天车调度在优化钢厂物流管制中的重要作用

0I:10.13374/j.1ssn1001-053x.199801.008 第20卷男1期 北京科技大学学报 Vol.20 No.1 1998年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1998 天车调度在优化钢厂物流管制中的重要作用* 刘 青1) 田乃媛) 王英群)唐洪华)侯文义)李烈军2 1)北京科技大学冶金学院，北京1000832)广州钢铁股份有限公司，广州510381) 摘要运用物流学中装卸搬运的知识，归纳了现代制造流程中运输环节的功能和作用，分析了炼 钢厂物流系统中天车作业的特点，并对钢厂时间因素和生产工艺进行了研究与分析，从中可知天 车调度在优化钢厂物流管制中的重要作用. 关键词物流管制；天车调度：时间因素；装卸搬运；运输， 分类号TF087 时间、温度和物质量（质量、流量）是钢铁制造流程物流管制的3个基本要素，钢铁制造流 程多维物流管制的研究，包括6个方面的内容： 一物流在状态上和数量上的转变、传递、衔接、匹配； 一物流在时间节奏上的协调、缓冲、加速； 一物流过程中金属由液态转变为固态，并获得一定几何尺寸的铸坯断面，进而进行断面 形状和尺寸的转变、传递、衔接、配合； 一物流在温度和能量上的转变、传递、衔接和节约； 一物流过程中钢的表面质量、宏观结构、微观组织以及性能的转变、遗传和调控； 一物流传输途径和方式的调整、衔接和优化. 要实现上述诸多方面的衔接、匹配，不仅要依靠各主要单体工序的功能优化、装备可靠性 与可控性的提高，而且要十分重视相邻工序之间起输送和调节作用的机械物理硬件的能力和 功能的优化，使之能够成为各工序之间实现匹配、衔接、调控作用的“柔性活套山 炼钢厂的物流管制系统是钢铁制造流程多维物流管制系统的核心子系统.近年来田乃 媛~别等对全连铸转炉钢厂的物流管制进行了全面、系统的研究，与此同时，随着现代电炉流 程的迅速发展，全连俦电炉流程的物流管制研究亦正在深人.炼钢厂物流管制研究的开展 多从工艺角度（各工序的时间节奏、温度制度）进行，本文拟从运输设备/天车的运作结合钢 厂时间因素解析和生产工艺操作，探讨天车对诸工序、工位的操作的保障作用，结合时间、温 度调控进而优化钢厂的物流管制.有关装卸搬运知识见文献[10]. 1钢铁制造流程的运输问题 11现代制造流程中运输的功能与作用 在制造流程中，运输往往作为辅助环节，按生产调度部门的要求准备运输工具和组织生 产.最典型的情况就是确定一种规则按循环路线运行，在循环运行的运输设备中载有上一工 1997-09-25收稿刘背男，30岁，讲师，硕士 *国家自然科学基金资助课题

第 卷 2 0 年 9 9 1 8 第 期 1 月 2 北 京 科 技 大 学 学 报 O J r n a u l o t f n j i v e r s y t i o 段 i f e e e n a n T d e e h o n l y g o B e i i j g n V o l . o 2 0 N . l b e F . 99 1 8 天车调度在优化钢厂物流管制 中的重要作用 * 刘 青 田 乃 媛 王 英群 唐洪 华 侯 文义 李烈 军 ) ) ) ) ) l l l l l ’ ) l 北京科技大学冶金学院 ) , 北京 10 0 0 8 3 2 ) 广州钢铁股份有限公司 , 广州 5 10 3 8 1 ) 摘要 运 用物流学 中装 卸搬运的知识 , 归纳了 现代制造流程 中运输环节的功能和 作 用 , 分析了 炼 钢厂物流 系统 中天车作 业的特点 , 并 对钢厂 时间因 素和 生产工 艺进行了 研究 与分析 , 从 中可 知天 车调度在优化钢厂物 流管 制中的重要作 用 . 关健词 物 流管制; 天 车调度 ; 时间因 素; 装卸搬运; 运 输 . 分类号 T F 0 87 时 间 、 温 度和 物质 量 ( 质 量 、 流 量 )是钢铁 制造 流程 物流 管 制的 3 个 基本 要素 . 