一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鋼-連鑄生產工藝領域，尤其涉及一種考慮補爐時的轉爐設備沖突 消解方法。
【背景技術】
[0002] 轉爐煉鋼是現代化鋼鐵生產流程中的核心環(huán)節(jié)，在該生產過程中，將高爐的鐵水 和外部廢鋼投入轉爐中煉成具有所要求化學成分的鋼，并使鋼具有一定的物理性能、化學 性能和力學性能。轉爐煉鋼具有高效化的特點，但也存在連續(xù)性不足的弊端。造成這種狀況 的主要原因是轉爐爐襯的磨損和損壞。轉爐爐襯的維護和更換，不但增加了耐材的消耗，而 且破壞了生產的連續(xù)性，影響了轉爐的作業(yè)率和生產效率。在轉爐爐襯的維護技術中，主要 有濺渣護爐技術和爐襯噴補技術(簡稱"補爐"）。濺渣護爐技術是利用MgO含量達到飽和或 過飽和的煉鋼終點渣，通過高壓氮氣的吹濺，冷卻、凝固在爐襯表面形成一層高熔點的熔渣 層，并與爐襯很好地粘結附著。補爐是通過專門設備將散狀耐火材料噴射到紅熱爐襯表面， 進而燒結成一體，使損壞嚴重的部位形成新的燒結層，爐襯得到部分修復，進而提高轉爐爐 齡。
[0003] 轉爐煉鋼生產過程生產效率的提高對整個鋼鐵企業(yè)有重要影響，而制定合理的生 產調度計劃，是保證轉爐煉鋼生產過程高效率運行的關鍵。由于濺渣護爐和補爐對維護轉 爐爐襯具有的重要意義，以及這兩項操作在生產過程中頻繁性運用的特點，因而，在編制轉 爐煉鋼生產調度計劃時需要將它們也考慮進來。從已有煉鋼生產調度優(yōu)化相關文獻資料的 檢索結果來看，目前通用的做法是將濺渣護爐作為每爐鋼水冶煉時的基本操作，與兌鐵、吹 煉和出鋼等等同看待，所有這些原子操作需耗費的時間加和后作為單爐鋼水的冶煉時間。 但是，對于補爐操作，現有研究成果都沒有考慮，這樣就存在如下的缺陷：其一、由于單次補 爐及相關的輔助操作用時一般較長，如70分鐘，這與兩爐鋼水的冶煉時間相當，如果臨時插 入補爐操作，必然打亂既定的生產節(jié)奏，使原有的生產調度計劃不可用，進而影響整個煉鋼 廠的生產順行;其二、由于欠缺對補爐的統(tǒng)籌計劃安排，使得轉爐爐襯維護操作制度處于不 穩(wěn)定和事后彌補的狀態(tài)，這隱藏著極大的風險，可能導致穿爐等嚴重后果。
[0004] 已申請的專利（公開號"CN104694692A"，一種利用轉爐爐渣補爐的方法)公開了一 種利用轉爐爐渣補爐的方法，通過優(yōu)化轉爐加料模式，提高爐渣耐侵蝕性能，利用等待、降 溫等手段將爐渣和爐襯燒結在一起，進行爐體維護，降低耐材消耗。專利（公開號 "CN104673966A"，轉爐爐襯的快速維護方法)公開了一種轉爐爐襯的快速維護方法，其在轉 爐出鋼后，進行留渣操作，將鎂碳耐火磚塊倒入爐內，搖動轉爐至鎂碳耐火磚塊和爐內的留 渣平鋪在轉爐爐襯的修補部位，靜置使鎂碳耐火磚塊和留渣的混合料粘結在爐襯的修補部 位。專利（公開號"CN101973775A"，補爐料及其制備方法)涉及鋼鐵企業(yè)煉鋼提釩轉爐生產 過程中修補時所用的補爐料，特別涉及爐襯為鎂碳磚所使用的補爐料及其制備方法，該發(fā) 明專利提供了一種燒結時間短、壽命高的補爐料來適應生產的需要。由此可以看出，已有的 補爐相關的專利都集中在補爐方法本身或者補爐料的制備等方面，沒有將補爐操作與煉鋼 生產調度計劃二者關聯起來。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法，至少可 克服現有技術的部分缺陷。
[0006] 本發(fā)明實施例涉及的一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法，包括:步驟100， 確定滿足補爐工藝要求的各座轉爐補爐開始時刻的一組隨機結果；
[0007] 步驟200,計算所有澆次中的各爐次在當前工序的緊前工序上的開始處理時刻和 結束時刻；
[0008] 步驟300,將所有所述爐次按照其轉爐工序的開始處理時刻的升序進行排列；
[0009] 步驟400,依次判斷各個所述爐次和其緊前爐次是否在所述轉爐工序發(fā)生沖突， 是，執(zhí)行步驟500;
[0010] 步驟500,比較設備沖突時長和可緩沖工序的柔性等待時間上限之和的大小，判斷 設備沖突是否能夠消解，是，提前各個所述可緩沖工序的開始時刻以消解設備沖突，否，執(zhí) 行步驟100。
