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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 电大理工 Study of Science and Engineering at RTVU. 09月 第 3期 总第 248期 基于ORACLE的炼钢厂能耗综合优化系统 数据库模型的建立 李 杨 辽宁广播电视大学( 110034) 摘 要 以国家863项目”基于最佳工艺温度的炼钢—连铸能耗优化系统”为背景, 根据福建三钢 闽光钢铁股份有限公司炼钢厂一炼钢( 以下简称三钢) 的实际需求, 设计数据库E-R模型图, 建立数据 库。本数据库主要包括静态表, 生产实绩表, 生产状态表和综合信息表
2、4种数据表。 关键词 oracle 数据库结构 信息平台 基于最佳工艺温度的炼钢 —转炉流程能耗 min, 当组第四炉转炉炉前应在钢水上回转台后 综合优化系统的数据库主要包括: 静态表, 生产 方可冶炼, 避免连铸开机失败造成精炼炉钢水积 实绩表, 生产状态表和综合信息表 4种数据表。 压过多的被动局面。 其中, 根据生产指示标准建立静态表; 根据生产 工序流程, 分别对计划指示环节, 转炉环节, 精 炼环节, 连铸环节等生产环节, 建立生产实绩表 和生产状态表; 综合信息表则是提取各工序的相 同的数据信息, 进行重新存储, 便于子系统使用。 (3)转炉钢水
3、温度控制 出钢温度≥1640 ℃, 并根据出钢口、 包况、 生产节奏等酌情调整, 确保氩后温度≥1570 ℃。 (4)转炉钢水成份控制 控制出钢 C: 0.05—0.07%、 P≤0.015% ; 精炼前成份控制在 C ≤0.07%、 Si ≤0.02%、 Mn: 0.25—0.33%、 P≤0.018%的范围内。 (5)精炼周期控制 1 静态表的设计 静态表以钢种为主键, 主要包括标准成分信 息, 内控成分信息, 推荐工艺路径, 各工序标准 时间, 以及标志性时间点的温度等要求。主要用 于在生产计划下达以后, 对整个生产过程进行指 示。以 ML
4、08AL为例, 进行说明。 (1)生产组织路线模式 精炼周期≥35 min, 软吹时间≥15 min; 第 一次开机炉次可适当延长精炼周期和软吹时间, 确保钢水温度的均匀稳定。 (6)精炼钢水出站时间控制 连铸浇注 10—15 min时出站软吹, 确保待 浇时间 3—10 min。现场调度应控制好开机炉次 钢水的出站时间, 避免出现精炼钢水长时间等待 连铸的现象。 铁水、 废钢组织—铁水预处理—转炉冶炼— 出钢、 氩站—精炼—钢水软吹—连铸浇注—铸坯 管理—辊道热送。 (2)转炉生产周期控制 (7)精炼钢水软吹后温度控制 40±2 min, 开吹时间控制在连铸
5、开浇 0—5 开机 1615—1620℃、 第二包 1600—1605℃、 . 18. 电大理工 总第 248期 第三包 1595—1600℃、 连浇 1595±5℃。现场调 度应根据连铸浇注情况调整温度, 确保连浇时过 热度控制在 15—40℃。 流程型生产方式, 强调时间上和操作上的连续 性, 在开坯、 轧制等加工环节, 又逐渐转为类似 于机加工行业的离散型生产方式。 (8)正常情况, 连铸接受开机钢水后, 应迅 因此, 信息平台根据三钢的工艺流程如图 1 速组织开机( 要求在 8 min内开浇) ; 特殊情况, 所示, 建立生产实绩表和
6、生产状态表。 调度长可根据钢水温度及转炉、 精炼生产节奏控 制开浇时间( 不得超过 15 min) 。 根据以上钢种的指示信息, 本系统建立钢种 信息表。 三钢的生产流程分成: 生产计划环节、 铁水 预处理环节、 转炉环节、 氩站环节、 精炼环节和 连铸环节 6部分。下面以生产计划环节和转炉环 节为例说明此部分数据库建立方案。 由于转炉炼钢系统非常复杂, 包括了转炉本 体、 氧枪系统、 氧气系统、 底吹气体系统、 散装 料及铁合金控制系统、 温度和重量检测系统, 以 及化验室数据等, 那么多的数据, 如果是使用自 底向上的策略容易抓不住模型的核心, 因此在此 使用自
7、顶向下的设计策略。 2 生产实绩表和生产状态表的设计 钢铁企业的生产是一个非常复杂的制造过 程, 其生产工艺流程长、 环节多、 工艺复杂、 物 料处理量大。从工艺流程上看, 钢铁企业属于典 型的混合型的生产类型制造企业, 在炼钢和连铸 环节以钢水的化学成分为约束条件, 属于典型的 图 1 三钢生产流程图 从整个转炉炼钢系统来看, 能够把转炉本体 数据、 氧枪数据、 氧气系统数据、 底吹气体数据 等转炉检测数据全部抽象为一个转炉冶炼过程 的属性, 那么就把这些与转炉系统相关的系统抽 象为一个”转炉”实体。把转炉相关的实时数据 抽象为”转炉”实体的一个属性, 即实时
