王海霞 董尉民 李喜英 徐炳坤

(1．安陽鋼鐵股份有限公司 2．安陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

0 前言

安鋼3 號(hào)高爐投產(chǎn)以后，公司日產(chǎn)鐵量增加了1 萬噸左右，要實(shí)現(xiàn)完全的鐵鋼平衡，對(duì)第二煉軋廠三座150 t 轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)組織水平提出了更高的要求。要全力釋放轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能，鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)效率必須滿足轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏的需要。經(jīng)過不斷的摸索與優(yōu)化，采用鐵水罐向鐵水包折兌模式，部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混鐵爐供鐵模式，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐高效兌鐵，為公司整體的鐵鋼物流剛性銜接奠定了良好的基礎(chǔ)保障。

1 工藝概況

隨著以3 號(hào)高爐為核心的鐵前配套工程的相繼投產(chǎn)，安鋼逐步完成了鐵、鋼產(chǎn)能匹配，具備了年產(chǎn)千萬噸鋼的產(chǎn)能水平，三座150 t 轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)模式也由原來三開二的不飽和生產(chǎn)狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿_三的飽和生產(chǎn)狀態(tài)。其鐵鋼匹配工藝流程如圖1 所示。

圖1 鐵鋼匹配工藝流程

安鋼3 號(hào)高爐投產(chǎn)后，出鐵采用170 t 鐵水罐，運(yùn)輸采用火車轉(zhuǎn)運(yùn)鐵水，全部供應(yīng)3 座150 t 轉(zhuǎn)爐，約占第二煉軋廠鐵水消耗量的60% ～70%，其余鐵水由1 號(hào)、2 號(hào)兩座2000 m3級(jí)高爐供應(yīng)。其主要工藝參數(shù)見表1。

表1 主要工藝參數(shù)

2 鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)模式分析

2．1 混鐵爐模式

安鋼第二煉軋廠配置有一座1300 t 混鐵爐為三座150 t 轉(zhuǎn)爐供應(yīng)鐵水。作為傳統(tǒng)的鐵鋼匹配模式，混鐵爐有利于緩解因高爐和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏的不匹配而造成的物流矛盾。在鐵水壓力不大，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏處于不飽和狀態(tài)時(shí)，運(yùn)到煉鋼廠的鐵水罐，要先兌入混鐵爐，在爐內(nèi)適度的保溫和儲(chǔ)存。當(dāng)爐內(nèi)存鐵量和后續(xù)鐵水預(yù)計(jì)入廠量能夠滿足連鑄澆次所需鐵水量時(shí)，再從混鐵爐翻鐵至鐵水包內(nèi)，根據(jù)工藝需要經(jīng)過鐵水預(yù)處理后，再兌入轉(zhuǎn)爐。其工藝流程如圖2 所示。

圖2 混鐵爐模式

要完全實(shí)現(xiàn)鐵鋼平衡，必須加快煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏，才能消化全部鐵水。因此，轉(zhuǎn)爐冶煉周期由原來的45 min 以上，逐步壓縮到33 min ～35 min，而混鐵爐從兌鐵入爐到翻鐵入包需要30 min 左右。由于只有一座混鐵爐，其供鐵節(jié)奏遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足冶煉節(jié)奏，成為限制煉鋼效率的瓶頸問題。

2．2 鐵水罐－鐵水包折兌模式

為了滿足3 號(hào)高爐投產(chǎn)后的鐵鋼匹配需要，經(jīng)過不斷的嘗試和優(yōu)化，逐步建立并完善了鐵水罐－鐵水包折兌模式。即鐵水罐車進(jìn)廠后，鐵水不再兌入混鐵爐，而是由鐵水罐直接倒入鐵水包中，選擇性的經(jīng)過鐵水預(yù)處理后，再由天車吊運(yùn)兌入轉(zhuǎn)爐。高爐出鐵采用170 t 鐵水罐，出鐵量為150 t ～160 t，基本可以滿足轉(zhuǎn)爐160 t 鐵水裝入量的需求。其工藝流程如圖3 所示。

圖3 折兌模式

鐵水罐—鐵水包折兌模式相比混鐵爐模式，作業(yè)效率高，運(yùn)行周期短，熱損失少，入轉(zhuǎn)爐鐵水溫度得到有效保證，為提高廢鋼比、多配加含鐵廢料，進(jìn)一步降低鋼鐵料成本奠定了基礎(chǔ)。而且，不經(jīng)混鐵爐周轉(zhuǎn)，減少了煤氣消耗和耐材消耗。因此，要提高轉(zhuǎn)爐兌鐵效率，重點(diǎn)是要提高鐵水罐－鐵水包折兌裝爐的比例。