[0011] 作為實施例一涉及的一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法，所述步驟100中 所述補爐工藝要求包括根據煉鋼廠的生產工藝制度和轉爐爐齡確定各座轉爐補爐的頻次 要求和單次補爐時長，以及所有所述轉爐同時補爐的排斥性條件。
[0012] 所述步驟200中計算所有所述澆次中的各所述爐次在所述當前工序的所述緊前工 序上的開始處理時刻和結束時刻包括：
[0013] 按照并行時間倒推方法，依據給定的澆次計劃中各個澆次的開澆時刻，從連鑄開 始，逆工藝路徑方向，將工序并行倒推，求出所有澆次中的各爐次在當前工序的緊前工序上 的開始處理時刻和結束時刻，直至所述轉爐工序結束。
[0014] 所述步驟400中確定所述爐次的所述緊前爐次的方法為:所有所述爐次按轉爐工 序的開始時刻升序排列后，將序列中所述對應的爐次分別編號為1，2,…，m-1，m，m+l，…，取 m為當前爐次序號；
[00? 5]所述當前爐次m在所述轉爐工序的開始時刻為X (i，j，ki)，其中，i為饒次號，j為爐 次號，ki為轉爐工序編號；
[0016] 判斷所述當前爐次m的開始時刻x(i，j，ki)是否落入了任意一座或多座轉爐的補 爐時段內，若是則所述當前爐次m的所述緊前爐次取為所述序列中編號為的所述 爐次，否則所述當前爐次m的所述緊前爐次取為所述序列中編號為m-m的所述爐次，其中， 為當前時刻所述補爐的轉爐設備數量，m為所述轉爐工序可用的轉爐設備數量。
[0017] 判斷所述當前爐次和其緊前爐次是否在轉爐工序發(fā)生沖突的方法為：
[0018] 當.? (4>為）-4t ? ，丄Μ時，所述當前爐次和其緊前爐次在所述轉爐工 序不會發(fā)生設備沖突，其中，為所述緊前爐次在所述轉爐工序的開始時刻， G (6/, j,Μ為緊前爐次在轉爐工序上的加工處理時間。
[0019] 所述步驟500中比較設備沖突時長和可緩沖工序的柔性等待時間上限之和的大 小，判斷設備沖突是否能夠消解的過程包括：
[0020] 步驟501，計算設備沖突時長:
[0021]
[0022]步驟502，沿著緊前爐次的工藝路徑向后，搜索所有的可緩沖工序，直至連鑄工序， 并累加所有可緩沖工序前的柔性等待時間上限之和，記為
[0023] 步驟503,若滿屈
則所述轉爐工序的設備沖突能夠消解。
[0024] 所述步驟503中滿丨
，且所述可緩沖工序的數量為1時，設kb 為緩沖工序編號，則在緩沖工序前的緩沖時間為：
[0025]
[0026] 提前所述緊前爐次在所述轉爐工序至所述緩沖工序之間所有工序的開始時刻為：
[0027]
[0028] 其中，為提如后緊如爐次在相應工序的開始時刻。
[0029] 所述步驟503中滿，
并且所述可緩沖工序的數量大于1時， 按照順序依次設置各個所述緩沖工序前的緩沖時間為所述緩沖工序前的柔性等待時間上 限與剩余設備沖突時長兩個數值之間的較小者，并且各個所述緩沖工序前緩沖時間的和為 所述設備沖突時長。
[0030] 所述步驟500對所述當前爐次及其緊前爐次進行沖突消解后，判斷提前后的所述 緊前爐次在所述轉爐工序的開始時刻是否在整個所述爐次的開始時刻序列中處于正確的 位置，若存在所述爐次的開始時刻小于序列中前一個爐次的開始時刻的情況，則交換所述 爐次和所述前一個爐次在序列中的先后順序，直至所有所述爐次的開始時刻維持升序排 列，判斷是否已經遍歷所有所述爐次，是則結束所述沖突消解過程，否則轉所述步驟400，對 下一個所述爐次進行轉爐工序設備沖突消解。
[0031] 本發(fā)明實施例提供的一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法的有益效果包括：
[0032] 本發(fā)明實施例提供的一種考慮補爐時的轉爐設備沖突消解方法，在編制轉爐煉鋼 生產調度計劃時創(chuàng)新性地考慮補爐操作，克服了已有研究成果存在的缺陷，首次將轉爐爐 襯維護與煉鋼生產調度計劃二者關聯起來。對于轉爐煉鋼廠而言，將補爐安排納入生產計 劃編制范疇，可以使補爐操作有計劃地進行，這樣既減少了對原有煉鋼生產計劃執(zhí)行的影 響，又及時對轉爐爐襯進行了維護。在編制煉鋼生產調度計劃時統(tǒng)籌考慮補爐安排，有利于 形成穩(wěn)定的轉爐爐襯維護操作制度，使爐襯維護以最經濟、便捷的方式進行，同時也極大地 降低了發(fā)生穿爐事故的風險。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術