TWI733385B - 盛鋼桶之再使用回數的預測方法 - Google Patents
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Abstract
一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法，其係根據盛鋼桶的殘壁厚度及其使用回數來計算盛鋼桶的再使用回數，以作為操作人員盛鋼桶管理的參考，進而延長盛鋼桶的壽命、提升其使用效率與作業安全性。
Description
本揭露是有關於一種預測方法，且特別是有關於一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法。
近年來煉鋼產品與鋼種訂單量不斷提升，使得生產高品級鋼種之複合製程產量增加，導致盛鋼桶在作業中調度逐漸複雜。盛鋼桶不僅要能夠承受複合製程之高溫作業環境以及鋼種多樣化後渣性變異大等條件，且也要能夠承受其耐火襯浸蝕。因此，必須提高盛鋼桶耐火襯的壽命以及降低盛鋼桶的維修頻率，來因應產能增加後盛鋼桶整備不及的窘境。
盛鋼桶在生產過程中扮演受鋼關鍵角色，供應狀況良好之盛鋼桶可使生產更順暢，故如何提升盛鋼桶的管理調度為煉鋼廠長期以來重視的議題。然而，隨著作業條件逐漸嚴苛，當盛鋼桶發生洩鋼時，常會迫使生產中斷以及設備毀損，除了財務損失外，也會造成作業員在調度工作上產生極大的心理負擔。因此，如何建立盛鋼桶安全監控預測系統，實乃當務之急。
因此，本揭露之一目的在於提供一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法，其係根據盛鋼桶的殘壁厚度及其使用回數來預測盛鋼桶的再使用回數，以作為操作人員之盛鋼桶管理、整備進度規劃、維修排程等作業的參考，進而延長盛鋼桶的壽命、提升其使用效率與作業安全性。
根據本揭露之上述目的，提出一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法。此預測方法包含以下步驟。進行判斷步驟，以判斷盛鋼桶是否為第一次檢修，若判斷結果為是，進行第一預測步驟，若判斷結果為否，則進行第二預測步驟。其中，第一預測步驟包含:取得盛鋼桶在進行第一濕噴步驟前之初始壁厚度；計算初始預測回數，其中初始預測回數=(初始壁厚度的值-45)/1.2；對盛鋼桶內進行第一濕噴步驟，以使盛鋼桶具有第一壁厚度；計算第一再使用回數預測值，其中第一再使用回數預測值=(第一壁厚度的值-初始壁厚度的值)/2+初始預測回數。第二預測步驟包含: 取得盛鋼桶在進行第二濕噴步驟前之本次濕噴前壁厚度、前次濕噴後壁厚度、前次壁使用回數、以及本次壁使用回數；計算熔損率，其中熔損率=(本次濕噴前壁厚度-前次濕噴後壁厚度)/(本次壁使用回數-前次壁使用回數)；計算濕噴前預測回數，其中濕噴前預測回數=(本次濕噴前壁厚度的值-45)/熔損率；對盛鋼桶內進行第二濕噴步驟，以使盛鋼桶具有本次濕噴後壁厚度；計算第二再使用回數預測值，其中第二再使用回數預測值=(本次濕噴後壁厚度的值-本次濕噴前壁厚度的值)/2+濕噴前預測回數。
依據本揭露之一實施例，其中取得初始壁厚度是以盛鋼桶之內壁的複數側中之厚度最小的一側厚度作為初始壁厚度。
依據本揭露之一實施例，其中計算熔損率時，是以盛鋼桶之內壁的複數側中之本次濕噴前壁厚度與前次濕噴後壁厚度之間差值最大的一側差值來計算。
依據本揭露之一實施例，其中在計算第一再使用回數預測值之後，前述之方法更包含根據歷史資料修正第一再使用回數預測值。
依據本揭露之一實施例，其中在計算第二再使用回數預測值之後，前述之方法更包含根據歷史資料修正第二再使用回數預測值。