钢铁 制造 流 程多 维物 流管制 的研究 , 包 括 6 个 方 面的 内容 : 一物 流 在状 态上 和数量 上 的转变 、 传递 、 衔接 、 匹 配 ; 一物 流 在时 间节 奏上 的协调 、 缓冲 、 加速 ; 一物 流过 程 中金 属 由液 态转 变 为 固态 , 并获 得 一定 几何 尺 寸 的铸 坯 断面 , 进而 进行 断 面 形状 和尺 寸 的转 变 、 传递 、 衔 接 、 配 合 ; 一物流 在温度和 能量 上的转 变 、 传 递 、 衔 接 和节 约 ; 一物 流过程 中钢 的表 面质量 、 宏观 结构 、 微观 组织 以 及 性 能的转 变 、 遗传和 调控 ; 一物 流传输途径 和方 式 的调 整 、 衔接和 优化 . 要实 现上 述诸多方 面 的衔 接 、 匹 配 , 不仅要依靠 各主 要单体工序 的功能优 化 、 装 备可靠性 与可 控性 的提 高 , 而且 要十分 重视 相邻工序之 间起输送 和调 节作用 的机 械物理 硬件的能力 和 功能 的优 化 , 使之 能够 成 为各工序 之 间实现 匹 配 、 衔 接 、 调 控作用的 “ 柔性 活套 ” 川 . 炼 钢 厂 的物 流 管 制 系统 是钢 铁制 造流 程 多维 物 流管制 系 统 的核 心子 系 统 . 近 年来 田 乃 媛 12 一 “ ]等 对全 连 铸转炉 钢厂 的物流 管制 进行 了全 面 、 系统 的研 究 , 与此 同时 , 随着 现代 电炉 流 程 的迅 速 发展 , 全 连铸 电炉 流程 的物 流 管制 研究 亦 正在 深 人 19] . 炼 钢 厂 物 流管 制 研究 的 开展 多从工 艺 角度 (各 工序 的 时 间节 奏 、 温 度 制度 ) 进 行 , 本文 拟 从 运输 设备 / 天 车 的运 作结 合 钢 厂 时间 因 素解 析 和生 产 工艺 操作 , 探讨 天车 对诸工 序 、 工 位 的操作 的保 障作 用 , 结 合 时 间 、 温 度调 控进 而 优化 钢厂 的物 流管制 . 有 关装卸搬 运知 识见 文献 【10] . 1 钢铁制造流程的运输问题 1 . 1 现代制造流 程 中运输的功 能与作用 在制造 流 程 中 , 运 输往 往 作 为辅助 环 节 , 按 生 产调 度 部 门 的要 求 准 备运 输工 具 和组 织生 产 . 最 典型 的情 况就 是 确定 一种 规则按 循 环路 线运 行 , 在 循 环运 行 的运 输设 备 中载 有上 一工 19 9 7 一 0 9 一 2 5 收稿 刘青 男 , 30 岁 , 讲师 , 硕 士 巾 国 家 自然科学基金 资助 课题 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1998. 01. 008

Vol.20 No.1 刘青等：天车调度在优化钢厂物流管制中的重要作用 ·37· 位已经加工好的物件运到下一个工位.这时在生产组织中只考虑生产计划和生产调节是不完 善的，不考虑或忽略运输调节使得生产组织中难免存在缺陷，下达生产任务时也应将生产作 业计划通知到每一个工位. 在考虑生产调节的同时，物流系统的组织与控制中应有运输调节（图1）.根据运输规模 不同，在考虑运输设备能力的前提下，要进行运输工具的配置、任务的分配和运输任务完成后 的返回报告.运输调节通常由生产调节来推进.现代的车间管理信息系统可通过专门的生产 数据采集系统能实时获悉作业计划的进行程度，及时地组织、启动必要的运输工具， 生产计划与控制调节 决策层 订货单交付 进度表 顺序计划 工作分配 返回通知 运输任务日期地点 通知加工控制 运输计划与控制调节 接受任务 进度计划 配置计划（增补） 下达任务 监督检查 作业层 任务进行 工作计划 运输系统 运输工具调节 运输线路调节 围1含运输调节功能的生产组织系统 除了生产计划、生产调节和运输计划、运输调节外，还涉及有关运输工具的维修计划和调 节，运输工具自动化程度愈高，其可靠性和可用性愈好.此外，运输工具的检查和维护工作应 根据生产和运输的要求及时调整，确保其随时投人使用， 1.2钢铁冶金生产流程的运输 钢铁工业是某种程度的“运输工业”钢铁冶金生产过程的物流运输是既影响企业结构， 又影响市场竞争力的重大问题，厂外运输甚至与钢铁企业的厂址选择、全国钢铁生产厂的地 理布局等重大宏观决策直接相关，由于冶金工序功能的演进趋势，对钢铁工业的物流运输的 方式，途径和速度也带来了深刻的变化，尤其是钢铁联合企业原来以铁路运输为主的格局发 生了重大的变化， (1)钢铁企业的物料、能源以及重要产品的总进、总出仍依赖于铁路、船舶，尤其是矿石、 煤炭、石油多依赖进口，运输方式多为巨型船舶， (2)车间之间、工序之间的物流运输方式，除高炉铁水目前还不能摆脱铁路运输方式以外 (国际上有个别工厂开始采用专用汽车输送铁水罐的尝试)，其他原料、半成品、成品的输送已

