[发明专利]对钢铁企业高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工艺技术和计算机仿真模拟技术。属于冶金工艺技术领域，具体地说是一种对钢铁企业高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的优化方法。特别适用于炼铁与炼钢界面工艺技术的优化设计和总图布局的优化。

背景技术

高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式，是冶金流程界面实现工程优化的一种新技术，它是指在高炉-转炉区段取消传统的鱼雷罐车或者铁水罐进行中途倒罐兑铁，而是直接采用受铁罐将铁水兑入转炉，此过程中受铁罐实现承接、运输、缓冲贮存、铁水预处理、转炉兑铁、容器快速周转及铁水保温等多种功能的工艺布局。采用“一罐到底”工艺，此过程铁水只发生一次空气冷却降温过程，而没有倒包包体吸热降温，不仅铁水温度损失减少，而且环境负荷也大大降低。此工艺具有缩短工艺流程、紧凑总图布置等特点，可以降低投资、减少占地面积、节能减排、减少铁损、减少烟尘污染、具有较大经济和社会效益。“一罐到底”工艺，开始出现在日本JFE福山、京滨厂，近年来在我国的沙钢、莱钢、唐钢等大型钢铁企业都有采用。

高炉-转炉区段的工艺技术界面是钢铁生产过程中连接炼铁与炼钢两大工序的重要区段，起到了承上启下的作用，也是关系到钢铁生产流程整体优化的关键区段。近年来，对高炉-转炉区段的工艺技术界面进行了广泛的研究，但主要集中在区段生产过程的物流调控、铁水供应质量、流程、结构优化问题的定性研究等方面，而关于区段界面工序间的关系匹配优化和流程工序的重构优化、工序功能的优化研究较少。中国正在由钢铁大国向钢铁强国的转变，新一代大型钢厂的模式必将对中国乃至世界钢铁工业的发展产生深远影响，因此，有必要深入研究钢厂模式尤其是炼铁-炼钢界面模式，以得出适合新一代大型钢厂炼铁-炼钢界面的最优模式，并对最优模式的高炉-转炉界面一些重要指标进行优化，可实现生产过程中物质流、能量流、温度、时间等基本参数的匹配、衔接、协调和稳定。促进生产流程整体运行的稳定、协调和连续化、高效化，达到提高钢铁企业生产流程资源效率、能源效率以及节能降耗的目的。目前，人们对新一代大型钢厂的运行和生产中所存在的问题还没有完全了解，通过建立一种能够模拟未来新一代大型钢厂生产情况的系统可以更方便地对其进行深层次的研究。十几年来，计算机仿真技术在钢铁生产中得到了广泛的应用，钢铁企业可以在生产中利用计算机的快速和高效，建立实时仿真管理系统对生产进行模拟和信息处理，使生产管理最优化。基于此，我们通过计算机仿真软件建立了一个高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式仿真系统的仿真模型，通过仿真实验，研究了不同出铁时间和转炉冶炼周期、铁水罐进入系统的到达率服从的最佳分布对高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的一些绩效指标的影响；同时可显示高炉-转炉区段生产系统仿真的整个过程，从而可以让使用者清楚地了解到生产过程中发生的问题，及时地对模型的参数(对应的生产参数)进行调整，实现对物流系统优化配置。该技术的研究成功对钢铁企业的生产流程资源效率、能源效率有广泛的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种对钢铁企业高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的优化方法。本发明具有减小高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式中铁水罐在运输过程中的非正常的等待时间以降低铁水在运输过程中的温降的特点，从而缓和铁水入转炉的最终温度，影响到钢铁流程的整个生产效率、能源效率。可以广泛的应用于炼铁与炼钢界面工艺技术的优化设计和总图布局的优化上。

本发明对钢铁企业高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的优化方法的技术方案是：

该方法由计算机服务器、显示器，各类数据采集器、输入键盘、电源和输出线路构成，采用计算机仿真软件建立高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式计算机仿真模型，具体步骤是：(1)首先根据钢铁企业实际的高炉-转炉区段界面模式建立高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的物理模型，并进行现场数据静态采集；

(2)对获得现场采集的数据处理并分析，利用计算机仿真软件建立高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的可视化计算机仿真模型，将分析后的数据用于计算机仿真模型中，以模拟钢铁企业高炉-转炉区段的实际生产情况；

(3)利用计算机仿真软件定义高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式可视化仿真系统的系统元素，根据“一罐到底”界面模式的结构和各个工位现场的布置建立可视化模型结构图，同时可以清晰地看出各实体之间的相互关系；

(4)利用计算机仿真软件对高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式的结构模型进行可视化设置，其中包括元素可视化设置和细节设置；