依據本揭露之一實施例，其中前述之歷史資料與盛鋼桶中之鋼種、盛鋼桶之受鋼時間、盛鋼桶中之鋼水電擊時間、及/或盛鋼桶之維修紀錄相關聯。
依據本揭露之一實施例，其中前述之歷史資料是擷取自精煉製程電腦。
依據本揭露之一實施例，其中前述之本次壁使用回數、前次壁使用回數、以及前次濕噴後壁厚度是擷取自精煉製程電腦。
由上述可知，本揭露根據盛鋼桶的歷史資料及操作人員的使用經驗建立計算用來預測盛鋼桶的再使用回數的關係式，故可利用此關係式根據盛鋼桶的殘厚以及使用回數來預測盛鋼桶的再使用回數。另一方面，透過建立盛鋼桶的管理系統來追蹤盛鋼桶的調度流程及歷史狀態，進而建立盛鋼桶的修護排程與整備進度規劃，藉此提升盛鋼桶的使用效益及安全性。
盛鋼桶每次修護經預熱後受鋼使用約32回後須下線做耐襯修護工作。盛鋼桶的調度流程包含維修、整備、轉爐接受鋼液、精煉站處理、連鑄機等。盛鋼桶在每一爐盛裝鋼液的時間約為2小時，且同一時間依製程不同使用的盛鋼桶的數量約為10~14個。此外，盛鋼桶在調度空間跨距範圍長達430米、距離地面16米高，且受鋼後總重約為225噸，故盛鋼桶的調度與維護作業複雜且繁瑣。因此，防止盛鋼桶因壁部耐材問題而導致洩鋼至關重要。
傳統的盛鋼桶安全監控是靠操作與維修人員的經驗累積與交待事項來預判盛鋼桶的可再使用回數。然而，因盛鋼桶耐襯壽命到末期時因為殘存壁厚並無參考點，若過於保守而提早送修則會造成盛鋼桶供應不敷調度使用，但若繼續使用超過使用壽命的盛鋼桶則會有洩鋼的風險，這會造成作業員判修的心理負擔。
據此，本揭露整合煉鋼廠上下游製程電腦轉爐(BOF)、動態排程(DPSS1)、扁鋼胚連鑄(SCC)、大鋼坯連鑄(BCC)，於精煉(RF)製程電腦新增盛鋼桶管理畫面與盛鋼桶調度畫面，來追蹤盛鋼桶的實際位置、使用歷程、檢修紀錄等歷史資料，並於盛鋼桶冷間修護時測量盛鋼桶各側壁部殘厚及標示測量點，再由電腦管理將成鋼桶壁殘厚與使用回數關係換算熔蝕率，並根據盛鋼桶的熔蝕、殘厚、乾溼噴量來計算出盛鋼桶的可再使用回數。舉例而言，盛鋼桶的使用回數主要取決於渣線鎂碳磚、攪拌磚、及壁磚等磚襯的熔蝕程度，故可利用磚襯安全殘厚值來計算熔蝕率，並參考歷史的操作經驗資料來推算盛鋼桶可再使用的回數。
請參照圖1，其係繪示依照本揭露之一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法之流程圖。本實施方式之盛鋼桶之再使用回數的預測方法100包含以下步驟。首先，進行步驟110，以判斷盛鋼桶是否為第一次檢修，若判斷結果為是，進行步驟120(即第一預測步驟)，若判斷結果為否，則進行步驟130(即第二預測步驟)。
如圖1所示，當盛鋼桶為第一次檢修時，進行步驟120。在步驟120中，首先進行步驟121，以取得盛鋼桶在進行第一濕噴步驟前之初始壁厚度。在一實施例中，取得初始壁厚度是以盛鋼桶之內壁的複數側中之厚度最小的一側厚度作為初始壁厚度。舉例而言，可先將盛鋼桶的側壁分為東、西、南、北等四個部分後，量測這四側的厚度，然後以這四個側壁中厚度最小的一側厚度作為初始壁厚度。
在取得初始壁厚度之後，接著進行步驟122，以利用初始壁厚度來計算初始預測回數。在本實施例中，初始預測回數=(初始壁厚度的值-45)/1.2，其中本例子之厚度的單位為mm。在進行步驟122後，接著進行步驟123，以對盛鋼桶內進行第一濕噴步驟，以使盛鋼桶具有第一壁厚度。在一例子中，盛鋼桶內襯或內壁受到浸蝕或損毀後，可採用例如濕噴的方式來對盛鋼桶內襯或內壁進行噴補，以提高其使用壽命。噴補料的材質通常與盛鋼桶原內襯或內壁的材質相同，且增加盛鋼桶內襯或內壁的厚度。
