一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法技术

本发明专利技术适用于炼钢-连铸生产工艺领域，提供了一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，包括：确定满足补炉工艺要求的各座转炉补炉开始时刻的一组随机结果；计算所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻；将所有炉次按照其转炉工序的开始处理时刻的升序进行排列；依次判断各个炉次和其紧前炉次是否在转炉工序发生冲突，是，比较设备冲突时长和可缓冲工序的柔性等待时间上限之和的大小，判断设备冲突是否能够消解，是，提前各个可缓冲工序的开始时刻以消解设备冲突。在编制炼钢生产调度计划时统筹考虑补炉安排，使炉衬维护以最经济、便捷的方式进行，同时也极大地降低了发生穿炉事故的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢-连铸生产工艺领域，尤其涉及一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法。
技术介绍
转炉炼钢是现代化钢铁生产流程中的核心环节，在该生产过程中，将高炉的铁水和外部废钢投入转炉中炼成具有所要求化学成分的钢，并使钢具有一定的物理性能、化学性能和力学性能。转炉炼钢具有高效化的特点，但也存在连续性不足的弊端。造成这种状况的主要原因是转炉炉衬的磨损和损坏。转炉炉衬的维护和更换，不但增加了耐材的消耗，而且破坏了生产的连续性，影响了转炉的作业率和生产效率。在转炉炉衬的维护技术中，主要有溅渣护炉技术和炉衬喷补技术(简称“补炉”)。溅渣护炉技术是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，冷却、凝固在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着。补炉是通过专门设备将散状耐火材料喷射到红热炉衬表面，进而烧结成一体，使损坏严重的部位形成新的烧结层，炉衬得到部分修复，进而提高转炉炉龄。转炉炼钢生产过程生产效率的提高对整个钢铁企业有重要影响，而制定合理的生产调度计划，是保证转炉炼钢生产过程高效率运行的关键。由于溅渣护炉和补炉对维护转炉炉衬具有的重要意义，以及这两项操作在生产过程中频繁性运用的特点，因而，在编制转炉炼钢生产调度计划时需要将它们也考虑进来。从已有炼钢生产调度优化相关文献资料的检索结果来看，目前通用的做法是将溅渣护炉作为每炉钢水冶炼时的基本操作，与兑铁、吹炼和出钢等等同看待，所有这些原子操作需耗费的时间加和后作为单炉钢水的冶炼时间。但是，对于补炉操作，现有研究成果都没有考虑，这样就存在如下的缺陷：其一、由于单次补炉及相关的辅助操作用时一般较长，如70分钟，这与两炉钢水的冶炼时间相当，如果临时插入补炉操作，必然打乱既定的生产节奏，使原有的生产调度计划不可用，进而影响整个炼钢厂的生产顺行；其二、由于欠缺对补炉的统筹计划安排，使得转炉炉衬维护操作制度处于不稳定和事后弥补的状态，这隐藏着极大的风险，可能导致穿炉等严重后果。已申请的专利(公开号“CN104694692A”，一种利用转炉炉渣补炉的方法)公开了一种利用转炉炉渣补炉的方法，通过优化转炉加料模式，提高炉渣耐侵蚀性能，利用等待、降温等手段将炉渣和炉衬烧结在一起，进行炉体维护，降低耐材消耗。专利(公开号“CN104673966A”，转炉炉衬的快速维护方法)公开了一种转炉炉衬的快速维护方法，其在转炉出钢后，进行留渣操作，将镁碳耐火砖块倒入炉内，摇动转炉至镁碳耐火砖块和炉内的留渣平铺在转炉炉衬的修补部位，静置使镁碳耐火砖块和留渣的混合料粘结在炉衬的修补部位。专利(公开号“CN101973775A”，补炉料及其制备方法)涉及钢铁企业炼钢提钒转炉生产过程中修补时所用的补炉料，特别涉及炉衬为镁碳砖所使用的补炉料及其制备方法，该发明专利提供了一种烧结时间短、寿命高的补炉料来适应生产的需要。由此可以看出，已有的补炉相关的专利都集中在补炉方法本身或者补炉料的制备等方面，没有将补炉操作与炼钢生产调度计划二者关联起来。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，至少可克服现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及的一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，包括：步骤100，确定满足补炉工艺要求的各座转炉补炉开始时刻的一组随机结果；步骤200，计算所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻；步骤300，将所有所述炉次按照其转炉工序的开始处理时刻的升序进行排列；步骤400，依次判断各个所述炉次和其紧前炉次是否在所述转炉工序发生冲突，是，执行步骤500；步骤500，比较设备冲突时长和可缓冲工序的柔性等待时间上限之和的大小，判断设备冲突是否能够消解，是，提前各个所述可缓冲工序的开始时刻以消解设备冲突，否，执行步骤100。作为实施例一涉及的一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，所述步骤100中所述补炉工艺要求包括根据炼钢厂的生产工艺制度和转炉炉龄确定各座转炉补炉的频次要求和单次补炉时长，以及所有所述转炉同时补炉的排斥性条件。所述步骤200中计算所有所述浇次中的各所述炉次在所述当前工序的所述紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻包括：按照并行时间倒推方法，依据给定的浇次计划中各个浇次的开浇时刻，从连铸开始，逆工艺路径方向，将工序并行倒推，求出所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻，直至所述转炉工序结束。