安钢炉卷板坯库管理特点及优化

供稿|张济涛，王俊杰，高现刚，孙江美

安钢炉卷板坯库管理特点及优化

供稿|张济涛，王俊杰，高现刚，孙江美

内容导读

文章主要介绍了安钢炉卷生产线板坯库的功能特点，结合生产三级MES系统的实施，加强了以信息化为手段对物料的跟踪控制，优化了坯料的堆垛原则，在节约人力资源的基础上有效地提高了物流周转速度，降低了板坯库面积小、物流复杂等不利因素造成的影响，取得了良好的效果。

安钢 120 t 转炉-炉卷轧机生产线是一条集炼钢—精炼—连铸—轧钢四位一体的现代化生产线，其设计生产能力为年产板材 110 万 t，主要生产品种包括碳素结构钢、低合金结构钢、造船板、锅炉板、压力容器板、汽车大梁板、桥梁板、管线钢。在一体化生产思想的指导下，安钢炉卷板坯库在连铸至轧钢的“中转站”位置上起到了承前启后的作用，是整个产线物流的一个重要枢纽[1]。

板坯库的特点

职能布置

安钢炉卷产线板坯库西面紧接连铸车间。由于设计时考虑到了板坯的直装功能，故连铸的出钢及轧钢 1 #、2 # 加热炉的装钢辊道是一体配置，其长度偏短，限制了板坯库的空间。如图 1 所示，板坯库整体分为东西两区。西区紧邻连铸横移下线台架，细分为 A~G 共 7 列包含了 40 个垛位，职能为整炉下线铸坯及外发坯的存放。东区在装钢辊道的东侧，细分为 I~N 共 6 列包含了 37 个垛位。其中I列长度为 14.2 m，主要存放无正式合同的长定尺掉队坯。J~M 列负责较短定尺掉队坯的存放。N 列负责待精整铸坯的存放，细分为表面待清理、定尺待切割、废钢待切割三部分。板坯库设计时在 N 列东侧设计了长 12 m 宽 25 m 的精整场地，主要负责铸坯精整及废钢回收。板坯库整体面积较小，只有 1 个天车跨，跨上配备 3 部天车。其中1#车负责西区整炉铸坯的下线及上料；2 # 车负责东区掉队坯及精整铸坯的倒垛；3#车载重偏小，只能负责切割区废钢的回收装运。

特点

● 场地面积小

初期设计时考虑到直装功能的运用可以适当降低坯库的容量，将库容定为 3 万 t。实际投产后，随着产品向高端高效品种的转换，可用于直装的品种比例逐渐减少，大部分产品都需要利用板坯库进行缓冷及堆冷。加之后续投产的 2 # 加热炉的通风管道使板坯库中部地面无法堆放铸坯。

图1 炉卷坯库存放职能布置示意图

● 倒运能力不匹配

2 # 加热炉的投产，在限制了板坯库存放能力的同时，也提高了轧机的生产节奏，每天的出入库量近 1 万 t，而库内只有一个行车跨并且仅配备了两部大载重天车，无法很好地满足坯料的倒垛，限制了板坯库的周转能力。

● 精整能力有限

受到场地条件的限制，板坯库精整场地与同类型钢厂相比明显偏小，只配有 3 个切割枪及一把火焰清理枪，无法大量集中进行废钢的切割和表面的清理。

系统职能划分

板坯库的主要职责就是根据来料的属性进行物流分配管理及精整加工，包括板坯出入库、垛位调整以及精整加工。板坯库 MES 系统包括入库、出库、倒垛、吊车和精整等几大管理模块。

入库管理

完成板坯入库时的信息核对并匹配相应的生产合同号，之后系统按照堆放规则，自动或人工指定为板坯分配堆放位置，并自动形成入库吊车命令。入库主要包括从连铸侧辊道来坯入库、外购坯入库、炉前和炉后返回坯入库。

吊车管理

对各种吊车作业命令进行管理，并对吊车进行管理。系统能够自动将入库、出库、倒垛等作业命令，按照规则，完全智能化地分配吊车作业命令，协调每台吊车有序作业，保证板坯库有序、正常运转，降低吊车作业负荷，提高上料速度，操作工不必忙于指挥吊车，并且不会发生操作错误。

