山西太鋼不銹鋼股份有限公司(全文簡(jiǎn)稱太鋼)150萬(wàn)t不銹鋼項(xiàng)目于2006年8月10日正式投產(chǎn),同時(shí)從原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等關(guān)鍵生產(chǎn)工序配套實(shí)施了先迸的信息化系統(tǒng),自動(dòng)采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)等信息數(shù)據(jù)自動(dòng)化控制,減少人為干預(yù),提高企業(yè)整體管理水平。其中,在太鋼煉鋼廠的MES系統(tǒng)中,板坯質(zhì)量計(jì)量是煉鋼財(cái)務(wù)和成本計(jì)算中的母項(xiàng),計(jì)量的準(zhǔn)確性是對(duì)外銷售和工序內(nèi)部結(jié)算的關(guān)鍵所在。
本文詳細(xì)回顧了板坯質(zhì)量的計(jì)量方法的各個(gè)發(fā)展階段。通過(guò)完善板坯理論質(zhì)量計(jì)算方法,由靜態(tài)計(jì)算發(fā)展到采用動(dòng)態(tài)系數(shù)自動(dòng)修正,并采取抗干擾措施,達(dá)到板坯理論質(zhì)量和實(shí)際稱量質(zhì)量誤差小于3‰的目標(biāo),解決了計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷影響質(zhì)量系統(tǒng)的問(wèn)題。
1 板坯生產(chǎn)情況簡(jiǎn)介
太鋼150萬(wàn)t不銹鋼項(xiàng)目在煉鋼廠共有3臺(tái)板坯連鑄機(jī),其中l(wèi)號(hào)機(jī)和2號(hào)機(jī)為單流連鑄機(jī),3號(hào)機(jī)為雙流連鑄機(jī)。
1號(hào)和2號(hào)單流連鑄機(jī)的生產(chǎn)線:板坯成形(DE跨)→切割(CD跨)→去毛刺(CD跨)→稱量(同時(shí)噴號(hào))(CD跨)→其他運(yùn)輸軌道。
3號(hào)雙流連鑄機(jī)的生產(chǎn)線:板坯成形(DE跨)→切割(CD跨)→去毛刺(CD跨)→雙流并一流(BC跨)→噴號(hào)(BC跨)→推鋼堆垛(BC跨)→稱量(AB跨)→其他運(yùn)輸軌道。
由以上工藝路線可見,1號(hào)和2號(hào)單流連鑄機(jī)和3號(hào)雙流連鑄機(jī)設(shè)計(jì)的板坯生產(chǎn)路線最大區(qū)別就在于3號(hào)雙流連鑄機(jī)需要雙流并一流,且稱量位置不同。
在實(shí)際的生產(chǎn)中,1號(hào)和2號(hào)單流連鑄機(jī)每塊板坯在噴號(hào)的同時(shí)都可以用地磅進(jìn)行質(zhì)量稱量,可以說(shuō)1號(hào)和2號(hào)單流連鑄機(jī)生產(chǎn)的板坯質(zhì)量采用實(shí)際稱量值是可行的,但是,問(wèn)題的關(guān)鍵在3號(hào)雙流連鑄機(jī),地磅的位置在推鋼堆垛之后,在生產(chǎn)非2 250軋機(jī)去向板坯的時(shí)候,尤其是短料時(shí),由于生產(chǎn)緊張,必須充分利用推鋼堆垛來(lái)減少天車吊運(yùn)時(shí)間,所以板坯盡可能在BC跨下線,進(jìn)入庫(kù)場(chǎng)存料或裝人汽車運(yùn)輸,這時(shí)的板坯就不能利用3號(hào)機(jī)的地磅進(jìn)行塊稱量。
2 板坯信息系統(tǒng)情況簡(jiǎn)介
生成和傳輸板坯質(zhì)量的信息化系統(tǒng)分連鑄一級(jí)、連鑄二級(jí)、成品一級(jí)、板坯庫(kù)系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)共6個(gè)部分。板坯質(zhì)量信息傳輸路線:連鑄二級(jí)→連鑄一級(jí)(負(fù)責(zé)板坯長(zhǎng)度切割)→連鑄二級(jí)(根據(jù)板坯長(zhǎng)、寬、厚、密度計(jì)算理論質(zhì)量)→成品一級(jí)(負(fù)責(zé)板坯流向和運(yùn)動(dòng)的控制)→板坯庫(kù)系統(tǒng)(板坯庫(kù)場(chǎng)模擬跟蹤)→MES系統(tǒng)(負(fù)責(zé)板坯收貨、匹配訂單、判定)→ERP系統(tǒng)(負(fù)責(zé)財(cái)務(wù)結(jié)算)。在板坯信息系統(tǒng)中,每塊板坯的理論質(zhì)量都由連鑄二級(jí)計(jì)算并傳輸?shù)組ES系統(tǒng),經(jīng)過(guò)MES系統(tǒng)修正后(板坯改切、修磨等質(zhì)量的調(diào)整),將最終的板坯質(zhì)量傳輸?shù)?a href="http://www.ezxoed.cn/" title="" target="_blank" >ERP系統(tǒng)進(jìn)行財(cái)務(wù)結(jié)算。
3 板坯質(zhì)量計(jì)量方法的發(fā)展過(guò)程
3.1 單獨(dú)采用理論質(zhì)量階段(2006年11月份初~2007年1月份初)
MES系統(tǒng)從2006年11月份開始正式運(yùn)行,為了避免3號(hào)雙流連鑄機(jī)在BC跨下線不能稱量的設(shè)計(jì)弊端,板坯系統(tǒng)計(jì)量全部采用理論質(zhì)量。
板坯ERP質(zhì)量=板坯連鑄二級(jí)計(jì)算理論質(zhì)量=紅坯長(zhǎng)度×紅坯寬度×紅坯厚度×鋼種收縮系數(shù)×鋼種密度。
3.2 理論質(zhì)量和稱量質(zhì)量共同采用階段(2007年1月份初~2007年1月份中)
