国外某有色金属矿山开采技术方案综合优化

为进一步改善项目效益指标,对矿山原推荐的技术方案进行了系统优化。通过对原报告推荐的斜坡道开拓系统、分段空场嗣后充填采矿法、无轨卡车运输及相应通风系统、疏干排水系统分散建设方案进行系统分析后,综合优化调整为竖井开拓系统、上向水平分层充填采矿法、有轨运输、多维协同疏干系统。经测算,优化后的项目效益指标取得了大幅改观。     

“融合协同”的绿色工程管理方法及应用

 绿色化、智能化已成为钢铁行业未来发展的共识,是中国钢铁行业引领世界钢铁行业的重要方向。针对“绿色化、智能化、品牌化”的新一代流程钢厂建设面临的全流程数字孪生、绿色技术集成、工程管理创新等诸多问题,河钢集团积极探索钢铁工程的绿色化、数字化转型路径,在工程实践中建立了全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法。形成了钢铁工程数字虚拟工厂与现实工厂的协同、绿色技术与工程设计的协同、过程管控与全要素资源动态的协同、工程数字与模块建造的协同等“四个协同”的具体方法支撑。据此方法建成的唐钢新区,从设计、建设到交付的全过程遵循冶金流程工程学理论,按照“绿色化、智能化、品牌化”的建设目标,以物质流、能量流、信息流的最优网络结构为方向,运用最新的钢厂动态精准设计、集成理论和流程界面技术,通过工序功能集解析优化、工序间关系集协调优化和流程工序集重构优化,构建信息物理融合系统,实现了唐钢新区产线连续紧凑、动态有序和产品质量窄窗口稳定运行。唐钢新区是在同时期、同类型钢铁工程中吨钢投资最低、建设工期最短、环保水平最高的新一代流程钢厂。全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法的建立为钢铁工程的绿色化、智能化转型提供了借鉴。     

冶金流程工程学理论在唐钢新区的应用实践

在冶金流程工程学理论指导下,唐钢新区开展了流程优化与智能化运行的研究与实践。以提升流程自组织性和他组织力为出发点,围绕各工序高效稳定、界面流畅贯通、流程动态有序且连续协同运行3个层次开展攻关。以物质、能量、时间、空间、信息“五维”动态甘特图为核心,通过物质流、能量流、信息流协同优化,构建信息物理融合系统的技术路线。总结了在炼铁-炼钢界面优化和铁水动态调度、炼钢区段“一对一”层流高效协同运行、钢区界面优化和动态调度、连铸-热轧界面流程优化及协同调度等方面的阶段进展和指标改善情况。     

关于智能化钢厂的讨论——从物理系统一侧出发讨论钢厂智能化

 钢铁工业是典型的流程制造业,制造流程是其物理特征。通过对钢铁制造流程内在特征的研究,阐述了对钢厂智能化的认识,探讨了推进钢厂智能化的思路及其内涵,包括智能化设计、智能化物流、智能化物质流/能量流/信息流的组织与调控、智能化经营和服务等。指出流程型智能化制造的物理系统要以动态-有序、协同-连续运行为其网络结构及程序优化的导向,并以此物理系统（流程系统）为本体与智能化信息网络系统融合,实现全厂性动态运行、管理、服务等过程的自感知、自决策、自执行和自适应。智能化钢厂的建设,需要深刻理解制造流程动态运行过程的物理本质,构建起植根于流程运行要素及其优化的运行网络、运行程序的物理模型,进而构建全流程网络化、层次化信息流模型。钢厂智能化不只是数字信息系统,必须高度重视物理系统的研究,必须是有物理输入/输出的物质流网络、能量流网络和信息流网络“三网协同”的信息物理系统。钢厂智能化既要重视数字化信息网络系统的研发,更要重视制造流程（物理系统）中物质流网络、能量流网络的结构优化和运行程序优化,通过以制造流程物理系统结构优化和数字化信息系统相互融合来实现钢厂智能化。     

钢铁企业物流业务优化思路

<正>总图生产物流方面:充分利用已淘汰和将要淘汰设施的土地资源,对全厂总平面布置进行合理优化;在工艺稳定顺行的前提下,使物料运输高效顺畅;优化金属平衡和物流计划,减少铁水倒运;实施集中配送制;统一编制生产、物流一体化作业计划。运输方式方面:消除厂内与社会路局铁路接轨站铁路运输瓶颈;对厂内道路进行运输线路规划;优化和协同经济高效运输方式;以车间为单位进行保产车辆配置,优化为在厂内统一汽车调度平台协调     

钢铁智能制造背景下物质流和能量流协同方法

钢铁企业面临库存增加、产能过剩、盈利艰难等问题,迫切需要通过绿色化和智能化的发展来应对当前的严峻形势.基于钢铁企业制造流程特点,通过分析企业以铁素流为核心的物质流和相应能量流网络特征,针对企业现有信息化系统在物质流和能量流协同方面存在的问题,提出钢铁制造过程的物质流和能量流的协同方法,明确物质流和能量流的耦合应从钢铁制造的单元工位设备与整体流程网络两个层面进行规划、设计和实施,并且指出可从完善信息监控、进行计划协同和调度协同三个方面来实现协同优化.构想基于现有信息系统架构,通过增加相应企业资源计划系统、制造执行系统、能源管理系统等信息系统的功能,以及建立物质流和能量流协同优化信息子系统的方式,以钢铁制造过程的物质流和能量流相关信息的数字化及模型化为支撑,实现制造流程的物质流和能量流协同优化,达成生产优化、资源优化和能源优化的效果.      