所述步骤400中确定所述炉次的所述紧前炉次的方法为：所有所述炉次按转炉工序的开始时刻升序排列后，将序列中所述对应的炉次分别编号为1,2,…,m-1,m,m+1,…，取m为当前炉次序号；所述当前炉次m在所述转炉工序的开始时刻为x(i,j,kl)，其中，i为浇次号，j为炉次号，kl为转炉工序编号；判断所述当前炉次m的开始时刻x(i,j,kl)是否落入了任意一座或多座转炉的补炉时段内，若是则所述当前炉次m的所述紧前炉次取为所述序列中编号为的所述炉次，否则所述当前炉次m的所述紧前炉次取为所述序列中编号为m-nl的所述炉次，其中，为当前时刻所述补炉的转炉设备数量，nl为所述转炉工序可用的转炉设备数量。判断所述当前炉次和其紧前炉次是否在转炉工序发生冲突的方法为：当时，所述当前炉次和其紧前炉次在所述转炉工序不会发生设备冲突，其中，为所述紧前炉次在所述转炉工序的开始时刻，为紧前炉次在转炉工序上的加工处理时间。所述步骤500中比较设备冲突时长和可缓冲工序的柔性等待时间上限之和的大小，判断设备冲突是否能够消解的过程包括：步骤501，计算设备冲突时长tconf(i^,j^,kl)=tp(i^,j^,kl)-[x(i,j,kl)-x(i^,j^,kl)];]]>步骤502，沿着紧前炉次的工艺路径向后，搜索所有的可缓冲工序，直至连铸工序，并累加所有可缓冲工序前的柔性等待时间上限之和，记为步骤503，若满足则所述转炉工序的设备冲突能够消解。所述步骤503中满足且所述可缓冲工序的数量为1时，设kb为缓冲工序编号，则在缓冲工序前的缓冲时间为：tw(i^,j^,kb)=tconf(i^,j^,kl)]]>提前所述紧前炉次在所述转炉工序至所述缓冲工序之间所有工序的开始时刻为：x′(i^,j^,k)=x(i^,j^,k)-tconf(i^,j^,kl),∀kl≤k<kb]]>其中，为提前后紧前炉次在相应工序的开始时刻。所述步骤503中满足并且所述可缓冲工序的数量大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，其特征在于，所述方法包括：步骤100，确定满足补炉工艺要求的各座转炉补炉开始时刻的一组随机结果；步骤200，计算所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻；步骤300，将所有所述炉次按照其转炉工序的开始处理时刻的升序进行排列；步骤400，依次判断各个所述炉次和其紧前炉次是否在所述转炉工序发生冲突，是，执行步骤500；步骤500，比较设备冲突时长和可缓冲工序的柔性等待时间上限之和的大小，判断设备冲突是否能够消解，是，提前各个所述可缓冲工序的开始时刻以消解设备冲突，否，执行步骤100。

【技术特征摘要】
1.一种考虑补炉时的转炉设备冲突消解方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤100，确定满足补炉工艺要求的各座转炉补炉开始时刻的一组随机结果；
步骤200，计算所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开始处理时刻和结束
时刻；
步骤300，将所有所述炉次按照其转炉工序的开始处理时刻的升序进行排列；
步骤400，依次判断各个所述炉次和其紧前炉次是否在所述转炉工序发生冲突，是，执
行步骤500；
步骤500，比较设备冲突时长和可缓冲工序的柔性等待时间上限之和的大小，判断设备
冲突是否能够消解，是，提前各个所述可缓冲工序的开始时刻以消解设备冲突，否，执行步
骤100。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤100中所述补炉工艺要求包括根据
炼钢厂的生产工艺制度和转炉炉龄确定各座转炉补炉的频次要求和单次补炉时长，以及所
有所述转炉同时补炉的排斥性条件。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤200中计算所有所述浇次中的各所
述炉次在所述当前工序的所述紧前工序上的开始处理时刻和结束时刻包括：
按照并行时间倒推方法，依据给定的浇次计划中各个浇次的开浇时刻，从连铸开始，逆
工艺路径方向，将工序并行倒推，求出所有浇次中的各炉次在当前工序的紧前工序上的开
始处理时刻和结束时刻，直至所述转炉工序结束。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤400中确定所述炉次的所述紧前炉
次的方法为：所有所述炉次按转炉工序的开始时刻升序排列后，将序列中所述对应的炉次
分别编号为1,2,…,m-1,m,m+1,…，取m为当前炉次序号；
所述当前炉次m在所述转炉工序的开始时刻为x(i,j,kl)，其中，i为浇次号，j为炉次号，
kl为转炉工序编号；
判断所述当前炉次m的开始时刻x(i,j,kl)是否落入了任意一座或多座转炉的补炉时段
内，若是则所述当前炉次m的所述紧前炉次取为所述序列中编号为的所述炉次，
否则所述当前炉次m的所述紧前炉次取为所述序列中编号为m-nl的所述炉次，其中，为当
前时刻所述补炉的转炉设备数量，nl为所述转炉工序可用的转炉设备数量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，判断所述当前炉次和其紧前炉次是否在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亮，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42