CN1640570A

CN1640570A - 中薄板坯连铸连轧生产控制模型

Info

Publication number: CN1640570A
Application number: CN 200410021074
Authority: CN
Inventors: 郑雷; 韩日东
Original assignee: XINGANGTIE CO Ltd ANSHAN IRON AND STEEL GROUP
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-20

Abstract

本发明提供了一种中薄板坯连铸连轧生产控制模型，是由计算机控制系统和数据处理系统构成。其中数据处理系统主要包括质量设计体系、板坯设计、月生产计划设计、周生产计划设计、日生产计划设计、炼钢生产计划编制、连铸浇次计划编制、连铸出坯计划编制、连轧计划编制等子模块组成。该模型集冶炼、连铸、轧制为一体，能够适应多铸机、多流、不同铸坯拉速、不同钢种连浇的复杂生产状况，以及异常情况下的控制与调整，它不仅实现了产品设计的最优化，产量的最大化，而且能保证合同执行率达到100％，确保热轧成品的质量和发货，收到了良好的效果。

Description

中薄板坯连铸连轧生产控制模型

技术领域

本发明属于计算机应用领域，特别涉及中薄板坯连铸连轧生产的控制技术。

背景技术

在冶金企业中，现有的中薄板坯连铸连轧生产控制模型是根据连铸机的最大生产能力来组织生产，计划调度人员依据近期的合同情况制定计划，指导生产。中薄板坯连铸连轧属于短流程轧制，铸坯从火焰切割机切割后，直接由辊道运送到连轧加热作业区，其时间非常短，加之在整体生产线中的各种可变因素较多，致使生产计划制定非常困难，也难以实施。在实际生产过程中，由于中薄板坯连铸连轧生产随意性较大，经常出现非计划生产的情况，影响了成品的管理和发货。另外，由于质量控制数据不能及时反馈，产品质量也得不到保证。因此，现有的中薄板坯连铸连轧生产控制模型已不能适应多铸机、多流、不同拉速、不同钢种连浇的复杂生产状况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种中薄板坯连铸连轧生产控制模型。该模型基于中薄板坯连铸连轧生产控制即要最大限度地发挥中薄板坯连铸连轧生产线的生产能力，又要保证整个生产周期按合同组织生产并保证产品质量符合要求这两个相互制约的因素而设计的。它主要由计算机控制系统和数据处理系统构成。其中数据处理系统包括：质量设计体系、板坯设计、月生产计划设计、周生产计划设计、日生产计划设计、炼钢生产计划编制、连铸浇次计划编制、连铸出坯计划编制、连轧过程控制等子模块。其主要特征在于：

1.质量设计体系是通过质量设计标准对生产合同进行质量设计，对不能满足生产条件的合同返回到销售部门；对满足质量体系要求的生产合同进行板坯设计，形成预计生产板坯号(简称：虚拟板坯)，并且根据订货合同情况制定月生产计划和周生产计划。

2.日生产模型是指导钢的冶炼、铸坯、连轧的整体设计。它是以轧制周期为单位，根据炼钢、铸坯、连轧的实际情况制定的。日计划中按出钢记号进行整体排序，出钢记号的排序决定了炼钢计划的顺序。当日计划不足时，允许执行次日的日计划。日计划以出钢记号划分，每个出钢记号为一个区域，区域间为有序排列，以指导炼钢生产。区域内部为无序排列，其涵盖范围要求保证轧钢的轧制周期内的规格分布合理，尽可能减少临时规格变更的产生。日计划发行后，炼钢部门要求严格按照日计划中出钢记号顺序组织生产，在特殊情况下未排入轧制计划的整个出钢记号区域虚拟板坯进行集体撤消，撤消后的虚拟板坯返回到周计划中。

3.冶炼连铸浇次计划是根据冶炼炉及浇铸流数制定的。对于两个或两个以上的转炉来说，只有一个炼钢计划。钢水在到达铸机前，要经过LF炉和真空处理过程，整个熔炼过程难以保证炼钢按计划的顺序执行，其准确率可以达到90％，对于10％左右未按计划顺序达到的炉罐，如果与先前到达的炉罐的出钢记号相同，则自动调整连铸机的上料计划，其它计划顺序不受影响。如果与先前到达的炉罐的出钢记号不同，则整个连铸计划和轧制计划均需要调整，相应的日计划也要进行调整，以保证计划的一致性。炼钢计划的顺序要求严格按照日计划中的出钢记号的顺序执行，当未确认的炼钢计划的顺序需要调整时，首先要调整日计划的顺序。对于未纳入到连铸出坯计划中的炼钢计划，允许按整罐撤消，撤消后相应的日计划中的虚拟板坯返回到周计划中。炼钢计划确认后，日计划中相应的出钢记号区域被锁定，所有连铸出坯计划和轧钢计划的编制均根据锁定的日计划进行。其钢种的顺序要严格按照日计划的出钢记号顺序进行，以保证与炼钢生产的顺序一致。轧制计划确认后，生成相应的连铸出坯计划，该计划可能大于轧钢计划，而不能超出日计划。连铸出坯计划可以根据实际情况插入下线板坯，以加快生产节奏。

