钢包调控系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103084566 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103084566 A *CN103084566A* (21)申请号 201110348835.2 (22)申请日 2011.11.07 B22D 46/00(2006.01) B22D 11/18(2006.01) B22D 37/00(2006.01) (71)申请人 上海宝信软件股份有限公司 地址 201203 上海市浦东新区郭守敬路 515 号 (72)发明人 周维 卢敏 王森 徐端 王蔚林 吴敏 刘青云 魏震 许雯 李洁 高垒 (74)专利代理机构 上海浦一知识产权代理有限 公司 312。

2、11 代理人 王江富 (54) 发明名称 钢包调控系统 (57) 摘要 本发明公开了一种钢包调控系统， 包括钢包 数据库、 在线钢包及状态表、 钢包跟踪模块、 钢包 安全性校核模块、 钢包维护调控模块、 中心控制 器模块 ； 中心控制器模块根据炼钢计划和炼钢实 绩， 在发送钢包维护指令到钢包维护调控模块之 前， 先通过钢包安全性校核模块对该钢包的期望 作业进行可行性评估， 评估通过之后再发送钢包 维护指令到钢包维护调控模块， 控制相应钢包位 置处的作业设备进行维护作业， 由此防止钢包超 龄服役、 发生漏钢风险， 保证钢包符合安全性要 求， 并能减少材料及能源损耗。 (51)Int.Cl. 权利。

3、要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103084566 A CN 103084566 A *CN103084566A* 1/2 页 2 1. 一种钢包调控系统， 其特征在于， 包括钢包数据库、 在线钢包及状态表、 钢包跟踪模 块、 钢包安全性校核模块、 钢包维护调控模块、 中心控制器模块 ； 所述钢包数据库， 记录有各钢包的各种参数、 作业历史 ； 所述在线钢包及状态表， 用于记录在线钢包及其状态 ； 所述钢包跟踪模块， 通过定位装置， 获取在线钢包位置信息， 。

4、根据在线钢包位置， 进行 在线钢包状态识别， 并将在线钢包状态上报所述中心控制器模块， 并将在线钢包位置发送 到所述钢包维护调控模块 ； 所述钢包安全性校核模块， 在接收到所述中心控制器模块发送来的钢包安全性校核指 令后， 根据钢包作业安全控制工艺规范， 以及钢包安全性校核指令中的期望作业、 钢包数据 库中该钢包的各种参数、 作业历史， 进行该钢包的期望作业可行性评估， 返回期望作业评估 结果给所述中心控制器模块 ； 所述钢包维护调控模块， 接收钢包跟踪模块发来的在线钢包位置， 接收中心控制器模 块发出的钢包维护指令， 根据钢包维护指令发出作业设备控制指令控制相应钢包位置处的 作业设备进行维护。

5、作业， 并在接收到作业设备反馈的维护作业完成信息后， 向中心控制器 模块发出作业完成指令 ； 所述中心控制器模块， 接收上位机传来的炼钢计划与炼钢实绩 ； 根据所述钢包跟踪模 块上报的在线钢包状态、 所述钢包维护调控模块发来的作业完成指令， 及上位机传来的炼 钢实绩， 更新所述在线钢包及状态表中的在线钢包及其状态、 更新所述钢包数据库中相应 钢包的作业历史 ； 根据炼钢计划与炼钢实绩、 状态表中的在线钢包及其状态， 发送钢包安全 性校核指令到所述钢包安全性校核模块， 如果所述钢包安全性校核模块返回的期望作业评 估结果为可行， 则发送钢包维护指令到所述钢包维护调控模块。 2. 根据权利要求 1 。

6、所述的钢包调控系统， 其特征在于， 钢包调控系统还包括一烘烤控 温模块 ； 所述中心控制器模块， 如果所述钢包安全性校核模块返回的烘烤期望作业的评估结果 为可行， 则发送钢包烘烤指令到所述烘烤控温模块 ； 所述烘烤控温模块， 接收中心控制器模块发来的钢包烘烤指令， 根据钢包烘烤指令中 的目标结束时间、 钢包状态、 目标温度， 以及当前时间、 烘烤设备当前温度、 烘烤设备升温能 力， 发送烘烤设备控制指令控制烘烤设备的温度设置。 3. 根据权利要求 1 所述的钢包调控系统， 其特征在于， 钢包调控系统还包括一出入库 设置模块 ； 所述出入库设置模块， 当在线钢包回退至库存区时， 发送钢包下线信号。

