一种基于炼钢机理的生产排程方法及系统与流程

本申请涉及冶金自动化，具体涉及一种基于炼钢机理的生产排程方法及系统。

背景技术：

1、钢铁冶炼是钢、铁冶金工艺过程的总称，现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁，个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料，用不同的方法炼成钢。其基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成钢，再铸成钢锭或连铸坯。

2、为了顺利实现钢铁冶炼，钢铁冶炼过程分为很多调度工序，目前大多数炼钢厂仍然以人工调度的方式进行计划编制、生产组织，很难保证作业计划的质量以及工序间的物流平衡，计划下达速度慢、预见性差、优化程度低，难以适应复杂的、高效的、多种组合的生产组织。

3、因此亟需一套系统化、模式化的生产排程算法，实现调度过程的自动化与智能化。

技术实现思路

1、本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于炼钢机理的生产排程方法，包括：

3、对炼钢过程中转炉和连铸产能进行匹配计算，以使得转炉生产量保证连铸连续不断的生产；

4、根据产能匹配计算得到当日最大连铸炉数后，根据钢坯特性安排到指定连铸机进行生产；

5、根据连铸的炉次开始加工时间向前推算该炉次在精炼炉、转炉的开始加工时间；

6、在连铸不变的前提下，正向工艺动态调整转炉和精炼排程。

7、在一种可能的实现方式中，所述对炼钢过程中转炉和连铸产能进行匹配计算，包括：

8、

9、其中：t为即将排程的时间段，m为在用铸机号，tm为该铸机一炉平均消耗速度，n为在用的转炉号，tn为转炉一炉的平均生产速度，tn为由于其他原因消耗的转炉生产时间（如工艺转换）,tm为由于其他原因消耗的连铸生产时间。

10、在一种可能的实现方式中，将钢坯特性安排到指定连铸机进行生产时，若有多连铸机同时生产同一型号钢坯的情况，平均分配到各连铸机，直至中间包达到寿命。

11、在一种可能的实现方式中，所述根据连铸的炉次开始加工时间向前推算该炉次在精炼炉、转炉的开始加工时间，包括：

12、在确定连铸炉次的基础上按照时间优先原则、就近原则，空出默认精炼工艺时间优先进行转炉炉座排程；

13、之后再选择适配的精炼炉座，该开始加工时间根据连铸开始时间和精炼炉精炼市场确定；

14、如果出现转炉时间延后，则需要向后动态调整各工艺时间。

15、在一种可能的实现方式中，所述如果出现转炉时间延后，则需要向后动态调整各工艺时间，包括：依次缩短转炉时间、缩短物流时间、缩短精炼时间和连铸降低拉速，每项工艺的缩短时间存在上限，如果仍不能满足连铸开始时间，即连铸的开始加工时间晚于最晚开始加工时间，则给出断浇风险报警，根据用户选择进行降拉速处理或者断浇处理。

16、在一种可能的实现方式中，在连铸不变的前提下，正向工艺动态调整转炉和精炼排程，包括：先调整转炉时间，再调整物流和精炼的时间，最后调整连铸时间，如果仍不能满足连铸要求，则停浇，各工艺调整时间在固定阈值以内不做调整。

17、在一种可能的实现方式中，若转炉生产能力足够，可以让转炉提前生产可以安排压钢操作，弥补后续可预知的供钢不足情况；或者，排程过程中，遇见有转炉生产能力不足，或者由于钢包未到位、铁水废钢未到位导致转炉排程延后，这种情况需要压缩转炉时间、物流时间、精炼时间或降低连铸拉速。

