煉鋼連鑄調度系統優化策略

羅智

摘 要：隨著鋼鐵市場環境的不斷變化，其競爭也日益激烈，對企業而言，如何提升其生產效率，在確保交貨時限的基礎上對其生產節奏進行優化是目前鋼鐵企業亟待解決的重要的問題。而對于鋼鐵企業來說，煉鋼連鑄是其生產過程中的重要環節，所以怎樣提升煉鋼連鑄工藝的生產效率是現階段鋼鐵企業面臨的重大課題。基于此，本文淺談了煉鋼連鑄調度系統優化策略，以期可以為相關行業起到借鑒和學習作用。

關鍵詞：煉鋼連鑄 調度系統 優化 策略

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-0-02

在鋼鐵制造過程中，對煉鋼連鑄相關生產計劃方面的調度系統是其執行系統中的關鍵構成部分，在其生產管理過程中發揮著重要作用。本文先對煉鋼連鑄計劃的工藝流程進行了簡述，并對其編制流程進行了進一步闡述。對于煉鋼連鑄而言，針對其計劃調度的具體要求，設計其優化系統的相關功能模塊，并對其功能特點進行詳細說明。此系統不但可以采取更優方法編制靜態形式的調度計劃，還可以更加有效地應對生產過程中的各種復雜環境，以此實現動態調度，確保生產運行的穩定性。

1 生產工藝流程

現階段，目前，鐵廠生產出的鐵水經過鐵水罐運送到煉鋼廠的鐵水脫硫站，經過鐵水脫硫工序將鐵水進行脫硫處理后，等待轉爐兌鐵。其中，當轉爐進行冶煉下一爐的時候，鐵水包便會由天車運至轉爐前開始兌鐵。冶煉完成以后，在鋼包中倒入鋼水，出鋼完成以后通過天車把鋼包運至已經編好的精煉臺車，再通過臺車運至精煉位進行精煉。當鋼種成分符合要求以后，便可等待來自連鑄工序發出的鋼水請求。當精煉時間和連鑄時間相互協調、達成一致之后，對鋼包進行澆鑄。鋼水包在連鑄平臺將大包中鋼水通過中包最終流入相應的結晶器之中，然后形成坯殼，再通過一系列的生產工藝形成鑄坯。

2 各種參數分析

煉鋼工序比較多，如轉爐工序、精煉工序、連鑄工序等，對于每個工序而言，基本都會受到時間因素和溫度因素等影響。其中，時間因素是表象因素，溫度因素和物質量因素是內涵因素。而時間發生變化則溫度方面和物質量方面也會隨之發生變化。通過對時間參數進行解析，能夠發現系統運行過程中存在的各種問題、運行節奏以及運行規律。研究時間參數和溫度參數其實就是探尋溫度方面和物質量方面的變化規律，以便設計出更加科學、更加合理的工藝制度和調度模型，對其系統運行進行優化。

2.1 時間參數分析

對于煉鋼而言，時間參數十分重要，它不僅包括了每個生產工序的起始時間和結束時間，還包括了生產中的長短時間等。對時間參數進行分析，能夠有效掌握每個生產工序具體操作時間等相關參數，以便對其生產模式進行優化。

2.2 溫度參數分析

在煉鋼連鑄過程中，對溫度參數需予以足夠的重視。通過分析煉鋼廠不同生產工序中不同階段中的溫度參數，在考慮其中時間參數對其造成的影響后，總結溫度變化所遵循的規律，有助于調度人員設計編制的時候進行綜合判斷，建立科學、合理的溫度制度，為日后生產過程中的標準化實施提供依據，為企業的整體物流暢通奠定基礎。

對于轉爐工藝、精煉工藝和連鑄工藝而言，連鑄工藝階段對鋼水溫度方面的要求最高，其中轉爐工藝階段和精煉工藝階段均是為連鑄工藝階段所服務的。主要是由于假如鋼水在送至連鑄的時候溫度比較低，則鋼水則可能會在達到中間包的時候凝固，使其水口絮死，導致斷澆，甚至會對連鑄連澆造成影響。而假如鋼水在送至連鑄的時候溫度比較高，則會影響鑄坯質量，為企業帶來經濟損失。所以，連鑄工藝中包含拒澆溫度指標。其中精煉工位為使鋼水在送至連鑄工藝階段的時候符合要求，必須有效控制其溫度。