7、到中心控制器 模块， 当库存区中的钢包转入在线投入使用时， 发送钢包上线信号到中心控制器模块 ； 所述中心控制器模块， 还根据所述出入库设置模块发来的钢包上线或下线信号， 更新 所述在线钢包及状态表中的在线钢包及其状态、 更新所述钢包数据库中相应钢包的作业历 史。 4. 根据权利要求 1 所述的钢包调控系统， 其特征在于， 所述中心控制器模块并同外部 系统通信。 5. 根据权利要求 1 所述的钢包调控系统， 其特征在于， 所述在线钢包及状态表包括钢 包识别码数据项、 状态数据项， 状态包括红包、 排渣包、 修磨包、 填补包、 烘烤包。 权 利 要 求 书 CN 103084566 A 2 2/。

8、2 页 3 所述钢包跟踪模块， 根据在线钢包位置， 将不同位置的钢包分别识别为红包状态、 排渣 包状态、 修磨包状态、 填补包状态、 烘烤包状态。 6. 根据权利要求 1 所述的钢包调控系统， 其特征在于， 所述维护作业为清渣、 修磨或耐 火材填补。 权 利 要 求 书 CN 103084566 A 3 1/4 页 4 钢包调控系统 技术领域 0001 本发明涉及炼钢技术， 特别涉及一种钢包调控系统。 背景技术 0002 能源日趋紧张是世界经济发展过程中的一个普遍性问题。 由于钢铁企业是一类高 能耗的行业， 如何节能降耗成为钢铁企业所面临的关键技术难题。钢包在炼钢生产过程中 作为主要的物流设备。

9、和作业容器， 从钢水在转炉或电炉出钢开始一直伴随到连铸阶段浇铸 结束， 发挥着重要的支撑作用， 而钢包本身也需要进行倒渣排渣、 修磨养护、 耐火材填充修 补、 烘烤预热及吊运等作业， 钢包作业与炼钢生产关系如图 1 所示。 0003 钢包在炼钢生产中不仅具有安全性问题， 而且对能源和资源的消耗产生着直接或 间接的作用， 具体体现为 ： 0004 钢包超龄服役， 可能引发漏钢事故 ； 0005 钢包内衬耐火材的填充修补， 会产生资源消耗 ； 0006 钢包烘烤预热， 会产生能源消耗 ； 0007 红包复用率低， 会造成不必要的生包预热能耗 ； 0008 红包， 指刚完成钢水运输任务， 包内温度较。

10、高， 不需要或少量烘烤的钢包 ； 0009 生包， 指未经过烘烤预热， 包内为常温的钢包 ； 0010 因钢包准备不足， 会使转炉或电炉为在等待钢包过程中保证钢水温度， 而造成 不必要的控温能源消耗 ； 0011 产生这些情况的原因， 主要是钢包自身的调控与整体炼钢过程不协调造成的。所 以， 需要根据炼钢生产的需求， 对钢包进行有效调控， 以在保证安全性的基础上， 有效降低 资源和能源损耗。 发明内容 0012 本发明要解决的技术问题是提供一种钢包调控系统， 能在保证钢包符合安全性要 求的基础上， 降低钢包调控过程中的能量及材料损耗。 0013 为解决上述技术问题， 本发明的钢包调控系统， 包。

11、括钢包数据库、 在线钢包及状态 表、 钢包跟踪模块、 钢包安全性校核模块、 钢包维护调控模块、 中心控制器模块 ； 0014 所述钢包数据库， 记录有各钢包的各种参数、 作业历史 ； 0015 所述在线钢包及状态表， 用于记录在线钢包及其状态 ； 0016 所述钢包跟踪模块， 通过定位装置， 获取在线钢包位置信息， 根据在线钢包位置， 进行在线钢包状态识别， 并将在线钢包状态上报所述中心控制器模块， 并将在线钢包位置 发送到所述钢包维护调控模块 ； 0017 所述钢包安全性校核模块， 在接收到所述中心控制器模块发送来的钢包安全性校 核指令后， 根据钢包作业安全控制工艺规范， 以及钢包安全性校核。

