短周转时间与焦炉操作计划的自动编排.docx

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短周转时间与焦炉操作计划的自动编排

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短周转时间与焦炉操作计划的自动编排

刘晓东李学锋（中冶焦耐工程技术有限公司，鞍山114002）

目前，我国设计焦炉的炭化室高度最高为7m,为了最大限度地增加焦炉产能，很多焦化厂都选择增加焦炉孔数和缩短周转时间的方法来提高焦炉的焦炭产量。

在焦炉孔数不变的情况下，缩短周转时间，就需压缩每一车辆的操作时间，由于每辆车都有固定的最小操作时间，因此，采用传统的焦炉操作计划编制方法，已不能满足多孔数焦炉在单煤塔、单熄焦塔配置下短周转时间操作计划的自动编排问题。

焦炉生产的推焦计划自动编制系统（以下简称PCS）使用了新的编制方法，它根据生产的需要，编制四大车（推焦机、装煤车、导焦车和熄焦车）的生产操作计划，通过与车辆走行系统结合控制四大车的走行及操作，并将获得的生产实际数据送到焦炉加热优化控制系统（HQC），见图1。

图1推焦计划自动编制系统与其他系统的关联

1焦炉计划编制参数以及编制方法

编制推焦计划必须确定以下几个参数：

（1）炭化室号。

炭化室号是根据现场的实际情况进行确定的，每个厂的炉号都可能不同，PCS系统可以适用于各种炉号下的计划编制。

（2）炉孔数（N）。

生产焦炉的炉孔数。

（3）推焦串序。

正常生产时的推焦、装煤顺序。

在焦炉生产过程中，每孔炭化室都按一定周转时间进行煤的干馏炼焦和出炉操作。

由于焦炉机械按串序推焦、装煤，为此需要编制推焦顺序表。

目前采用的推焦顺序有9－2串序、5－2串序和2－1串序。

其中5－2串序又分为正序和反序。

（4）周转时间（Tg）。

同一个炭化室两次推焦相距的时间，对于全炉来说，就是全部炭化室进行一次推焦所需的时间。

（5）操作时间（To）。

指某一炭化室从推焦、平煤、关上小炉门再至下一炉号开始摘门所需的时间，即相邻两次推焦的间隔时间。

根据我国车辆设备状况和工艺操作要求，To最小不能少于8min。

（6）检修段数（Nr）。

用于车间清扫，设备维修，以保证机械设备正常运转和焦炉正常生产的时间段。

每段检修时间（T1、T2、......Tn）可以不相同，一般每段2～3h为宜。

（7）计划开始炉号和时间。

在制定计划时需要设定一个起始炉号和起始推焦时间。

根据以上参数可按下式计算出焦炉的周转时间：

（1）

在设定好上述条件后，首先编制推焦检修图表，然后编制大循环计划，最后生成班计划。

编制好的计划存储到数据库中，同时将计划下传到各车辆系统去执行。

如果生产过程中需要修改计划，可以采用手动模式或自动模式进行修改。

在手动模式下，操作员需要人工输入每段的起始数据。

而在自动模式下，操作员只要输入一个起始参数后，系统会帮助操作员自动生成计划。

2新操作计划的编制方案

根据焦化厂管理模式的不同，计划编制的方法也不同，对于目前国内的生产管理模式，大部分焦化厂采用的是固定推焦顺序、周转时间和操作时间，然后编制计划的模式。

下面以1组2×65孔焦炉（1、2号焦炉）、单煤塔、单熄焦塔、3辆推焦机（1辆为备用）、2辆装煤车、2辆导焦车、2辆熄焦车（1辆为备用）为例，见图2（图中未示出备用车）。

图2焦炉以及车辆分布图

根据现有的生产管理模式，其计划编制的顺序如下：

16111621.....121126

38131823.....123128

510152025.....125130

27121722.....122127

49141924.....124129

按照这种顺序，在生产过程中只能同时有1辆推焦机、1辆装煤车、1辆导焦车、1辆熄焦车在工作。

当按推焦机的操作时间To=10min进行计划编制的时候，则周转时间Tg最小为22h。

通过生产工艺我们可以知道，在四大机车中推焦机的操作时间最长，所以为了保证推焦机有充裕的操作时间，同时还要满足Tg=19h，因此采用两辆推焦机交叉作业的方法进行生产。

即1号推焦机推出1号焦炉的1炉焦炭后，接着由2号推焦机推出2号焦炉的1炉焦炭，如此交叉作业。

由于熄焦车只能1辆车工作，而其他车辆可以均可有两辆车同时工作。

当熄焦车的操作时间To=8min时，其他车辆的操作时间是To=l6min，这样就可以满足推焦机的操作时间了。

在制定好推焦和熄焦计划的同时，还要协调好装煤车的受煤计划，这样就可以满足工艺生产。

按照上述操作方式编制的操作计划串序如下：

（1）1号推焦机、1号装煤车和1号导焦车的计划串序。

16111621......61

38131823......63

510152025......65

27121722......62

49141924......64

（2）2号推焦机、2号装煤车和2号导焦车的计划串序。

6671768186......126

6873788388......128

7075808590......130

6772778287......127

6974798489......129

（3）熄焦车的计划串序。

166671117616812186......61126

368873137818832388......63128

5701075158020852590......65130

267772127717822287......62127

469974147919842489......64129

采用此方案后，操作时间的压力就集中到了熄焦车上，这样从公式

（1）可知，如果检修时间一定，要想缩短周转时间，只需要考虑To值，而To值是由熄焦车的操作时间决定的。

从上述计划串序的设计可以看出，推焦机、装煤车和导焦车的操作计划是相同的，可以按照1号炉和2号炉分别进行编制，只有熄焦车的计划是由两座焦炉的推焦机、装煤车和导焦车的操作计划合并而成的。

所以采用上述计划编制方法可以实现1号炉和2号炉操作计划编制的相对独立，使得复杂的短周转时间与多孔数焦炉操作计划编制工作得以实现。

两炉的相关性由编制计划操作开始时间确定，1号炉和2号炉的串序和检修可以根据各炉实际的情况设定。

运用该方法的独立性特点可以实现在开工初期两座焦炉周转时间不一致情况下的操作计划的自动编制。

3软件编制程序的结构

PCS系统软件的编制采用了VisualBasic+SQLServer的C/S结构，增加了程序操作的灵活性，使操作人员和维护人员更容易接受和使用。

图3为程序编制流程图。

图3PCS系统计划编制部分流程图

4结论

采用焦炉生产推焦计划自动编制系统的新方法，在1组2×65孔焦炉上，熄焦车的操作时间为8min时，周转时间最短可以达到18h，满足了工艺生产的要求。

该方法将整个车辆系统的最小操作时间定为熄焦车的操作时间，很好地解决了推焦机操作时间过长而影响计划编制的瓶颈问题。

保证了熄焦车操作的均匀化，为实现缩短炉组周转时间，增加焦炉产能提供了可靠保证。

该方法已经成功应用于土耳其的焦炉工程项目中。