炼钢系统流程优化与成本控制

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1、冶金之家网站炼钢系统流程优化与成本控制王新江，王三忠，王新志随着冶炼生产技术及控制技术的不断进步，当前炼钢系统是一个集工艺、装备、控制技术、信息技术等于一体的现代化冶炼生产系统。保证炼钢的物料及能量转化平衡、主要冶炼工序间物流供产及时间平衡是节能降耗的基础，是炼钢系统结构优化和功能优化的目的。安钢近年来结合自身工艺技术装备水平与产品特色，围绕产品、质量、成本对生产过程管理主要从工艺流、时间流、物质流、信息流四个方面进行了系统优化与不断探索，力求实现炼钢系统的结构优化升级和功能优化升级，最终实现终端产品

2、、质量与成本较佳结合。1主要工艺装备主要工艺装备情况见表1。2冶炼工序基本生产流程冶炼工序的基本生产流程见图1。冶金之家网站由图1可见，冶炼设备较多，在生产组织过程中各工序间交义作业频繁；同时冶炼钢种主要有碳素结构钢、低合金结构钢、船板钢、压力容器钢、汽车大梁钢、桥梁钢、管线钢、高强度钢、低碳低硅钢、Z向钢、高层建筑钢等。钢种较多，而对应的规格与性能要求又存在较大差异，故工艺流的选择较为复杂，生产组织较困难，时间流与物质流的平衡性、准确性不易控制。以下主要从工艺流、时间流、物质流、信息流来说明炼钢系统

3、产品制造过程管理。3工艺流工艺流主要指产品制造工艺流程及工艺技术集成，厂家不同其所拥有的工艺装备水平不同，所掌握的工艺技术、面对的终端用户均有所差异。在选择产品工艺流程及技术集群时，如伺依托现有的工艺装备，充分发挥自身装备优势，并集中优势技术，以较为经济的方式生产出各种性能满足用户需求的产品，是近年来冶金工作者一直致力研究的问题。该厂近年来围绕用户多样化需求，分钢种、规格对产品工艺流进行了认真梳理与优化，并集中优势技术以稳定产品质量、降低工序能耗，努力实现产品的清洁化生产。工艺流程的选择将面临着越来越

4、多的可选择性，但如何选择经济的、合理的、符合自身实际的工艺流程则需要考虑更多的工艺因素及技术条件。该厂在工艺流的选择中遵循以下基本原则：(1)不同钢种可选择不同工艺流程，前提是满足用户要求、兼顾成本；(2)同一钢种考察工艺流程优化与成分体系优化各自对成本与质量的影响，在满足用户质量要求的前提下执行成本最低原则；(3)根据用户规格及性能等要求，可选择不同工艺路线，以稳定质量；(4)分规格细化成分体系，将钢种减量化生产控制细化至同钢种不同规格；(5)在满足用户要求的条件下，实施短流程炼钢，充分利用预脱硫工

5、艺技术。总之，工艺流优化是保证产品质量，控制生产成本的关键因素。以60kg级高强钢AH60C为例说明工艺流的选择与控制，用户需求如下。规格要求：(8000－12000)mm×2600mm×(12－60)mm；表面质量及内部质量要求：表面不得有夹杂、裂纹、气泡、结疤和氧化铁皮压入等，内部不得有分层、夹渣；钢中杂质元素[S]≤0．015％、[P]≤0．020％。该厂的装备条件：1300t混铁炉1座、150t脱硫站2座、150t复吹转炉3座、150t吹氩站3个、150tLF炉3座、150tVD真空精炼炉1座

6、(双工位)、超宽板坯连铸机1台、炉卷机组等；故可选择的工艺流程：预脱硫→LD→LF→CC→炉卷预脱硫→LD→LF→VD→CC→炉卷。产品制造周期：从铁水到产品检验完毕，具备发货条件需15天时间。对钢种进行具体分析：根据以往生产技术数据分析，该产品按同一成分体系生产时，规格≤25mm时屈服强度平均500N／mm2，有30—40N／mm2的富余量，抗拉强度平均630N／mm2，有50—60N／mm2的富余量，伸长率21％左右，各项性能都有富余量。但在规格>25mm时屈服强度平均450N／mm2，有10—3

7、0N／mm2的富余量，抗拉强度平均580N／mm2，有10—20N／mm2的富余量，伸长率20％左右。厚规格产品性能虽然符合标准要求，但富余量不是很大。分规格优化成分控制体系：≤25mm规格的[V]按0．040—0．060％控制；>25mm规格的[V]按0．070—0．100％控制。成分优化后存在的问题：采用钒氮合金化时，控制[V]在0．040—0．060％时，钢中[N]含量个足；而[V]在0．070—0．100％时，轧制40—60mm规格产品时伸长性能不易满足。工艺流选择：[V]在0．040—0．0

8、60％时，选择预脱硫→LD→LF→CC→钢卷工艺流程，LF在钒氮合金化后采用LF底吹氮气工艺增加钢中[N]达到0．0090％以上；[V]在0．040—0．060％时，选择预脱硫→LD→LF→VD→CC→炉卷工艺流程，LF在钒氮合金化后再采用VD去氢保氮工艺，稳定钢中[N]达到0．0100％以上，[H]在0．00015％以下。通过工艺流的优化，使产品质量在满足用户需求的前提下，合金成本较之前降低综合降低了约20元／t。4时间流冶金之家网站时间流是在钢种既定