煉鋼物流系統(tǒng)爐機(jī)匹配規(guī)則(冶金2008-1、2班資料2011.4.11)_圖文

1、煉鋼物流系統(tǒng)爐機(jī)匹配規(guī)則1.轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工序產(chǎn)能和品種鋼鑄機(jī)配置煉鋼生產(chǎn)組織的核心是生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度。合理的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度是保證生產(chǎn)物流通暢、進(jìn)行資源合理配置與高效利用,提高設(shè)備利用率,進(jìn)而提升生產(chǎn)系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率,降低物耗、能耗及成木,增加企業(yè)盈利和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。鋼產(chǎn)量是衡量煉鋼廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于轉(zhuǎn)爐-LF-連鑄機(jī)流程,三個(gè)工序都有可能成為制約整個(gè)流程生產(chǎn)的瓶頸,決定流程的實(shí)際生產(chǎn)能力。瓶頸是企業(yè)在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程中現(xiàn)存的或潛伏的制約因素,是生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負(fù)荷的資源,而且在不同條件下,同一生產(chǎn)流程的瓶頸可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移,因此在市場(chǎng)需求允許的情況下,根據(jù)鋼鐵

2、冶金過(guò)程工程和煉鋼廠系統(tǒng)的運(yùn)行原則與調(diào)控策略等相關(guān)理論,充分發(fā)揮每個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)能力,首先應(yīng)該分析限制鋼廠年生產(chǎn)能力的因素.在解決了流程瓶頸的基礎(chǔ)上,還要解決好各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的銜接匹配的問(wèn)題。具體到BOFLFCCM流程,分析三者的實(shí)際生產(chǎn)能力,掌握流程的瓶頸并提出改進(jìn)建議。煉鋼廠生產(chǎn)能力的分析,就是對(duì)鋼鐵制造過(guò)程中物質(zhì)流的三個(gè)基本參數(shù)(時(shí)間、溫度和物質(zhì)量中的物質(zhì)量進(jìn)行分析,剖析轉(zhuǎn)爐、LF爐和連鑄機(jī)生產(chǎn)過(guò)程,并進(jìn)行協(xié)調(diào)匹配研究,以提升整個(gè)流程的產(chǎn)能。煉鋼內(nèi)部能力匹配這里應(yīng)考慮煉鋼、熱軋和冷軋各工序內(nèi)部的能力匹配關(guān)系。煉鋼工序主要包括冶煉、精煉和連鑄工段:冶煉和精煉以爐為單位、連鑄以澆次為單位分別進(jìn)行

3、連續(xù)生產(chǎn),連鑄的澆次與澆次間隔為3050m in;為保證連鑄的連續(xù)生產(chǎn),這3個(gè)工段的時(shí)間需滿(mǎn)足精煉周期<冶煉周期澆注時(shí)間,對(duì)1爐鋼是這樣要求,對(duì)1個(gè)澆次也是這樣要求。精煉在冶煉和連鑄之間起到緩沖和協(xié)調(diào)作用,因此3個(gè)工段中要求精煉周期最短,為避免連鑄等待鋼水則須冶煉周期小于或等于澆注時(shí)間。因此,煉鋼工序內(nèi)部的能力匹配關(guān)系為:精煉能力>冶煉能力>連鑄能力,其匹配程度與連鑄產(chǎn)能擴(kuò)展能力有關(guān)。連鑄產(chǎn)能擴(kuò)展能力強(qiáng),則煉鋼工序內(nèi)部之間是一種寬松型能力匹配;連鑄擴(kuò)展能力弱,則煉鋼內(nèi)部之間是一種緊湊型能力匹配,以確保在連鑄產(chǎn)能擴(kuò)展后煉鋼內(nèi)部仍能滿(mǎn)足能力匹配關(guān)系。實(shí)際生產(chǎn)中影響各工段生產(chǎn)能力的

4、因數(shù)各不相同。由于不同鋼種的冶煉周期變動(dòng)不大,冶煉能力主要受轉(zhuǎn)爐作業(yè)率的影響,而鐵水量是影響轉(zhuǎn)爐作業(yè)率的重要因素,因此,轉(zhuǎn)爐的實(shí)際冶煉能力主要受鐵水量的影響;澆注時(shí)間受到鋼種、規(guī)格和工藝的影響,因此,不同爐次間澆注時(shí)間波動(dòng)大,連鑄生產(chǎn)能力在正常情況下主要受連鑄工藝和生產(chǎn)組織的影響;精煉周期主要與精煉方式和鋼種有關(guān),爐次間的精煉周期波動(dòng)大,實(shí)際精煉能力主要受生產(chǎn)組織的影響。2.煉鋼爐、鋼水精煉裝置和連鑄機(jī)的合理匹配原則在已定的條件下所提供的鋼水,除了達(dá)到最終產(chǎn)品的化學(xué)成分要求外,最重要的是能按要求的時(shí)間、溫度和數(shù)量及時(shí)地送到連鑄機(jī)上。連鑄機(jī)的機(jī)型、連鑄坯的尺寸、斷面等主要由產(chǎn)品品種、質(zhì)量和軋機(jī)等