8、数据; 第3期 李 杨:基于ORACLE的炼钢厂能耗综合优化系统数据库模型的建立 .19. 把转炉相关的离线数据抽象为”转炉”实体的一 个属性, 即离线数据。把所有的转炉炼钢的各种 原料抽象出来, 得到”原料”实体。原料的属性 包括原料名、 原料成分等。除了”转炉”和”原 料”实体以外, 转炉炼钢系统还包括操作人员实 体, 以及冶炼的结果, 即钢水实体。钢水实体包 括钢水温度以及其各种化学成分含量等。在转炉 炼钢系统中, 二级炉号是确定一个转炉冶炼过程 的唯一”身份”标识, 因此选择二级炉号作为”转 炉”实体的标识符( 用下划线表示) 。因此能够
9、将整个转炉炼钢系统抽象出四个实体, 实体及实 体属性简化定义如下: (3)钢水( 钢水温度, C含量, Si含量, Mn 含量, S含量, P含量) (4)操作人员( 员工编号, 姓名, 工种, 性 别, 工龄) 这 4个实体之间有如下的联系。 (1)一个转炉炼钢过程能够加入多个原料实 体, 而一个原料实体只能加入到一个转炉炼钢过 程中, 因此转炉与原料的联系是一对多; (2)一个转炉炼钢过程只能冶炼出一个钢水 实体, 而一个钢水实体也只对应一个转炉炼钢过 程, 因此转炉与钢水的联系是一对一; (3)一个转炉炼钢过程要有多个操作人员炼 钢, 而一个操作人员
10、在某一时刻只能工作与一个 转炉炼钢过程, 因此转炉与操作人员的联系是一 对多。因此得到简化实体-联系图, 如图 2所示。 (1)转炉( 二级炉号, 炉座, 炉龄, 实时数 据, 离线数据) (2)原料( 原料编号, 原料名, 成分) 图 2 转炉数据库 E-R图 根据以上分析, 建立转炉生产实绩表。其它 部分数据模型的设计和转炉炼钢部分相似。 实时数据与历史数据经过 SQL 保持通信, 在数据交换的过程中加入任务管理和访问控制。 3 实时数据库与历史数据库的通信 4 综合信息表的建立 历史数据由实时数据得来, 同时, 历史数据 又影响实时数据, 因此
11、 在这一步, 需要分析清 楚她们的关系, 并实现她们之间的通信, 做到不 需人工干预, 实时保持数据库的完备。对此, 提 出如下数据库关系模型, 如图 3所示。 综合信息表主要是提取各工序的相同的数 据信息, 进行重新存储, 便于各子系统的使用。 主要包括: 钢包实绩信息表, 主辅料使用实绩表, 钢水成分信息表和异常统计表等。 下面以主辅料使用实绩表为例进行说明, 在 . 20. 电大理工 总第 248期 三钢整个生产流程中, 在预处理环节, 转炉环节, 将这四个生产实绩环节中的物料使用信息进行 氩站环节和精炼环节需要有新物料的加入, 那么
12、 提取, 存入到主辅料信息表中。 图 3 数据库关系模型 5 结论 (上接16页) 根据三钢的实际需求, 分别根据生产指示标 5 切屑液的选择 准建立静态表; 根据生产工序流程, 分别对计划 指示环节, 转炉环节, 精炼环节, 连铸环节等生 产环节, 建立生产实绩表和生产状态表; 提取各 工序的相同的数据信息, 建立综合信息表。实现 了系统数据库的建立, 为整个信息平台的实现打 下良好基础。 磨削时, 由于工件材料变形的内摩擦与工件 材料间的外摩擦, 将产生磨削热在磨削区域内温 度达 1000 ℃~1500 ℃。为了改进散热条件, 降 低磨削温度, 一般
13、采用冷却液对磨削区进行充分 地冷却。根据冷却液对结合剂有腐蚀的作用, 使 用树脂结合剂的砂轮不能用水溶液冷却液, 因为 水溶液冷却液呈碱性, 对树脂结合剂有腐蚀作 用, 降低砂轮的切削性能, 使用橡胶结合剂时, 不应用乳化腊剂。 参考文献 [1]赵丽宁,李一凡等.数字海洋空间数据库的构建.大连海 事大学学报, .10(1). [2]杨丽霞.基于 ORACLE数据融合的一卡通系统的实现. 天津工业大学, . 6 磨床设备精度 磨床设备精度对加工质量有着重要影响, 所 以磨削加工前必须保证磨床的设备精度符合要 求, 不符合要求时, 先由机修人员对设备进行维 修, 合格后才可进行生产。 [3]王小亮.MES特钢企业物料管理系统的研究及优化.大 大连理工大学, . ( 责任编辑: 苗君明) ( 责任编辑: 齐婷婷)
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