[發明專利]高爐/轉爐區段排隊系統解析仿真方法

有效

• 申請號: 201110449078.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102722762A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王華;梁素梅;王建軍;孟華;李紅娟
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域??

????本發明涉及一種鋼鐵高爐—轉爐區段工藝界面“一罐到底”模式，具體地說是用于鋼鐵企業高爐—轉爐區段工藝界面“一罐到底”模式排隊系統的仿真與優化方法，屬于鋼鐵技術領域。

背景技術???

鋼鐵生產流程包含了化學冶金一凝固過程一冶金的物理過程等方面的變化過程，實現鋼鐵生產流程的總體優化必須遵循單體優化一區段優化一整體優化的原則，高爐一轉爐區段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，對高爐一轉爐區段進行了廣泛的研究，但主要集中在區段生產過程的物流調控、鐵水供應質量、單體工藝設備優化及工藝技術等方面，而關于區段界面模式的物流仿真優化研究較少，因此對高爐一轉爐區段進行更深一步的物流仿真研究，從物流暢通，時間組織,作業時間的角度出發，合理設置高爐—轉爐區段的受鐵罐、轉爐、高爐的數目，減少等待時間，把高爐一轉爐區段各工序緊湊布置，使流程中物流參數銜接匹配、生產組織合理高效、能耗小，環境友好，對于流程結構調整與優化是十分必要的。

本文基于WITNESS建立了以串聯為主，多服務臺的四級循環排隊網絡的高爐—轉爐區段“一罐到底”界面模式（如圖1所示）的仿真模型，定量研究了平材（大高爐對大轉爐）高爐—轉爐區段“一罐到底”界面模式排隊模型中系統指標與單多隊列，受鐵罐配置關系。通過對首秦高爐—轉爐區段界面的仿真實驗，確定了在等待時間較少，鋼鐵產量較多的情況下的受鐵罐周轉罐數的最佳配置。?

發明內容?????????????????????????

本發明的目的是用于鋼鐵企業高爐—轉爐區段工藝界面“一罐到底”模式排隊系統的仿真與優化方法，從數學解析和WITNESS仿真的角度出發，獲得受鐵罐最優周轉罐數。

本發明的技術方案：該方法基于排隊論，采用數學解析和WITNESS仿真的方法分析了高爐—轉爐區段界面“一罐到底”模式的隊列類型，在等待時間較少，生產能力較高的條件下的受鐵罐周轉最優個數，其具體步驟包括如下：?

（1）、根據排隊論，對此排隊系統的單隊列和多隊列的系統指標進行了比較，并計算得出單隊列排隊方式的各項指標都優于多隊列的；

（2）、在步驟（1）的結論基礎上，通過對鋼廠高爐—轉爐區段界面的WITNESS仿真，建立了受鐵罐周轉罐數與生產能力，平均作業忙率和平均等待時間的關系模型，得到了受鐵罐周轉罐數的最優數目max?y與生產能力y₁、平均等待時間y₂和作業平均忙率y₃之間的關系式為：?。在等待時間較少，平均作業忙率較高和生產能力較高的情況下計算出最優受鐵罐數。

所述排隊論主要的穩定態指標（公式）如下：?

A、M/M/1（受鐵罐到達時間和服務時間服從指數分布，服務臺個數是一個）:

平均隊長：??????????????????????????????????????

平均等待隊長：??????????????????????????

平均等待時間：????????????????????????????????????

平均逗留時間：??????????????????????????????????????

B、M/M/2（受鐵罐到達時間和服務時間服從指數分布，服務臺個數是兩個）:

平均隊長：?????????????????????????????????????

平均等待隊長：????????????????????????????

平均等待時間：????????????????????????????????????????????????????????????????????????

平均逗留時間：????????????????????????????????????????????????????????????????