大宗原燃料量质合一在鞍钢朝阳钢铁的应用

鞍钢集团朝阳钢铁有限公司为了实现大宗原燃料全流程管理,选择以IC卡作为量质合一信息传递载体,设计了汽运进厂流程、汽运计量-取样-受料流程、汽运取样-计量-受料流程、受料后取样汽运流程、火运流程、出厂流程、计质量配对流程等进厂流程,取消了纸版计量单和化验单,实现了质量自动判定,形成了量质合一数据,降低了岗位风险,提高了劳动效率.     

钢铁制造流程“界面”技术与界面能量损失分析

 从钢铁制造流程的特点出发,阐述了“界面”技术的必要性及“界面”技术的内涵,并指出炼铁-炼钢“界面”、炼钢-连铸“界面”和连铸-热轧“界面”的物质流运行优化及界面功能匹配集成对降低全流程能耗、物耗、降低成本和促进环保具有重要的作用,以期引起钢铁行业从业者尤其是管理者的重视。还针对年产290万t的棒线材流程企业,计算了该流程的余热余能资源量及热损失情况,并剖析了不同条件下工序之间“界面”过程的能量损失情况。最后指出优化炼铁-炼钢“界面”的铁水运输、炼钢-连铸“界面”的钢包周转和连铸-热轧“界面”的铸坯输送是减少流程热损失的工作重点,同时还应重视热轧结束时热轧材的余热回收利用技术开发。     

钢铁制造流程动态运行要素的认识与实践

 深入认识钢铁制造流程的动态运行特征是实现流程动态-有序、协同-连续运行状态管控的基础。基于对钢铁生产流程特征的分析,阐述了“流、流程网络与运行程序”作为钢铁制造流程动态运行3大要素的特征及其数学描述,明确了运行程序是进行物质流、能量流在以流程网络为基础的网络空间中运行优化的调控手段,以及构建铁素物质流及能量流在流程网络上的动态运行优化模型是实现钢铁制造流程高效优质低耗低成本运行的有效途径。对于钢铁制造企业,提出了以生产计划调度优化模型为核心的运行程序优化技术,通过优化模型形成的生产计划调度指令可引导制造流程运行状态的整体优化,实现生产资源的合理优化配置和能源利用效率提升。     

钢铁制造流程系统节能与能效提升

 提高制造流程系统能效,节约能源是降低生产成本和减少碳排放的重要措施。近年来,中国钢铁工业节能工作经历了单体设备节能、工序优化节能到系统节能,取得了显著进步。以中国钢铁工业节能进程为基础,阐述了系统节能的概念、内涵及研究进展并探讨了未来发展方向,主要从工序与界面协同匹配、物质流与能量流耦合和构建工业生态链接体系等方面展开。同时指出,在系统节能理论和冶金流程工程学理论指导下,中国钢铁工业节能减排工作将得到跃升发展,钢铁制造流程的系统能效将显著提升,钢铁工业绿色化与智能化协同和低碳转型发展指日可待。     

多层缓倾薄矿群竖井位置的三维协同设计

针对传统二维开拓设计模式存在的设计效率低、工作量大和竖井最优参考位置难以确定等问题,开展竖井位置的三维协同设计研究.以广西华锡集团铜坑锌多金属矿为例,从协同开采理念出发,构建由矿量与矿体埋深相结合的三维运输功计算模型;借助三维矿业软件对岩石移动范围进行圈定并给出竖井开拓初选方案;采用集对分析同一度法,以安全性、资源利用...     

包钢高炉炼铁优化配矿平台的开发与应用

为了降低高炉炼铁系统原料成本,实现自铁矿石采购到高炉炼铁全过程协同优化,开发了一个高炉炼铁全系统、全流程优化配矿平台.全流程是指从铁矿石采购到高炉产出铁水的整个工艺流程,全系统是指钢铁企业所有高炉炼铁整体系统.优化配矿平台包括数据库系统、单座高炉优化配矿平台、全系统高炉优化配矿平台、生产数据采集与分析平台4部分.平台以...     