0 . o f 2 V o N . 刘 青等 1 : 天 车调度 在优化 钢厂物流管 制中的重要作 用 . 3 7 . 位 已 经加 工 好的物件 运到 下一个 工位 . 这 时在 生产 组织 中只 考 虑生产 计划 和生 产调节 是不 完 善 的 , 不考 虑 或 忽 略运输 调节 使 得生 产组 织 中难 免存 在 缺 陷 . 下达 生 产任 务 时也应 将 生产作 业计划 通 知 到每 一个 工位 . 在 考 虑 生 产调 节 的 同时 , 物 流 系 统 的组 织 与控 制 中应 有 运 输调 节 (图 1 ) . 根 据 运输 规模 不 同 , 在考 虑 运输设 备能力 的前 提下 , 要进 行运 输工 具 的配 置 、 任 务 的分配 和 运 输任务 完成后 的返 回报告 . 运 输调 节通 常 由生产 调 节来推 进 . 现代的车 间管理信息 系统 可通 过 专门的生 产 数据 采集系 统能 实时获悉作 业计 划 的进行 程度 , 及 时地组 织 、 启 动必要 的运输 工具 . . 匾订货单交付晒· 端数工舔作分配 画! 运精任务 日期地点 通知加工控制 · ~ 画 拖亘亚困一画 进度计划 下 达任务 刁褥巫爵 . 监督检查 卜 , 运 输 系统 运 输工 具调 节 运 输线路调节 图 1 含运输调节 功能的生产组织 系统 除 了生产 计划 、 生产调 节和运 输计 划 、 运输调 节外 , 还 涉及 有 关运输 工具 的维修 计 划和调 节 . 运 输 工具 自动化 程度 愈高 , 其 可靠性 和 可 用性 愈好 . 此 外 , 运 输工 具 的检 查和 维 护工 作应 根据 生产 和运 输 的要 求及 时调整 , 确保其随时投人 使用 . 1 . 2 钢铁冶金 生产流程的运输 钢 铁 工 业是某 种 程度 的 “ 运 输 工业 ” . 钢铁 冶 金生 产过 程 的 物流 运输 是 既影 响企 业 结构 , 又影 响市 场竞争力 的 重大 问题 , 厂外 运输甚 至 与钢铁企 业 的厂址 选 择 、 全 国钢铁生产厂 的地 理 布 局 等重大 宏 观 决 策直 接相 关 . 由于冶 金 工序功能 的演 进 趋 势 , 对钢铁工 业 的物 流运 输 的 方 式 、 途径 和 速度 也 带来 了深刻 的 变化 , 尤其 是 钢铁联合企 业原 来 以 铁路 运 输为 主 的格 局 发 生 了 重 大 的 变化 . l( )钢 铁 企 业 的物 料 、 能 源 以 及 重要 产 品 的总进 、 总 出仍依赖 于铁 路 、 船舶 , 尤 其 是 矿石 、 煤炭 、 石 油多 依 赖 进 口 , 运 输方 式多 为 巨 型船舶 . (2 ) 车 间之 间 、 工序 之 间 的物 流运 输方 式 , 除高 炉铁 水 目前还 不能 摆脱 铁路 运输 方 式 以 外 ( 国际上 有个 别 工 厂开 始采 用 专用 汽车输 送铁 水罐 的尝 试 ) , 其他 原料 、 半 成 品 、 成 品 的输送 已

·38· 北京科技大学学报 1998年第1期 转变为以不落地的工序间的“在线？工艺输送方式为主（例如皮带、辊道、吊车等输送方式），基 本上可做到不落地、不曲线倒运、不依靠铁路运输，尽量压缩或取消中间库的作用或容量，以 求“最小运输功”和缩短物流时间周期， (3)某些辅助材料的运输则是以大型运输汽车的公路运输为主，减少工「厂土地面积因铁 路曲率半径、道岔等技术因素占用，通常可节省40%左右的土地面积. 13炼钢厂物流系统中运输作业的特点 现代炼钢厂由炼钢、精炼，连铸3个主要工序辅以原料、精整及其他辅助工序组成.在炼 钢厂物流系统中，从铁水（废钢）到铸坯的生产过程中，主要伴随着4种运输形式：天车运输、 皮带运输、钢包台车运输和辊道运输.