炼钢-连铸区段多工序运行协同控制分析

炼钢-连铸区段多工序运行协同控制分析

卫正,李健,普超旭

陕西龙门钢铁有限责任公司，陕西 渭南 715405

摘要：随着社会的不断发展，科技的不断进步，智能化已经成为当今时代发展的一个主流课题，在这样的形势下，国内的钢铁行业也开始不断的进行智能化建设与发展，也成为这一行业发展的一个趋势。我国钢铁行业的发展速度是很快的，已经体现在多个方面。首先就是其炼钢工艺技术以及设备配置水平都在快速的提升，车间冶炼设备越来越完善功能更加强大，原本的车间布局也变得更加复杂，不过这也在一定程度上增加了生产调度的难度；同时，因为订单越来越多样化，也给钢厂的生产组织带来了很大的压力，所以企业必须要加强对于冶金流程工程学的研究。

关键词：炼钢；连铸；多工序运行；协同控制；研究分析

引言

在现代化社会环境下，国内钢铁发展智能化的程度越来越高。连铸区段是钢铁生产非常重要的一个环节，对于该区段的多工序运行协调控制分析技术进行研究，能够对传统的工序进行优化，能够有更好的生产效果，比如说对于工序功能的结合解析以及对于流程工序的集合重构等。所以我们应该加强对于钢包运行控制和过程热状态监测的研究，探索一条更加科学的对炼钢厂的多工序协同运行水平进行量化评价的方式方法，并为其设计与之相匹配的模式。文中对进行工序界面技术协同的意义进行了分析，并提出了具体的协同方案以及机制。

1 多工序运行协同控制概述

按照当前的市场情况来说，国内的钢铁企业的订单大多质量要求高，节奏要求快，规格多，批量小，还有品种多的问题，这就导致他们的车间布置会很复杂，很难比较合理，这就会对生产计划调度造成很大的影响，容易出现生产扰动，无法保证多工序运行良好的协同性，这对生产来说是有着很大的不利影响的。

2钢包运行过程热状态监测

2.1研究方式

有关的研究方式，在钢包运行期间，针对钢板进行热监控的方式主要是针对钢包钢水进行的温度测试，比如说数值模拟法与温度实测法等，他们都有着自己的特点与优势，具体还是需要根据钢厂的情况选择与调解。必须要根据钢厂自身的情况确定经营模式以及生产模式，这样才会有比较好的效果。比如说在应用实测法时，它的优点就在于可信度比较高，不过操作难度很大，而且需要很多的投资。这样就会给厂的资金运转带来很大的压力。数字模拟的方法优点在于对于复杂工况下的钢包的热状态也能够良好的研究，不过缺点在于运行量比较大，所以准确性得不到保障。研究的，再采用实测法进行研究的时候，可以在钢包内嵌入热电偶，采用这样的方式对钢包运行期间的温度变化情况进行测量。在进行前两次的运行调息时，钢包是比较弱势的，如果刚包的温度和偿还下降的话，这时候工作层又处于空包运行期间，那么温度下降就会显得很明显，其他的温度则是相对来说比较稳定的。以后对于测温技术的发展还可以应用红外测向仪用来监控钢包的运行，也能够对钢包温度进行分析检测。比如说，对包衬温度进行测量，就可以采用一种新型的真空层钢包结构，然后再结合着热电偶就可以实时的去测量钢包的钢水温度。通过数值变化就可以了解它的真空气压层是50PA，保温效果也比原本的隔热层型是要好，就高出10倍，以后我们还会不断升级计算机软件，提高数据，并采用二维，三维传热的模型。

2.2影响因素

对于钢厂生产来说，温度的影响是非常大的，他能够影响到产品的质量，所以在进行炼钢生产的时候，必须要全程对钢水的温度以及温控进行管理，过程温度以及温降都会对转炉终点温度控制产生很大的影响。而转炉终点温度往往是和钢中氧含量成正比的，这样就会导致终点氧化性比较强，如果终点的温度比较高的话，那么它的脱氧剂用量就会提升，这样就会降低合金的收得率，不但成本会变多，而且钢中的夹杂物以及脱氧产物等同样也会变多，这样钢水的质量就会下降。所以我们需要建立科学的温度管理制度以及规定，确保能够有效的对温度以及温降进行控制。主要措施有下面几点：要对温度管理流程进行优化设计，要明确不同工序岗位的职责分工，进行合理的设定，要针对温度异常情况确定相应的调查分析与处理程序，都是还需要定期对温度事故进行总结分析，在此基础上对相应的规定进行补充等。

3多工序运行协同控制概述

过分析多工序运行协同控制的概述，我们了解到钢厂还是有着很多的问题的，其中一点就在于有些车间配置不够科学合理，这样就会影响到生产计划的实施，会增加调动的难度。针对这种问题，我们在工期的运行以及仿生界面等方面就采用了多仿真模型，这样能够更有效的对生产进行调度，可用性还是很强的。也能够对多工序协同运行水准进行有效的量化评价。利用生产调度规则库可以对物质的流动规律进行分析，在此基础上对炼钢厂的生产原则进行了总结，并结合着现场调度人员的经验，制定了有着良好普适性的生产调度制度，从而能够使多工序得到优化，能够顺畅的进行衔接，确保生产协调系统能够良好的应用，使区间段可以稳定的运转。如果出现突发情况，无法继续执行生产计划，钢包车出现故障，不能进行调运，钢包包口有吊砖机扎的情况等，都会对生产造成影响，无法保证操作的规范性。

4炼钢厂多工序协同运行水平量化评价方法

对此主要是采用可表征的方式，要建立供需匹配水平以及层流运行水准的测定可行性模型，然后对供需匹配度以及评价指数等进行调度。通过层流指数量化层流运行程度。利用生产线层运行指数能够对单条生产线的承重运行进行评估。在不同铸坯断面规格组合方面来说，连续铸坯断面规格数据适合炼钢厂的层轴系统运行指数有关的，在此基础上就可以建立供需匹配水平评价模型。针对电炉点击进行的分析一般采用的是炉机对应模式，因此必须根据他们之间的关系进行炉机匹配水准模型的建立，这样就可以获得匹配度、系统内量等。能够从不同的角度系统的评估，再结合着钢炼钢厂的实际数据，就能够对这一工序进行量化，得到它的均值。

5 结语

综上所述，随着钢厂呈现全新的发展趋势，为了更好地达成智能化、绿色化的需求。需要根据单序工艺的精准控制以及多工序协同优化，解决目前出现的不足。针对炼钢—连铸区间段，需要解决目前存在的不足，为后续多工序协同运行创造有利条件。

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