12、指令中的期望作业、 钢包 数据库中该钢包的各种参数、 作业历史， 进行该钢包的期望作业可行性评估， 返回期望作业 说 明 书 CN 103084566 A 4 2/4 页 5 评估结果给所述中心控制器模块 ； 0018 所述钢包维护调控模块， 接收钢包跟踪模块发来的在线钢包位置， 接收中心控制 器模块发出的钢包维护指令， 根据钢包维护指令发出作业设备控制指令控制相应钢包位置 处的作业设备进行维护作业， 并在接收到作业设备反馈的维护作业完成信息后， 向中心控 制器模块发出作业完成指令 ； 0019 所述中心控制器模块， 接收上位机传来的炼钢计划与炼钢实绩 ； 根据所述钢包跟 踪模块上报的在线钢包。

13、状态、 所述钢包维护调控模块发来的作业完成指令， 及上位机传来 的炼钢实绩， 更新所述在线钢包及状态表中的在线钢包及其状态、 更新所述钢包数据库中 相应钢包的作业历史 ； 根据炼钢计划与炼钢实绩、 状态表中的在线钢包及其状态， 发送钢包 安全性校核指令到所述钢包安全性校核模块， 如果所述钢包安全性校核模块返回的期望作 业评估结果为可行， 则发送钢包维护指令到所述钢包维护调控模块。 0020 钢包调控系统还可以包括一烘烤控温模块 ； 0021 所述中心控制器模块， 如果所述钢包安全性校核模块返回的烘烤期望作业的评估 结果为可行， 则发送钢包烘烤指令到所述烘烤控温模块 ； 0022 所述烘烤控温模。

14、块， 接收中心控制器模块发来的钢包烘烤指令， 根据钢包烘烤指 令中的目标结束时间、 钢包状态、 目标温度， 以及当前时间、 烘烤设备当前温度、 烘烤设备升 温能力， 发送烘烤设备控制指令控制烘烤设备的温度设置。 0023 钢包调控系统还可以包括一出入库设置模块 ； 0024 所述出入库设置模块， 当在线钢包回退至库存区时， 发送钢包下线信号到中心控 制器模块， 当库存区中的钢包转入在线投入使用时， 发送钢包上线信号到中心控制器模 块 ； 0025 所述中心控制器模块， 还根据所述出入库设置模块发来的钢包上线或下线信号， 更新所述在线钢包及状态表中的在线钢包及其状态、 更新所述钢包数据库中相应钢。

15、包的作 业历史。 0026 所述中心控制器模块并可以同外部系统通信。 0027 本发明的钢包调控系统， 中心控制器模块根据炼钢计划和炼钢实绩， 在发送钢包 维护指令到钢包维护调控模块之前， 先通过钢包安全性校核模块对该钢包的期望作业进行 可行性评估， 评估通过之后再发送钢包维护指令到钢包维护调控模块， 控制相应钢包位置 处的作业设备进行维护作业， 由此防止钢包超龄服役、 发生漏钢风险， 保证钢包符合安全性 要求。 由此， 本发明的钢包调控系统可以将红包与普通生包区别处理， 考虑到红包对于能耗 的影响， 可以先通过钢包安全性校核模块给出红包复用的可行性判断， 如果可以复用， 则优 先进行耐火材填。

16、补， 这样一方面避免重新填充耐火材的消耗， 另一方面缩短红包维护时间， 减少红包热损失， 进而减少红包调温时间及能源损耗。 附图说明 0028 为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案， 下面将对本申请或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单的介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本申请的 一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这 些附图获得其它的附图。 说 明 书 CN 103084566 A 5 3/4 页 6 0029 图 1 为钢包作业与炼钢生产关系示意图 ； 0030 图 2 为本发明的钢包调控系统一实施例示意图。 具体实施方式。

17、 0031 下面将结合本申请中的附图， 对本申请中的技术方案进行清楚、 完整的描述， 显 然， 所描述的实施例是本申请的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施 例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例， 都属 于本申请保护的范围。 0032 本发明的钢包调控系统一实施例如图 2 所示， 包括钢包数据库、 在线钢包及状态 表、 钢包跟踪模块、 出入库设置模块、 钢包安全性校核模块、 钢包维护调控模块、 中心控制器 模块、 烘烤控温模块 ； 0033 所述钢包数据库， 记录有各钢包的各种参数、 作业历史 ； 0034 所述在线钢包及状态表， 用于。

