山西太鋼不銹鋼股份有限公司(全文簡稱太鋼)150萬t不銹鋼項目于2006年8月10日正式投產，同時從原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等關鍵生產工序配套實施了先迸的信息化系統，自動采集生產過程數據，實現計劃、生產、銷售、財務等信息數據自動化控制，減少人為干預，提高企業整體管理水平。其中，在太鋼煉鋼廠的MES系統中，板坯質量計量是煉鋼財務和成本計算中的母項，計量的準確性是對外銷售和工序內部結算的關鍵所在。
本文詳細回顧了板坯質量的計量方法的各個發展階段。通過完善板坯理論質量計算方法，由靜態計算發展到采用動態系數自動修正，并采取抗干擾措施，達到板坯理論質量和實際稱量質量誤差小于3‰的目標，解決了計量系統設計缺陷影響質量系統的問題。
1 板坯生產情況簡介
太鋼150萬t不銹鋼項目在煉鋼廠共有3臺板坯連鑄機，其中l號機和2號機為單流連鑄機，3號機為雙流連鑄機。
1號和2號單流連鑄機的生產線：板坯成形(DE跨)→切割(CD跨)→去毛刺(CD跨)→稱量(同時噴號)(CD跨)→其他運輸軌道。
3號雙流連鑄機的生產線：板坯成形(DE跨)→切割(CD跨)→去毛刺(CD跨)→雙流并一流(BC跨)→噴號(BC跨)→推鋼堆垛(BC跨)→稱量(AB跨)→其他運輸軌道。
由以上工藝路線可見，1號和2號單流連鑄機和3號雙流連鑄機設計的板坯生產路線最大區別就在于3號雙流連鑄機需要雙流并一流，且稱量位置不同。
在實際的生產中，1號和2號單流連鑄機每塊板坯在噴號的同時都可以用地磅進行質量稱量，可以說1號和2號單流連鑄機生產的板坯質量采用實際稱量值是可行的，但是，問題的關鍵在3號雙流連鑄機，地磅的位置在推鋼堆垛之后，在生產非2 250軋機去向板坯的時候，尤其是短料時，由于生產緊張，必須充分利用推鋼堆垛來減少天車吊運時間，所以板坯盡可能在BC跨下線，進入庫場存料或裝人汽車運輸，這時的板坯就不能利用3號機的地磅進行塊稱量。
2 板坯信息系統情況簡介
生成和傳輸板坯質量的信息化系統分連鑄一級、連鑄二級、成品一級、板坯庫系統、MES系統、ERP系統共6個部分。板坯質量信息傳輸路線：連鑄二級→連鑄一級(負責板坯長度切割)→連鑄二級(根據板坯長、寬、厚、密度計算理論質量)→成品一級(負責板坯流向和運動的控制)→板坯庫系統(板坯庫場模擬跟蹤)→MES系統(負責板坯收貨、匹配訂單、判定)→ERP系統(負責財務結算)。在板坯信息系統中，每塊板坯的理論質量都由連鑄二級計算并傳輸到MES系統，經過MES系統修正后(板坯改切、修磨等質量的調整)，將最終的板坯質量傳輸到ERP系統進行財務結算。
3 板坯質量計量方法的發展過程
3.1 單獨采用理論質量階段(2006年11月份初~2007年1月份初)
MES系統從2006年11月份開始正式運行，為了避免3號雙流連鑄機在BC跨下線不能稱量的設計弊端，板坯系統計量全部采用理論質量。
板坯ERP質量=板坯連鑄二級計算理論質量=紅坯長度×紅坯寬度×紅坯厚度×鋼種收縮系數×鋼種密度。
3.2 理論質量和稱量質量共同采用階段(2007年1月份初~2007年1月份中)
刪去2006年12月19日以前系統數據有奇異之外，2006年12月份和2007年1月份因切割精度、鋼種收縮系數、鋼種密度、切割異常等綜合因數的影響，造成碳鋼每日的偏差在200 t左右，誤差率為8‰和14‰，遠遠大于了3‰的標準，更達不到下道工序和用戶的要求。
考慮到1號機和2號機可以塊塊稱量，為了減少理論質量和稱量質量的差異，在2007年1月份初開始把收貨時如果板坯已過秤，將稱重質量作為系統質量。因不銹鋼都為1號和2號機生產，所以2007月1月份不銹鋼誤差率明顯降低。而碳鋼多為3號機生產，所以2007月1月份碳鋼誤差率沒有明顯改善。
板坯系統質量=板坯理論質量或板坯稱量質量
3.3 板坯系統質量人為修正階段(碳鋼：2007年1月份中~2007年5月份末；不銹鋼：2007年1月份中~2007年2月份末)
因切割精度、鋼種收縮系數、鋼種密度、切割異常等是影響質量的因素，且和連鑄機系統的水配比密切相關。但減少以上因素的影響沒有有效的控制方案，為了減少質量的誤差，決定人為修正質量，在系統中增設了修正系數A。
板坯系統質量=板坯理論質量(或板坯稱量質量)A。
由于鋼種不同、規格不同對連鑄坯理論質量的影響較大，A系數必須是每個鋼種設定一個系數，且隨著規格的變化人工調整A系數。采用A系數調整后誤差值在零點上下浮動，質量誤差有明顯的改善。但由于采用人工調整不能做到及時和很精確，仍沒有達到理想的效果。
3.4 采用動態修正理論質量階段(碳鋼：2007年6月份開始；不銹鋼：2007年3月份開始)
為了迸一步優化系統質量，減少誤差率，采用了動態調整修正系數曰的方案，實現系統自動跟蹤調整。
板坯系統質量=板坯理論質量×B
B1=1
B2=稱量質量1/理論質量1
B3=稱量質量2/理論質量2
式中，1代表第一塊板坯；2代表第二塊板坯；3代表第三塊板坯。
因為系統根據上塊的理論質量和稱量質量自動修正下塊的理論質量，實現系統根據理論質量與實際計量質量差異自動計算下塊板坯修正曰系數。碳鋼和不銹鋼的質量誤差率都滿足了小于3‰的目標。
3.5 理論質量修正系數抗干擾措施(2007年7月份開始)
動態修正系數B的增設，避免了切割精度、鋼種收縮系數、鋼種密度因素對理論質量的影響，且使系統質量盡量靠近稱量質量。但切割異常等的因素并沒有避免，雖對整體情況影響并不是很大，但對個別的板坯系統質量影響極大，如切割帶頭或切割不開，實際稱量質量遠遠失真，造成下塊板坯的修正系數B更是偏差很大。
為了避免類似情況，確保修正系數B符合要求，采用給修正系數B增設了上下限的方法將B系數異常波動進行屏蔽。當此塊板坯修正系數B偏差超過5％時，系統自動忽略次系數，采用上次修正系數召。
2007年7月份碳鋼質量誤差率達到0.05％，不銹鋼質量誤差率達到0.3‰，滿足了下工序和用戶的要求。
4 結語
在系統中利用已稱量的板坯對未稱量的板坯進行動態質量修正，解決了太鋼150萬t不銹鋼項目煉鋼廠計量系統設計的缺陷。完全可以滿足各工序的要求。
質量控制精度的提高是信息系統和計量系統不斷追求的目標，為了進一步控制生產系統中的質量誤差率，需要將每日的控制精度提高，減少切割因素的影響將是下一步工作的方向。
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本文標題：質量動態理論值在生產系統中的應用
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