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摘要：钢炼钢厂目前成本的分析数据的来源里面充斥了不少的人为因素的影响，导致钢厂的成本考核管理的不规范性和技经指标的制定的波动性。因此，提出对钢厂所积累的大量生产过程的历史以及实时自动化数据以及许多重要的信息进行合理分析，开发一套生产运行管理系统，以掌握生产过程物质运行规律，从而协助生产和技术部门做出合理的决策。通过自动化生产过程所得的数据结合本厂的技经指标，以此来优化炼钢工艺，促进成本控制、考核质量管理、稳定钢厂的技经指标，最终全面提高生产与管理的体系建设。基于此，本文针对性对的从转炉炼钢生产自动化的意义入手，首先探讨了在生产过程中的分析的条件，然后研究了生产过程的应用，希望可以借此给相关的研究提供可参考的意见。
关键词：生产过程自动化；转录炼钢；成本分析
1 转炉炼钢生产自动化的意义
随着炼钢厂生产节奏的加快以及生产规模的不断扩大，每天产生大量的生产过程自动化数据。面对日积月累的庞大数据量，如何充分利用现有数据进行数据挖掘，从中获得有用信息，进而指导生产操作，提高生产效率，是各个企业迫切需要解决的间题。本文基于永钢转炉炼钢的生产过程的自动化数据，通过永钢炼钢的技经指标，来对炼钢的成本进行分析，用以优化工艺，藉此考核质量管理。具体而言，是对生产过程中某一特定操作的实际生产数据和规定的工序以及额定的成本数据进行比较，找出规律性的操作规定范围，以及有降低成本潜力的因素，以指导生产作业，避免各工序的操作顺序提前或者延迟，力求实现由局部成本优化到全局成本优化，挖掘使生产成本下降的潜力，从而使生产向着有序、协调、高效的方向运行，不断实现钢厂的生产数据实时化、生产成本最小化、企业信息化。
2 分析的条件
炼钢的过程复杂而且数据庞大，需要一个强有力的数据库来支撑起整个分析的骨架，这个数据库里的数据必须是基于生产过程的，因为炼钢的过程是连续不断，如果数据不基于生产过程，那么在分析成本的时候，就会出现数据断层的现象，导致分析的不准确性。
2.1生产过程数据分析的现状
当前国内相当数量的钢铁企业生产过程的信息化程度还不高，数据分析中存在的间题主要表现如下:
（1）信息传递速度慢、数据分析方式不佳且工作量大，难以满足现代化大规模生产的要求;
（2）在传统管理方式下，计划与现实的偏差较大，智能化程度低，影响工厂的运行效率。
2.2数据的分类
转炉炼钢过程物质流数据分析内容包括时间、温度与物质量参数的分析。
(1)按照生产过程的时间参数分析:从流程的衔接环节及运行分析，有加废钢铁水，吹氧，加调渣剂以及合金，转炉一倒，转炉二倒(如有必要)，出钢。
(2)按照生产过程的温度参数分析:按照永钢转炉炼钢厂的现状，主要从转炉出钢温度、氢站氢前/氢后测温温度、钢水到达连铸平台温度、开浇温度、中间包钢水温度等。
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(3)按生产过程的钢种种类解析:按照生产的钢种分析，有Q 195, x460, SAE1008B, SAE 1015B等;按使用的原材料分析，有铁水、废钢、气体、各种合金，电力和煤炭能源等。
2.3数据的采集
炼钢生产运行综合管理系统的子系统成本分析系统体系庞大，结构复杂，尤其是系统的数据来源复杂，直接数据是离散的。这些离散的实时数据，主要有如下特点:
(1)数据量大、发生频度高;
(2)系统大部分功能对这些数据的运算需要系统自动触发、捕捉;
(3)生产操作、业务数据记录产生的规则不是固定的;
(4)所采集和存储的数据是需要能重复利用的。
鉴与于上述特点和需求，本系统需要建立以炼钢过程生产为主的自动化数据中心ADC(Automation DataCenter) 。ADC主要需要提供如下主要功能:
(1)能利用采集工具采集生产过程的复杂的实时数据;
(2)能存储数量大、变化频度高的实时历史记录;
(3)利用业务规则，自动产生、触发操作和业务数据记录事件;
(4)能提供数据的主动式发布;
(5)作为自动化数据中心，能提供在线的系统配置管理和性能、状态监测。
转炉炼钢工艺中的一个周期是上炉次下氧枪到本炉次下氧枪，而我们则需要以上炉次吹氮结束到本炉次吹氮结束为一个周期，这样可以将本炉次所用氮气记入本炉次成本，而且还可将装入的铁水和废钢信息记入本炉次(如果为新炉，则无上炉次吹氮结束记录，也就是说，找不到上炉次吹氮结束记录即为新炉)。以炉批号贯穿转炉、吹氢、连铸工艺，将数据整合为一条线。
通过生产运行管理信息系统中成本分析子系统，我们可以实时的，无滞后性的采集到任何一个炉批号的炼钢成本数据，并且以此成本数据来对同钢种的任意两单炉实际成本、同钢种的某单炉成本与目标成本、任意期间同钢种某转炉实际成本与目标成本来进行比较。
成本数据分析模块是本子系统的核心模块，它由同钢种的任意两单炉实际成本、同钢种的某单炉成本与目标成本、任意期间同钢种某转炉实际成本与目标成本、任意某期间的同钢种连铸成本与目标成本之间的比较4个子模块来组成。其动态个性查询界面友好、操作方便，查询人员可动态根据查询条件、查询范围等进行选择，再点击查询按钮就可产生动态数据报表并可导出到EXCEL。成本数据分析模块为各级管理者提供了他们所需的数据组合和运算结果，使生产管理和质量管理科学化、精确化。
3 生产过程的应用
在炉批次的基础上，根据生产过程中的实时自动化数据(铁水的重量、温度、成分、氧枪的位置、供氧的压力、流量、时间、出钢的温度、出钢的成分、吹氢气流量、压力、时间)和钢厂内部制定的额定成本进行对比，在此子系统里采集了一个月某钢种某一炉的平均数据来和额定的单耗量进行对比，所谓单耗量，即炼一吨钢所消耗的原材料量。可以得出推论:
平均每吨超出额定单耗:
2624.06-2526.77=97.29元
如果从单项成本来看，仅仅硅锰合金一项，就占了超出额定单耗的56%，即:硅锰合金平均每顿超出额定单耗:
57.91-2.91=55元
在最后生成的报表中，各种产品成本都有明细，通过与目标成本的对比分析就知道差距所在，以便于有针对性地进行成本控制。
当然仅仅有以上对比还是不够的，需要把此结果推广到各个钢种以及各个转炉，这需要把反馈上来的数据和结果马上通知到各个相关管理部门，综合各个方面来考虑是哪个环节出了间题，当然最后还是要相关的工艺人员以及炉前操作工就要以此数据为参考，研究出新的工艺或者技术，来使硅锰合金和其他原料的使用量尽可能的接近额定成本单耗，以达到成本考核管理的规范性以及优化钢铁厂技经指标的制定的稳定性，并且需要把经过合理分析后的数据等的具体工艺参数以及技经指标规范到《工艺技术操作规范》。
参考文献
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[4]狄俊亮. 啤酒生产过程综合自动化技术若干关键问题研究[D].浙江大学,2011.
论文作者:李洪云
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/19
标签：数据论文; 成本论文; 生产过程论文; 转炉论文; 钢种论文; 温度论文; 实时论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;