5、條件決定。實(shí)際上冶煉與連鑄之間的配合調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,有許多種不同的情況,如冶煉周期大于或小于連鑄機(jī)的澆鑄周期、冶煉設(shè)備和連鑄機(jī)之間有無(wú)緩沖裝置、冶煉裝置和連鑄機(jī)所配置的數(shù)量不同等。這些使配合調(diào)度多種多樣,在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)要通過(guò)做調(diào)度圖表考慮各種情況合理安排,盡量減少等鋼液或鋼液等連鑄機(jī)的時(shí)間。作業(yè)時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)要盡量做到:連鑄機(jī)的澆注時(shí)間與冶煉、精煉的冶煉周期保持同步;連鑄機(jī)的準(zhǔn)備時(shí)間應(yīng)小于冶煉、精煉的冶煉周期;當(dāng)冶煉周期和澆注周期配合有困難時(shí)要考慮增加鋼包爐(LF來(lái)調(diào)節(jié)。對(duì)于大容量的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間來(lái)說(shuō),同一套設(shè)備由于冶煉的鋼種不同或產(chǎn)品的質(zhì)量要求不同以及鑄坯斷面尺寸、拉速的改變,澆鑄周

6、期會(huì)有很大的差別。冶煉和連鑄之間的時(shí)間匹配要困難得多,再加上從經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約生產(chǎn)成本方面的考慮,一座生產(chǎn)的大轉(zhuǎn)爐常配備兩套以上不同功能、不同作用的精煉設(shè)備及相應(yīng)的多臺(tái)連鑄機(jī)。生產(chǎn)中,當(dāng)某些品種的精煉周期和澆鑄周期過(guò)長(zhǎng)時(shí),就采用相對(duì)于煉鋼爐雙周期的操作制度。這樣雖然建設(shè)投資增加了,但對(duì)于車(chē)間的長(zhǎng)期生產(chǎn)來(lái)說(shuō)提高了車(chē)間大多數(shù)設(shè)備的作業(yè)率,降低了某些品種的生產(chǎn)成本,總的來(lái)說(shuō)還是合理的、經(jīng)濟(jì)的。甘特圖(生產(chǎn)進(jìn)度線條圖 甘特圖能直觀地反映任務(wù)工期、進(jìn)度、邏輯關(guān)系以及關(guān)鍵路徑,是一種有效的項(xiàng)目進(jìn)度管理工具。 生產(chǎn)計(jì)劃甘特圖3.什么是煉鋼物流“一對(duì)一”的單通道設(shè)備匹配模式?有何特點(diǎn)?1模式:當(dāng)前一些電爐和轉(zhuǎn)爐

7、煉鋼廠采用了一對(duì)一的單通道設(shè)備配置模式,即:1座冶煉爐+1套精煉設(shè)備+1臺(tái)連鑄機(jī),用該模式專(zhuān)業(yè)化地生產(chǎn)一種類(lèi)型的產(chǎn)品。2原則:這種配置較易做到前后工序設(shè)備容量相同,生產(chǎn)能力一致;在空間布置上,緊湊,物流順行、不干擾;在操作周期上,通過(guò)合理分擔(dān)各工序的任務(wù)和目標(biāo)及適當(dāng)?shù)剡x擇有關(guān)設(shè)備的參數(shù),做到時(shí)間相近或一致。3特點(diǎn):在一對(duì)一的情況下,鋼水的精煉周期和一爐鋼水的澆鑄周期,一般都應(yīng)該略短于冶煉爐的生產(chǎn)周期,才有可能長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)生產(chǎn)。采用這種模式:車(chē)間的生產(chǎn)容易組織協(xié)調(diào),設(shè)備能達(dá)到最高的生產(chǎn)速率和最高的作業(yè)率,能得到好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效益。這種設(shè)備匹配的車(chē)間單位生產(chǎn)能力的投資同比也最省。4.煉鋼精煉連

