连铸浇次计划及动态开浇智能决策优化技术

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连铸浇次计划及动态开浇智能决策优化技术炼钢出钢计划、连铸浇次计划及动态开浇智能决策优化技术，智能冶金生产流程管控/钢铁工业

主要技术内容

技术背景和意义

钢铁工业是典型的流程制造业，其竞争力、可持续发展力的根本性来源是整个制造流程高效运行的智能化。炼钢-连铸生产是钢铁产品制造流程中的品种、质量、规格形成的关键环节，炼钢出钢计划、连铸浇次计划及动态开浇决策的智能优化是提高生产组织的灵活性，实现企业优质高效、节能降耗、降本增效、提高产品竞争力的重要手段。

技术要点和优势

炼钢出钢计划、连铸浇次计划及动态开浇智能决策优化技术源于重庆大学独有的相关技术，并依托自主研发的智能化模型系统来实施。技术应用的要点在于可根据钢厂的具体生产流程、装备特点、产品结构、生产工艺和生产组织原则等现实情况，进行应用对象的适应性模型系统配置，并与钢铁企业的信息化平台如钢厂MES进行数据交互。技术核心在于从炼钢-连铸区段整体系统运行优化的角度，提出了考虑多中间包连连浇生产的炼钢出钢计划与连铸浇次计划一体化智能优化方法，并在综合考虑生产批量计划与生产线金属量平衡等关系基础上，给出了一种能够进行动态开浇决策的方法。系统可以统筹考虑多个浇次计划中所有铸坯进行组合优化，一体化编制炼钢出钢计划与连铸浇次计划；并根据计划信息、生产线金属量、计划期内预计进铁量等动态决策待开浇次及开浇时刻，还可根据现实生产场景进行开浇时间的适应性调整。相较于人工经验为主的炼钢出钢计划、浇次计划和开浇决策方法，该技术具备充分发挥装备能力、降低余材，提升生产组织灵活性等显著优势。模型系统采用模块化结构设计，具有广泛适应性和移植性强等技术优势。该技术在钢厂的推广应用将显著提升钢厂生产执行计划的编制能力和生产运行管控能力。

技术应用情况

以首钢京唐一炼钢厂为对象进行炼钢出钢计划、连铸浇次计划及动态开浇决策技术应用测试。首钢京唐一炼钢厂包括4台连铸机，其中2台对应1580产线，2台对应2250产线。将该技术应用到2020年7月份的1个班计划（1个浇次、14个炉次，铸坯产量2670吨）、2个班计划（3个浇次、38个炉次，铸坯产量7883吨）和日计划（4个浇次、63个浇次，铸坯产量12755吨）三类不同规模量的生产计划进行炼钢出钢计划和连铸浇次计划一体化编制，每块铸坯的轧制规格也不尽相同，相比于人工编制计划的余材率，该技术编制的生产计划的余材率分别降低1.98%、2.87%和5.92%。同时编制得到的生产计划中，铸坯轧制规格变化还满足热轧工序对铸坯轧制规格变化的要求。以2021年6月某一周的日生产计划（每天浇铸82~111炉）为对象进行动态开浇决策，由于该技术提前考虑了铁钢资源平衡的影响因素，降低了因开浇时间的不合理而对生产稳定性的影响，最多一天的连连浇次数从原来的1次可提升到4次，可明显减少连铸机的非必要停机。同时，当生产线的金属量发生变化时，该技术还能够根据实际在线金属量进行开浇时间的适应性调整，进而提高连铸生产效率。通过该技术的应用，可为钢厂改善生产组织、降本增效、节约资源提供技术支撑。