炼钢厂钢包管控研究现状与趋势

总结了钢包管控涉及的钢包周转过程控制、钢包周转过程仿真、钢包周转过程热行为和钢包周转过程跟踪技术等方面的研究现状,指出钢包管控实践中存在的问题,并展望了钢包管控的未来发展趋势。     

全板坯连铸钢厂钢包高效运行的研究与实践

投入较多的钢包进行周转,会使钢包空包等待时间较长,炼钢能耗增加、钢包热振次数增加、安全运行风险增加。盲目的减少钢包周转数量会出现转炉等包甚至铸机浇铸中断等问题。结合首秦金属材料有限公司的工装设备特点,基于炉机匹配原则,以铸机稳定连续浇铸为核心,进行详细的参数解析。利用核心周期计算方法,计算合理的钢包周转数量,确定了首秦不同铸机搭配浇铸时钢包周转数量。通过加强铸机浇次计划与钢包周转计划的结合,明确各工序标准作业时间,优化工艺路线,加强钢包管理等措施,使钢包周转个数由平均13.5个降低到12个。     

钢包数量计算模型

为实现炼钢厂生产组织优化,提出科学合理的钢包周转数量计算模型,以B炼钢厂钢包为研究对象,解析钢包运行过程和运行时间,分析不同炉外精炼处理工艺的钢包周转周期;运用甘特图分别模拟出1台连铸机连浇和2台连铸机连浇的钢包周转甘特图,针对浇次重叠时间大于、介于和小于2台连铸机钢包周转周期情况进行分析,提出不同重叠时间条件下的钢包数量计算模型和周转率计算模型。研究表明:优化钢包周转周期,可使2台连铸机的钢包周转总数减少2个;减少2台连铸机的浇次重叠时间同样可以减少钢包周转数量。     

基于炉机匹配原则的周转钢包数量计算模型

 为了实现炼钢厂生产组织优化和动态有序运行,提出科学合理的周转钢包数量计算模型。以Q炼钢厂为研究对象,解析钢包周转模式,根据炼钢厂运行的“炉机匹配”原则,基于甘特图分析了转炉-连铸生产节奏与周转钢包数量间的关系,提出一定炉机匹配模式下的周转钢包数量计算模型。研究表明：缩短钢包周转柔性时间和浇次间重合时间,均可减少周转钢包数量。     

钢包高效周转生产实践

分析了唐钢长材部钢包周转的现状,通过跟踪调查钢包周转周期的相关数据,找出了工序耗时优化空间较大的工序。按照精益生产理念,通过精简生产工艺路线、优化生产组织、强化生产管理,促进了各工序协调性,缩短了各工序耗费时间,使钢包平均运转时间缩短17 min,钢包周转率提高到6.75次/班。钢包周转率的提高,有效提高了钢包热状态,降低了转炉出钢温度,具有可观的经济效益。     

加快钢包周转六西格玛方法实践

京唐炼钢厂的定位是打造高效低成本洁净钢生产平台。高效、低成本与洁净钢这3个基本理念并非相互独立、互不相连,而是相互依存、共同发展。结合京唐炼钢厂实际情况,通过采用六西格玛的方法对京唐炼钢厂钢包周转周期进行改善。结果表明,通过压缩生产组织节奏,同时在转炉出毕至精炼环节取消部分钢种的炉后取样测温操作,可提高物流速度,钢包周转周期缩短了11.7min,其中转炉出毕至连铸开浇的时间从80降低至75min;在目前班产30炉、钢包周转周期为201.4min情况下,合适的钢包周转数量为13个;优化RH合金化过程,并严格控制钢包周转数量(不超过13个),转炉出毕至连铸开浇的时间从75降低至70min。     