8、鑄生產(chǎn)系統(tǒng)的組成煉鋼、爐外精煉和連鑄是冶金企業(yè)三個(gè)關(guān)鍵的生產(chǎn)工序,這三個(gè)工序能否協(xié)調(diào)生產(chǎn)是反映企業(yè)生產(chǎn)水平和管理水平的重要標(biāo)志。如何根據(jù)企業(yè)的設(shè)備狀況、工藝條件和生產(chǎn)實(shí)際組織好這三個(gè)工序的生產(chǎn),制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃,一直是冶金企業(yè)急待解決的向題。以寶鋼為例,其煉鋼精煉連鑄生產(chǎn)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)爐、運(yùn)輸工具(天車(chē)、過(guò)跨小車(chē)等、精煉設(shè)備(RH,CAS,KIP,KST、模鑄設(shè)備和連鑄設(shè)備,這些設(shè)備的平面布置情況參見(jiàn)圖1。 該系統(tǒng)的主要設(shè)備參數(shù)如下:受鐵坑兩個(gè),旁邊可停4個(gè)鐵水罐車(chē),每個(gè)罐車(chē)可裝鐵水280t 360t,受鐵后用天車(chē)將裝有鐵水的鐵水包送至轉(zhuǎn)爐;300t轉(zhuǎn)爐3座,寶鋼轉(zhuǎn)爐噸位大、技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)周期短

9、、鋼水質(zhì)量高;轉(zhuǎn)爐下有3個(gè)鋼包臺(tái)車(chē),負(fù)責(zé)將出鋼后的鋼水包送到指定的跨;有多種精煉設(shè)備,包括真空脫氣RH 1臺(tái),脫硫KIP 1臺(tái)、脫氧和合金化CAS 2臺(tái)、噴粉設(shè)備KST 1臺(tái),這些精煉設(shè)備中用得最多的是CAS;天車(chē)7臺(tái),其中原料裝入跨2臺(tái),各鑄鋼跨S臺(tái);過(guò)跨小車(chē)4臺(tái);連鑄機(jī)2臺(tái),還有相應(yīng)的模鑄設(shè)備。寶鋼從煉鋼到連鑄的生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖2。 從圖1和圖2可以看到,該生產(chǎn)系統(tǒng)包含的設(shè)備種類(lèi)多、工藝路線比較復(fù)雜,由于工序間傳遞的是高溫鋼水,連鑄工序?qū)沧撍臏囟扔休^嚴(yán)格的要求,因此鋼水包作為各工序的運(yùn)輸和處理對(duì)象,必須在很短的時(shí)間內(nèi),按指定的工藝路徑順序通過(guò)各種處理設(shè)備,不允許出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間地間斷,也不

10、可能在某一設(shè)備前鋼水包長(zhǎng)時(shí)間地排隊(duì)等待。由于煉鋼、精煉和連鑄的工序處理時(shí)間以及工序間的傳擱時(shí)間有差異,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,必然會(huì)出現(xiàn)設(shè)備空閑等待鋼水包或設(shè)備忙而使鋼水包排隊(duì)等待處理的現(xiàn)象,例如連鑄機(jī)開(kāi)澆時(shí)間延遲或因設(shè)備原因拉速減小使得后續(xù)鋼水包在連鑄工序前形成等待隊(duì)列;又如,由于煉鋼出鋼時(shí)間延遲或精煉處理時(shí)間延長(zhǎng)使得連鑄機(jī)不得不減小拉速等待鋼水包的到達(dá)。從生產(chǎn)的角度看,這種工序之間不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象是不可避免的,但是為了提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,這種現(xiàn)象應(yīng)該盡可能減少。為此,一方面應(yīng)提高現(xiàn)場(chǎng)人員的操作和調(diào)度水平,另一方面還應(yīng)對(duì)連鑄生產(chǎn)計(jì)劃的合理編排加以研究。煉鋼精煉連鑄可以認(rèn)為是一個(gè)多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)服務(wù)系統(tǒng),

11、服務(wù)對(duì)象是鋼水包,服務(wù)臺(tái)是各種處理設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備,隨著時(shí)間步進(jìn),各服務(wù)對(duì)象依次通過(guò)各服務(wù)臺(tái)并得到服務(wù)。評(píng)價(jià)這個(gè)系統(tǒng)的主要指標(biāo)是在不違反操作規(guī)程的前提下,各服務(wù)對(duì)象排隊(duì)等待的時(shí)間越少越好。而生產(chǎn)計(jì)劃編排是否合理會(huì)直接影響到上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),因此在一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃排定之后,應(yīng)該對(duì)它的合理性進(jìn)行檢驗(yàn),然后再下達(dá)到各工序去執(zhí)行,目前最有效的檢驗(yàn)手段是運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬方法,將實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)抽象為一個(gè)模擬模型,將排定的計(jì)劃在該模型上試運(yùn)行,同時(shí)統(tǒng)計(jì)各種有關(guān)運(yùn)行結(jié)果,通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析來(lái)評(píng)價(jià)該計(jì)劃是否可行和是否合理。模擬結(jié)果分析1系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)前文已經(jīng)提到,對(duì)于煉鋼-精煉連鑄生產(chǎn)系統(tǒng),保持各工序和設(shè)備之間的良好的銜接和匹

