產能置換后晉南煉鋼月內達產的生產實踐

楊軍功  侯志剛   付書波  黃真凱  武紅偉

（山西晉南鋼鐵集團煉鋼廠）

摘要：分析轉爐、連鑄雙中包操作和生產組織對產能影響的主要因素，闡述通過提高供氧強度、利用副槍不倒爐一次拉碳、增大出鋼口、精煉LF爐加廢鋼、優化生產組織等措施充分挖掘煉鋼各工序產能的生產實踐。

關鍵詞：冶煉周期、裝入量、供氧強度、副槍、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：

晉南煉鋼廠由中冶南方設計、安裝、施工，于2019年9月投產。設計年產鋼380萬噸。

1.1冶煉工藝路線：

高爐鐵水→8路16臺鐵水運輸車一罐到底→150t轉爐→（170tLF爐）→12機12流連鑄機

1.2轉爐參數：兩座150t頂底復吹轉爐

1.3連鑄參數：兩臺9m弧12機12流方坯連鑄機

2、轉爐冶煉周期的優化：

2.1裝入量的條件創造：

根據一罐到底的鐵水配罐，針對每包鐵水量穩定性的問題，和煉鐵廠溝通在出鐵場按煉鋼裝入需求（133±3.5噸）計量出鐵，對于一個鐵次最后一包少于包容⅔時，繼續在下次出滿要求并第一時間送到煉鋼廠，保證了每包上轉爐平臺鐵水量的穩定；對于鐵水成分的及時準確性，在投產后先人工取樣保證鐵水成分及時送到爐前，同時及時和中冶南方技術人員溝通車輛限位和在線取樣設備傳輸系統完善，一周內完成了在線取樣，保證在鐵水裝爐時成分進入爐前電腦；上轉爐前的鐵水做到爐爐測溫，這樣入爐的鐵水成分、溫度、重量都第一時間傳到吹氧工手中；

廢鋼則在廢鋼場地設立地磅和過跨車車載計量，保證了廢鋼的搭配比例準確和重量，上線后，入爐時天車計量稱將進一步顯示結果；

通過條件創造使吹氧工在鐵水入爐前及時了解了信息，做到了心中有數；

2.2開吹前的條件優化：

2.2.1鐵水的要求一直是煉鋼關注的主要條件，為此多次及時和煉鐵溝通鐵水的情況，確定了鐵水標準如下表，這樣給轉爐穩定操作提供了條件；

2.2.2針對裝入量的信息，要求操作人員利用計算機靜態計算出渣料用量，并利用高位8個料倉合理做好各料倉的布料，減少了以往依據經驗加料渣料的偏差，避免了過程的溫度急劇失常噴濺和終點的失敗；

2.2.3針對使用LT干法除塵系統要求和廢鋼加入量較多，開吹不好打火事故提槍甚至造成泄爆的問題，采取了加入廢鋼后前后搖爐，再裝鐵的操作，同時設定好開吹半流量的氧流量值（18000m3/h）有效解決了前期出現的類似問題；

2.3吹煉時間的控制和優化：

2.3.1頂底復吹轉爐，底吹的流量大小依據整個冶煉周期時段設定值基本固定，主要依據氧槍的流量調節來縮短供氧時間。吹煉前期因半流量供氧，加料時機和氧化期相對傳統OG系統均滯后，約在6-7分鐘左右方可加入二批料，這是一個關鍵節點，加料時機不合適容易造成噴濺，新的吹氧工在投產初期出現這樣的情況不少；

2.3.2吹煉槍位因前期和副槍測量時均是半流量高低變化與傳統低-高-低模式不同，通過摸索基本在1800mm±50mm調整，保證了吹煉平穩；

2.3.3吹煉12-13.5分鐘利用副槍定碳、測溫時，一定要依據氧含量確定下槍時機，避免因過早測量造成而后半流量時的不可控噴濺或事故提槍；利用副槍的動態追蹤目標值，基本使得終點命中率達到98%以上，并做到不倒爐直接放鋼，節省了傳統倒爐測溫取樣的時間；

2.4出鋼時間的優化：

2.4.1通過和中冶南方溝通設計為0°出鋼口，降低了出鋼過程大爐口下渣的幾率，防止了鋼水下渣對成分的影響；

2.4.2針對剛開始使用φ170mm出鋼口實踐發現出鋼時間較長、溫降大，為此逐步從φ180mm過度調整到φ185mm，現在基本出鋼溫度大幅下降，出鋼時間平均縮短了2分鐘，出鋼口壽命基本穩定；