在炼钢、精炼和连铸3个主要生产工序上，天车运输是 主要的运输形式，集装卸、搬运、运输3种功能于一身，它是工序间物流衔接的载体，并对整个 炼钢厂物流的畅行起着举足轻重的作用，合理、有效的进行天车调度，对于发挥单元工序的生 产效率、提高钢厂系统整体效益至关重要， 2 优化、合理的天车调度的实现 掌握天车作业规律是优化、合理进行天车调度的基础，而只有对钢厂物流系统进行时间 因素的解析，方可摸清天车作业规律，科学化指导天车调度. 2.1炼钢厂的时间因素解析 时间在钢铁制造流程中的具体表现形式，随着生产节奏加快已不再简单地表现为过程时 间的长短了，它以时间点、时间域、时间位、时间序、时间频、时间周期等形式表现出来.就炼 钢厂而言，时间则表现为从原料准备、冶炼开始的各工序间的时钟推进计划及过程中的时间 点的协调和必要变更等等，其中包括了炼钢、精炼、连铸工序的作业开始，结束/离开点；冶 炼，精炼，浇注时间长短和起止时间（时间域）；各工序日，班出钢炉数、连浇炉数即时间节奏 (时间频)；相邻或前后工序间的关系一时间序的安排和时间位的调控….为此必须对实际 生产过程中的时间因素进行全面解析，掌握全连铸生产诸工序中各操作时间、等待时间、输送 时间、波动范围等参数，力求在实际生产中稳定、规范操作，减小时间参数的波动范围. 2.2生产工艺研究与分析 在时间因素解析的基础上，从物流的时间、温度因素出发对钢厂各工序的生产节奏、温度 制度进行测量和生产数据的统计、分析工作，为实现优化、合理的天车调度奠定技术基础，具 体而言，要对钢厂炼钢一精炼一连铸生产过程的时间参数，即装料次数、补炉及装料时间、冶 炼周期、吹炼时间（熔化时间、炉内精炼时间）、出钢时间、精炼装置处理时间、大包浇注时间、 连铸机浇注周期、拉坯速度等进行研究；同时，还要对炼钢一精炼一连铸生产过程的温度参 数，即出钢温度、钢水到达精炼站温度、精炼过程温度、钢水离开精炼站温度、钢水到达连铸平 台温度，浇注过程中间包温度等温度因素进行分析， 23连铸生产过程时间因素解析（结果）与钢厂天车运行图 在炼钢厂时间因素/温度因素解析及生产工艺研究与分析的基础上，可绘制钢厂物流系 统中各单元工序的生产过程时间因素/温度因素解析图；并运用搬运的活性理论，以获得“最 小运输功”为原则，绘制出衔接炼钢厂诸单元工序生产过程的天车运行/作业图. “以连铸为中心，炼钢为基础，设备为保证”是炼钢一炉外精炼一连铸生产的技术方针，天

. 38 . 北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 8年 第 1期 转变 为 以 不 落 地 的工序 间的 “ 在 线 ” 工艺输 送方 式为 主 (例如 皮带 、 辊道 、 吊车等输 送方式 ) , 基 本上 可 做到 不 落地 、 不 曲线倒 运 、 不依 靠 铁路 运输 , 尽 量 压缩 或 取 消 中间库 的作 用 或容量 , 以 求 “ 最小 运 输 功 ” 和 缩 短物 流时 间周期 . (3 )某 些 辅助 材 料 的运 输则 是 以大 型 运输 汽 车 的公 路 运输 为主 , 减 少工 厂 土 地 面 积 因铁 路 曲率 半 径 、 道岔等 技 术 因素 占用 . 通 常可 节 省 4 0 % 左右 的 土 地 面 积 . 1 . 3 炼钢厂物 流 系统 中运 输作 业的特点 现 代炼钢厂 由炼钢 、 精 炼 、 连铸 3 个 主要 工序 辅 以 原料 、 精 整及其 他辅 助 工序 组成 . 在 炼 钢 厂 物 流 系 统 中 , 从铁水 (废 钢 ) 到铸坯 的生 产过 程 中 , 主要 伴随着 4 种 运输 形 式 : 天车运输 、 皮带运输 、 钢 包台 车 运 输和 辊道 运输 . 在 炼钢 、 精 炼 和连 铸 3 个 主要 生 产工 序上 , 天 车运 输是 主要 的运 输形 式 , 集装 卸 、 搬运 、 运输 3 种功 能于 一身 , 它 是工 序 间物流 衔接 的载 体 , 并 对整 个 炼 钢厂 物 流 的畅行 起 着举足轻重 的作 用 , 合 理 、 有效 的进 行天 车调 度 , 对于 发挥单 元工 序 的生 产 效率 、 提 高 钢厂 系 统整体效 益至 关重要 . 2 优化 、 合理 的天车调度的实现 掌握 天 车作 业规律是 优 化 、 合理 进行 天 车调 度 的基础 , 而 只有 对钢 厂物 流 系 统进行 时 间 因素的解 析 , 方可 摸清 天车作 业规律 , 科 学化 指 导天 车调 度 . 