12、配,不阻塞,不斷流是評(píng)價(jià)該系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程是否良好的重要指標(biāo),也是評(píng)估生產(chǎn)計(jì)劃編排是否合理的主要標(biāo)準(zhǔn)之一,在模擬模型中,具體的量化指標(biāo)有:因轉(zhuǎn)爐提前出鋼使鋼水包在精煉設(shè)備前排隊(duì)等待的時(shí)間,以最常用的精煉設(shè)備CAS為例.這個(gè)時(shí)間用CAS WAIT表示;因轉(zhuǎn)爐延遲出鋼使精煉設(shè)備出現(xiàn)空閑,等待處理鋼水包的時(shí)間用CASLATE表示;因精煉設(shè)備提前完成對(duì)鋼水包的處理,使鋼包在連鑄設(shè)備前排隊(duì)等待的時(shí)間用CCWAIT表示;因精煉設(shè)備延遲完成對(duì)鋼包的處理而造成連鑄設(shè)備等待鋼水包的時(shí)間用CCLA TE表示。2結(jié)果分析連鑄工序是模擬系統(tǒng)的終端,在冶金企業(yè)中該工序也是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的核心,本文把考查不同的連鑄生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)模

13、擬系統(tǒng)的影響作為研究的重點(diǎn)。一個(gè)連鑄生產(chǎn)計(jì)劃按其生產(chǎn)鑄坯的鋼種及寬度的不同劃分為不同的組,每一組稱(chēng)為一個(gè)CAST,每一個(gè)CAST由數(shù)爐組成,每一爐為轉(zhuǎn)爐一次的出鋼量,以HEAT表示。一般講一個(gè)連鑄計(jì)劃中包含的CAST數(shù)和HEAT數(shù)越多,表明連鑄連續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)量越高,但由于工藝和設(shè)備條件的限制,CAST和HEAT數(shù)只能保持在某個(gè)范圍內(nèi)。另一方面,由于煉鋼、精煉、連鑄等工序處理時(shí)間有差異,一般煉鋼的出鋼速度高于連鑄的澆注速度,盡管有模鑄調(diào)節(jié)這兩個(gè)工序生產(chǎn)節(jié)奏的差異,但長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)生產(chǎn)也會(huì)將這種差異累積放大,給生產(chǎn)組織帶來(lái)很大的困難,因此有必要尋找一個(gè)平衡點(diǎn),在滿(mǎn)足三個(gè)工序生產(chǎn)協(xié)調(diào)的前提下,

14、找出較為理想的LAST數(shù)和HEAT數(shù)。爐數(shù)HEAT對(duì)計(jì)劃執(zhí)行的影響首先分析當(dāng)一個(gè)CAST中分別包含三爐、四爐和五爐時(shí),系統(tǒng)的四個(gè)時(shí)間評(píng)價(jià)參數(shù)CASWAIT,CAS LA TE,CCWAIT和CCLATE的變化情況,利用模擬系統(tǒng)對(duì)各種情況分別模擬運(yùn)行20次,得到的結(jié)果參見(jiàn)圖16至圖19。由模擬結(jié)果可以看出,CASWAIT和CASLATE隨爐數(shù)的增加略有上升,但變化不大,這主要是寶鋼CAS精煉設(shè)備有兩臺(tái),且處理能力很高,在通常情況下鋼包在這個(gè)工序出現(xiàn)阻塞和延遲的情況較少,另外RH精煉設(shè)備還可在特殊情況下替代CAS,從模擬結(jié)果看,CASWAIT和CASLATE的值不超過(guò)1分鐘。CCWAIT隨爐數(shù)的增

15、加有明顯的降低,而CCLATE則隨著爐數(shù)的增加大幅度上升。這表明,隨著一個(gè)CAST中爐數(shù)的增加,鋼包在連鑄機(jī)前排隊(duì)等待的可能性會(huì)減小,而連鑄因鋼包不能及時(shí)到達(dá)而延遲開(kāi)工或降低拉速的可能性增加,因?yàn)殇摪谶B鑄前允許等待的時(shí)間與鋼水的溫降有直接關(guān)系,如果鋼包等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則鋼包必須返回CAS進(jìn)行升溫處理.這樣就會(huì)打亂連鑄計(jì)劃排定的生產(chǎn)順序,造成的后果是比較嚴(yán)重的。相反,由于連鑄機(jī)可以通過(guò)調(diào)節(jié)拉坯速度來(lái)緩沖由于鋼包不能及時(shí)到達(dá)連鑄工序而出現(xiàn)的延遲澆鑄,只要延遲澆鑄時(shí)間不是過(guò)長(zhǎng),則不會(huì)對(duì)連鑄計(jì)劃和執(zhí)行造成大的影響,根據(jù)上述分析,在排連鑄計(jì)劃時(shí),只要滿(mǎn)足CCLATE的值小于允許的連鑄延遲澆鑄時(shí)間,應(yīng)盡可

