宝钢股份公司炼铁厂原料场是一个特大的露天货料场,包括输入系统、料场、破碎筛分系统、输送系统等。1#高炉和3#高炉扩容后,原料场当前的生产能力和存储能力无法满足高炉扩容后的原燃料输送任务。为此,需要对原料场输送系统进行整合扩建改造,使其最终规模能够与铁水产量相匹配。宝钢一二期料场大修期间,原料场原料来源复杂、种类繁多、数量巨大。为了保障大修期原料场的作业管理效率、稳定生产,本文对宝钢原料厂的物流生产平衡进行了研究,并采用数学建模方法设计了优化堆料程序,为企业提高料场管理效率和节约成本提供了新的工具和手段。本文主要研究内容和结果如下:(1)通过实地调研以及查阅相关文献、资料数据,对宝钢原料场物流背景进行了深入分析研究,详细了解了宝钢原料场主要工艺流程、生产设备现状及当前存在的主要问题,明确了系统改造的目标、效果和必要性,并针对上述问题提炼出原料场的主要优化问题。(2)对原料场物流工艺进行了梳理,分析总结了钢铁企业原料场在生产物流过程各环节中所存在的主要问题以及可优化的空间。分析结果表明,原料布局问题是影响烧结原料场作业的主要因素,也是料场作业优化系统编写过程中所需解决的主要问题及难点。(3)针对多目标多准则且各准则难以量化的原料场库位选择问题,以提高料场利用率和稳定原料成分为目标,对其各种影响因素进行了广泛分析,建立了原料场物料堆放原则。基于差分进化算法提出了原料场库位优化的计算方法,优化结果的合理性更好,可为计划堆放的不同原料寻找最优存储位置。(4)基于Visual Basic语言设计开发了原料场堆取料优化系统。软件设计了料场数据输入、显示、堆放、取料设备校核、库存数据输出等五个子模块,实现了料厂库存形象化、入库储位优化、手动入库等多项功能。(5)根据原料场生产特点及存在问题,引入空位完整性、双料堆、原料误混风险等三个指标,对料堆堆放效果进行评价。通过算例比较了优化程序和传统经验堆料的效果,结果表明优化软件可实现合理的优化调度和库位分配,克服了人工堆料计算量大的缺点,有助于降低原料场管理成本和运行成本。