2 . 1 炼钢厂的时 间因素解析 时 间在 钢铁 制造 流程 中的具体表 现形 式 , 随着 生产 节奏 加快 已不 再简单地表 现 为过程 时 间的长 短 了 , 它 以 时间 点 、 时间域 、 时间位 、 时间序 、 时间频 、 时间 周期 等形 式表 现 出来 9[] . 就炼 钢 厂而 言 , 时 间则 表现 为 从原 料 准备 、 冶 炼 开始 的各 工序 间的 时钟 推进 计划 及 过程 中的时 间 点 的协调 和 必 要 变更 等等 , 其 中包 括 了炼 钢 、 精 炼 、 连铸工 序 的作 业 开 始 、 结束 / 离 开 点 ; 冶 炼 、 精 炼 、 浇 注 时间 长短 和 起 止 时 间 ( 时 间域 ) ; 各 工序 日 、 班 出钢 炉数 、 连浇 炉 数 即 时间 节奏 ( 时 间频 ) ; 相 邻或 前后 工序 间的 关系一 时间 序的安排 和 时 间位 的调 控 · … … 为此 必须 对实际 生产 过 程 中 的时 间因素进行 全面 解析 , 掌握全 连铸生产诸工序中各 操作时 间 、 等待时间 、 输 送 时 间 、 波 动 范 围等参数 , 力求在实 际生产中稳 定 、 规范操作 , 减小 时 间参数 的波动 范围 . .2 2 生产工艺 研究 与分析 在 时 间 因素解 析的基础 上 , 从物 流的 时间 、 温 度 因素出发对钢 厂各工序的生产节奏 、 温 度 制度 进 行 测 量 和生 产 数据 的 统计 、 分 析 工作 , 为实 现优 化 、 合理 的 天 车 调度 奠定 技术 基 础 . 具 体而 言 , 要 对钢 厂炼 钢 一精 炼一连 铸生产 过程 的时 间参数 , 即装料 次数 、 补 炽及 装料 时 间 、 冶 炼周 期 、 吹炼 时间 (/ 熔 化时 间 、 炉 内精 炼 时间 ) 、 出 钢时 间 、 精炼装置 处理 时 间 、 大 包浇 注时 间 、 连铸 机 浇 注 周 期 、 拉 坯 速 度 等进 行 研 究 ; 同 时 , 还 要 对炼钢 一精 炼一连 铸生 产 过 程 的温 度 参 数 , 即 出钢 温 度 、 钢水 到 达精炼 站 温度 、 精炼 过程 温度 、 钢水 离 开精炼 站温度 、 钢 水到 达连铸 平 台 温度 、 浇 注过 程 中 间包 温度等 温 度 因素进行 分析 . .2 3 连铸生产过程 时 间因素解析 (结 果 ) 与钢厂 天车运行图 在 炼 钢 厂 时间 因素 / 温 度 因素解 析 及生 产工 艺研 究 与分 析 的基 础 上 , 可 绘 制钢 厂 物 流系 统中各 单 元 工序 的 生产 过 程 时间 因素 / 温度 因素解析 图; 并 运用搬 运 的活性 理 论 , 以 获得 “ 最 小 运输 功 ” 为 原则 , 绘 制 出衔接炼 钢 厂诸 单元 工序 生产 过程 的天 车运行 / 作 业图 . “ 以 连 铸 为 中心 , 炼钢 为基 础 , 设备 为保 证 ” 是 炼钢 一炉 外精 炼一连铸 生产 的技 术方 针 . 天

Vol.20 No.I 刘青等：天车调度在优化钢！物流管制中的重要作用 ·39· 车调度的优化，也应从连铸工序人手，进而向整个炼钢厂物流系统延伸，最终优化钢厂的物流 管制. (1)连铸生产过程时间因素解析（结果）见图2. 引锭结束 上引锭开始 尾坯处理完 中间包停浇 d e 大包到台 大包开浇中包开浇允许天车开走时间大包停浇大包离台 图2连铸生产过程时间因素解析图 图2描述了某厂连铸机单炉浇注时一个浇注周期（上引锭开始至i尾坯处理完毕）生产 过程的时间参数：从上引锭开始，经历引锭结束、大包到达连铸平台、大包开浇、中包开浇、允 许天车离开时刻、大包停浇（大包离台）、中包停浇，到尾坯处理完毕截止另外，炼钢工序、精 炼工序及其他辅助工序在生产过程中亦可产生相应的解析结果， (2)炼钢厂的天车运行图/作业图如图3. 