系统仿真技术在地下矿山运输中的应用

开拓运输系统是地下矿山的重要环节,直接影响着矿山产量和运营成本。开拓运输系统属于典型的离散事件,本文对运输系统的仿真原理进行了研究,并通过工程案例对采矿溜井、中段运输、矿石破碎、皮带运输和竖井提升等整个地下矿山运输系统进行了建模和仿真分析,比选了中段运输方案,验证了运输能力,优化了设备匹配,消除了系统瓶颈,研究成果为地下矿山运输系统研究和方案比选提供借鉴。     

白象山铁矿开拓运输方案优化选择研究

在矿山设计中,最为关键的是矿床生产规模论证以及采矿设计方案的确定.一旦采矿方法得以确定,优选确定相应的矿山开拓运输方案便十分重要.根据白象山铁矿的地质资源条件以及开采技术条件,指出适合白象山铁矿的采矿方法为连续倾斜进路尾砂充填采矿法和点柱充填采矿法.基于影响开拓运输方案的关键因素,定义了开拓运输设计方案评判指标体系,并建立了利用理想点法进行方案比较优选的方法. 该方法在白象山铁矿开拓运输方案优化选择上为矿山决策人员提供了重要理论依据.      

钢铁生产全流程智能协同管控系统设计与应用

为了打破钢铁生产企业现有系统之间的信息壁垒,集中监控生产全流程数据,通过物质流、能量流和信息流(三流)之间的协同,实现公司调度的“提前预测、精准调度”,提出一种钢铁生产全流程智能协同管控策略,并进行智能协同管控系统的设计。首先,针对钢铁企业生产管理现状和主要任务进行分析,阐述“三流”协同的基本概念,总结企业对智能协同管控系统的需求;然后,分别采用B/S架构和分布式技术进行系统总体架构和数据库系统的设计,基于Pearson相关性分析方法选择产能预测模型的输入变量,并采用Elman神经网络进行建模,再对系统的主要功能进行详细设计;最后,将系统应用于湖南华菱涟源钢铁有限公司生产管理部。运行结果表明,该系统能通过“三流”之间的协同为公司生产管理与能源调度提供有效指导,且视频联动、异常数据报警、产耗量预测等功能表现良好,满足了企业对钢铁生产全流程的智能管控需求。     

关于钢铁制造流程优化与产品优化问题的讨论

强调在新世纪里中国钢铁企业要注意研究钢铁制造流程的功能,指出制造(生产)流程对钢厂的生存和发展有着广泛的关联度和综合影响力,制造流程的结构优化是钢厂增强市场竞争力和拓展社会经济功能的有效手段。简要地叙述了钢铁制造流程的构成要素是“流”、“流程网络”和“程序”。“流”按一定的“程序”在“流程网络”中动态有序地、准连续地、紧凑地运行,可以实现多目标优化。讨论了中国钢铁企业生产流程优化的现状和发展方向,还就中国钢铁产品优化过程中有关炼钢、轧钢方面的问题进行了总体性探讨。在新世纪前20年,要集中有关资源加速发展薄板及其深加工产品,以实现中国钢铁产品的结构调整,同时,促进钢厂结构的优化。     

架空线环网与配电自动化

利用配电自动化装置DAT—1000系统的特性，根据梅山6kV架空线环网的结构，提出了以下故障恢复系统。在这个故障恢复系统中，详细介绍了梅山可采用的自动化系统结构以及配网结构中计算机子站与主站的配合关系，以东12和西15组成的环网为例分析了配电自动化系统的故障检测、隔离和自动恢复供电的过程，指出了该系统的特点。     

某钢铁企业能源利用效率探讨

文章以某钢铁企业为例,分析计算了各主要生产工序的余热余能资源量及回收利用情况。全流程的余热余能产生量为560.55kgce/t,在现有技术条件下,若包含副产煤气,其二次能源回收利用率为59.47%;不同条件下,全流程的能源利用效率为43.73%～46.93%。最后指出,高效回收利用余热余能,构建合理的能量流网络和物质流网络协同优化的能源管控中心,是提高钢铁企业能源利用效率的重要手段。     

钢铁制造流程的物质流和能量流协同优化

智能制造和绿色制造已成为制造业的发展趋势,钢铁企业具有资源和能源消耗大、排放高等特点而面临着严峻挑战。为此,运用冶金流程工程和系统工程的原理,对钢铁企业物质流和能量流的协同优化问题进行分析。通过对钢铁企业信息系统 ERP、MES 和 EMS 的分析,从信息流角度阐述了改善钢铁制造流程物质流和能量流的系统协调方法,探讨了基于信息流的物质流和能量流的协同优化机制及可能途径,为从设备单元的过程控制与流程整体生产以及能源管理的不同层面进行物质流和能量流的协同优化提供了思路。     

钢铁制造流程物质流与能量流协同优化研究进展

 钢铁企业具有流程长、能耗高、排放量大等特点,钢铁制造流程物质流与能量流的协同优化是实现高层次系统节能的关键。为此,对钢铁制造流程物质流和能量流优化的研究进展与应用进行了综述,在此基础上阐述了钢铁制造流程物质流与能量流协同优化的主要研究方向,即物质流与能量流的相互影响和协同规律研究、考虑能源约束的生产计划编制和物流与能流耦合调度。提出了解决协同优化模型构建和求解的关键在于科学的物质流与能量流协同表征方法、生产计划与能源计划时间粒度的统一和智能算法的优化。