18、记录在线钢包及其状态， 包括钢包识别码数据项、 状 态数据项， 状态包括红包、 排渣包、 修磨包、 填补包、 烘烤包等 ； 0035 所述钢包跟踪模块， 通过定位装置， 获取在线钢包位置信息， 根据在线钢包位置， 进行在线钢包状态识别， 将不同位置的钢包分别识别为红包、 排渣包、 修磨包、 填补包、 烘烤 包等状态， 并将在线钢包状态上报中心控制器模块， 将在线钢包位置发送到钢包维护调控 模块 ； 0036 所述出入库设置模块， 当在线钢包回退至库存区时， 发送钢包下线信号到中心控 制器模块， 当库存区中的钢包转入在线投入使用时， 发送钢包上线信号到中心控制器模 块 ； 0037 所述钢包安全。

19、性校核模块， 在接收到所述中心控制器模块发送来的钢包安全性校 核指令后， 根据钢包作业安全控制工艺规范， 以及钢包安全性校核指令中的期望作业、 钢包 数据库中该钢包的各种参数、 作业历史， 进行该钢包的期望作业可行性评估， 返回期望作业 评估结果给所述中心控制器模块 ； 0038 所述钢包维护调控模块， 接收钢包跟踪模块发来的在线钢包位置， 接收中心控制 器模块发出的钢包维护指令， 根据钢包维护指令发出作业设备控制指令控制相应钢包位置 处的作业设备 ( 如倾转台、 吊机等 ) 进行维护作业 ( 如清渣、 修磨、 耐火材填补等 )， 并在接 收到作业设备反馈的维护作业完成信息后， 向中心控制器模。

20、块发出作业完成指令 ； 0039 所述烘烤控温模块， 接收中心控制器模块发来的钢包烘烤指令， 根据钢包烘烤指 令中的目标结束时间、 钢包状态、 目标温度， 以及当前时间、 烘烤设备当前温度、 烘烤设备升 温能力， 发送烘烤设备控制指令控制烘烤设备的温度设置， 对相应钢包进行烘烤 ； 0040 所述中心控制器模块， 接收上位机传来的炼钢计划与炼钢实绩 ； 根据所述钢包跟 踪模块上报的在线钢包状态、 所述出入库设置模块发来的钢包上线或下线信号、 上位机传 来的炼钢实绩、 所述钢包维护调控模块发来的作业完成指令， 更新所述在线钢包及状态表 中的在线钢包及其状态、 更新所述钢包数据库中相应钢包的作业历。

21、史 ； 根据炼钢计划与炼 钢实绩、 状态表中的在线钢包及其状态， 发送钢包安全性校核指令到所述钢包安全性校核 模块， 如果所述钢包安全性校核模块返回的期望作业评估结果为可行， 则发送的钢包维护 指令到所述钢包维护调控模块， 或者发送钢包烘烤指令到所述烘烤控温模块 ； 说 明 书 CN 103084566 A 6 4/4 页 7 0041 所述中心控制器模块并同外部系统通信， 例如， 发送备包完成指令至炼钢调度系 统。 0042 本发明的钢包调控系统， 中心控制器模块根据炼钢计划和炼钢实绩， 在发送钢包 维护指令到钢包维护调控模块之前， 先通过钢包安全性校核模块对该钢包的期望作业进行 可行性评估。

22、， 评估通过之后再发送钢包维护指令到钢包维护调控模块， 控制相应钢包位置 处的作业设备进行维护作业， 由此防止钢包超龄服役、 发生漏钢风险， 保证钢包符合安全性 要求。 由此， 本发明的钢包调控系统可以将红包与普通生包区别处理， 考虑到红包对于能耗 的影响， 可以先通过钢包安全性校核模块给出红包复用 ( 不经过修磨养护直接进行耐火材 料填补 ) 的可行性判断， 如果可以复用， 则优先进行耐火材填补， 这样一方面避免重新填充 耐火材的消耗， 另一方面缩短红包维护时间， 减少红包热损失， 进而减少红包调温时间及能 源损耗。 本发明的钢包调控系统， 还能通过烘烤控温模块进行有效烘烤控温， 能避免能源浪 费。 说 明 书 CN 103084566 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103084566 A 8 。