4.根据已经确认的炼钢计划，可以制定相应的铸机上料计划。将炼钢计划的炉罐按顺序和实际情况分解成每台铸机的上料计划，每台铸机的上料顺序要求严格按照计划顺序执行，同时根据每台铸机的上料计划对应的日计划中的虚拟板坯部分纳入到该铸机的出坯计划中。但不能进行确认，需要相对应部分的轧制计划确认后才能确认。出坯计划中虚拟板坯未纳入到轧制计划中，不能进行出坯计划的确认放行。此时对虚拟板坯的规格不进行强制性约束，但是可以对未确认的连铸出坯计划的日计划部分在相同出钢记号范围内进行微调整，以保证锁定的日计划适应当前轧制计划的要求。

5.连铸出坯计划是根据已经确认的连铸浇次计划制定的。计划执行可以采取自动或手动的方式下达，以指导铸坯生产。当钢坯切割结束后，喷涂板坯号，在到达加热炉入炉辊道前按照板坯号进行跟踪。板坯到达入炉辊道后自动匹配轧制计划，按钢卷号组织生产。每块钢坯在到达加热炉入炉辊道前均对应一个轧制计划中的钢卷号，当板坯不能按顺序通过连铸四流辊道与加热炉入炉辊道的汇合点时，本模型首先进行轧制计划的优化，根据同等条件下板坯先到先过先优化的原则，允许对轧制计划进行调整。

6.轧制计划是根据连铸出坯计划中需要热轧机组进行生产的虚拟板坯进行编制的。轧制计划的编制必须先于连铸出坯计划的确认，通过虚拟板坯号与连铸出坯计划建立一一对应关系。轧制计划确认后，相当于日计划中的虚拟板坯已经完全确认，要求按照该顺序进行生产。然后，出坯计划的顺序必须根据轧制计划的顺序进行相应的调整，以保证两个计划的顺序一致。对于连铸出坯计划中去向为下线的虚拟板坯，可以自动与纳入轧钢计划中的虚拟板坯混合编制。在两个计划的生成、调整和确认过程中，计算机程序进行锁定，此时要及时调整日计划。

7.在中薄板坯连铸连轧生产过程中，下线的板坯分为计划和非计划两种情况，均进入板坯库管理流程。对于临时下线不进入板坯库的板坯，如果处于该出钢记号的计划范围内，则允许上线；否则不允许上线，必须进入板坯库管理体系。

本发明提供的控制模型对上述中薄板坯连铸连轧生产过程全部实行计算机控制，它克服了现有技术的不足，具有如下优点：

1.充分发挥炼钢、连铸、轧钢一条龙作业优势，实现生产控制自动化；

2.适应了多铸机、多流、不同铸坯拉速、不同钢种连浇的复杂生产状况，以及异常情况下的随机调整；

3.能够及时传递质量控制参数，保证产品质量按设计标准控制；

4.按合同组织生产，保证合同执行率达到100％。

附图说明：

图1为中薄板坯连铸连轧生产控制模型示意图

图2为双机四流生产控制模型框图

图1中：1、质量设计体系；2、生产合同的板坯设计；3、月生产计划设计；4、周生产计划设计；5、日生产计划设计；6、炼钢生产计划编制；7、连铸浇次计划编制；8、连铸出坯计划编制；9、连轧轧制计划编制；A～G表示不同钢种的板坯，其中每条横线代表一块板坯，D代表下线板坯，连轧板坯9中的C代表冷轧板坯。

具体实施方式

下面以鞍钢1700中薄板坯连铸连轧生产线制作的控制模型为例，并结合附图1和附图2对本发明的实施步骤加以详细说明。

1.首先对满足质量体系1要求的生产合同进行板坯设计，板坯设计2的结果是将合同分解成预计的板坯信息(虚拟板坯)，虚拟板坯是整个生产控制系统中的基本单元，后续流程根据预计的板坯信息组织生产。

2.虚拟板坯板坯2设计结束后通过月计划3、周计划4最终纳入到日计

3.划5中。日计划5的编制以轧制周期为单位，根据炼钢、连铸、连轧的实际情况，制定当日24小时的生产计划。日计划5是按出钢记号进行整体排序，出钢记号的排序决定了炼钢计划6的顺序。

4.冶炼连铸浇次计划7是根据冶炼炉及浇铸流数制定的。炼钢计划的顺序要求严格按照日计划5中的出钢记号的顺序执行，当未确认的炼钢计划的顺序需要调整时，首先要调整日计划5的顺序。根据已经确认的炼钢计划6，可以制定相应的铸机上料计划。将炼钢计划的炉罐按顺序和实际情况分解成每台铸机的上料计划。