16、能增加一個(gè)CAST中的HEAT 數(shù)。CAST數(shù)對(duì)計(jì)劃執(zhí)行的影響分別設(shè)一個(gè)連鑄計(jì)劃中包含的CAST數(shù)為1、2、3,考察系統(tǒng)的四個(gè)時(shí)間評(píng)價(jià)參數(shù)的變化情況,對(duì)每一個(gè)包含不同CAST數(shù)的連鑄計(jì)劃模擬運(yùn)行20次,模擬結(jié)果參見(jiàn)圖20到圖23。從模擬結(jié)果可以看出,CASW AIT受CAST數(shù)變化的影響很小,而CASLATE則隨著CAST數(shù)的增加有明顯增大的趨勢(shì)。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)爐在改煉不同的鋼種時(shí),處理時(shí)向會(huì)比煉同一鋼種的時(shí)間長(zhǎng)一些,就有可能出現(xiàn)由于鋼水不能按計(jì)劃時(shí)間出鋼,造成CAS精煉設(shè)備空閑,具體反應(yīng)為CASLATE值增加。此外,CASW AIT和CASLATE兩個(gè)時(shí)間參數(shù)隨著CAST數(shù)的增加,變化趨勢(shì)正好相

17、反。從兼顧各個(gè)方面使整體最優(yōu)的原則出發(fā),連鑄計(jì)劃能最為平穩(wěn)運(yùn)行的CAST數(shù)為2。5.煉鋼連鑄熱軋一體化集成調(diào)度管理規(guī)則為了降低因燃料價(jià)格上漲而引起的燃料費(fèi)用的增加,世界各國(guó)的鋼鐵企業(yè)都進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的改造、生產(chǎn)技術(shù)的革新。為節(jié)省能源,提高產(chǎn)品的竟?fàn)幜?鋼鐵生產(chǎn)工藝有兩種質(zhì)的飛躍,一個(gè)是連鑄技術(shù)取代傳統(tǒng)的模鑄技術(shù);另一個(gè)為煉鋼一連鑄一熱軋一體化工藝將連鑄與熱軋同期化進(jìn)行生產(chǎn)的一體化技術(shù)。特別是日本木在這方面的工作尤為突出,使日本鋼鐵工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平躍居世界領(lǐng)先地位。煉鋼連鑄熱軋一體化生產(chǎn)管理具有節(jié)能、提高金屬收得率和降低工序中間等待時(shí)間、縮短生產(chǎn)周期等特點(diǎn),是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理的重要發(fā)展趨勢(shì)

18、。文獻(xiàn)1, 2對(duì)冷裝(非一體化的生產(chǎn)管理方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究,因熱裝熱送(一體化的生產(chǎn)和管理與傳統(tǒng)的冷裝工藝之間存在較大差別,因此需要對(duì)一體化的生產(chǎn)調(diào)度管理進(jìn)行綜述,指出國(guó)內(nèi)外此問(wèn)題的研究現(xiàn)狀,并分析存在問(wèn)題,明確發(fā)展方向。一體化工藝的構(gòu)成及直接化的技術(shù)課題1煉鋼一連鑄一熱軋的一體化工藝一般有4種形式(見(jiàn)圖1連鑄熱軋一體化計(jì)劃:關(guān)鍵是制訂煉鋼的出鋼、精煉、澆鑄及熱軋軋制一體化生產(chǎn)的“火車(chē)時(shí)刻表”,使物流按“時(shí)刻表”移動(dòng); 高爐-轉(zhuǎn)爐-軋鋼生產(chǎn)流程的演進(jìn) 2煉鋼熱軋直接化的技術(shù)課題根據(jù)連鑄機(jī)供給熱軋鑄坯的方式和溫度的不同,將連鑄與熱軋工藝之間的連接方式分成幾個(gè)方面。(1 CC-CCR 連鑄一冷坯裝

19、爐軋制,簡(jiǎn)稱(chēng)冷裝。對(duì)于特殊鋼連鑄坯有的因鋼種、技術(shù)等要求,必須進(jìn)行緩冷,根據(jù)軋制計(jì)劃,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再由板坯垛吊至爐前軌道,裝爐加熱。一般裝爐溫度低于400。(2 CC-HCR 連鑄一熱坯裝爐軋制,裝爐溫度一般為400700,可稱(chēng)為溫裝。當(dāng)連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與熱軋軋制計(jì)劃的銜接上存在一段時(shí)間差時(shí),高溫連鑄坯也無(wú)法直接裝入加熱爐。為了減少熱能損失,可以將熱坯放到保溫坑中存放一段時(shí)間,需要時(shí)再吊出裝爐,這樣既使熱能得到保存,又在時(shí)間上得以緩沖。目前這種方式占有很大的比重。(3 CC-DHCR 連鑄一直接熱坯裝爐軋制,裝爐溫度都在7001000,簡(jiǎn)稱(chēng)熱裝。由于是通過(guò)輸送輥道將連鑄過(guò)來(lái)的高溫坯直接送入加熱爐,

