产能置换后晋南炼钢月内达产的生产实践

产能置换后晋南炼钢月内达产的生产实践

杨军功  侯志刚   付书波  黄真凯  武红伟

（山西晋南钢铁集团炼钢厂）

摘要：分析转炉、连铸双中包操作和生产组织对产能影响的主要因素，阐述通过提高供氧强度、利用副枪不倒炉一次拉碳、增大出钢口、精炼LF炉加废钢、优化生产组织等措施充分挖掘炼钢各工序产能的生产实践。

关键词：冶炼周期、装入量、供氧强度、副枪、一次拉碳

How Jinnan Iron & Steel Group achieved target output within just one month after capacity replacement

Yang Jungong    Hou Zhigang  Fu Shubo    Huang Zhenkai   Wu Hongwei

(by the Steel Plant of Shangxi Jinnan Iron & Steel Group )

Abstract: analysis of how converter, double ladle operation for CCM and production organization influences on productivity, and how to tap potentialities by the following measures: increasing oxygen supply intensity, one-go pouring melting process without rotating converter by means of assistant lance, increasing taping hole, addition of steel scrape to refining furnace LF, optimization of production organization, etc.

Key words: tap-to-tap cycle, intake quantity, oxygen supply intensity, assistant lance, one-go pouring melting process

1、概述：

晋南炼钢厂由中冶南方设计、安装、施工，于2019年9月投产。设计年产钢380万吨。

1.1冶炼工艺路线：

高炉铁水→8路16台铁水运输车一罐到底→150t转炉→（170tLF炉）→12机12流连铸机

1.2转炉参数：两座150t顶底复吹转炉

1.3连铸参数：两台9m弧12机12流方坯连铸机

2、转炉冶炼周期的优化：

2.1装入量的条件创造：

根据一罐到底的铁水配罐，针对每包铁水量稳定性的问题，和炼铁厂沟通在出铁场按炼钢装入需求（133±3.5吨）计量出铁，对于一个铁次最后一包少于包容⅔时，继续在下次出满要求并第一时间送到炼钢厂，保证了每包上转炉平台铁水量的稳定；对于铁水成分的及时准确性，在投产后先人工取样保证铁水成分及时送到炉前，同时及时和中冶南方技术人员沟通车辆限位和在线取样设备传输系统完善，一周内完成了在线取样，保证在铁水装炉时成分进入炉前电脑；上转炉前的铁水做到炉炉测温，这样入炉的铁水成分、温度、重量都第一时间传到吹氧工手中；

废钢则在废钢场地设立地磅和过跨车车载计量，保证了废钢的搭配比例准确和重量，上线后，入炉时天车计量称将进一步显示结果；

通过条件创造使吹氧工在铁水入炉前及时了解了信息，做到了心中有数；

2.2开吹前的条件优化：

2.2.1铁水的要求一直是炼钢关注的主要条件，为此多次及时和炼铁沟通铁水的情况，确定了铁水标准如下表，这样给转炉稳定操作提供了条件；

2.2.2针对装入量的信息，要求操作人员利用计算机静态计算出渣料用量，并利用高位8个料仓合理做好各料仓的布料，减少了以往依据经验加料渣料的偏差，避免了过程的温度急剧失常喷溅和终点的失败；

2.2.3针对使用LT干法除尘系统要求和废钢加入量较多，开吹不好打火事故提枪甚至造成泄爆的问题，采取了加入废钢后前后摇炉，再装铁的操作，同时设定好开吹半流量的氧流量值（18000m3/h）有效解决了前期出现的类似问题；

2.3吹炼时间的控制和优化：

2.3.1顶底复吹转炉，底吹的流量大小依据整个冶炼周期时段设定值基本固定，主要依据氧枪的流量调节来缩短供氧时间。吹炼前期因半流量供氧，加料时机和氧化期相对传统OG系统均滞后，约在6-7分钟左右方可加入二批料，这是一个关键节点，加料时机不合适容易造成喷溅，新的吹氧工在投产初期出现这样的情况不少；

2.3.2吹炼枪位因前期和副枪测量时均是半流量高低变化与传统低-高-低模式不同，通过摸索基本在1800mm±50mm调整，保证了吹炼平稳；

2.3.3吹炼12-13.5分钟利用副枪定碳、测温时，一定要依据氧含量确定下枪时机，避免因过早测量造成而后半流量时的不可控喷溅或事故提枪；利用副枪的动态追踪目标值，基本使得终点命中率达到98%以上，并做到不倒炉直接放钢，节省了传统倒炉测温取样的时间；

2.4出钢时间的优化：

2.4.1通过和中冶南方沟通设计为0°出钢口，降低了出钢过程大炉口下渣的几率，防止了钢水下渣对成分的影响；

2.4.2针对刚开始使用φ170mm出钢口实践发现出钢时间较长、温降大，为此逐步从φ180mm过度调整到φ185mm，现在基本出钢温度大幅下降，出钢时间平均缩短了2分钟，出钢口寿命基本稳定；

