宝钢转炉—连铸流程运行简析

第十四届全国炼钢学术会议文集127宝钢转炉连铸流程运行简析董金刚黄新发蒋晓放（宝钢分公司制造管理部）（宝钢分公司炼钢厂）摘要：分析了宝钢两个转炉炼钢厂的转炉—连铸流程工序的时间构成，发现二炼钢工序时间满足流程匹配关系：精炼周期冶炼周期浇注时间；一炼钢LC-Al-K钢和大断面的IF钢的冶炼周期浇注时间，工序间的时间不匹配，需要降低冶炼周期；双重处理钢会降低RH生产能力。关键词：流程时间匹配BriefAnalysisofConverter-ContinuousCastingProcessinBaosteel（DongJingang1JiangXiaohuang2HuangXinfa1）(1BaosteelManufacturingManagementDepartment,2BaosteelSteelmakingfactory)Abstract:Havingbeenanalyzedthetimeconstitutionofconverter-continuouscastingprocessinBaosteeltwoconvertersteelmills,itisfoundthatNO.2steelmakingprocesstimefullmatchestherelation:refiningcycleislessthansmeltingcycle,andsmeltingcycleisnomorethancastingcycle;butthesmeltingcycleofLC-AL-KsteelsandIFsteelswhichhavewidersizeismorethancastingcycle,thetimemismatchamongtheprocess,sosmeltingcycleneedreduce;DoubletreatingsteelswillreduceRHproductioncapacity.Keywords:ProcessTimeMatch1目的宝钢有两个转炉炼钢厂，为后工序的两个热轧厂、一个条钢厂、一个厚板厂供坯，生产汽车板、电工钢、管线钢、家电板、镀锡板、船板、钢帘线、钻杆等高附加值高难度钢种，由于钢种和规格多、工艺复杂、库存低、周期短，因而生产组织难度大，特别是一炼钢，由于精炼工序间的并联和交叉、平面布置复杂以及铸机间的差异等，使一炼钢呈现一个复杂的流程结构，解析炼钢各流程工序的时间因素，可了解目前炼钢厂流程运行状况，为工艺优化和流程简化提供依据。2转炉－连铸工序流程图图1中，加粗的黑框表示关键步骤。对单重精炼处理的连铸钢，为保证多炉连浇，转炉、精炼、连铸工序间的时间匹配关系为：精炼周期冶炼周期浇注时间。对多重精炼处理的连铸钢，由于精炼周期远大于冶炼周期和浇注时间，因而是一种特殊的生产组织方式，其连浇炉数受到限制。3二炼钢流程运行分析表1二炼钢不同工艺路径转炉－连铸时间消耗/分Table1Converter-continuouscastingtimeconsumptionofdifferentprocessroutesinNO.2steelmakingtBOFtBOF-SMtSM-TtSM-CCtCCtTap-CCBOF-RH-CC44213745574BOF-UT-CC44222974767注：tBOF、tBOF-SM、tSM-T、tSM-CC、tCC、tTap-CC分别表示冶炼周期、出钢至钢包到达精炼时间、精炼周期、精炼到连铸传搁时间、连铸大包注入时间、出钢至连铸大包开浇时间。第十四届全国炼钢学术会议文集128从表1看出，钢包在出钢后的等待时间和传搁时间（tBOF-SM）太长；不同工艺都有如下关系：tSM-TtBOFtCC，满足流程匹配的条件，可保证连铸连续浇注，但对UT工艺，冶炼周期（tBOF）和浇注时间（tCC）差异很小，特别是当浇注的宽度较大时，可能出现tBOFtCC，打破了工序间的匹配关系，只有通过缩短转炉装料时间、倒渣时间或连铸降速来保证连铸连浇。钢水在钢包内的时间（tTap-CC）由精炼时间和工序间的传搁时间及等待时间构成，该时间的长短不仅影响钢水的温度和工序间的节奏，同时影响钢水的质量和耐材的侵蚀，在满足工序时间匹配关系基础上需要精炼缩短这个时间。