水钢炼钢—连铸工序的物流匹配研究

论文摘要

钢铁制造流程中各工序间的衔接匹配工程是随着冶金工序功能的演进和钢厂结构的优化而不断发展起来的新命题。钢铁制造流程工序间衔接匹配工程主要体现在过程的物质流管制、能量管制、质量管制,及在此基础上的信息管制,基础则在于工序间各项重要参数的衔接、匹配、连续和稳定。据此对铁水预处理模式、合理配置及其与转炉、连铸的协同作用进行分析。并对生产物流的工序匹配进行分析与优化以及建立生产流程的仿真模型。(论文最后应用仿真软件ExtendLT对整个生产流程进行了仿真分析及优化),对水钢炼钢厂的生产具有一定的指导意义。本文以钢铁制造流程多维物流管制系统理论和冶金学理论为依据,对水钢一二炼钢生产现场实测数据进行了统计分析,并对时间、温度等物流参数进行了数字解析。(1)对水钢炼钢厂的各工序的时间参数进行了统计分析,得出了各工序时间参数的统计规律,并应用时间研究方法对各工序的生产节拍进行了研究。通过上述研究,找出了影响生产效率的关键工序。(2)对水钢炼钢厂的各工序的温度参数进行了统计分析,通过对实际温度与理想温度的偏差进行对比分析,探讨了温度波动的成因,并制定了各工序的温度调控范围。(3)结合水钢一二炼钢厂的生产设备以及运转情况,对水钢炼钢厂生产流程中衔接匹配问题进行了分析,分析了水钢炼钢厂钢包的物流现状,建立了钢包周转时间的优化模型,对理想的钢包周转个数进行了优化。(4)对水钢炼钢厂转炉和连铸工序的生产能力进行了匹配研究,并对转炉的周期进行了优化,提出了两个工序间的物流调控方案。(5)最后应用ExtendLT软件,建立了炼钢到连铸的生产流程的仿真模型,对整个流程进行了仿真分析和优化,仿真结果进一步验证了上述的解析分析结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 问题的提出
• 1.2 钢铁工业的发展史
• 1.2.1 回顾钢铁工业的发展历史
• 1.2.2 近年钢铁技术的发展历程
• 1.2.3 炼钢工序工艺的发展
• 1.3 钢铁制造流程系统的衔接匹配研究现状
• 1.3.1 钢铁制造流程多维物流控制系统的研究
• 1.3.2 钢铁制造流程系统的衔接匹配问题的研究
• 第二章 水钢炼钢厂炼钢—连铸衔接匹配问题的分析
• 2.1 水钢炼钢厂生产过程物流现状
• 2.1.1 水钢炼钢厂的生产模式
• 2.1.2 水钢炼钢厂的生产物流现状
• 2.2 水钢炼钢厂时间因素的解析
• 2.2.1 炼钢工序时间因素解析
• 2.2.2 转炉出钢毕—精炼工序运输时间解析
• 2.2.3 精炼工序时间因素解析
• 2.2.4 精炼一连铸工序运输时间解析
• 2.2.5 连铸工序时间因素解析
• 2.2.6 连铸机的解析参数
• 2.3 水钢炼钢厂温度因素解析
• 2.3.1 水钢炼钢厂温度制度的建立
• 2.3.2 水钢炼钢厂转炉出钢温度的解析
• 2.3.3 水钢炼钢厂精炼工序温度的解析
• 2.3.4 水钢炼钢厂连铸工序温度的解析
• 第三章 水钢炼钢厂钢包的物流现状解析
• 3.1 水钢炼钢厂钢包的时间因素解析
• 3.1.1 空包传搁时间因素解析表
• 3.1.2 钢包周转实测数据统计
• 3.2 水钢炼钢厂钢包个数的计算
• 3.3 水钢炼钢厂钢包个数的优化
• 第四章 水钢炼钢厂转炉和连铸机生产流程的物流调控方案
• 4.1 转炉年生产能力的计算
• 4.2 连铸机年生产能力的计算
• 4.3 转炉与连铸机匹配分析及转炉冶炼过程时间因素的优化
• 4.4 连铸机的浇注周期和平均工作拉速的确定
• 4.5 炼钢厂计算机辅助生产调度系统
• 第五章 炼钢连铸物流系统的建模与仿真
• 5.1 建模的意义与目的
• 5.2 一炼钢的物流现状
• 5.3 模型参数的确定
• 5.3.1 转炉工序时间参数
• 5.3.2 精炼工序时间参数
• 5.3.3 连铸工序的时间参数
• 5.3.4 运输时间参数
• 5.4 物流仿真模型的建立
• 5.4.1 转炉-连铸的生产流程的仿真建模
• 5.4.2 瓶颈工序的验证
• 5.4.3 增加转炉对解决瓶颈问题的效果分析
• 5.4.4 周期优化后转炉和连铸机的仿真论证
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