空包时间对钢包热状态影响的研究

利用Ansys模拟软件建立了钢包周转过程的传热计算模型,并利用实测数据验证了模型的准确性。利用模型对不同空包时间和在线烘烤时间下的钢包热状态进行了模拟分析,并研究了相应热状态对在钢包后续周转过程中钢水温降的影响。结果表明,钢包空包时间为3h相对于空包时间为1h(正常热修包时间)的情况,由于钢包蓄热损失造成后续周转过程中钢水温降增加约13℃;对于空包时间2～3h的情况,通过对钢包进行40min在线烘烤,能够降低钢包后续周转过程中钢水温降约10℃,烘烤过程中前10min对于增加钢包蓄热效果最明显,能够降低钢水温降约5℃。     

预热烘烤对钢包热行为的影响研究

结合H钢厂的实际情况,采用有限元分析法对新钢包温度场进行研究,进而采用ANSYS数值模拟软件对钢包从烘烤至周转过程进行了数值模拟,重点分析了预热烘烤对新钢包热状态及钢水温度的影响,并进行了试验验证。结果表明:新钢包预热烘烤25 h虽然达到红包状态,且包壁温度趋于热饱和,但是包底仍有蓄热升温空间,周转后钢包造成钢水的最大温降约10℃;预热烘烤55 h后,钢包整体趋于热饱和,周转后钢包造成钢水温降不到1℃,因此可知理想的预热烘烤时间为55 h,为炼钢厂钢包烘烤制度及出钢温度制度的制定提供了参考。     

行车定位技术和钢包管理系统的开发与应用

行车定位技术通过射频标签对行车实时定位,并采集行车位置、重量等信息,由无线设备传输至地面服务器.钢包管理系统涵盖钢包辨识、位置跟踪、周转运行、维修管理等功能,将行车定位技术和钢包管理系统有机结合,实现了钢包信息化、智能化管理.生产调度人员可根据实时获得的状态信息,优化钢包选配,提高钢包周转效率,为转炉冶炼计算模型提供准...     

钢包攒包生产控制模型

 目前炼钢厂普遍存在转炉与连铸机生产节奏不匹配的现象,需要进行攒包生产才能保证连铸机连浇,因此,提出科学合理的钢包攒包生产控制模型对炼钢厂进一步实现节能降耗意义重大。以C炼钢厂钢包为研究对象,解析其运行模式和运行时间,分析转炉与连铸机匹配模式;通过分析钢包攒包时间与连铸机浇注炉次数之间的关系,构建钢包攒包生产运行时间控制模型,计算出合理的钢包攒包时间、重包运行时间和周转周期;运用甘特图分析法研究攒包生产条件下的钢包周转规律,构建钢包周转数量控制模型。将模型运用于实际,可有效减少钢包攒包数和周转数,提高周转率并减少钢水温降。     

炼钢厂三炉三机7个钢包周转的生产实践

分析了影响三安炼钢厂三炉三机7个钢包周转的因素,并提出了优化措施。通过优化在线钢包数量、强化工序保障、钢水衔接和炉机匹配,实现紧凑式生产组织。采用三炉三机在正常生产情况下使用7个钢包周转,周转率提高到7.71次/班,周转平均周期由71.11 min缩短为62.22 min。不但提高了钢包在线时间,还降低了过程能耗,为三安创造了可观的经济效益和社会效益。     

基于排队论的炼钢-连铸区段在线钢包数量优化

 炼钢-连铸区段是钢铁制造流程最重要的界面之一。钢包作为炼钢-连铸区段钢水的承载容器,其周转时间的长短对钢水温度产生重要影响。应用运筹学的排队论理论对炼钢-连铸区段在线钢包周转过程进行了分析,将钢包周转过程抽象为转炉出钢、钢水精炼、钢水浇铸、空包热修等排队系统,并建立了相应的排队论模型。最后,结合某企业的生产实际,计算出钢包的理论周转时间,进而提出理论最少在线钢包个数,为企业的钢包管理提供了攻关目标和理论依据。     

钢包管理系统的设计与实现

为提高炼钢厂钢包运行效率,以秦皂岛首秦金属材料有限公司炼钢厂钢包为研究对象,解析其周转过程,设计出钢包管理模式;引入钢包个数计算法并提出钢包运行的2个评价指标,形成钢包运行优化模块;最终实现钢包的计算机化管理.应用表明:系统可有效减少钢包周转周期和投入个数,提高钢包的周转率和连续化程度.     