20、裝爐溫度都在700以上。這是目前連鑄與熱軋間的最佳銜接方式。(4 CC-HDR 連鑄一直接熱軋,當(dāng)連鑄機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高溫鑄造時(shí),在板坯運(yùn)輸過(guò)程中采取必要的保溫措施,針對(duì)板坯邊角部溫降大等問(wèn)題采取邊部加熱等措施,就可以達(dá)到軋制溫度(11501200,鑄坯不經(jīng)加熱爐而直接送上軋線。顯然這是最為理想的工藝路線,但它對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都提出十分嚴(yán)格的要求。包括板帶自由軋制工藝的實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行直接化的首要條件是煉鋼車(chē)間供給連鑄車(chē)間高純凈的鋼水,其工藝包括爐外精煉、二次精煉等。特別是對(duì)于特種鋼來(lái)說(shuō),二次精煉要求更嚴(yán)格。把直接化分成3個(gè)水平,作為直接化的必要技術(shù)課題是:無(wú)缺陷板坯制造技術(shù);板坯溫度的保證技術(shù);煉鋼熱軋直送率

21、提高技術(shù)。HCR,DHCR, HDR必須考慮的共同技術(shù)是無(wú)缺陷板坯的制造技術(shù),這是當(dāng)中的第一步。6.煉鋼廠的物流管制技術(shù)煉鋼廠的物流管制技術(shù)是全面研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)流程的物流運(yùn)行規(guī)律,理順該系統(tǒng)內(nèi)物態(tài)轉(zhuǎn)變、物性控制與物流管制之間的關(guān)系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物流的通暢與煉鋼廠的整體優(yōu)化,最終建立煉鋼廠生產(chǎn)流程的物流調(diào)控系統(tǒng)。廣鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼廠有3座8t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐,2臺(tái)3機(jī)3流R6m連鑄機(jī),鑄坯斷面均為150mm方坯(其中1號(hào)連鑄機(jī)是高效連鑄攻關(guān)鑄機(jī),精煉采用爐后在線吹氬和喂線的方式,鋼包公稱(chēng)容量為15t,是典型的煉鋼爐外處理連鑄三位一體的小轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程。煉鋼廠物流管制技術(shù)包括以下內(nèi)容。1煉鋼廠生產(chǎn)流程的時(shí)

22、間因素、溫度因素及物質(zhì)量因素解析時(shí)間、溫度和物質(zhì)量(重量、流量是鋼鐵制造流程多維物流管制的3個(gè)基本變量(基本參數(shù)。這些基本變量(參數(shù)的特點(diǎn)是以同一形式、同一單位貫穿于鋼鐵制造流程的始末,并且往往直接關(guān)聯(lián)到產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等重要生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從3個(gè)基本參數(shù)出發(fā),對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)流程中鐵水供應(yīng)工序、煉鋼工序、二次冶金(精煉工序、連鑄工序、工序間銜接環(huán)節(jié)的時(shí)間因素、溫度因素及物質(zhì)量因素進(jìn)行系統(tǒng)的解析,在實(shí)測(cè)鋼廠系統(tǒng)大量工藝和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行分析并綜合集成得出煉鋼廠的物流運(yùn)規(guī)律。(1時(shí)間參數(shù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)有:煉鋼工序。爐號(hào):加廢鋼開(kāi)始時(shí)刻加廢鋼結(jié)束時(shí)刻兌鐵水開(kāi)始時(shí)刻兌鐵水停止時(shí)刻開(kāi)吹時(shí)刻停