倒垛管理

在板坯库管理中，加热炉进行板坯上料时对压在上料板坯上的板坯进行倒垛，可由系统按照堆放规则，自动形成倒垛作业命令或由人工指定的方式形成倒垛作业命令。

出库管理

根据 MES 下达的轧制计划或外供板坯出库计划数据，按照系统堆放规则，自动形成上料或装车作业命令。

精整管理

对需精整的板坯进行精整工序的添加并输入精整实绩。系统在未完成当前工序时会禁止下道工序的进行，从而保证了铸坯质量。

物料跟踪

其覆盖了板坯库所有的工作模块，可对板坯库内的所有物流和信息流进行跟踪，从物流上来说，包括入库跟踪、出库跟踪、倒垛跟踪、板坯吊运跟踪;从信息流上来说，包括板坯钢种尺寸跟踪，位置跟踪，吊车跟踪。

堆垛原则优化

为了减少倒垛量，提高天车的工作效率，需要借助 MES 系统在入库环节将连铸坯进行分类并根据各类的主次逻辑关系进行堆垛。依据来料有无合同号以及合同的属性将坯料分为计划坯、外发坯和余坯三种。各类坯料的堆垛满足就近原则的条件下保证不同垛位的高度和长度在极限范围之内，板坯寻垛原则逻辑顺序依次为 (1) 相同合同号在一起；(2) 相同钢种规格在一起；(3)相同宽度在一起；(4) 找空垛位；(5) 相同钢种在一起。

通过建立板坯寻垛原则，假设 MES 系统中连铸-轧钢一体化计划比较协调且连铸坯合同率偏高的情况下，一个轧制单元保证在 2500 t 左右，占用垛位为 6~7 个，日轧钢产量 5000 t 需要的垛位数为 12~14 个。连铸一个浇次需要 5~6 个垛位，则一天三个浇次共需 15~18 个垛位。考虑到铸坯的时效性，需要保证至少两天的库存，则最少需要 42~50 个垛位，完全在板坯库的容量范围内。

信息化管理效果

无纸化办公

MES 系统支持了信息流的全工序贯通，实现了信息的多方共享。各方只需要在系统上对实物信息加以核对就可修改或转入下道工序。系统的物料跟踪功能保证了在线或历史信息的随时调用，方便了生产数据的统计收集。系统完善的出入库功能免除了出库单据或轧制卡片的填写，保证了无纸化办公的实现。

物流可追溯

信息化的实施使得物料的垛位移动及信息修改都可以在系统中立即体现，人们可以在任何时间从数据库中调出修改信息的记录，从而满足了任何板坯的异动在系统中都具有了可追溯性，方便了板坯库的监督管理。

工作效率高

工作效率的提高主要体现在对吊车作业的协调性得到了加强。根据人工在系统上对堆垛和倒垛规则进行要求，MES 系统可对人工发出的不同的吊车命令进行分类归总，结合垛位及天车运行状况进行作业命令分配，很大程度上缓解了之前操作工利用对讲机在现场指挥协调的压力，提高了工作效率。

协调性加强

由于在系统中所有物料的信息都实现了共享，在计划部编制轧制计划时能够看到板坯的生产时间、钢种、尺寸及垛位层号等相关的信息，从而可以结合坯库实际的摆放情况合理编排轧制单元，很大程度上减少了板坯的倒垛量而且提高了轧制计划中热装坯的比例。

结束语

安钢炉卷板坯库信息化的实现，克服了库房面积小、物流复杂等不利因素，在组织上下工序物流上发挥了很大的作用。通过对板坯库管理职责的梳理以及堆垛原则的优化，生产运行效果得到了提升，为板坯库的整体管理提供了便利，为公司一体化作业的实施提供了有力保障。

[1] 赵爱红.浅谈板坯库的管理.山西冶金, 2001(1)：5-6

Upgrades and Specialties of the AG Oxygen Lance Slab Yards Management

ZHANG Ji-tao, WANG Jun-jie, GAO Xian-gang, SUN Jiang-mei

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安阳钢铁股份有限公司，河南 安阳 455004

张济涛，助理经济师，工作于安阳钢铁股份有限公司生产管理处。