不銹鋼無縫管廠鋼包周轉(zhuǎn)過程跟蹤技術(shù)分析

   不銹鋼無縫管廠鋼包跟蹤是鋼包管控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，發(fā)揮著收集鋼包信息的重要作用，通過鋼包在線跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)掍搹S內(nèi)的鋼包運(yùn)行狀態(tài)。寶鋼不銹鋼無縫管廠的鋼包跟蹤和起重機(jī)系統(tǒng)從生產(chǎn)計(jì)劃出發(fā)，側(cè)重于鋼包調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了鋼水、鋼包等重要物資的跟蹤和管理，并可實(shí)時(shí)查看、跟蹤鋼包位置并據(jù)此產(chǎn)生鋼包調(diào)度指令，掌握著生產(chǎn)情況和物流動(dòng)態(tài)。目前，正在開發(fā)鋼水溫度控制模型，并嵌入到鋼包跟蹤和行車調(diào)度系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)鋼水溫度的預(yù)測(cè)和指導(dǎo)溫度補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)將鋼包管理系統(tǒng)打造為煉鋼廠集鋼包調(diào)度、物料消耗和溫度控制等功能為一體的平臺(tái)。

  江蘇沙鋼公司不銹鋼無縫管廠與東南大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了一種基于射頻識(shí)別和無線局域網(wǎng)技術(shù)的鋼包定位和智能調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)采用軟、硬件結(jié)合的方式，采用TCP/IP通信模式進(jìn)行鋼包信息的傳輸，通過智能識(shí)別鋼包狀態(tài)，為煉鋼自動(dòng)化提供數(shù)據(jù)支持，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。美國惠林-匹茲堡公司俄亥俄不銹鋼管廠的計(jì)算機(jī)鋼包跟蹤系統(tǒng)，采用基于鋼包跟蹤的方式獲得鋼包周轉(zhuǎn)的歷史數(shù)據(jù)，分析了各個(gè)操作變量(包括:轉(zhuǎn)爐出鋼溫度、鋼包溫度、鋼水接觸時(shí)間、鋼包加熱次數(shù)、鋼包脫硫次數(shù)和吹氬攪拌時(shí)間)對(duì)耐火材料性能的影響，得出對(duì)鋼包使用壽命影響最大的變量是平均吹氬攪拌時(shí)間和鋼包脫硫次數(shù)。最后，基于這些分析結(jié)果開發(fā)了簡單的鋼包壽命預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

   不銹鋼無縫管廠鋼包管控的系統(tǒng)研究是為了優(yōu)化鋼包周轉(zhuǎn)過程，提高鋼包周轉(zhuǎn)率，優(yōu)化鋼水溫度控制，特別是降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，節(jié)省煉鋼過程能耗。但之前的研究還存在以下不足:

  1. 國內(nèi)、外對(duì)鋼包周轉(zhuǎn)過程控制的研究多限于鋼包周轉(zhuǎn)過程的時(shí)間與溫度變化規(guī)律、周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量等方面，但鋼包管理控制采用人工方式，而且周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量計(jì)算模型的假設(shè)條件較為簡單，未能針對(duì)特定煉鋼廠的爐機(jī)匹配模式與周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量的關(guān)系展開研究，進(jìn)而針對(duì)不同條件提出計(jì)算模型。

  2. 鋼包周轉(zhuǎn)過程仿真主要針對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量、鋼包調(diào)度等問題，但對(duì)鋼包周轉(zhuǎn)過程的運(yùn)行規(guī)律及其影響因素的研究較少，而且模型設(shè)置未能充分考慮實(shí)際鋼包周轉(zhuǎn)的約束條件，充分利用仿真方法建立鋼包周轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)模型，研究相關(guān)參數(shù)對(duì)鋼包周轉(zhuǎn)過程的影響，具體指出鋼包周轉(zhuǎn)的可優(yōu)化環(huán)節(jié)。

  3. 鋼包周轉(zhuǎn)過程熱行為主要圍繞周轉(zhuǎn)過程中的熱狀態(tài)變化及其對(duì)鋼水溫度的影響展開研究，建立了鋼水溫度補(bǔ)償模型，內(nèi)容較為豐富，但未能與鋼包跟蹤技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)鋼包熱狀態(tài)的自動(dòng)判定和鋼水溫度的在線補(bǔ)償，進(jìn)而根據(jù)計(jì)算得出的鋼包熱狀態(tài)結(jié)果為鋼包調(diào)度提供服務(wù)。

  4. 不銹鋼無縫管廠鋼包跟蹤多限于轉(zhuǎn)爐－連鑄間的主要工序，未能實(shí)現(xiàn)鋼包全程跟蹤，容易造成丟包，因此未能共享鋼包信息，實(shí)現(xiàn)其與鋼包調(diào)度、鋼水溫度控制等煉鋼工藝的緊密結(jié)合，指導(dǎo)煉鋼生產(chǎn)。

   目前，不銹鋼無縫管廠鋼包管控領(lǐng)域的研究相對(duì)獨(dú)立、缺乏統(tǒng)籌，尤其對(duì)鋼包周轉(zhuǎn)過程運(yùn)行規(guī)律等問題的研究不夠深入，未能從鋼包周轉(zhuǎn)過程所涉及的所有工序(含轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鋼包熱修、烘烤和冷修)以及生產(chǎn)調(diào)度等整體統(tǒng)一的角度出發(fā)，系統(tǒng)研究鋼包周轉(zhuǎn)過程的運(yùn)行規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)理論研究與實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。

   通過對(duì)鋼包周轉(zhuǎn)過程的研究得出，不銹鋼無縫管廠十分需要一個(gè)將物流跟蹤、鋼包調(diào)度和鋼水溫度控制等功能綜合集成的鋼包管控系統(tǒng)，以充分發(fā)揮鋼包在物流、溫度、質(zhì)量和生產(chǎn)等方面的重要調(diào)控作用，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化和節(jié)能降耗。未來會(huì)將周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量計(jì)算和基于智能算法的鋼包周轉(zhuǎn)優(yōu)化等研究內(nèi)容加載到鋼包管控系統(tǒng)中，開發(fā)出周轉(zhuǎn)鋼包數(shù)量計(jì)算和鋼包周轉(zhuǎn)過程優(yōu)化功能模塊，實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃的投入鋼包和鋼包周轉(zhuǎn)過程的智能優(yōu)化，充分發(fā)揮系統(tǒng)在鋼包管理上的作用。