23、吹時(shí)刻測(cè)溫時(shí)刻補(bǔ)吹時(shí)間打開(kāi)出鋼口時(shí)間出鋼開(kāi)始時(shí)刻加合金開(kāi)始時(shí)刻加合金停止時(shí)刻出鋼結(jié)束時(shí)刻濺渣護(hù)爐開(kāi)始時(shí)刻濺渣護(hù)爐停止時(shí)刻倒渣時(shí)間、堵出鋼口時(shí)間。爐后吹氬工位。爐號(hào):到氬站時(shí)刻開(kāi)始下氬槍(頂吹氬時(shí)刻吹氬開(kāi)始時(shí)刻吹氬結(jié)束時(shí)刻提槍時(shí)刻測(cè)溫時(shí)刻離開(kāi)操作工位時(shí)刻開(kāi)始等待天車(chē)吊運(yùn)時(shí)刻天車(chē)到達(dá)時(shí)刻天車(chē)離開(kāi)時(shí)刻。精煉(喂絲/吹氫工位。爐號(hào):天車(chē)到達(dá)鋼包(過(guò)跨車(chē)時(shí)刻過(guò)跨車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)刻停止時(shí)刻開(kāi)始精煉時(shí)刻精煉結(jié)束時(shí)刻開(kāi)始吹氬時(shí)刻結(jié)束吹氬時(shí)刻測(cè)溫時(shí)刻開(kāi)出操作工位時(shí)刻開(kāi)始等待天車(chē)吊運(yùn)時(shí)刻天車(chē)到達(dá)時(shí)刻天車(chē)離開(kāi)時(shí)刻去向;連鑄工序。爐號(hào):天車(chē)到達(dá)回轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)刻回轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)動(dòng)時(shí)刻回轉(zhuǎn)臺(tái)停止時(shí)刻鋼包開(kāi)澆時(shí)刻中間包第一次測(cè)溫時(shí)刻第二次測(cè)溫時(shí)

24、刻第三次測(cè)溫時(shí)刻鋼包停澆時(shí)刻回轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)動(dòng)時(shí)刻回轉(zhuǎn)臺(tái)停止時(shí)刻鋼包離臺(tái)時(shí)刻。溫度參數(shù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)有:轉(zhuǎn)爐停吹后溫度爐內(nèi)溫度出鋼畢溫度氬后溫度精煉畢溫度連鑄平臺(tái)溫度開(kāi)澆溫度。澆鑄過(guò)程中間包3次測(cè)溫溫度等。(3物質(zhì)量參數(shù)的分析統(tǒng)計(jì)項(xiàng)有:鋼鐵料、輔料、合金料、流程能耗和耐火材料等。圖1所示廣鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過(guò)程的時(shí)間/溫度解析結(jié)果。 7.鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)要了解鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)物流管理的要點(diǎn),首先要搞清楚鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)?，F(xiàn)代大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的工廠布置都是按鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程來(lái)設(shè)置的,一般的生產(chǎn)流程,如圖1所示。如圖1所示,從工藝流程上看,鋼鐵企業(yè)屬于典型的、流程型的生產(chǎn)類(lèi)型制造企業(yè),因此只有大量大批的生

25、產(chǎn)才能使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著客戶(hù)需求的日趨多層次、多樣化、個(gè)性化致使對(duì)產(chǎn)品的要求己是多品種、小批量,要解決大量大批生產(chǎn)與需求要求多品種、小批量的尖銳矛盾,有必要對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行細(xì)分。 按照鋼鐵企業(yè)各工序的工藝特點(diǎn)和管理特點(diǎn),可將鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程分為兩大部分,見(jiàn)圖1中的虛框1和虛框2。虛框1是高爐冶煉區(qū)。生產(chǎn)任務(wù)是向下道的煉鋼工序提供合格的鐵水。由于高爐煉鐵所固有的工藝特性,并且追求的是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和低成本,因此,高爐煉鐵是按標(biāo)準(zhǔn)鐵水成分生產(chǎn)單一的產(chǎn)品,這一生產(chǎn)過(guò)程屬于典型的連續(xù)的流程型生產(chǎn)類(lèi)型。虛框2是煉鋼、軋鋼、成品生產(chǎn)區(qū)。合格的鋼鐵產(chǎn)品包括內(nèi)在質(zhì)量(理化性能和外在質(zhì)量(表

26、面及外觀,內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵部分是由煉鋼工序決定的(化學(xué)成分,產(chǎn)品的其他質(zhì)量屬性是在軋鋼和再處理工序形成的。因此,要生產(chǎn)滿(mǎn)足客戶(hù)需求的鋼鐵產(chǎn)品,煉鋼及以后的各道工序必須采用按客戶(hù)訂單組織生產(chǎn)的方式,也可部分依對(duì)市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)以存貨生產(chǎn)方式組織生產(chǎn)?？梢詫撹F企業(yè)生產(chǎn)物流的管理模式分為兩種類(lèi)型,即一種是以高爐煉鐵區(qū)域的面向生產(chǎn)流程的物流管理;另一種是從煉鋼開(kāi)始到成品發(fā)貨為止的面向訂單的物流管理,它采用面向生產(chǎn)流程與主業(yè)務(wù)流程相結(jié)合的物流管理模式。8.鋼鐵企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)特點(diǎn)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)是典型的流程性生產(chǎn),包括礦山、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等生產(chǎn)工序環(huán)節(jié),構(gòu)成了鋼鐵生產(chǎn)主流程的化學(xué)和物理過(guò)程。這