投产后通过以上的摸索实践，冶炼周期从刚开始的34分钟/炉左右缩短为29分钟/炉左右。

3、LF炉加废钢的实践

为了提高转炉节奏，增加产量，晋南炼钢投用了一台170吨LF炉，利用LF炉的提温和成分调整的功能，通过多次实践，逐步将废钢量提高到每炉6吨左右，既解决了转炉热平衡不足，又增加产量的矛盾。

4、双中包连铸机的生产工艺控制和优化：

4.1晋南连铸12机12流方坯连铸机考虑中包变形和吊运等问题，采取双中包设计，其生产操作和流场与传统”T”中包的生产有很大差异，在投产初期对于开浇A、B包的时间间隔和两个边流、两个靠近冲击侧流次拉速和中包温度的关系进行了多次摸索，不过几个浇次下来大家就掌握了第一包12流全流顺利浇注的方法，尤其是冲击区侧的两个流次，采取后开、小水口的办法，使连铸生产很快达到设计能力；

4.2晋南连铸二冷水采用四段配水，为了数据追踪和实时依拉速配水调整中冶南方设置了L1和L2系统，热试运行来看，反映原设计参数偏小，考虑到代表性问题，我们先采用了L1系统，通过调整K值范围达到实际的匹配水量，取得了良好效果，用户反映氧化铁皮层明显减少;为此依据修正数据和参数及时与中冶南方联系，对L2系统程序进行了优化,通过L2系统使用以后，采用“坯龄”模型，记录、计算铸坯的热历程，并且储存在各坯块中；采用“等效拉速”代替铸机“拉坯速度”，实现稳态、非稳态工况下的稳定控制；针对不同钢种的凝固特性，制定控制目标温度，根据铸坯表面温度，动态调整各区水量，实现实时控制。从钢坯外观来看和客户轧制性能反馈都比使用L1系统还好。

4.3伺服电动缸半板簧振动装置使用

4.3.1技术参数

数字式伺服电机技术参数

4.3.2结合振动导向采用无摩擦（板簧）导向技术和在结晶器在振动装置上就位后，各水路自动连通，与工程技术人员一起调整波形函数各个变量，获得任意的振动波形。利用铸坯表面质量与振动参数之间的定量关系，依据钢种和现场实际情况对参数全部通过二级界面在计算机上完成调整，操作人员就很快掌握了铸机振动状态(监视器显示内容包括波形、频率f、振幅A、波形偏斜率P等)。

4.4台下的切割和出坯操作上的技术使用

4.4.1钢坯切割上用机械液压剪代替了传统的火焰切割，在国内12机12流方坯连铸机时首屈一指；通过和厂家技术人员的认真调试，对液压剪切割钢坯后的返程时间做到了合理的秒数计量，基本上在热试后没出现顶坯和剪不断等情况；同时因没有火焰切割的烟尘，改善了切割区的作业环境。

4.4.2对于出坯控制，采用热金属检测仪及其它检测开关，通过铸坯位置的在线跟踪，实现连铸坯自动分组及横移控制，出坯操作无人化。

5、生产组织的优化

5.1控制冶炼周期是炼钢厂提高生产节奏的重要一环，其中外围条件生产组织对于转炉辅助时间影响不小，对于兑铁水加废钢的流程，要求天车操作人员保证在转炉上炉溅渣时刻就准备到对应转炉两侧，同时地面指挥工在安全情况下准确指挥，通过熟悉和加强练习，基本做到了3分钟内完成加废钢和兑铁水操作，缩短了约1分钟时间。

5.2钢水跨行车主要承担钢包热修、钢包上下线、渣盘的转运、包盖的吊装、精炼炉废钢的上下线、物料的准备等较复杂的吊运工作，原设计上两台连铸机均布局在了转炉南侧，生产指挥和调配显得格外重要，主线转炉和连铸的钢水上线、空包下线和炉前座钢包占用比例最大，为此我们合理优化钢包周转数量单炉单机作业3个钢包周转、双路双机6个钢包周转，保证工序衔接紧凑而不忙乱。

5.3对于双中包的开浇和节奏控制，通过几个浇次的摸索，既要保证第二炉钢水衔接的时间，还要考虑第二个中包开浇时因等待中包耐材温度损失及钢包内钢水温度，总结出在A包开浇4个流，大约5分钟左右开浇B包4个流，然后陆续在过程中将剩余流次开全。

6、结论

晋南炼钢通过安装过程中的消缺和生产前的单体、联动试车及热试车发现问题及时解决，生产中对人机进一步熟悉和磨合，一个月内炼钢就达到了设计生产产能。对于生产组织和工艺规范、设备效能发挥的实践取得了初步成效。