[發明專利]對鋼鐵企業高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的優化方法

無效

• 申請號: 201010525627.0
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102004815A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 王華;孟華;王建軍;梁素梅;李紅娟;徐建新;趙業清
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及冶金工藝技術和計算機仿真模擬技術。屬于冶金工藝技術領域，具體地說是一種對鋼鐵企業高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的優化方法。特別適用于煉鐵與煉鋼界面工藝技術的優化設計和總圖布局的優化。

背景技術

高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式，是冶金流程界面實現工程優化的一種新技術，它是指在高爐-轉爐區段取消傳統的魚雷罐車或者鐵水罐進行中途倒罐兌鐵，而是直接采用受鐵罐將鐵水兌入轉爐，此過程中受鐵罐實現承接、運輸、緩沖貯存、鐵水預處理、轉爐兌鐵、容器快速周轉及鐵水保溫等多種功能的工藝布局。采用“一罐到底”工藝，此過程鐵水只發生一次空氣冷卻降溫過程，而沒有倒包包體吸熱降溫，不僅鐵水溫度損失減少，而且環境負荷也大大降低。此工藝具有縮短工藝流程、緊湊總圖布置等特點，可以降低投資、減少占地面積、節能減排、減少鐵損、減少煙塵污染、具有較大經濟和社會效益。“一罐到底”工藝，開始出現在日本JFE福山、京濱廠，近年來在我國的沙鋼、萊鋼、唐鋼等大型鋼鐵企業都有采用。

高爐-轉爐區段的工藝技術界面是鋼鐵生產過程中連接煉鐵與煉鋼兩大工序的重要區段，起到了承上啟下的作用，也是關系到鋼鐵生產流程整體優化的關鍵區段。近年來，對高爐-轉爐區段的工藝技術界面進行了廣泛的研究，但主要集中在區段生產過程的物流調控、鐵水供應質量、流程、結構優化問題的定性研究等方面，而關于區段界面工序間的關系匹配優化和流程工序的重構優化、工序功能的優化研究較少。中國正在由鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉變，新一代大型鋼廠的模式必將對中國乃至世界鋼鐵工業的發展產生深遠影響，因此，有必要深入研究鋼廠模式尤其是煉鐵-煉鋼界面模式，以得出適合新一代大型鋼廠煉鐵-煉鋼界面的最優模式，并對最優模式的高爐-轉爐界面一些重要指標進行優化，可實現生產過程中物質流、能量流、溫度、時間等基本參數的匹配、銜接、協調和穩定。促進生產流程整體運行的穩定、協調和連續化、高效化，達到提高鋼鐵企業生產流程資源效率、能源效率以及節能降耗的目的。目前，人們對新一代大型鋼廠的運行和生產中所存在的問題還沒有完全了解，通過建立一種能夠模擬未來新一代大型鋼廠生產情況的系統可以更方便地對其進行深層次的研究。十幾年來，計算機仿真技術在鋼鐵生產中得到了廣泛的應用，鋼鐵企業可以在生產中利用計算機的快速和高效，建立實時仿真管理系統對生產進行模擬和信息處理，使生產管理最優化。基于此，我們通過計算機仿真軟件建立了一個高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式仿真系統的仿真模型，通過仿真實驗，研究了不同出鐵時間和轉爐冶煉周期、鐵水罐進入系統的到達率服從的最佳分布對高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的一些績效指標的影響；同時可顯示高爐-轉爐區段生產系統仿真的整個過程，從而可以讓使用者清楚地了解到生產過程中發生的問題，及時地對模型的參數(對應的生產參數)進行調整，實現對物流系統優化配置。該技術的研究成功對鋼鐵企業的生產流程資源效率、能源效率有廣泛的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種對鋼鐵企業高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的優化方法。本發明具有減小高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式中鐵水罐在運輸過程中的非正常的等待時間以降低鐵水在運輸過程中的溫降的特點，從而緩和鐵水入轉爐的最終溫度，影響到鋼鐵流程的整個生產效率、能源效率。可以廣泛的應用于煉鐵與煉鋼界面工藝技術的優化設計和總圖布局的優化上。

本發明對鋼鐵企業高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的優化方法的技術方案是：

該方法由計算機服務器、顯示器，各類數據采集器、輸入鍵盤、電源和輸出線路構成，采用計算機仿真軟件建立高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式計算機仿真模型，具體步驟是：(1)首先根據鋼鐵企業實際的高爐-轉爐區段界面模式建立高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的物理模型，并進行現場數據靜態采集；

(2)對獲得現場采集的數據處理并分析，利用計算機仿真軟件建立高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的可視化計算機仿真模型，將分析后的數據用于計算機仿真模型中，以模擬鋼鐵企業高爐-轉爐區段的實際生產情況；

(3)利用計算機仿真軟件定義高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式可視化仿真系統的系統元素，根據“一罐到底”界面模式的結構和各個工位現場的布置建立可視化模型結構圖，同時可以清晰地看出各實體之間的相互關系；

(4)利用計算機仿真軟件對高爐-轉爐區段“一罐到底”界面模式的結構模型進行可視化設置，其中包括元素可視化設置和細節設置；