炼钢 精炼 连铸过程钢包热状态测试研究

测试了宝钢炼钢厂炼钢 精炼 连铸过程钢包的热状态;研究了钢包在各个周转阶段的包衬温度分布及其变化规律。测试结果表明,在钢包的第1和第2个周转过程包衬吸热和蓄热明显,该阶段应考虑钢水温降的热补偿。在钢包的第3和第4个周转过程中,包衬各点的温度变化较为平缓,表明从第4个周转开始,包衬温度变化处于一种动态平衡的循环过程。     

钢包周转的动态管理模式研究

银山型钢炼钢厂自2004年7月投产后,随着工艺的不断成熟、品种的迅速开发,对钢包的条件要求日益严格。结合本厂生产工艺特点剖析钢包周转过程的时间及温度,以降低转炉出钢温度,稳定过程温降为目的,建立钢包周转模式,以便于稳定连铸中间包钢水过热度,为连铸优质顺行提供了保证。     

炼钢-连铸过程300t钢包热状态测试研究

对宝山钢铁集团公司炼钢厂炼钢-精炼-连铸过程钢包的热状态进行了测试,研究了钢包在各个周转阶段的包衬温度分布及其变化规律.测试结果表明,在钢包的第1和第2个周转过程包衬吸热和蓄热明显,该阶段应考虑钢水温降的热补偿.在钢包的第3和第4个周转过程中,包衬各点的温度变化较平缓,表明从第4个周转开始,包衬的温度变化处于一种动态平衡的循环过程.     

高强汽车钢残余硼元素的控制实践

针对唐山某钢厂生产的420MPa高强汽车钢残余硼元素含量超标（>10ppm）导致成品板性能偏低的问题,对炼钢过程中的铁水、合金料、辅料等进行成分检测,并对钢包周转使用状况进行了统计分析。本文根据成分检测及数据分析结果,确定了钢中残余硼元素含量异常增多的主要影响因素是使用合金种类及钢包周转次数,并提出了相应的工艺改进措施。通过优化所使用合金的种类和限定钢包周转次数,实现了高强汽车钢残余硼元素含量不大于10ppm的目标,在满足产品性能要求的同时降低了合金成本。     

武钢CSP连铸提高钢包寿命的生产实践

针对CSP薄板坯连铸钢包周转过程中出现的包底剥落、包壁侵蚀严重等问题,采取优化包底耐材配置模式、改进熔池砖型、优化包底浇注方法等措施,不断提高钢包使用寿命,由投产初期钢包使用寿命不足90次提高到140次,确保了钢包安全周转。     

酒钢CSP 120 t精炼钢包过程控制研究

本文通过对酒钢CSP钢包过程控制研究表明:静置钢包内壁温降1℃/min,外壁温降0.4℃/min;钢包内外壁的温差为:包底>包壁>渣线;随钢包的综合包龄、一次性包龄的增加,钢水的温降越大;缩短钢包的循环周期,减少周转钢包的数量,利于钢包的循环、管理。     

高效连铸钢包周转的动态管理模式

武钢第一炼钢厂“平改转”后,随着工艺的不断成熟。品种的迅速开发,对钢包的要求日趋严格,结合本厂生产特点剖析钢包周转过程的时间及温度,以及节降耗为宗旨,以稳定过程温降为目的,建立钢包周转模式,以便于掌握各工序间的温度,节奏关系,确保炉机节奏,稳定中间包钢水过热度,优化钢包的生产管理物流控制,为高效连铸生产的顺行提供了保障。