力。

● 精整能力有限

受到場地條件的限制，板坯庫精整場地與同類型鋼廠相比明顯偏小，只配有 3 個切割槍及一把火焰清理槍，無法大量集中進行廢鋼的切割和表面的清理。

系統職能劃分

板坯庫的主要職責就是根據來料的屬性進行物流分配管理及精整加工，包括板坯出入庫、垛位調整以及精整加工。板坯庫 MES 系統包括入庫、出庫、倒垛、吊車和精整等幾大管理模塊。

入庫管理

完成板坯入庫時的信息核對并匹配相應的生產合同號，之后系統按照堆放規則，自動或人工指定為板坯分配堆放位置，并自動形成入庫吊車命令。入庫主要包括從連鑄側輥道來坯入庫、外購坯入庫、爐前和爐后返回坯入庫。

吊車管理

對各種吊車作業命令進行管理，并對吊車進行管理。系統能夠自動將入庫、出庫、倒垛等作業命令，按照規則，完全智能化地分配吊車作業命令，協調每臺吊車有序作業，保證板坯庫有序、正常運轉，降低吊車作業負荷，提高上料速度，操作工不必忙于指揮吊車，并且不會發生操作錯誤。

倒垛管理

在板坯庫管理中，加熱爐進行板坯上料時對壓在上料板坯上的板坯進行倒垛，可由系統按照堆放規則，自動形成倒垛作業命令或由人工指定的方式形成倒垛作業命令。

出庫管理

根據 MES 下達的軋制計劃或外供板坯出庫計劃數據，按照系統堆放規則，自動形成上料或裝車作業命令。

精整管理

對需精整的板坯進行精整工序的添加并輸入精整實績。系統在未完成當前工序時會禁止下道工序的進行，從而保證了鑄坯質量。

物料跟蹤

其覆蓋了板坯庫所有的工作模塊，可對板坯庫內的所有物流和信息流進行跟蹤，從物流上來說，包括入庫跟蹤、出庫跟蹤、倒垛跟蹤、板坯吊運跟蹤;從信息流上來說，包括板坯鋼種尺寸跟蹤，位置跟蹤，吊車跟蹤。

堆垛原則優化

為了減少倒垛量，提高天車的工作效率，需要借助 MES 系統在入庫環節將連鑄坯進行分類并根據各類的主次邏輯關系進行堆垛。依據來料有無合同號以及合同的屬性將坯料分為計劃坯、外發坯和余坯三種。各類坯料的堆垛滿足就近原則的條件下保證不同垛位的高度和長度在極限范圍之內，板坯尋垛原則邏輯順序依次為 (1) 相同合同號在一起；(2) 相同鋼種規格在一起；(3)相同寬度在一起；(4) 找空垛位；(5) 相同鋼種在一起。

通過建立板坯尋垛原則，假設 MES 系統中連鑄-軋鋼一體化計劃比較協調且連鑄坯合同率偏高的情況下，一個軋制單元保證在 2500 t 左右，占用垛位為 6~7 個，日軋鋼產量 5000 t 需要的垛位數為 12~14 個。連鑄一個澆次需要 5~6 個垛位，則一天三個澆次共需 15~18 個垛位。考慮到鑄坯的時效性，需要保證至少兩天的庫存，則最少需要 42~50 個垛位，完全在板坯庫的容量范圍內。

信息化管理效果

無紙化辦公

MES 系統支持了信息流的全工序貫通，實現了信息的多方共享。各方只需要在系統上對實物信息加以核對就可修改或轉入下道工序。系統的物料跟蹤功能保證了在線或歷史信息的隨時調用，方便了生產數據的統計收集。系統完善的出入庫功能免除了出庫單據或軋制卡片的填寫，保證了無紙化辦公的實現。

物流可追溯

信息化的實施使得物料的垛位移動及信息修改都可以在系統中立即體現，人們可以在任何時間從數據庫中調出修改信息的記錄，從而滿足了任何板坯的異動在系統中都具有了可追溯性，方便了板坯庫的監督管理。

工作效率高

工作效率的提高主要體現在對吊車作業的協調性得到了加強。根據人工在系統上對堆垛和倒垛規則進行要求，MES 系統可對人工發出的不同的吊車命令進行分類歸總，結合垛位及天車運行狀況進行作業命令分配，很大程度上緩解了之前操作工利用對講機在現場指揮協調的壓力，提高了工作效率。

協調性加強

由于在系統中所有物料的信息都實現了共享，在計劃部編制軋制計劃時能夠看到板坯的生產時間、鋼種、尺寸及垛位層號等相關的信息，從而可以結合坯庫實際的擺放情況合理編排軋制單元，很大程度上減少了板坯的倒垛量而且提高了軋制計劃中熱裝坯的比例。

結束語

安鋼爐卷板坯庫信息化的實現，克服了庫房面積小、物流復雜等不利因素，在組織上下工序物流上發揮了很大的作用。通過對板坯庫管理職責的梳理以及堆垛原則的優化，生產運行效果得到了提升，為板坯庫的整體管理提供了便利，為公司一體化作業的實施提供了有力保障。

[1] 趙愛紅.淺談板坯庫的管理.山西冶金, 2001(1)：5-6

Upgrades and Specialties of the AG Oxygen Lance Slab Yards Management

ZHANG Ji-tao, WANG Jun-jie, GAO Xian-gang, SUN Jiang-mei

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安陽鋼鐵股份有限公司，河南 安陽 455004

張濟濤，助理經濟師，工作于安陽鋼鐵股份有限公司生產管理處。