炼钢—连铸生产动态调度方法研究及应用

发布时间：2020-04-28 10:15

【摘要】：炼钢-连铸生产工序是钢铁厂生产的重要工序,它肩负着准时接受来自高炉的铁水和按时向后道的轧制工序提供优质铸坯的重任,起着承上启下的关键作用。炼钢-连铸的生产过程是在在高温、高能耗下伴有化学和物理变化中进行的,由于钢水到达连铸工序的目标温度和成分密切相关,所以不允许钢水在炼钢、精炼和连铸工序之间有过长的等待,否则就会使钢水产生温降,严重时需要回炉升温,既浪费了能源的消耗,又影响了板坯的质量。炼钢-连铸动态调度任务是及时处理调度计划执行过程中的突发事件,消除时间、温度和设备故障等干扰带来的影响,重新制定生产调度计划,实现生产计划合理分配,保证钢铁企业整体生产过程的稳定运行。炼钢-连铸生产过程,钢水高温作业,需要及时消除时间扰动对调度计划带来的影响,需要进行快速的调整,否则会造成生产不能稳定运行。目前炼钢-连铸调度计划的创建和动态调整以人工主,由调度人员根据工作经验主观判断,采取“走一步看一步”的做法。人工动态调整调度计划的方式,难以统筹考虑整个炼钢厂的生产要求,难以在有限的时间内完成多炉对多机的调度任务。因此,研究扰动工况下快速响应扰动事件的动态调度问题对钢铁企业实际生产具有重要意义。本文以炼钢-连铸生产为背景,结合首钢京唐钢铁公司的炼钢-精炼-连铸生产线,针对该生产过程中对计划调整的问题,展开了炼钢-连铸动态调度的研究:1.从实际调整前的调度计划表、调整后的调度计划表分析基础上,描述了加工与运输时间扰动下的炼钢-连铸加工设备锁定动态调度问题,给出了性能指标、约束方程、求解策略和算法。2.针对首钢京唐钢铁公司业务人员对炼钢-连铸调度计划的功能需求,采用Java、PL-SQL等编程语言和Oracle1Og数据库技术,客户端采用了 Applet+Swing+db4o技术建立了炼钢-连铸动态调度系统。该系统包括扰动识别模块、时间跟踪模块和动态调度模块等。动态调度系统将各子系统集成于编辑器平台,为动态调整提供了有利的工具。将炼钢-连铸动态调度系统应用于首钢京唐钢铁公司炼钢厂,应用效果表明:该系统对于平均日作业80多个炉次,30秒以内的动态调度,可以满足现场对调度计划快速响应的需求,调整方便,数据共享,界面信息显示直观,达到使工序之间紧凑,降低了炉次在工序之间的等待时间,提高了生产效益的目标。
【图文】：

连铸机设备的过程：钢水经过精炼工序处理后运往连铸机进行加工。在连铸阶段，，逡逑高温钢水经由连铸机固化、冷却、拉流、切割形成成各种规格的板坯，为热轧工序或其逡逑它工序提供原料。连铸机浇注过程如图２．２所示，精炼后的钢水运输至连铸机回转台，逡逑回转台转动到浇注位置后装有钢水的钢包将钢水不断倒入中间包内，钢水经由中间包流逡逑１０逡逑

精炼设备加工处理，三次精炼是指钢水需要经过三个精炼设备加工处理［７］。精炼处理结逡逑束后，再由运输设备将钢水包运送到指定的连铸机，并倒入对应的中间包中，中间包的逡逑钢水不断进入结晶器中，通过结晶振动冷却后便从连铸机产出板坯［７］。图２．３为炼钢－连逡逑铸生产工艺过程示意图。逡逑逦逦逦逦邋：邋＂逡逑逦逦逦邋Ｗ＝ｓ逡逑ＷＭｗ邋「．一…一．ｍｍ］…．涵：…．ｍｍ逦｜邋ｒ｜逦ｗ逡逑＾邋％：逡逑橛坯￥锋植ｊ邋＆逡逑ｍｃｍＭｍｍ逦＜ｍｌｇｒｉａＶｌ逡逑图２．３炼钢－连铸生产工艺过程示意图逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ邋ｃａｓｔｉｎｇ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑２．邋２动态调度问题描述逡逑２．邋２．邋１术语解释逡逑为了讨论及描述调度问题的需要，现将炼钢－连铸生产调度中经常涉及到一些基本逡逑术语概括如下：逡逑１）
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF777;TF70

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 孙亮亮;刘炜;柴天佑;;基于深度优先搜索算法的连铸过程调度方法的研究[J];控制理论与应用;2010年12期

2 刘炜;孙亮亮;俞胜平;柴天佑;;炼钢-连铸动画仿真系统设计与开发[J];控制工程;2010年04期

3 郑忠;刘海玉;高小强;何腊梅;张涛;陈开;;炼钢-连铸生产计划调度一体化的仿真优化模型[J];重庆大学学报;2010年03期

4 刘光航,李铁克;炼钢-连铸生产调度模型及启发式算法[J];系统工程;2002年06期

5 唐立新,吴亚萍;混合流水车间调度的遗传下降算法[J];自动化学报;2002年04期

本文编号：2643342