唐钢二钢轧厂生产流程的计算机仿真

　　O 前言

　　在过去相当长的时期内，我国钢铁工业的发展基本上是以简单的产能扩张、基建投资为主，这在一定程度上造成我国许多钢厂整体结构混乱、生产率低、能耗高、成本较高、污染严重等缺点[1]。随着钢铁工业技术的不断发展，冶金单体技术13趋成熟，应从钢铁制造流程的结构优化着手，进一步提高生产水平，降低成本，增强竞争力。唐山钢铁股份有限公司二钢轧厂生产流程属于多转炉、多精炼、多连铸机和多轧线的复杂系统，生产组织难度大，生产计划经常无规则调整。同时由于现场生产的复杂性，需要进行更加有效的生产调度来弥补人工调度的局限性，因此应用计算机仿真技术进行流程优化就显得尤为重要。

　　1 目前生产流程

　　二钢轧厂主要生产棒线材。基本配置为55 t转炉4座(1# ～4# LD)，精炼炉(LF)2座，一机六流连铸机5台(1# ～3# CC，5 #CC，6# CC)，其中5# CC对应2# 棒材生产线，6# cc对应l# 棒材生产线。本文主要研究的流程为：LD一5# 和6# CC—l# 和2# 棒材生产线。棒线材对钢质量要求不高，不需要炉外精炼，LF目前主要用于事故钢水的离线处理。

　　唐钢现阶段的LD和CC之间不是一一对应的关系，其间的物流运行属于多层交叉物流，物流关系十分复杂，这对组织生产极为不利。图1为LD—CC(仅考虑两台CC)优化前的生产组织模式。

　　如图1所示，4座转炉都向5# ，6# CC提供钢水，调度人员全凭生产调度经验进行调度，这就造成现场生产组织比较混乱。

　　2 生产组织模式优化

　　为了解决上述问题，需根据“能耗最小、炉机匹配和连浇”原则对生产组织模式进行优化[2]。

　　(1)“能耗最小”原则

　　本文研究范围内的“能耗最小”原则主要指钢水在不同工位之间传搁的时间最短，从而使钢水温降最小。由于1# 和4# LD靠近5 #和6# CC，钢水传搁时问短，因此考虑以1# 和4 #LD向5 #和6# CC提供钢水为主，但是否可行还要参看其它原则。

　　(2)“炉机匹配”原则

　　“炉机匹配”原则要求炼钢工序和连铸工序之间确立明确的对应关系，对应关系根据转炉工序和连铸工序的生产能力和生产周期确立。表1列出了LD及CC的生产能力及生产周期。

　　从表1中可以看出转炉的生产能力低于连铸机的生产能力，虽然5# 和6# cc的作业率低于1# 和4# LD的作业率，LD和cc的年生产能力基本持平，但随着CC作业率的提高，尤其当CC无故障正常工作时，1# 和4# LD不能满足5 #和6# CC生产的需要;同时LD的生产周期高于CC的生产周期，因此“一炉对一机”的模式不能实现连浇。在综合考虑“一一对应”原则和二钢轧厂的实际生产情况后，提出了如图2所示的优化后的生产组织模式。