概述
塔塔钢铁公司是世界领先的钢铁生产商之一。该公司在26个国家开展业务,年钢铁产能为3400万吨,2021年营业额为212亿美元。
作为印度第一家获得基于ISO14024的CII Green Pro认证的钢铁制造商,塔塔钢铁公司在其工业运营中获得了良好的环境实践认证。该公司的工程师致力于提高石灰石加工设施的效率,并通过仿真建模确定了可能性。其仿真结果是减少了机器的运转并降低了成本。
问题
石灰是LD(Linz-Donawitz)炼钢过程中使用的最重要的熔剂。LD工艺要求严格的质量控制和稳定的石灰供应,因此塔塔钢铁公司的石灰厂需要持续运营。该公司觉得可以提高效率,并启动了一个项目,以优化其一家石灰厂的工艺。这家工厂有九个窑,用来煅烧石灰石生产生石灰。将分析从石灰石到达到及在石灰窑中烧制的整个石灰石输送线路过程。
在工厂,石灰石在翻斗车(旋转翻车机)中卸载,通过传送带送往初级筛分室,并通过双层筛分过程。筛选后,材料被转移到储存仓,然后转移到缓冲仓。从缓冲仓中,它再次通过单层筛选过程,然后转移到称重料斗中。这些材料是用吊桶从窑顶落入窑中的。
工程师们认为供料线路没有得到充分利用,没有必要连续运行。因此,目标是优化和更好地安排石灰石回收,以最大限度地利用供料线路,并减少运行时间。
解决方案
塔塔钢铁公司的工程师开发了一个模型,用于测试不同的假设场景,并了解石灰石供料线路的利用情况。
场景1
根据工厂数据计算出现场当前的平均产量,并将其输入仿真模型,从而得出了一些见解。以目前的速度生产,只需一个回收班次就可以很容易地适应。所有仓都将保持20%至100%的容量,每天只需运行一个料场至储存仓线路的班次就足够了。
场景2
下一次仿真实验的目的是找出线路中的瓶颈。AnyLogic中的建模帮助确定了仓2容量和识别出称重供料3和4是供料线路的瓶颈。
场景3
模型开发人员还希望确定关于线路限制和缓冲仓利用率方面的最大可能产量。
由于缓冲仓可用,仓2的库存可以转移到缓冲仓,这意味着仓2不再是一个限制。这取决于在轮班开始时缓冲仓中是否有空闲空间。仿真结果显示增加了产量,然而,缓冲仓的容量仅能生产六个小时。在那之后,他们不得不再次补充。
场景4
使用该模型进行缓冲库存分析,使工厂能够获得仓2、仓3和仓 4中需要保持的最低库存水平。
如果该公司使用容量至少为400吨的缓冲仓作为初始库存,则料仓2的限制不再适用于1-6号窑。在这种情况下,从1-6号窑进行满负荷生产是可行的。
可以保持足够的缓冲库存,以便从7-9号窑生产两个班次。但是,在发生任何故障的情况下,料仓中的最低可用库存不足以从1-6号窑进行两次轮班生产。
场景5
塔塔钢铁公司的工程师测试了时间表,以了解线路中的缓冲库存,并确定足够的水平。他们制定了日常生产操作的最佳策略。
从储料仓到缓冲仓的转移可以分为八小时和六小时两个阶段。然后,这个线路可以每天关闭十个小时,从而节约电力。
结果
AnyLogic的仿真有助于塔塔钢铁最大限度地利用供料线路。由于建模,他们进行了五项实验,并制定了有利的工厂运行时间表,可以减少机器运行并降低与电力相关的成本。之后,专家们计算了每天的功耗节约和成本节约。
观看塔塔钢铁公司在2021年AnyLogic会议上发布的关于这一案例研究的视频。