18、在一种可能的实现方式中，若转炉提前冶炼完成，进入精炼，精炼能够容许钢包压钢一段时间；或者，若转炉延后，则加紧精炼工艺时间、物流时间或提前让连铸降拉速。

19、在一种可能的实现方式中，连铸严格按照排程进行，若前序工艺生产时间延后，则使前一炉降拉速进行时间弥补。

20、第二方面，本申请实施例提供了一种基于炼钢机理的生产排程系统，包括：

21、匹配计算模块，用于对炼钢过程中转炉和连铸产能进行匹配计算，以使得转炉生产量保证连铸连续不断的生产；

22、连铸机分配模块，用于根据产能匹配计算得到当日最大连铸炉数后，根据钢坯特性安排到指定连铸机进行生产；

23、转炉精炼排产模块，用于根据连铸的炉次开始加工时间向前推算该炉次在精炼炉、转炉的开始加工时间；

24、动态调整模块，用于在连铸不变的前提下，正向工艺动态调整转炉和精炼排程。

25、在本申请实施例中，将炼钢-精炼-连铸工序原本相对独立的生产计划编排转变成整个产线计划一体化编制，并根据生产现场各项制约动态优化。实现由人工到自动、由局部到全局化排产，从而达到平衡物流、提高订单准时交货率和整个生产供应链的同步性，实现整个产线产能的合理控制和资源的高效利用。

技术特征：

1.一种基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，所述对炼钢过程中转炉和连铸产能进行匹配计算，包括：

3.根据权利要求1或2所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，将钢坯特性安排到指定连铸机进行生产时，若有多连铸机同时生产同一型号钢坯的情况，平均分配到各连铸机，直至中间包达到寿命。

4.根据权利要求3所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，所述根据连铸的炉次开始加工时间向前推算该炉次在精炼炉、转炉的开始加工时间，包括：

5.根据权利要求4所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，所述如果出现转炉时间延后，则需要向后动态调整各工艺时间，包括：依次缩短转炉时间、缩短物流时间、缩短精炼时间和连铸降低拉速，每项工艺的缩短时间存在上限，如果仍不能满足连铸开始时间，即连铸的开始加工时间晚于最晚开始加工时间，则给出断浇风险报警，根据用户选择进行降拉速处理或者断浇处理。

6.根据权利要求1所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，在连铸不变的前提下，正向工艺动态调整转炉和精炼排程，包括：先调整转炉时间，再调整物流和精炼的时间，最后调整连铸时间，如果仍不能满足连铸要求，则停浇，各工艺调整时间在固定阈值以内不做调整。

7.根据权利要求6所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，若转炉生产能力足够，可以让转炉提前生产可以安排压钢操作，弥补后续可预知的供钢不足情况；或者，排程过程中，遇见有转炉生产能力不足，或者由于钢包未到位、铁水废钢未到位导致转炉排程延后，这种情况需要压缩转炉时间、物流时间、精炼时间或降低连铸拉速。

8.根据权利要求6所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，若转炉提前冶炼完成，进入精炼，精炼能够容许钢包压钢一段时间；或者，若转炉延后，则加紧精炼工艺时间、物流时间或提前让连铸降拉速。

9.根据权利要求6所述的基于炼钢机理的生产排程方法，其特征在于，连铸严格按照排程进行，若前序工艺生产时间延后，则使前一炉降拉速进行时间弥补。

10.一种基于炼钢机理的生产排程系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种基于炼钢机理的生产排程方法及系统，包括：对炼钢过程中转炉和连铸产能进行匹配计算，以使得转炉生产量保证连铸连续不断的生产；根据产能匹配计算得到当日最大连铸炉数后，根据钢坯特性安排到指定连铸机进行生产；根据连铸的炉次开始加工时间向前推算该炉次在精炼炉、转炉的开始加工时间；在连铸不变的前提下，正向工艺动态调整转炉和精炼排程。将炼钢‑精炼‑连铸工序原本相对独立的生产计划编排转变成整个产线计划一体化编制，并根据生产现场各项制约动态优化。实现由人工到自动、由局部到全局化排产，从而达到平衡物流、提高订单准时交货率和整个生产供应链的同步性，实现整个产线产能的合理控制和资源的高效利用。

技术研发人员：邢伟明,刘宁宁,孟伟,谷林波,刘干,康凯,岳忠,王硕斌,李嘉强,李欣,李哲学
受保护的技术使用者：莱芜钢铁集团电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15