供稿|張濟(jì)濤，王俊杰，高現(xiàn)剛，孫江美

安鋼爐卷板坯庫(kù)管理特點(diǎn)及優(yōu)化

供稿|張濟(jì)濤，王俊杰，高現(xiàn)剛，孫江美

內(nèi)容導(dǎo)讀

文章主要介紹了安鋼爐卷生產(chǎn)線板坯庫(kù)的功能特點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)三級(jí)MES系統(tǒng)的實(shí)施，加強(qiáng)了以信息化為手段對(duì)物料的跟蹤控制，優(yōu)化了坯料的堆垛原則，在節(jié)約人力資源的基礎(chǔ)上有效地提高了物流周轉(zhuǎn)速度，降低了板坯庫(kù)面積小、物流復(fù)雜等不利因素造成的影響，取得了良好的效果。

安鋼 120 t 轉(zhuǎn)爐-爐卷軋機(jī)生產(chǎn)線是一條集煉鋼—精煉—連鑄—軋鋼四位一體的現(xiàn)代化生產(chǎn)線，其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年產(chǎn)板材 110 萬(wàn) t，主要生產(chǎn)品種包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)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(chǎn)思想的指導(dǎo)下，安鋼爐卷板坯庫(kù)在連鑄至軋鋼的“中轉(zhuǎn)站”位置上起到了承前啟后的作用，是整個(gè)產(chǎn)線物流的一個(gè)重要樞紐[1]。

板坯庫(kù)的特點(diǎn)

職能布置

安鋼爐卷產(chǎn)線板坯庫(kù)西面緊接連鑄車間。由于設(shè)計(jì)時(shí)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(zhǎng)度偏短，限制了板坯庫(kù)的空間。如圖 1 所示，板坯庫(kù)整體分為東西兩區(qū)。西區(qū)緊鄰連鑄橫移下線臺(tái)架，細(xì)分為 A~G 共 7 列包含了 40 個(gè)垛位，職能為整爐下線鑄坯及外發(fā)坯的存放。東區(qū)在裝鋼輥道的東側(cè)，細(xì)分為 I~N 共 6 列包含了 37 個(gè)垛位。其中I列長(zhǎng)度為 14.2 m，主要存放無(wú)正式合同的長(zhǎng)定尺掉隊(duì)坯。J~M 列負(fù)責(zé)較短定尺掉隊(duì)坯的存放。N 列負(fù)責(zé)待精整鑄坯的存放，細(xì)分為表面待清理、定尺待切割、廢鋼待切割三部分。板坯庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)在 N 列東側(cè)設(shè)計(jì)了長(zhǎng) 12 m 寬 25 m 的精整場(chǎng)地，主要負(fù)責(zé)鑄坯精整及廢鋼回收。板坯庫(kù)整體面積較小，只有 1 個(gè)天車跨，跨上配備 3 部天車。其中1#車負(fù)責(zé)西區(qū)整爐鑄坯的下線及上料；2 # 車負(fù)責(zé)東區(qū)掉隊(duì)坯及精整鑄坯的倒垛；3#車載重偏小，只能負(fù)責(zé)切割區(qū)廢鋼的回收裝運(yùn)。

特點(diǎn)

● 場(chǎng)地面積小

初期設(shè)計(jì)時(shí)考慮到直裝功能的運(yùn)用可以適當(dāng)降低坯庫(kù)的容量，將庫(kù)容定為 3 萬(wàn) t。實(shí)際投產(chǎn)后，隨著產(chǎn)品向高端高效品種的轉(zhuǎn)換，可用于直裝的品種比例逐漸減少，大部分產(chǎn)品都需要利用板坯庫(kù)進(jìn)行緩冷及堆冷。加之后續(xù)投產(chǎn)的 2 # 加熱爐的通風(fēng)管道使板坯庫(kù)中部地面無(wú)法堆放鑄坯。