在進行第一濕噴步驟之後，可接著進行步驟124，以計算第一再使用回數預測值。其中，第一再使用回數預測值=(第一壁厚度的值-初始壁厚度的值)/2+初始預測回數，其中本例子之厚度的單位為mm。具體而言，盛鋼桶在進行第一濕噴步驟之後，盛鋼桶的可再使用回數可增加，因此，於步驟122先計算盛鋼桶尚未進行第一濕噴步驟的預估使用回數，再利用盛鋼桶在進行第一濕噴步驟之後的第一壁厚度與盛鋼桶尚未進行第一濕噴步驟的初始壁厚度的差值，可用來作為計算盛鋼桶之再使用回數之參考。
在一實施例中，在獲得第一再使用回數預測值之後，可再根據歷史資料修正第一再使用回數預測值。在本實施例中，歷史資料與盛鋼桶中之鋼種、盛鋼桶之受鋼時間、盛鋼桶中之鋼水電擊時間、及/或盛鋼桶之維修紀錄相關聯。其中，歷史資料是擷取自精煉製程電腦。精煉製程電腦除了可與煉鋼廠上下游製程電腦整合並擷取資料外，亦包含與盛鋼桶相關之生產調度管理資料。在一例子中，盛鋼桶的生產調度管理資料分為維修管理、生產調度、作業資訊與安全監控等管理資料。維修管理包含盛鋼桶之耐材維修紀錄與次數等資訊。生產調度包含盛鋼桶之預熱、熱間整備、熱間滑門耐材維修、處理站別、等待時間等資訊。作業資訊包含盛鋼桶中的鋼種、製程、受鋼時間、出鋼時間、吹煉開始時間、電擊時間、攪拌時間、盛鋼桶中之工作層與壁磚之使用回數與更換紀錄等生產作業中的相關資訊以及受鋼歷史紀錄等。安全監控包含盛鋼桶末期及異常殘厚管理等資訊。此外，操作人員亦可透過精煉製程電腦輸入盛鋼桶的爐號、桶號、填砂時間、轉台位置、填砂人、維修類別、維修替換人員、填砂數量等歷史紀錄及狀態紀錄等資訊。藉此，在利用步驟124獲得第一再使用回數預測值之後，可再根據歷史資料調整第一再使用回數預測值，以提升第一再使用回數預測值之預測精準度。
請再次參照圖1，若步驟110的判斷結果為否，代表盛鋼桶非第一次檢修，故直接進行步驟130(即第二預測步驟)。在步驟130中，首先進行步驟131，以取得盛鋼桶在進行第二濕噴步驟前之本次濕噴前壁厚度、前次濕噴後壁厚度、前次壁使用回數、及本次壁使用回數。在本實施例中，前次濕噴後壁厚度、前次壁使用回數與本次壁使用回數可擷取自前述之精煉製程電腦中的歷史資料。
在進行完步驟131中，接著進行步驟132，以計算一熔損率。其中，熔損率=(本次濕噴前壁厚度-前次濕噴後壁厚度)/(該本次壁使用回數-該前次壁使用回數)。在一實施例中，盛鋼桶之內壁的複數側中之本次濕噴前壁厚度與前次濕噴後壁厚度之間差值最大的一側差值來計算。舉例而言，可先將盛鋼桶的側壁分為東、西、南、北等四個部分後，比較這四個方位之側壁部分的本次濕噴前壁厚度與前次濕噴後壁厚度之間差值，並以差值最大的一側來計算。在一些例子中，前次濕噴後壁厚度可擷取自前述之精煉製程電腦中之歷史資料。
在取得熔蝕率後，接著進行步驟133，以計算濕噴前預測回數。其中，濕噴前預測回數=(本次濕噴前壁厚度的值-45)/熔損率，其中本例子之厚度的單位為mm。在進行步驟133後，接著進行步驟134，以對盛鋼桶內進行第二濕噴步驟，以使盛鋼桶具有本次濕噴後壁厚度。
在進行第二濕噴步驟後，可接著進行步驟135，以計算第二再使用回數預測值。其中，第二再使用回數預測值=(本次濕噴後壁厚度的值-本次濕噴前壁厚度的值)/2+濕噴前預測回數。具體而言，盛鋼桶在進行第二濕噴步驟之後，盛鋼桶的再使用回數可增加，因此，於步驟133先計算盛鋼桶尚未進行第二濕噴步驟的預估使用回數，再利用盛鋼桶在進行第二濕噴步驟之後的濕噴後壁厚度與盛鋼桶尚未進行第二濕噴步驟的濕噴前壁厚度，可用來作為計算盛鋼桶之再使用回數之參考。
在一實施例中，在獲得第二再使用回數預測值之後，可再根據歷史資料修正第二再使用回數預測值，以提升第二再使用回數預測值之預測精準度。在本實施例中，歷史資料是擷取自前述之精煉製程電腦，故於此不再贅述。