3 提高兌鐵效率的措施

3．1 加強(qiáng)物流管理，提高鐵水罐周轉(zhuǎn)效率

鐵水罐－鐵水包折兌模式下，鐵水罐的容鐵量能否滿足轉(zhuǎn)爐裝入量需求是鐵鋼高效匹配的關(guān)鍵。在3 號(hào)高爐投產(chǎn)之后，鐵－鋼生產(chǎn)達(dá)到平衡，150 t 轉(zhuǎn)爐可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、滿負(fù)荷生產(chǎn)，鐵水周轉(zhuǎn)速度加快，鐵水罐因?yàn)榈却彻薜膸茁蕼p小。通過加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)控制，建立鐵水物流調(diào)配的運(yùn)行時(shí)刻表，提高出鐵、調(diào)車、運(yùn)輸、折鐵、渣鐵罐周轉(zhuǎn)等工序作業(yè)的準(zhǔn)時(shí)性，實(shí)行系統(tǒng)管控，實(shí)現(xiàn)煉鐵、煉鋼生產(chǎn)的準(zhǔn)時(shí)化運(yùn)行。

3．2 完善信息化管理，增強(qiáng)鐵水調(diào)度準(zhǔn)確性和目的性

充分利用信息化系統(tǒng)中信息流與物質(zhì)流的同步在線反饋優(yōu)勢(shì)，通過鐵前MES 物流執(zhí)行系統(tǒng)及時(shí)掌握高爐出鐵時(shí)刻、鐵水成分和溫度等信息，加強(qiáng)高爐出鐵、鐵水質(zhì)檢、機(jī)車運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)間的動(dòng)態(tài)調(diào)度與協(xié)同，實(shí)現(xiàn)鐵水調(diào)度的一體化管控。

3．3 建立、健全鐵水管理機(jī)制，提高折兌鐵準(zhǔn)確性

以生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃為基準(zhǔn)，按照煉鋼模型和鋼種對(duì)鐵水成分、溫度的要求，完善鐵水抽檢標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范，特別是高爐生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)，根據(jù)鐵水溫度和成分差異實(shí)行多罐折兌，及時(shí)測(cè)溫、取樣分析、動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高入爐鐵水穩(wěn)定性，為轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定操作創(chuàng)造條件。

3．4 強(qiáng)化工序作業(yè)效率管理，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化作業(yè)

通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算，對(duì)天車吊運(yùn)、坐包、兌鐵、出鐵等關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)制定作業(yè)效率標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)過程中，根據(jù)冶煉時(shí)刻表所確定的計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)刻，下達(dá)各工序生產(chǎn)指令，在設(shè)定的作業(yè)效率范圍內(nèi)完成工序作業(yè)，以充分滿足煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏。

4 實(shí)施效果

通過一系列管理措施的細(xì)化和完善，鐵水轉(zhuǎn)運(yùn)水平明顯提升，2013年采用鐵水罐－鐵水包高效兌鐵入爐的比例由一季度的42． 25%，提高到81．44%，有效的滿足了轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏的需要。同時(shí)，可減少混鐵爐耐材成本0．3 元/t ～0．4 元/t，每年可節(jié)約混鐵爐耐材成本100 余萬元。2013年高效兌鐵入爐比例如圖4 所示。

圖4 高效兌鐵比例折線圖

5 結(jié)語

鐵水罐－鐵水包高效兌鐵煉鋼，可以減少鐵水兌入、翻出混鐵爐對(duì)耐材的沖刷、侵蝕，同時(shí)可減少二次揚(yáng)塵對(duì)環(huán)境的污染及鐵水的損失。安鋼根據(jù)工藝裝備和生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)，在鐵、鋼生產(chǎn)高產(chǎn)能、快節(jié)奏、剛性匹配的壓力下，通過高效的鐵水折兌模式，輔以混鐵爐模式，以高質(zhì)量的供鐵效率，促進(jìn)了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)水平的高速提升，是安鋼在鐵鋼一體化管理，實(shí)現(xiàn)高效物流方面的有效嘗試。

［1］楊小燕，崔炳謀．鋼鐵企業(yè)鐵水運(yùn)輸調(diào)度優(yōu)化與仿真［J］．計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013，33(10):2977 －2980．

［2］劉常鵬，徐大勇，張宇，等．鐵水裝運(yùn)過程的溫降分析［J］．冶金能源，2009，28(5):10 －12．