寬厚板熱送熱裝計劃的優化與應用

張兆萍

（山鋼股份萊蕪分公司 寬厚板事業部，山東 萊蕪271104）

寬厚板熱送熱裝計劃的優化與應用

張兆萍

（山鋼股份萊蕪分公司 寬厚板事業部，山東 萊蕪271104）

萊鋼為提高寬厚板生產線的熱送熱裝效率，對煉鋼爐次計劃及軋制計劃進行協調及組合，設計了系統優化流程，構建了熱送熱裝一體化的生產管理模式。2017年上半年熱送率已達到55.18%，煤氣消耗由1.733 GJ/t降低到1.656 GJ/t。

寬厚板；熱送熱裝；熱送率；煤氣消耗

1 前言

寬厚板生產線是萊鋼新上的板材生產線，生產經驗不足。2013年以前因煉鋼、軋鋼MES系統及計量信息傳輸等問題，導致熱送熱裝計劃無法實現。通過優化熱送熱裝計劃，優化煉鋼爐次計劃及軋制計劃的協調及組合，保證熱送熱裝順利進行，提高熱送效率。截止2017年上半年熱送率已達到55.18%。

2 生產計劃優化分析

2.1 煉鋼爐次優化

爐次是指同時在一個轉爐內冶煉，從開始冶煉到澆注為止的整個過程稱為一個爐次。組成同一爐次的板坯必須滿足如下約束條件：1）鋼級相同或相近；2）板坯寬度相同；3）板坯厚度相同；4）交貨期相近。最優爐次計劃在滿足上述條件下，追求同一爐次的合同板坯交貨期差異，規格差異最小［1］。

目前國內一般的連鑄機在澆注過程中均不采用在線進行調寬，在一個澆次內板坯的寬度與厚度是固定的，而板坯的切割長度可以根據生產指令進行在線調整。連鑄每澆次根據鋼種不同有最大、最小爐數限制。

鑄坯實物產出前，整個煉鋼與軋制計劃編排全部用虛擬板坯信息組織，進行澆鑄計劃與軋制計劃的匹配，自動進行各種規程的檢查，使出鋼、澆鑄、軋制三個計劃同時一次編成，從而實現了鋼水、板坯、厚板的生產在計劃時間上緊密而科學系統的銜接，以保證物流暢通，有力的支持板坯直接熱裝作業和各種復雜的物流坯料產出。建立MES系統與計重系統實時信息交互傳輸，實現熱送熱裝過程板坯單支遠程計重。

連鑄板坯產出后通過輥道進入厚板側，物料系統采集板坯來料信息，對作業計劃命令中的虛擬板坯進行替換。當進行實物替換時，物料跟蹤模塊觸發作業計劃模塊，將物料相關的作業命令、生產控制、質量控制、化學成分、重量信息等PDI信息下發到加熱爐及軋線L2系統，控制其生產。

2.2 軋制計劃優化

軋制過程中，為保證鋼板的表面質量，每軋制一定數量的板坯就要更換軋輥，更換前后的兩個工作輥之間的軋制對象稱為一個軋制單元。每一個軋制單元包括燙輥材和主體材兩部分。組成同一軋制單元的合同板坯必須滿足如下約束：1）軋制單元的總長度有一定限制；2）軋制寬度非減方向變化；3）相同寬度板坯連續軋制不能超過一定長度；4）厚度、硬度變化要平穩、不能反復跳躍［1］。

通常一個完整的軋制單元的軋件具有“雙梯形結構”。按寬度的變化，形狀如圖1所示，按厚度的變化，形狀如圖2所示，其中正梯形部分是燙輥材，而反梯形是主體材部分［2］。

圖1 一個軋制單元的寬度結構

圖2 一個軋制單元的厚度結構

3 優化措施

圖3 MES熱送熱裝總體架構

優化MES系統熱送熱裝計劃編制，能夠實現煉鋼系統與軋鋼系統板坯信息同步功能。熱送熱裝過程中實現板坯單支遠程計重、計量系統信息與MES系統的實時交互傳輸，確保各工序信息溝通的及時準確，物料跟蹤清晰明確，從而加快生產節奏，降低能耗。

優化系統基于三層架構進行開發，包括前臺，后臺，數據庫，采用中間件技術，增強系統的安全可靠性。MES熱送熱裝總體架構見圖3。

3.1 寬厚板MES系統熱送熱裝優化流程設計

MES熱送熱裝流程如圖4所示。

從圖4可以看出，對于熱送熱裝計劃來說，煉鋼連鑄計劃與寬厚板軋制計劃是一體化計劃管理，貫穿煉鋼、連鑄、計量、熱軋整個生產過程，使軋制計劃和煉鋼計劃緊密結合。而普通冷裝計劃，煉鋼計劃和軋制計劃相對獨立。

3.2 熱送熱裝一體化的生產管理模式構建

完善管理制度，強化生產管理部門的監督、考核職能。優化、完善MES系統中熱送熱裝計劃的編制程序，使其切近現場需求，實現了熱送熱裝一體化計劃編制功能。生產管理模式以合同為主線，貫穿煉鋼、連鑄、熱軋整個生產過程，協調好厚板、煉鋼、連鑄的三大相對獨立工序間的生產約束條件，通過高效管理，推行準時化生產及高效率熱送熱裝的生產。

圖4 MES系統熱送熱裝流程

4 結 語

萊鋼寬厚板生產線通過優化、完善MES系統中熱送熱裝計劃的編制程序，實現了熱送熱裝一體化的生產模式，降低加熱爐煤氣消耗。煤氣消耗由1.733 GJ/t降低到1.656 GJ/t。熱送效果提高，2017年上半年熱送率達到55.18%。

因此熱送熱裝計劃的優化與應用是實現熱送熱裝的重要條件，既降低生產成本，又提高了生產效率，對鋼鐵企業的節能降耗具有重要的意義。

Optimization and Application of Hot Delivery and Charging Plan for Heavy Plate

ZHANG Zhaoping
（The Heavy Plate Division of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Laiwu 271104，China）

TG307

B

1004-4620（2017）05-0064-02

2017-08-08

張兆萍，女，1974年生，1997年畢業于山東省冶金工業學校軋鋼專業。現為山鋼股份萊蕪分公司寬厚板事業部工程師，從事軋鋼工藝技術工作。