張兆萍

（山鋼股份萊蕪分公司 寬厚板事業(yè)部，山東 萊蕪271104）

寬厚板熱送熱裝計劃的優(yōu)化與應(yīng)用

張兆萍

（山鋼股份萊蕪分公司 寬厚板事業(yè)部，山東 萊蕪271104）

萊鋼為提高寬厚板生產(chǎn)線的熱送熱裝效率，對煉鋼爐次計劃及軋制計劃進(jìn)行協(xié)調(diào)及組合，設(shè)計了系統(tǒng)優(yōu)化流程，構(gòu)建了熱送熱裝一體化的生產(chǎn)管理模式。2017年上半年熱送率已達(dá)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(chǎn)線是萊鋼新上的板材生產(chǎn)線，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足。2013年以前因煉鋼、軋鋼MES系統(tǒng)及計量信息傳輸?shù)葐栴}，導(dǎo)致熱送熱裝計劃無法實(shí)現(xiàn)。通過優(yōu)化熱送熱裝計劃，優(yōu)化煉鋼爐次計劃及軋制計劃的協(xié)調(diào)及組合，保證熱送熱裝順利進(jìn)行，提高熱送效率。截止2017年上半年熱送率已達(dá)到55.18%。

2 生產(chǎn)計劃優(yōu)化分析

2.1 煉鋼爐次優(yōu)化

爐次是指同時在一個轉(zhuǎn)爐內(nèi)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(yōu)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(guī)格差異最?。?］。

目前國內(nèi)一般的連鑄機(jī)在澆注過程中均不采用在線進(jìn)行調(diào)寬，在一個澆次內(nèi)板坯的寬度與厚度是固定的，而板坯的切割長度可以根據(jù)生產(chǎn)指令進(jìn)行在線調(diào)整。連鑄每澆次根據(jù)鋼種不同有最大、最小爐數(shù)限制。

鑄坯實(shí)物產(chǎn)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(jìn)行澆鑄計劃與軋制計劃的匹配，自動進(jìn)行各種規(guī)程的檢查，使出鋼、澆鑄、軋制三個計劃同時一次編成，從而實(shí)現(xiàn)了鋼水、板坯、厚板的生產(chǎn)在計劃時間上緊密而科學(xué)系統(tǒng)的銜接，以保證物流暢通，有力的支持板坯直接熱裝作業(yè)和各種復(fù)雜的物流坯料產(chǎn)出。建立MES系統(tǒng)與計重系統(tǒng)實(shí)時信息交互傳輸，實(shí)現(xiàn)熱送熱裝過程板坯單支遠(yuǎn)程計重。

連鑄板坯產(chǎn)出后通過輥道進(jìn)入厚板側(cè)，物料系統(tǒng)采集板坯來料信息，對作業(yè)計劃命令中的虛擬板坯進(jìn)行替換。當(dāng)進(jìn)行實(shí)物替換時，物料跟蹤模塊觸發(fā)作業(yè)計劃模塊，將物料相關(guān)的作業(yè)命令、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制、化學(xué)成分、重量信息等PDI信息下發(fā)到加熱爐及軋線L2系統(tǒng)，控制其生產(chǎn)。

2.2 軋制計劃優(yōu)化

軋制過程中，為保證鋼板的表面質(zhì)量，每軋制一定數(shù)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(xù)軋制不能超過一定長度；4）厚度、硬度變化要平穩(wěn)、不能反復(fù)跳躍［1］。

通常一個完整的軋制單元的軋件具有“雙梯形結(jié)構(gòu)”。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(jié)構(gòu)

圖2 一個軋制單元的厚度結(jié)構(gòu)

3 優(yōu)化措施

圖3 MES熱送熱裝總體架構(gòu)

優(yōu)化MES系統(tǒng)熱送熱裝計劃編制，能夠?qū)崿F(xiàn)煉鋼系統(tǒng)與軋鋼系統(tǒng)板坯信息同步功能。熱送熱裝過程中實(shí)現(xiàn)板坯單支遠(yuǎn)程計重、計量系統(tǒng)信息與MES系統(tǒng)的實(shí)時交互傳輸，確保各工序信息溝通的及時準(zhǔn)確，物料跟蹤清晰明確，從而加快生產(chǎn)節(jié)奏，降低能耗。

優(yōu)化系統(tǒng)基于三層架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，包括前臺，后臺，數(shù)據(jù)庫，采用中間件技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全可靠性。MES熱送熱裝總體架構(gòu)見圖3。

3.1 寬厚板MES系統(tǒng)熱送熱裝優(yōu)化流程設(shè)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(chǎn)過程，使軋制計劃和煉鋼計劃緊密結(jié)合。而普通冷裝計劃，煉鋼計劃和軋制計劃相對獨(dú)立。

3.2 熱送熱裝一體化的生產(chǎn)管理模式構(gòu)建

完善管理制度，強(qiáng)化生產(chǎn)管理部門的監(jiān)督、考核職能。優(yōu)化、完善MES系統(tǒng)中熱送熱裝計劃的編制程序，使其切近現(xiàn)場需求，實(shí)現(xiàn)了熱送熱裝一體化計劃編制功能。生產(chǎn)管理模式以合同為主線，貫穿煉鋼、連鑄、熱軋整個生產(chǎn)過程，協(xié)調(diào)好厚板、煉鋼、連鑄的三大相對獨(dú)立工序間的生產(chǎn)約束條件，通過高效管理，推行準(zhǔn)時化生產(chǎn)及高效率熱送熱裝的生產(chǎn)。

圖4 MES系統(tǒng)熱送熱裝流程

4 結(jié) 語

萊鋼寬厚板生產(chǎn)線通過優(yōu)化、完善MES系統(tǒng)中熱送熱裝計劃的編制程序，實(shí)現(xiàn)了熱送熱裝一體化的生產(chǎn)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(dá)到55.18%。

因此熱送熱裝計劃的優(yōu)化與應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)熱送熱裝的重要條件，既降低生產(chǎn)成本，又提高了生產(chǎn)效率，對鋼鐵企業(yè)的節(jié)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(yè)于山東省冶金工業(yè)學(xué)校軋鋼專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司寬厚板事業(yè)部工程師，從事軋鋼工藝技術(shù)工作。