27、一過(guò)程包含物態(tài)轉(zhuǎn)變和物性轉(zhuǎn)變的工藝過(guò)程,同時(shí)包含多維物流的控制過(guò)程。其制造流程長(zhǎng),工序多,在制品需高溫處理,在流程中,形狀會(huì)出現(xiàn)顯著的物理和化學(xué)變化。流程中的物料流是時(shí)間、物料、能量、質(zhì)量和信息五大因素的載體。 鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)屬于流程式生產(chǎn),主要技術(shù)特點(diǎn)是:產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜;上下工序之間是緊密配合的聯(lián)合作業(yè),相互依賴(lài)關(guān)系十分密切;生產(chǎn)過(guò)程中原料、半成品、成品的數(shù)量多,且相當(dāng)部分是在高溫或液態(tài)下周轉(zhuǎn),廠內(nèi)外的運(yùn)輸量大。鋼廠的特點(diǎn):資源密集、能耗密集:在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi),每噸鋼將消耗0.60.8t標(biāo)煤、1.501.55t鐵礦石、28t 新水;生產(chǎn)規(guī)模大、物流吞吐大:制造流程工序多、結(jié)構(gòu)

28、復(fù)雜;制造流程中伴隨著大量物質(zhì)和能量排放,并形成了復(fù)雜的環(huán)境界面。一個(gè)典型鋼鐵生產(chǎn)工藝流程如圖所示。 由圖可見(jiàn),鋼鐵企業(yè)物流是多段生產(chǎn)、多段運(yùn)輸、多段存儲(chǔ)的大型生產(chǎn)和管理模式,物流種類(lèi)多、工序多、形式不一,且有各種原料。在制品和產(chǎn)成品中包括:鐵礦石、粉礦、原煤、生鐵、廢鋼、鋼水、鋼坯和鋼卷等。一般鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程會(huì)因設(shè)備情況、質(zhì)量要求、產(chǎn)品品種的不同而使所用的原料、方法、加工工序不同。對(duì)煉鐵而言,其原料可能是鐵礦石,經(jīng)過(guò)(或不經(jīng)過(guò)鐵水預(yù)處理進(jìn)入轉(zhuǎn)爐,也可能是廢鋼直接進(jìn)入電爐;對(duì)煉鋼而言,有可能經(jīng)過(guò)二次精煉或三次精煉;軋制成材的工序更是多種多樣。這些只是工藝上的不同,更關(guān)鍵的在于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中所使用

29、的大都是大型設(shè)備,成本高,操作復(fù)雜,作業(yè)的連續(xù)性強(qiáng),工序連接緊密,對(duì)時(shí)間和溫度要求條件。它們之間不僅存在時(shí)間平衡和溫度平衡問(wèn)題,而且存在資源能力和物流平衡問(wèn)題。因此,如何實(shí)現(xiàn)多生產(chǎn)工序和環(huán)節(jié)中的物流優(yōu)化,是鋼鐵企業(yè)的一個(gè)重要課題。9.鋼鐵制造流程的過(guò)程特征從鋼鐵制造流程的結(jié)構(gòu)演進(jìn)(圖4可見(jiàn),在連鑄(凝固之前的工序是不斷解析優(yōu)化的趨向,工序數(shù)目日趨增加,工序功能日益簡(jiǎn)化集中,但效率更高、時(shí)間節(jié)奏更快;而連鑄之后的工序則越來(lái)越簡(jiǎn)化集成、緊湊連續(xù)。簡(jiǎn)要的描述鋼鐵制造流程的變化導(dǎo)致了一代又一代的鋼廠模式的演進(jìn),但是冶金流程中物態(tài)轉(zhuǎn)變、物性控制的一些本質(zhì)特征并無(wú)重大的變化,鋼廠的生產(chǎn)流程總是由化學(xué)冶金過(guò)程和物理冶金過(guò)程構(gòu)成。化學(xué)冶金過(guò)程;主要是體現(xiàn)物質(zhì)組成、溫度、時(shí)間之間的關(guān)系;物理冶金過(guò)程:主要是體現(xiàn)形變、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、溫度、時(shí)間之間的關(guān)系。物態(tài)轉(zhuǎn)變、物性控制和物流控制的結(jié)合多維物流系統(tǒng)鋼鐵工業(yè)屬于流程制造業(yè)。從根本上看,鋼鐵制造過(guò)程的本質(zhì)是集物質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變,物質(zhì)性質(zhì)控制,物質(zhì)流管制于一體的生產(chǎn)制造體系,實(shí)際上是一種多維的過(guò)程物質(zhì)流管制系統(tǒng)。這一復(fù)雜的流程系統(tǒng)可通過(guò)綜合調(diào)控過(guò)程中物質(zhì)流的基本參數(shù)(如物質(zhì)量、時(shí)間、溫度等來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程物流的銜接、匹配、連續(xù)和穩(wěn)定。 從工藝上看,鋼廠的生產(chǎn)流程