天车挂钩结束 天车放包开始 钢包放稳 EAF M 图3EAF-LF-CCM生产流程天车运行图.A-天车开始挂钩：E-出钢开始；F出钢结束钢包车 开出；G-到精炼站：H出精炼站：天车挂钩开；J天车挂钩结束开动：K-大包到台；L-大包开浇； M大包停浇：N大包离台；O到处理区挂副钩始：P挂副钩末倒渣始；Q倒渣结束；R-吹水口开 始：S吹水口结束；T-放在处理架上；心修水口结束取副钩开始：V取副钩结束，W钢包放在地上 图3所示为钢厂的一部天车运载一个新包（经钢包处理工序处理毕或新砌筑）的作业路 线：从A天车挂钩开始、B天车挂钩结束…到W钢包放在地上为止，周而复始.其间该部天 车载着钢包经历炼钢、精炼、连铸3个生产工序和钢包处理工序(O一W),及连接各工序的诸 工位，完成多个运输过程、各种操作和频繁的天车挂钩、摘钩的动作， 2.4效益评估 按上述步骤能建立不同类型钢厂的天车运行图和天车调度模型，结合时间和温度因素应 用在钢厂诸工序、工位的操作中，可改善各工序间物流衔接，匹配不合理的状况.缓解生产组 织和调度的压力，若在制定生产计划的同时，制定出相应的天车作业计划，不仅优化了钢厂的 物流管制，还会取得相应的经济效益.如：钢第一电炉分！ˉ，在装备不变的前提下，通过合理

v ol .2 0 No . 1 刘青等 : 天 车调度在优化钢厂 物流管制 中的重要作 用 . 39 . 车 调 度 的优化 , 也 应从 连铸 工序人 手 , 进而 向整个 炼 钢厂 物 流系 统延 伸 , 最终 优化 钢厂 的物流 管 制 . ( l) 连 铸生 产过程 时 间因 素解 析 (结 果 ) 见 图 2 . 引锭结束 b 上引 锭开 始 a — . 一 尾坯 处理完 l 中间包停浇 h C 大包到台 d 大包开 浇 e 中包开 浇 f 允许天 车开 走时间 g J 大包停浇 大 包离台 图 2 连铸生产过程时间因素解析 图 图 2 描述 了 某 厂 连铸机 单炉 浇注 时一个 浇注周 期 ( a 上 引锭 开始 至 i 尾坯 处理 完毕 ) 生产 过程 的 时 间参数 : 从上 引锭 开始 , 经历 引锭 结束 、 大 包到 达 连铸 平 台 、 大 包 开浇 、 中包开 浇 、 允 许天 车 离 开 时刻 、 大 包 停 浇 (大 包离 台 ) 、 中包停浇 , 到尾 坯处理 完 毕截 止 . 另外 , 炼 钢工 序 、 精 炼工 序及 其他辅助工 序在生产过 程 中亦 可产生相 应 的解 析结 果 . ( 2) 炼钢 厂 的天 车运 行 图 / 作 业 图如图 3 . 天 车挂钩结束 天 车放包开始 钢包放稳 E F G H K L M N 图 3 E A F 一 L F 一 C C M 生产流程天车运行图 . A 一天车开始挂钩 ; E 一 出钢开始 ; F 一 出钢结束钢包车 开出 ; G 一到精炼站 ; H 一 出精炼站 ; 卜 天车挂钩开 ; -J 天车挂钩 结束开动 ; K 一大包到 台 ; L 一大包开浇 ; M 一大包停浇 ; N 一大包离 台 ; 仆到处理区挂副钩始 ; -P 挂副钩 末倒渣始 ; 令倒渣结束 ; R 一 吹水 口 开 始 ; S 吹水口 结束 ; T 一放在处理架上 ; U 一修水 口结束取 副钩开始 ; V 一取副钩 结束 ; W 一钢包放在地上 图 3 所示 为钢 厂 的一 部天 车运 载 一个新 包 ( 经钢 包处理 工 序 处理 毕或 新砌 筑 ) 的作 业 路 线 : 从 A 天 车挂 钩 开始 、 B 天 车挂 钩结束 … … 到 W 钢包 放在地 上为 止 , 周而 复始 . 其 间 该部 天 车 载 着钢 包 经 历炼 钢 、 精 炼 、 连铸 3 个 生产 工序 和钢 包处 理工 序 ( ( )一 W ) , 及连 接各 工序 的 诸 工位 , 完 成 多个 运 输过 程 、 各种操 作和 频繁 的天 车挂钩 、 摘 钩的动 作 . .2 4 效益评估 按 上述 步 骤能 建 立不 同类 型钢 厂 的 天 车 运行 图和天 车调 度模型 , 结 合时 间和 温 度 因素应 用 在钢 厂 诸 工序 、 工 位 的操 作 中 , 可改善 各 工 序 间物 流衔 接 、 匹 配不 合理 的状 况 . 缓解 生 产组 织和 调 度 的压力 . 若在 制定 生产 计划 的 同时 , 制定 出相 应 的 天 车作 业 计划 , 不仅 优 化 了钢 厂 的 物 流管 制 , 还 会 取得 相 应 的经济 效益 . 如 : 厂 一 钢 第一 电炉 分 厂 , 在装 备不 变的前 提下 , 通 过合 理