图1转炉－连铸工序流程图Fig.1Converter-continuouscastingprocesschart44356369452846664544638245405778153045607590tBOFtSM-TtCCtTap-CC时间/分IFLC-Al-K电工钢A电工钢B图2二炼钢典型钢种工序作业时间Fig.2TypicalsteelprocessactivitydurationofNO.2steelmaking从图2看出，虽然低氧电工钢A也满足工序匹配的关系式tSM-TtBOFtCC，但由于tSM-T和tBOF数据接近，其并不是一个较优的流程，即为满足连铸连浇而在精炼工序的时间缓冲能力较差，需要降低精炼时间。4一炼钢流程运行分析出钢开始出钢结束倒渣开始倒渣结束钢包测温钢包到达精炼精炼处理开始精炼处理结束钢包离开精炼钢包到达连铸钢包浇注开始钢包浇注结束装废钢开始兑铁水开始装料结束吹炼开始吹炼结束第十四届全国炼钢学术会议文集1294.1一炼钢双重处理流程运行分析表2双重处理不同工艺路径传搁和等待时间Table2PipesteelconveyingandwaitingtimeofdifferentprocessroutestBOF-LFtLF-RHtRH-CCtCC-WtTap-CCBOF-LF-RH-CC4512412161tBOF-RHtRH-LFtLF-CCtCC-WtTap-CCBOF-RH-LF-CC2725822168注:tBOF-LF、tLF-RH、tRH-CC、tCC-W分别表示出钢至LF的时间、LF到RH的时间、RH到连铸的时间、钢包在连铸等待时间。414149243845394349253742102030405060tBOFtLFtLF-TtRHtRH-TtCC时间/分BOF-LF-RH-CCBOF-RH-LF-CC图3一炼钢双重处理工序作业时间Fig.3DoubletreatingpipesteelprocessactivitydurationinNO.1steelmaking从表2可知，转炉到精炼的等待和传搁时间较长，越靠连铸，工序间传搁和等待时间越短，时间呈收敛性；与仅经过RH处理的钢种（如IF钢）比较，双重处理的钢水在钢包停留时间延长了100分钟左右，这主要是由于双重处理钢多出了LF处理时间、钢包在RH与LF间的传送时间和钢包在LF处理前的倒渣时间。从图3可知，双重处理钢种在LF工序的时间为50分左右，在RH工序的时间为37分左右，二者差值为13分，即RH在精炼双重处理钢时，出现RH等待的现象，以常见的双重处理钢一个CAST生产5炉计算，共占用RH时间在260分钟以上，而相同的时间可生产RH单重处理钢种67炉，即一炉双重处理钢占用RH的时间相当于1.21.4炉RH单重处理钢占用RH的时间。4.2一、二炼钢相同钢种流程运行比较从图4看出，一炼钢LC-Al-K钢工序时间呈如下关系：虽然tSM-TtBOF、tSM-TtCC，但tBOFtCC，即工序间不匹配，连铸连浇的难度较大，必须缩短冶炼周期才能满足连浇；二炼钢精炼时间小于一炼钢，原因是二炼钢UT称量合金在处理前进行，未纳入处理时间，即时间点的取值不同，但二者的精炼周期接近。从图5看出，一炼钢IF钢的tCC与tBOF接近，当浇注断面大时，将出现tBOFtCC，也会造成工序的不匹配。第十四届全国炼钢学术会议文集130442027387045928466601530456075tBOFtSMtSM-TtCCtTap-CC时间/分一炼钢二炼钢图4一、二炼钢LC-Al-K钢工序作业时间比较Fig.4ComparisonofprocessactivitytimeofLC-AL-KsteelsinNO.1andNO.2steelmaking423643704435536901530456075tBOFtSM-TtCCtTap-CC时间/分一炼钢二炼钢图5一、二炼钢IF钢工序作业时间比较Fig.5ComparisonofIFsteelprocessactivitytimeinNO.1andNO.2steelmaking5结语（1)总体看，二炼钢工序时间满足流程匹配关系式：tSM-TtBOFtCC，可保证连铸连浇。为满足流程匹配关系，二炼钢生产大断面UT处理钢时需要加快转炉冶炼节奏，生产电工钢A时需要缩短精炼周期。（2)一炼钢和二炼钢的钢包在炉后等待和传搁时间（tBOF-SM）都偏长。一炼钢LC-Al-K钢和大断面的（3)IF钢有tBOFtCC，工序间的时间不匹配，生产这些钢时需要降低冶炼周期。因双重处理钢的LF处理时间大于RH处理时间，生产双重处理钢会降低RH生产能力。