刪去2006年12月19日以前系統(tǒng)數(shù)據(jù)有奇異之外,2006年12月份和2007年1月份因切割精度、鋼種收縮系數(shù)、鋼種密度、切割異常等綜合因數(shù)的影響,造成碳鋼每日的偏差在200 t左右,誤差率為8‰和14‰,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了3‰的標(biāo)準(zhǔn),更達(dá)不到下道工序和用戶的要求。
考慮到1號(hào)機(jī)和2號(hào)機(jī)可以塊塊稱量,為了減少理論質(zhì)量和稱量質(zhì)量的差異,在2007年1月份初開始把收貨時(shí)如果板坯已過(guò)秤,將稱重質(zhì)量作為系統(tǒng)質(zhì)量。因不銹鋼都為1號(hào)和2號(hào)機(jī)生產(chǎn),所以2007月1月份不銹鋼誤差率明顯降低。而碳鋼多為3號(hào)機(jī)生產(chǎn),所以2007月1月份碳鋼誤差率沒(méi)有明顯改善。
板坯系統(tǒng)質(zhì)量=板坯理論質(zhì)量或板坯稱量質(zhì)量
3.3 板坯系統(tǒng)質(zhì)量人為修正階段(碳鋼:2007年1月份中~2007年5月份末;不銹鋼:2007年1月份中~2007年2月份末)
因切割精度、鋼種收縮系數(shù)、鋼種密度、切割異常等是影響質(zhì)量的因素,且和連鑄機(jī)系統(tǒng)的水配比密切相關(guān)。但減少以上因素的影響沒(méi)有有效的控制方案,為了減少質(zhì)量的誤差,決定人為修正質(zhì)量,在系統(tǒng)中增設(shè)了修正系數(shù)A。
板坯系統(tǒng)質(zhì)量=板坯理論質(zhì)量(或板坯稱量質(zhì)量)A。
由于鋼種不同、規(guī)格不同對(duì)連鑄坯理論質(zhì)量的影響較大,A系數(shù)必須是每個(gè)鋼種設(shè)定一個(gè)系數(shù),且隨著規(guī)格的變化人工調(diào)整A系數(shù)。采用A系數(shù)調(diào)整后誤差值在零點(diǎn)上下浮動(dòng),質(zhì)量誤差有明顯的改善。但由于采用人工調(diào)整不能做到及時(shí)和很精確,仍沒(méi)有達(dá)到理想的效果。
3.4 采用動(dòng)態(tài)修正理論質(zhì)量階段(碳鋼:2007年6月份開始;不銹鋼:2007年3月份開始)
為了迸一步優(yōu)化系統(tǒng)質(zhì)量,減少誤差率,采用了動(dòng)態(tài)調(diào)整修正系數(shù)曰的方案,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤調(diào)整。
板坯系統(tǒng)質(zhì)量=板坯理論質(zhì)量×B
B1=1
B2=稱量質(zhì)量1/理論質(zhì)量1
B3=稱量質(zhì)量2/理論質(zhì)量2
式中,1代表第一塊板坯;2代表第二塊板坯;3代表第三塊板坯。
因?yàn)橄到y(tǒng)根據(jù)上塊的理論質(zhì)量和稱量質(zhì)量自動(dòng)修正下塊的理論質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)根據(jù)理論質(zhì)量與實(shí)際計(jì)量質(zhì)量差異自動(dòng)計(jì)算下塊板坯修正曰系數(shù)。碳鋼和不銹鋼的質(zhì)量誤差率都滿足了小于3‰的目標(biāo)。
3.5 理論質(zhì)量修正系數(shù)抗干擾措施(2007年7月份開始)
動(dòng)態(tài)修正系數(shù)B的增設(shè),避免了切割精度、鋼種收縮系數(shù)、鋼種密度因素對(duì)理論質(zhì)量的影響,且使系統(tǒng)質(zhì)量盡量靠近稱量質(zhì)量。但切割異常等的因素并沒(méi)有避免,雖對(duì)整體情況影響并不是很大,但對(duì)個(gè)別的板坯系統(tǒng)質(zhì)量影響極大,如切割帶頭或切割不開,實(shí)際稱量質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)失真,造成下塊板坯的修正系數(shù)B更是偏差很大。
為了避免類似情況,確保修正系數(shù)B符合要求,采用給修正系數(shù)B增設(shè)了上下限的方法將B系數(shù)異常波動(dòng)進(jìn)行屏蔽。當(dāng)此塊板坯修正系數(shù)B偏差超過(guò)5%時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)忽略次系數(shù),采用上次修正系數(shù)召。
2007年7月份碳鋼質(zhì)量誤差率達(dá)到0.05%,不銹鋼質(zhì)量誤差率達(dá)到0.3‰,滿足了下工序和用戶的要求。
4 結(jié)語(yǔ)
在系統(tǒng)中利用已稱量的板坯對(duì)未稱量的板坯進(jìn)行動(dòng)態(tài)質(zhì)量修正,解決了太鋼150萬(wàn)t不銹鋼項(xiàng)目煉鋼廠計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的缺陷。完全可以滿足各工序的要求。
質(zhì)量控制精度的提高是信息系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)不斷追求的目標(biāo),為了進(jìn)一步控制生產(chǎn)系統(tǒng)中的質(zhì)量誤差率,需要將每日的控制精度提高,減少切割因素的影響將是下一步工作的方向。
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本文標(biāo)題:質(zhì)量動(dòng)態(tài)理論值在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用
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