3 調度系統所具有的功能模塊

鋼鐵企業中有關煉鋼連鑄方面的計劃在其優化系統中的關鍵功能模塊：（1）連鑄計劃自動生成和優化。（2）出鋼計劃靜態排程和優化。

3.1 連鑄計劃有關自動生成方面及優化方面的主要功能構成

此模塊應具有的功能構成主要有：（1）對現有生產能力方面的設定和相關計算。（2）對連鑄方面、精煉方面生產能力進行預分配。（3）自動組CAST具備日優化功能。（4）連鑄機具備自動分配功能和排程功能。

3.2 對生產能力方面的設定和相關預計算

此模塊主要包括：對設備方面和檢修計劃方面的設定；對精煉生產方面的能力進行預計算；對轉爐生產方面的能力進行預計算；對連鑄生產方面的能力進行預計算。

3.3 連鑄方面、精煉方面進行預分配

對連鑄方面、精煉方面生產能力進行預分配，其結果在組爐部分和組CAST部分作為一個約束條件，將其控制在一個范圍之內，其中，精煉生產方面能力進行預分配以RH工序和LF工序為主。精鋼連鑄進行外供坯部分和連鑄坯部分初軋加工工序時，具備自動生產性格合同功能，主要包括收池功能和制造命令號的相關確定功能。

3.4 自動組CAST方面的優化功能

連鑄工序將CAST作為其單位組織進行生產，基于提升連鑄機原本的生產能力、有效降低連鑄工序生產和質量方面的成本視角，以期盡可能延長生產過程中連續澆鑄所用的時間以及提升CAST數組，進而對其分配順序進行優化。

3.5 對日出鋼計劃方面的靜態排程進行優化

結合分配好的連鑄機，對CAST順序及時隔進行確定，并結合規定好的轉爐設備、精煉設備等。其中，可以針對日出鋼計劃構建綜合評價方面的模型，優化其計劃。此外，還應充分憑借調度人員的工作經驗，優化其計劃。

對于排程而言，其優化目標要結合調度的實際需求做出合理選擇，主要體現為以下幾點：第一，生產能力需保持平衡。出鋼計劃在完成相關編制之后，由于受到各種因素的影響，其工序間的生產能力會失去平衡，所以需對其進行重新調整，是其生產能力保持平衡。第二，盡量提升RH模塊的生產能力。將提升RH模塊的生產能力作為優化目標的時候需充分考慮各RH中鋼種分配問題和流向問題。第三，盡量提升連鑄工序的生產能力。因為通常后續工序具備的軋制能力比供坯能力大，所以最大程度提升連鑄工序的生產能力是一個長期目標，而最大程度提升連鑄工序的生產能力并非指最大程度提升某一臺設備的生產能力，而是要最大程度提升其整體生產能力，所以，需在各連鑄機之間設置有關停機產能方面的損失權重，計算其損失。第四，實現多個目標優化。如果RH和連鑄方面的產能最大化目標出現矛盾，則需考慮連鑄工序產能最大化及企業庫存方面的均衡化來對其進行綜合優化。

4 對出鋼計劃進行動態調整

因為出鋼計劃在具體執行時會受到多種因素的影響，且其生產過程具有動態性特征，所以需對其影響程度進行動態追蹤，及時對出鋼計劃進行調整，其中必須遵循繼承性結合優化型的調整原則，其中，繼承性主要指一旦出現對生產造成影響的事件時，便盡量通過工序之間的柔性組合來消除，以確保計劃的連續性及一致性；而所謂優化型，主要指由于設備故障或者各工序之間出現不匹配問題時需調整原計劃，其調整方向需盡量優化原有計劃。

5 結語

總之，利用煉鋼動態形式的調度系統優化了以往的計劃編排方法，從連鑄工序計劃開始采取逆向方式，生成其他計劃工序，最終形成整體的計劃編排。其中，此系統不僅為調度計劃編制搭建了更快捷、更有效的平臺，也使得企業設備在其分配方面更加合理，有效提升了企業資源的利用率。除此以外，使系統具備的可視化和可配置性特征，也使企業得在對生產監控過程中更加直觀。通過對系統優化，可以有效降低企業的生產成本，提升其管理水平，有效增強了企業的市場競爭力。

參考文獻

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