圖1 爐卷坯庫(kù)存放職能布置示意圖

● 倒運(yùn)能力不匹配

2 # 加熱爐的投產(chǎn)，在限制了板坯庫(kù)存放能力的同時(shí)，也提高了軋機(jī)的生產(chǎn)節(jié)奏，每天的出入庫(kù)量近 1 萬(wàn) t，而庫(kù)內(nèi)只有一個(gè)行車跨并且僅配備了兩部大載重天車，無(wú)法很好地滿足坯料的倒垛，限制了板坯庫(kù)的周轉(zhuǎn)能力。

● 精整能力有限

受到場(chǎng)地條件的限制，板坯庫(kù)精整場(chǎng)地與同類型鋼廠相比明顯偏小，只配有 3 個(gè)切割槍及一把火焰清理槍，無(wú)法大量集中進(jìn)行廢鋼的切割和表面的清理。

系統(tǒng)職能劃分

板坯庫(kù)的主要職責(zé)就是根據(jù)來(lái)料的屬性進(jìn)行物流分配管理及精整加工，包括板坯出入庫(kù)、垛位調(diào)整以及精整加工。板坯庫(kù) MES 系統(tǒng)包括入庫(kù)、出庫(kù)、倒垛、吊車和精整等幾大管理模塊。

入庫(kù)管理

完成板坯入庫(kù)時(shí)的信息核對(duì)并匹配相應(yīng)的生產(chǎn)合同號(hào)，之后系統(tǒng)按照堆放規(guī)則，自動(dòng)或人工指定為板坯分配堆放位置，并自動(dòng)形成入庫(kù)吊車命令。入庫(kù)主要包括從連鑄側(cè)輥道來(lái)坯入庫(kù)、外購(gòu)坯入庫(kù)、爐前和爐后返回坯入庫(kù)。

吊車管理

對(duì)各種吊車作業(yè)命令進(jìn)行管理，并對(duì)吊車進(jìn)行管理。系統(tǒng)能夠自動(dòng)將入庫(kù)、出庫(kù)、倒垛等作業(yè)命令，按照規(guī)則，完全智能化地分配吊車作業(yè)命令，協(xié)調(diào)每臺(tái)吊車有序作業(yè)，保證板坯庫(kù)有序、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低吊車作業(yè)負(fù)荷，提高上料速度，操作工不必忙于指揮吊車，并且不會(huì)發(fā)生操作錯(cuò)誤。

倒垛管理

在板坯庫(kù)管理中，加熱爐進(jìn)行板坯上料時(shí)對(duì)壓在上料板坯上的板坯進(jìn)行倒垛，可由系統(tǒng)按照堆放規(guī)則，自動(dòng)形成倒垛作業(yè)命令或由人工指定的方式形成倒垛作業(yè)命令。

出庫(kù)管理

根據(jù) MES 下達(dá)的軋制計(jì)劃或外供板坯出庫(kù)計(jì)劃數(shù)據(jù)，按照系統(tǒng)堆放規(guī)則，自動(dòng)形成上料或裝車作業(yè)命令。

精整管理

對(duì)需精整的板坯進(jìn)行精整工序的添加并輸入精整實(shí)績(jī)。系統(tǒng)在未完成當(dāng)前工序時(shí)會(huì)禁止下道工序的進(jìn)行，從而保證了鑄坯質(zhì)量。

物料跟蹤

其覆蓋了板坯庫(kù)所有的工作模塊，可對(duì)板坯庫(kù)內(nèi)的所有物流和信息流進(jìn)行跟蹤，從物流上來(lái)說(shuō)，包括入庫(kù)跟蹤、出庫(kù)跟蹤、倒垛跟蹤、板坯吊運(yùn)跟蹤;從信息流上來(lái)說(shuō)，包括板坯鋼種尺寸跟蹤，位置跟蹤，吊車跟蹤。