5.连铸出坯计划8是根据已经确认的连铸浇次计划制定的。计划执行可以采取自动或手动的方式下达，以指导铸坯生产。当钢坯切割结束后，喷涂板坯号，在到达加热炉入炉辊道前按照板坯号进行跟踪。板坯到达入炉辊道后自动匹配轧制计划，按钢卷号组织生产。

6.轧制计划9是根据连铸出坯计划中需要热轧机组进行生产的虚拟板坯进行编制的。轧制计划的编制必须先于连铸出坯计划8的确认，通过虚拟板坯号与连铸出坯计划建立一一对应关系。在计划的生成、调整和确认过程中，计算机程序进行锁定，此时要及时调整日计划5。

7.在中薄板坯连铸连轧生产过程中。对于临时下线不进入板坯库的板坯D，如果处于该出钢记号的计划范围内，则允许上线；否则不允许上线，必须进入钢坯库管理体系。

8.当轧制计划9和连铸出坯计划8锁定后，根据实际出坯情况控制系统将进入如图2所示的五种控制状况：

a、台铸机的钢种和铸型完全相同时：此时为最理想状态，由于板坯规格和材质相同，轧制计划不需要做任何调整。

b、两台铸机的钢种相同，而铸型不同时：不符合轧制要求。连铸控制系统根据铸型乘以拉坯速度相等的要求自动调整拉坯速度，保证两台铸机交替拉出板坯；或者人工实施干预，进行轧制计划9的自动优化；其优化原则是根据板坯的规格和钢种匹配计划中距离原计划最近的符合设计条件的计划，同时自动调整轧制计划9的顺序。

c、两台铸机的钢种不同，而铸型相同时：为确保铸机交替出坯，每台铸机的上料原则为交替上料。因此，在两台铸机上该钢种的钢包数量相差最多为一罐，此时少一罐的连铸机降速等待或按下述办法处理：如果钢坯未按照轧制计划9的顺序到达入炉辊道，计算机自动提示，允许人工干预进行轧制计划9的优化，优化原则同上。也可以根据实际要求不按照轧制计划的顺序，将板坯直接装入加热炉，但是此情况下要求板坯出炉时按照轧制计划的顺序抽钢，可能需要降低轧机的轧制速度。

d、两台铸机的钢种和铸型均不相同时：如果未按照轧制计划9的顺序到达入炉辊道，计算机自动提示操作人员，此时允许人工干预进行轧制计划优化，轧制计划的优化原则同上。也可以根据实际要求继续保证轧制计划的顺序执行，直接装钢。

e、两台铸机拉坯速度不同时，如果未按照轧制计划9的顺序到入炉辊道，计算机自动提示，需要进行轧制计划的顺序优化。

通过实验证明，中薄板坯连铸连轧生产控制模型能够集冶炼、连铸、轧制为一体，并根据板坯长度、宽度及厚度的变化，采用大批量集中轧制的原则，即坯长相同，定长轧制；短尺坯料，下线待轧。应用该模型不仅能够实现计划编制的最优化，生产产量的最大化，产品质量的标准化，而且能保证合同执行率到达100％，收到了良好的效果。

Claims

1.一种中薄板坯连铸连轧生产控制模型，是由计算机控制系统和数据处理系统构成；其特征在于：数据处理系统主要包括质量设计体系(1)、板坯设计(2)、月生产计划设计(3)、周生产计划设计(4)、日生产计划设计(5)、炼钢生产计划(6)、连铸浇次计划(7)、连铸出坯计划(8)、轧制计划(9)等子模块组成。

2.根据权利要求1所述的中薄板坯连铸连轧生产控制模型，其特征在于：当两台铸机的钢种相同，而铸型不同时，连铸控制系统根据铸型乘以拉坯速度相等的要求自动调整拉坯速度；或对轧制计划(9)进行自动优化，其优化原则是根据板坯的规格和钢种匹配计划中距离原计划最近的符合设计条件的计划，同时自动调整轧制计划(9)的顺序。

3.根据权利要求1所述的中薄板坯连铸连轧生产控制模型，其特征在于：当两台铸机的钢种不同，而铸型相同时，计算机自动控制两台铸机拉坯速度，或自动进行轧制计划(9)的优化，以确保铸机交替出坯。

4.根据权利要求1所述的中薄板坯连铸连轧生产控制模型，其特征在于：当两台铸机的钢种和铸型均不相同时，允许进行轧制计划(9)的优化，或根据实际要求继续保证轧制顺序的执行，直接装钢。

5.根据权利要求1所述的中薄板坯连铸连轧生产控制模型，其特征在于：当两台铸机的拉坯速度不同时，铸坯未按照轧制计划(9)的顺序到入炉辊道，计算机自动提示，需要进行轧制计划的顺序优化。