·40· 北京科技大学学报 1998年第1期 天车调度方案的制定和实施，实现了两炉连浇，仅中间包耐材一项，每年就可节约资金120万 元，经济效益十分显著.同时，还减少了中间包砌筑和清理的人力、财力消耗，更重要的是改善 了该厂炼钢一精炼一连铸工序间物流衔接、匹配不合理的局面，为建立全连铸电炉流程的计 算机辅助生产调度系统奠定了基础， 3结论 (1)根据冶金工序功能演进对钢铁冶金生产流程物流运输的要求，分析了炼钢厂物流系 统中运输/天车作业的特点， (2)在钢厂时间因素解析的基础上，结合生产工艺操作，探讨了天车运作对诸工序、工位 的操作在时间和温度因素调控中的保障作用，可看出天车调度在优化钢厂物流管制中的重要 性 参考文献 1殷瑞钰.冶金工序功能的演进和钢厂结构的优化.金属学报，1993(7)：b289 2田乃媛.全连铸生产的物流管理之一.炼钢，1993(5)：19 3 田乃媛.全连铸生产的物流管理之二.炼钢，1993(5)：26 4 田乃媛.全连俦生产的物流管理之三，炼钢，1994(2)：16 田乃媛.全连铸生产的物流管理之四.炼钢，1994(2)：20 田乃媛.全连铸生产的物流管理之五.炼钢，19944)：45 个 田乃媛.全连铸生产的物流管理之六.炼钢，1995(3)：38 8 田乃媛.全连铸生产调度系统仿真模型的建立.北京科技大学学报，1996,18(3)：226~230 9 田乃媛.电炉流程的物流管制之一.炼钢，1997(3)：33 10 吴清一.物流学.北京：中国建材工业出版杜，1996.134 Important Role of Crane Schedule in Optimizing Mass Flow Control of Steel Plant Liu Qing)Tien Naiyuan)Wang Yingqun)Tang Honghua Hou Wenyi)Li Liejun) 1)Metallurgy School.UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Guangzhou Iron Steel Co.Ltd.Guangzhou 510381 ABSTRACT Characteristics of crane operation in steel plant was analysed by using rele- vant knowledge of loading and unloading in logistics.Function and role of transport in modern manufacturing route was summed up.And on the bases of time factor analysis and production technology research,important role of crane schedule in optimizing mass flow control of steel plant has been deduced. KEY WORDS mass flow control;crane schedule;time factor;load unload;transport

. 40 . 北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 8 年 第 l 期 天车调度 方 案 的制定 和 实施 , 实现 了两 炉连 浇 , 仅 中间包 耐材 一项 , 每 年就 可 节约 资金 120 万 元 , 经济 效益 十分 显 著 . 同时 , 还减 少 了 中间包砌 筑和 清理 的 人力 、 财力 消耗 , 更重 要的是 改善 了该厂 炼 钢一精 炼一连 铸工序 间 物流 衔 接 、 匹 配 不合 理 的局 面 , 为 建立 全连 铸 电炉 流程 的计 算机 辅助 生 产调度 系 统奠 定 了基 础 . 