炼铁-炼钢界面模式与铁水罐多功能化技术

 应用冶金流程工程学理论阐述了炼铁-炼钢界面的含义,总结了炼铁-炼钢的界面匹配模式种类及特征。针对“一罐到底”模式的技术特点及铁水罐周转过程的事件进行了解析,指出“一罐到底”模式是铁钢界面模式的发展方向,并对“一罐到底”模式在首钢京唐钢厂的应用进行了案例分析,对铁水罐的在线个数进行优化,找出现场与理论计算的差距,为企业加强铁水罐周转管理提供了理论支持。     

首钢京唐钢厂“一罐到底”模式运行实践分析

"一罐到底"模式是目前铁钢区段中较为先进的运行模式,与其他模式相比,在占地面积、设备投资、人员配备、运行时间、铁水温降、粉尘排放等方面具有显著优势,已经被钢铁企业接受并逐渐应用。对首钢京唐钢厂高炉-转炉区段"一罐到底"运行模式进行了系统研究,重点对首钢京唐钢厂铁钢区段的运行时间和铁水罐周转时间进行解析,并对铁水罐重罐和空罐的温降进行解析。在此基础上,提出铁水罐周转过程动态运行规则,并在首钢京唐钢厂取得了显著效果。     

炼铁-炼钢区段界面动态运行过程建模和仿真

为了探索并制定合理的钢铁制造流程炼铁 炼钢区段的生产系统结构和生产组织方式，介绍了钢铁制造流程炼铁 炼钢区段的界面模式、工序设备和动态运行过程，并采用离散事件动态系统相关理论对炼铁 炼钢区段动态运行过程进行了系统分析，提出了基于实体流图法和事件调度法的炼铁 炼钢区段动态运行过程的仿真模型和仿真策略。对某钢铁企业炼铁 炼钢区段动态运行过程进行了建模和仿真研究,结果表明，该企业炼铁 炼钢区段应采用“一罐一送”的铁水罐运输组织方式，此时3台机车利用最充分，平均作业率为60%，KR脱硫站进站铁水温度较高，且温度波动较小，KR脱硫站进站铁水温度平均值为1 423 ℃，极差为22 ℃。     

铁钢界面“铁水罐多功能化”技术应用与管理

铁水罐周转时间是衡量“铁水罐多功能化”技术应用效果的重要指标。介绍了首钢京唐5 500 m3高炉- 300 t转炉区段“铁水罐多功能化”技术应用概况，全程跟踪了首钢京唐300 t“多功能铁水罐”在线周转过程，统计和分析了铁水罐周转过程各环节的时间及其分布特征，计算了首钢京唐铁水罐周转时间、重罐时间、空罐时间、作业时间、运输时间、等待时间等指标，指出了影响铁水罐周转时间的主要因素     

基于排队论“一包到底”模式的在线铁水包数量

 采用排队论理论对炼铁-炼钢区段“一包到底”模式铁水包的周转进行了分析,建立了铁水包周转过程中各排队系统的数学模型,并以沙钢宏发钢铁厂5800m3高炉-转炉区段的铁水包周转为例验证了模型的合理性和准确性,为钢铁企业加强铁水包周转管理及钢铁厂铁-钢界面的设计提供了支持。     

重钢铁-钢界面“一罐制”运行实践及优化

对重钢铁-钢界面"一罐制"的设计特点、生产运行节奏、铁水罐周转和铁水温降等问题进行了阐述。通过对重钢"一罐制"大量的生产数据的统计分析和对比,为重钢铁-钢界面生产节奏控制、铁水罐周转优化、在线运行铁水罐数量、铁水温降等的优化,提出了科学的依据。认为重钢铁水温降最大的地方,是高炉出铁至KR脱硫开始的区间,占总温降的72%,有继续优化的潜力,是减少温降的重点环节。     