堆垛原則優(yōu)化

為了減少倒垛量，提高天車的工作效率，需要借助 MES 系統(tǒng)在入庫(kù)環(huán)節(jié)將連鑄坯進(jìn)行分類并根據(jù)各類的主次邏輯關(guān)系進(jìn)行堆垛。依據(jù)來(lái)料有無(wú)合同號(hào)以及合同的屬性將坯料分為計(jì)劃坯、外發(fā)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(zhǎng)度在極限范圍之內(nèi)，板坯尋垛原則邏輯順序依次為 (1) 相同合同號(hào)在一起；(2) 相同鋼種規(guī)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(guò)建立板坯尋垛原則，假設(shè) MES 系統(tǒng)中連鑄-軋鋼一體化計(jì)劃比較協(xié)調(diào)且連鑄坯合同率偏高的情況下，一個(gè)軋制單元保證在 2500 t 左右，占用垛位為 6~7 個(gè)，日軋鋼產(chǎn)量 5000 t 需要的垛位數(shù)為 12~14 個(gè)。連鑄一個(gè)澆次需要 5~6 個(gè)垛位，則一天三個(gè)澆次共需 15~18 個(gè)垛位?？紤]到鑄坯的時(shí)效性，需要保證至少兩天的庫(kù)存，則最少需要 42~50 個(gè)垛位，完全在板坯庫(kù)的容量范圍內(nèi)。

信息化管理效果

無(wú)紙化辦公

MES 系統(tǒng)支持了信息流的全工序貫通，實(shí)現(xiàn)了信息的多方共享。各方只需要在系統(tǒng)上對(duì)實(shí)物信息加以核對(duì)就可修改或轉(zhuǎn)入下道工序。系統(tǒng)的物料跟蹤功能保證了在線或歷史信息的隨時(shí)調(diào)用，方便了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)收集。系統(tǒng)完善的出入庫(kù)功能免除了出庫(kù)單據(jù)或軋制卡片的填寫(xiě)，保證了無(wú)紙化辦公的實(shí)現(xiàn)。

物流可追溯

信息化的實(shí)施使得物料的垛位移動(dòng)及信息修改都可以在系統(tǒng)中立即體現(xiàn)，人們可以在任何時(shí)間從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出修改信息的記錄，從而滿足了任何板坯的異動(dòng)在系統(tǒng)中都具有了可追溯性，方便了板坯庫(kù)的監(jiān)督管理。

工作效率高

工作效率的提高主要體現(xiàn)在對(duì)吊車作業(yè)的協(xié)調(diào)性得到了加強(qiáng)。根據(jù)人工在系統(tǒng)上對(duì)堆垛和倒垛規(guī)則進(jìn)行要求，MES 系統(tǒng)可對(duì)人工發(fā)出的不同的吊車命令進(jìn)行分類歸總，結(jié)合垛位及天車運(yùn)行狀況進(jìn)行作業(yè)命令分配，很大程度上緩解了之前操作工利用對(duì)講機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)指揮協(xié)調(diào)的壓力，提高了工作效率。

協(xié)調(diào)性加強(qiáng)

由于在系統(tǒng)中所有物料的信息都實(shí)現(xiàn)了共享，在計(jì)劃部編制軋制計(jì)劃時(shí)能夠看到板坯的生產(chǎn)時(shí)間、鋼種、尺寸及垛位層號(hào)等相關(guān)的信息，從而可以結(jié)合坯庫(kù)實(shí)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(jì)劃中熱裝坯的比例。

結(jié)束語(yǔ)

安鋼爐卷板坯庫(kù)信息化的實(shí)現(xiàn)，克服了庫(kù)房面積小、物流復(fù)雜等不利因素，在組織上下工序物流上發(fā)揮了很大的作用。通過(guò)對(duì)板坯庫(kù)管理職責(zé)的梳理以及堆垛原則的優(yōu)化，生產(chǎn)運(yùn)行效果得到了提升，為板坯庫(kù)的整體管理提供了便利，為公司一體化作業(yè)的實(shí)施提供了有力保障。

[1] 趙愛(ài)紅.淺談板坯庫(kù)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(yáng)鋼鐵股份有限公司，河南 安陽(yáng) 455004

張濟(jì)濤，助理經(jīng)濟(jì)師，工作于安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)管理處。