由上述本揭露之實施方式可知，本揭露根據盛鋼桶的歷史資料及操作人員的使用經驗建立計算用來預測盛鋼桶的再使用回數的關係式，故可利用此關係式根據盛鋼桶的殘厚以及使用回數來預測盛鋼桶的再使用回數。另一方面，透過建立盛鋼桶的管理系統來追蹤盛鋼桶的調度流程及歷史狀態，進而建立盛鋼桶的修護排程與整備進度規劃，藉此提升盛鋼桶的使用效益及安全性。
100:盛鋼桶之再使用回數的預測方法
110:步驟
120:步驟
121:步驟
122:步驟
123:步驟
124:步驟
130:步驟
131:步驟
132:步驟
133:步驟
134:步驟
135:步驟
為了更完整了解實施例及其優點，現參照結合所附圖式所做之下列描述，其中：
［圖1］係繪示依照本揭露之一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法之流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
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無
100:盛鋼桶之再使用回數的預測方法
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Claims (8)
- 一種盛鋼桶之再使用回數的預測方法，包括： 進行一判斷步驟，以判斷該盛鋼桶是否為第一次檢修； 若判斷結果為是，進行一第一預測步驟，其中該第一預測步驟包含： 取得一盛鋼桶在進行一第一濕噴步驟前之一初始壁厚度； 計算一初始預測回數，其中該初始預測回數=(該初始壁厚度的值-45)/1.2； 對該盛鋼桶內進行該第一濕噴步驟，以使該盛鋼桶具有一第一壁厚度； 計算一第一再使用回數預測值，其中該第一再使用回數預測值=(該第一壁厚度的值-該初始壁厚度的值)/2+該初始預測回數； 若判斷結果為否，則進行一第二預測步驟，其中該第二預測步驟包含： 取得該盛鋼桶在進行一第二濕噴步驟前之一本次濕噴前壁厚度、一前次濕噴後壁厚度、一前次壁使用回數、以及一本次壁使用回數； 計算一熔損率，其中該熔損率=(該本次濕噴前壁厚度-該前次濕噴後壁厚度)/(該本次壁使用回數-該前次壁使用回數)； 計算一濕噴前預測回數，其中該濕噴前預測回數=(該本次濕噴前壁厚度的值-45)/該熔損率； 對該盛鋼桶內進行該第二濕噴步驟，以使該盛鋼桶具有一本次濕噴後壁厚度； 計算一第二再使用回數預測值，其中該第二再使用回數預測值=(該本次濕噴後壁厚度的值-該本次濕噴前壁厚度的值)/2+該濕噴前預測回數。
- 如請求項1所述之方法，其中取得該初始壁厚度是以該盛鋼桶之內壁的複數側中之厚度最小的一側厚度作為該初始壁厚度。
- 如請求項1所述之方法，其中在計算該熔損率時，是以該盛鋼桶之內壁的複數側中之該本次濕噴前壁厚度與該前次濕噴後壁厚度之間差值最大的一側差值來計算。
- 如請求項1所述之方法，其中在計算該第一再使用回數預測值之後，該方法更包含根據一歷史資料修正該第一再使用回數預測值。
- 如請求項1所述之方法，其中在計算該第二再使用回數預測值之後，該方法更包含根據一歷史資料修正該第二再使用回數預測值。
- 如請求項4或請求項5所述之方法，其中該歷史資料與該盛鋼桶中之鋼種、該盛鋼桶之受鋼時間、該盛鋼桶中之鋼水電擊時間、及/或該盛鋼桶之維修紀錄相關聯。
- 如請求項4或請求項5所述之方法，其中該歷史資料是擷取自一精煉製程電腦。
- 如請求項1所述之方法，其中該本次壁使用回數、該前次壁使用回數、以及該前次濕噴後壁厚度是擷取自一精煉製程電腦。
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