影响“一罐到底”界面技术应用效果的因素探析

以沙钢、首钢京唐和重钢3家钢铁企业为典型案例,对影响"一罐到底"界面技术应用效果的因素进行了探讨分析。认为高炉-转炉配置、高炉数量、铁水运输方式、KR平面布置方式、生产工艺、铁水罐保温措施是影响高炉-转炉区段"一罐到底"界面技术应用效果的主要因素。建议新建钢铁厂在转炉的大型化的同时,与之匹配的高炉也应大型化,高炉以1～2座为宜;当高炉座数较多时,铁水运输应采用"天车+过跨车"运输方式,KR脱硫站选择靠近炼铁侧布置,同时加强铁水罐的保温。     

汉钢"一罐到底"生产运行实践

汉钢铁-钢衔接实行"一罐到底"组织模式,即把高炉出铁场的铁水罐与到炼钢转炉兑铁水的铁水罐合二为一,节省了转炉炼钢的铁水包,减少了铁水二次倒罐环节和铁水温降,降低了运行成本,减轻了环境污染,经过生产实践,铁水罐直装率常态化达到100％,取得了良好的经济效益和社会效益.     

高炉-转炉界面铁水包周转优化潜力分析

铁水包是高炉-转炉界面的重要组成部分,高炉-转炉界面铁水包周转优化是提升高炉-转炉界面技术运行效果的重要措施.在高炉-转炉界面铁水包周转过程时间统计的基础上,采用分层分析的方法,对比了不同周转时间范围的铁水包在各个环节中用时的差异.结果表明,铁水包周转优化的潜力主要在于缩短出铁等待时间、铁水包受铁时间和脱硫后起吊-兑铁...     

梅钢“铁钢运”工序的管理

为了全面掌握炼钢一炼铁“界面”铁水供应的物流运行规律,对梅钢”铁钢运”工序现状进行了分析,提出了相应的管理和改进措施,达到了缩短铁水罐周转时间,降低铁水返回率,减少铁水罐周转使用个数的目标。     

沙钢650万t钢板工程“一罐到底”的设计及生产

沙钢650万t钢板系统工程,由3座2 500 m3高炉和3座180 t转炉等生产工艺线组成。设计了“一罐到底”的工艺,即把高炉出铁场的铁水罐与到炼钢转炉兑铁水的铁水罐合二为一,取消了炼铁区域的铁水罐修理设施,没有二次倒罐环节,减少了倒罐作业,避免因倒罐引起的铁水温降和环境污染。经过4年的生产实践,取得了较为理想的生产效益和社会效益。     

直连式“一罐到底”铁水运输工艺及实践

结合某城市钢厂环保搬迁项目,以物质流短捷、高效,能量流节能、环保为宗旨,在过跨车式“一罐到底”铁水运输工艺的基础上,提出了直连式“一罐到底”铁水运输工艺。通过减少转运跨数量、合理排布高炉出铁口、简化铁钢界面连接等措施,将高炉与转炉中心距缩短至210m,铁水运输连续化程度提高至62.70%,过程温降减少约60℃,极大地节约了钢铁企业吨钢占地和一次投资,加快了铁水罐周转速度,同时为提高转炉废钢比创造了有利条件。     

炼铁-炼钢界面布局紧凑模式

论述了炼铁-炼钢界面的紧凑衔接技术,涉及多维物质流的衔接、传递、匹配及缓冲等过程.从各角度综合分析得出,该界面衔接布置紧凑,占地面积小,实施MES系统的“在线铁水罐跟踪系统”使炼铁-炼钢界面减少了铁水罐周转个数,相对传统方式的铁水包输运方式,保温剂使用量平均减少了0.483 kg/t(铁),铁水入炉温度提高约60℃.同...     

炼铁-炼钢界面温降与节能模式分析

从传热学角度分析了炼铁-炼钢界面问铁水在受铁、运输及预处理等过程中的散热机理,建立了铁水罐-兑铁包界面模式的铁水温降数学模型,通过实例计算对该温降模型进行了验证.研究表明,铁水罐-兑铁包模式的铁水温降变化较大,以受铁过程的温降为最大,其后依次为兑铁、预处理、运输和等待过程.与铁水罐-兑铁包模式相比,"一罐到底"模式具备较好的界面连续性,能减小铁水温降35%左右,应是未来铁钢界面节能模式的发展方向.     