3 结论 ( l) 根 据冶 金 工序功 能 演进 对钢 铁 冶金 生产流 程物 流 运输 的要 求 , 分析 了炼钢厂物流系 统 中运 输 / 天车作 业的特 点 . ( 2) 在 钢厂 时 间 因 素解 析 的基 础上 , 结 合生 产工 艺 操作 , 探 讨 了 天 车运 作 对诸 工序 、 工位 的操作 在 时 间和 温度 因 素调控 中的保 障作 用 , 可看 出天车 调 度在 优化 钢厂物 流管 制 中的重要 性 . 参 考 文 献 殷瑞钮 . 冶金 工序功能的演 进和 钢厂结构的优化 . 金属 学报 , 19 9 3 (7) : b 2 8 9 田乃 媛 . 全连铸生产的物流管理之一 炼钢 , 1 99 3( 5) : 19 田乃 媛 . 全连铸生产的物流管理 之二 . 炼钢 , 1 9 9 3( 5) : 26 田 乃 媛 . 全连铸生产的物流管理 之 三 . 炼钢 , 1 9 9 4 (2) : 16 田 乃媛 . 全连铸生产的物流管理之四 . 炼钢 , 19 94 (2) : 20 田 乃媛 . 全连 铸生产 的物 流管理之 五 . 炼钢 , 1 9 9 4 (4) : 45 田 乃媛 . 全 连铸生产 的物 流管理之六 . 炼 钢 , 1 9 9 5 (3) : 38 田 乃媛 . 全 连铸生产调度 系统仿真模型 的建立 . 北京科 技大学学 报 , 19% , 1 8 (3) : 2 26 一 2 30 田乃媛 . 电炉 流程 的物 流管制之一 炼钢 , 19 97 (3) : 3 昊清一物流 学 . 北京 : 中国 建材工 业 出 版社 , 1 9 9 6 . 1 34 90 一 . I m P o rt a n t R o l e o f C r an e S e h e du l e i n O P t im i z i n g M a s s F l o w C o n tr o l o f S t e e l P l a n t ` u Qin g , ) 兀e n aN 印u a n , ) 肪 n g K n g口u n ’ ) aT n g oH n g h u a ’ ) 物 。 琳恻 i , ) 百 石 ej u n Z) l ) M e alt l u gr y S e h o l , U S T B e ij ing , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , C加i n a Z ) G 朋n g z h o u I r o n & S te e l C o . L td , uG an g z h o u 5 10 3 只1 A B S T R A C T C h a rac te ir s it c s o f e ran e o pe ra it o n i n s te e l P l a n t w as a n a l y s e d b y u s i n g r e l e - v a n t k n o w l e d g e o f l o ad i n g a n d u n l o a d i n g i n l o g i s it e s . uF n e it o n a n d r o l e o f t r a n s P o rt i n m od e rn m an u fac tu ir n g ro u te w a s s u m m e d u P . A n d o n ht e b as e s o f it m e fac to r a n a l y s 一s a n d P r ed uc it o n te e hn o l o g y re s e a 代h , im po art n t or l e o f c r a n e s e h e d u l e i n o P it m i z i n g m a s s fl o w c o n t or l o f s et e l P lan t h as be e n d e d u c e d . K E Y W O R D S m as s fl o w c o n otr l ; c ar n e s e h e d u l e ; it m e af e t o r ; l o a d & u n l o ad ; t r a n s P o rt