連鑄澆次計劃及動態開澆智能決策優化技術

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連鑄澆次計劃及動態開澆智能決策優化技術煉鋼出鋼計劃、連鑄澆次計劃及動態開澆智能決策優化技術，智能冶金生產流程管控/鋼鐵工業

主要技術內容

技術背景和意義

鋼鐵工業是典型的流程製造業，其競爭力、可持續發展力的根本性來源是整個製造流程高效運行的智能化。煉鋼-連鑄生產是鋼鐵產品製造流程中的品種、質量、規格形成的關鍵環節，煉鋼出鋼計劃、連鑄澆次計劃及動態開澆決策的智能優化是提高生產組織的靈活性，實現企業優質高效、節能降耗、降本增效、提高產品競爭力的重要手段。

技術要點和優勢

煉鋼出鋼計劃、連鑄澆次計劃及動態開澆智能決策優化技術源於重慶大學獨有的相關技術，並依託自主研發的智能化模型系統來實施。技術應用的要點在於可根據鋼廠的具體生產流程、裝備特點、產品結構、生產工藝和生產組織原則等現實情況，進行應用對象的適應性模型系統配置，並與鋼鐵企業的信息化平台如鋼廠MES進行數據交互。技術核心在於從煉鋼-連鑄區段整體系統運行優化的角度，提出了考慮多中間包連連澆生產的煉鋼出鋼計劃與連鑄澆次計劃一體化智能優化方法，並在綜合考慮生產批量計劃與生產線金屬量平衡等關係基礎上，給出了一種能夠進行動態開澆決策的方法。系統可以統籌考慮多個澆次計劃中所有鑄坯進行組合優化，一體化編制煉鋼出鋼計劃與連鑄澆次計劃；並根據計劃信息、生產線金屬量、計劃期內預計進鐵量等動態決策待開澆次及開澆時刻，還可根據現實生產場景進行開澆時間的適應性調整。相較於人工經驗為主的煉鋼出鋼計劃、澆次計劃和開澆決策方法，該技術具備充分發揮裝備能力、降低余材，提升生產組織靈活性等顯著優勢。模型系統採用模塊化結構設計，具有廣泛適應性和移植性強等技術優勢。該技術在鋼廠的推廣應用將顯著提升鋼廠生產執行計劃的編制能力和生產運行管控能力。

技術應用情況

以首鋼京唐一煉鋼廠為對象進行煉鋼出鋼計劃、連鑄澆次計劃及動態開澆決策技術應用測試。首鋼京唐一煉鋼廠包括4台連鑄機，其中2台對應1580產線，2台對應2250產線。將該技術應用到2020年7月份的1個班計劃（1個澆次、14個爐次，鑄坯產量2670噸）、2個班計劃（3個澆次、38個爐次，鑄坯產量7883噸）和日計劃（4個澆次、63個澆次，鑄坯產量12755噸）三類不同規模量的生產計劃進行煉鋼出鋼計劃和連鑄澆次計劃一體化編制，每塊鑄坯的軋制規格也不盡相同，相比於人工編制計劃的余材率，該技術編制的生產計劃的余材率分別降低1.98%、2.87%和5.92%。同時編製得到的生產計劃中，鑄坯軋制規格變化還滿足熱軋工序對鑄坯軋制規格變化的要求。以2021年6月某一周的日生產計劃（每天澆鑄82~111爐）為對象進行動態開澆決策，由於該技術提前考慮了鐵鋼資源平衡的影響因素，降低了因開澆時間的不合理而對生產穩定性的影響，最多一天的連連澆次數從原來的1次可提升到4次，可明顯減少連鑄機的非必要停機。同時，當生產線的金屬量發生變化時，該技術還能夠根據實際在線金屬量進行開澆時間的適應性調整，進而提高連鑄生產效率。通過該技術的應用，可為鋼廠改善生產組織、降本增效、節約資源提供技術支撐。