钢铁制造流程“界面”技术与界面能量损失分析

 从钢铁制造流程的特点出发,阐述了“界面”技术的必要性及“界面”技术的内涵,并指出炼铁-炼钢“界面”、炼钢-连铸“界面”和连铸-热轧“界面”的物质流运行优化及界面功能匹配集成对降低全流程能耗、物耗、降低成本和促进环保具有重要的作用,以期引起钢铁行业从业者尤其是管理者的重视。还针对年产290万t的棒线材流程企业,计算了该流程的余热余能资源量及热损失情况,并剖析了不同条件下工序之间“界面”过程的能量损失情况。最后指出优化炼铁-炼钢“界面”的铁水运输、炼钢-连铸“界面”的钢包周转和连铸-热轧“界面”的铸坯输送是减少流程热损失的工作重点,同时还应重视热轧结束时热轧材的余热回收利用技术开发。     

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。     

重钢铁水罐运输优化设计

统计了重钢铁水罐从三个高炉到炼钢厂的各工序时间,提出新的设计方案以缩短铁水罐运转时间。在高炉与转炉之间设计了一个旋转平台用来控制铁水罐运输方向,把脱硫工位放在旋转平台与炼钢厂之间,省去铁水罐在脱硫工位开进、开出时间。新的设计蓝图可以提高铁水罐运输效率,减少了人力成本和固定投资,虽然还有一些难题,但是为铁钢界面的进一步优化提出了新的思路。     

大型高炉转炉铁钢界面铁水温降分析

介绍了鞍钢大型高炉转炉铁钢界面工艺流程,分析了影响铁水温降和铁钢界面系统优化的因素。分析表明,铁水罐运行数量是影响温降的关键因素。通过采取优化鱼雷罐运行的措施,根据炼钢工序的生产节奏综合配备鱼雷罐,并对鱼雷罐的周转节点进行约束,匹配高炉铁水供应节奏,组织铁水调运,使鱼雷罐的平均周转次数提高到3.34次/日,运输过程温降达0.96℃/min。     

基于Flexsim的炼铁-炼钢界面铁水罐数量配置优化

 为优化铁钢界面铁水罐数量、提升铁钢界面实际运行效果,提出了一种基于Flexsim仿真的铁钢界面铁水罐数量配置方法。其基本思想是,构建并应用铁钢界面运行Flexsim仿真模型,考察不同铁水罐配置方案时铁水罐数量变化是否符合生产的规定,从而确定铁水罐数量配置的最优方案。针对C钢厂的案例研究表明,在现有生产条件下、当要求生产过程中每个高炉铁口下铁水罐数量不少于2个时,铁钢界面铁水罐的最优配置数量为24个。     

铁钢界面铁水罐多功能化技术中的尾罐效应

 针对钢铁制造流程铁钢界面铁水罐多功能化技术中存在的尾罐问题,首先系统阐述了尾罐现象产生的原因及其度量,随后提出尾罐效应的概念并从统计学角度分析了尾罐效应的数学特征,最后根据首钢京唐钢铁公司铁钢界面生产实绩数据,对铁水罐多功能化技术中的尾罐效应进行实证研究。结果表明,首钢京唐某月尾罐率为29.45%,尾罐效应主要体现在尾罐运行时间的延长、到站铁水温度的降低,以及由此带来的转炉氧气消耗量的增加等方面,铁水罐非尾罐和尾罐的受铁时间和周转时间均值分别相差81和42 min,KR脱硫站进站、脱磷转炉兑铁和脱碳转炉兑铁的铁水温度均值分别相差27、22和24 ℃,脱磷转炉和脱碳转炉的氧气消耗分别相差109和199 m3。