投產后通過以上的摸索實踐，冶煉周期從剛開始的34分鐘/爐左右縮短為29分鐘/爐左右。

3、LF爐加廢鋼的實踐

為了提高轉爐節奏，增加產量，晉南煉鋼投用了一臺170噸LF爐，利用LF爐的提溫和成分調整的功能，通過多次實踐，逐步將廢鋼量提高到每爐6噸左右，既解決了轉爐熱平衡不足，又增加產量的矛盾。

4、雙中包連鑄機的生產工藝控制和優化：

4.1晉南連鑄12機12流方坯連鑄機考慮中包變形和吊運等問題，采取雙中包設計，其生產操作和流場與傳統”T”中包的生產有很大差異，在投產初期對于開澆A、B包的時間間隔和兩個邊流、兩個靠近沖擊側流次拉速和中包溫度的關系進行了多次摸索，不過幾個澆次下來大家就掌握了第一包12流全流順利澆注的方法，尤其是沖擊區側的兩個流次，采取后開、小水口的辦法，使連鑄生產很快達到設計能力；

4.2晉南連鑄二冷水采用四段配水，為了數據追蹤和實時依拉速配水調整中冶南方設置了L1和L2系統，熱試運行來看，反映原設計參數偏小，考慮到代表性問題，我們先采用了L1系統，通過調整K值范圍達到實際的匹配水量，取得了良好效果，用戶反映氧化鐵皮層明顯減少;為此依據修正數據和參數及時與中冶南方聯系，對L2系統程序進行了優化,通過L2系統使用以后，采用“坯齡”模型，記錄、計算鑄坯的熱歷程，并且儲存在各坯塊中；采用“等效拉速”代替鑄機“拉坯速度”，實現穩態、非穩態工況下的穩定控制；針對不同鋼種的凝固特性，制定控制目標溫度，根據鑄坯表面溫度，動態調整各區水量，實現實時控制。從鋼坯外觀來看和客戶軋制性能反饋都比使用L1系統還好。

4.3伺服電動缸半板簧振動裝置使用

4.3.1技術參數

數字式伺服電機技術參數

4.3.2結合振動導向采用無摩擦（板簧）導向技術和在結晶器在振動裝置上就位后，各水路自動連通，與工程技術人員一起調整波形函數各個變量，獲得任意的振動波形。利用鑄坯表面質量與振動參數之間的定量關系，依據鋼種和現場實際情況對參數全部通過二級界面在計算機上完成調整，操作人員就很快掌握了鑄機振動狀態(監視器顯示內容包括波形、頻率f、振幅A、波形偏斜率P等)。

4.4臺下的切割和出坯操作上的技術使用

4.4.1鋼坯切割上用機械液壓剪代替了傳統的火焰切割，在國內12機12流方坯連鑄機時首屈一指；通過和廠家技術人員的認真調試，對液壓剪切割鋼坯后的返程時間做到了合理的秒數計量，基本上在熱試后沒出現頂坯和剪不斷等情況；同時因沒有火焰切割的煙塵，改善了切割區的作業環境。

4.4.2對于出坯控制，采用熱金屬檢測儀及其它檢測開關，通過鑄坯位置的在線跟蹤，實現連鑄坯自動分組及橫移控制，出坯操作無人化。

5、生產組織的優化

5.1控制冶煉周期是煉鋼廠提高生產節奏的重要一環，其中外圍條件生產組織對于轉爐輔助時間影響不小，對于兌鐵水加廢鋼的流程，要求天車操作人員保證在轉爐上爐濺渣時刻就準備到對應轉爐兩側，同時地面指揮工在安全情況下準確指揮，通過熟悉和加強練習，基本做到了3分鐘內完成加廢鋼和兌鐵水操作，縮短了約1分鐘時間。

5.2鋼水跨行車主要承擔鋼包熱修、鋼包上下線、渣盤的轉運、包蓋的吊裝、精煉爐廢鋼的上下線、物料的準備等較復雜的吊運工作，原設計上兩臺連鑄機均布局在了轉爐南側，生產指揮和調配顯得格外重要，主線轉爐和連鑄的鋼水上線、空包下線和爐前座鋼包占用比例最大，為此我們合理優化鋼包周轉數量單爐單機作業3個鋼包周轉、雙路雙機6個鋼包周轉，保證工序銜接緊湊而不忙亂。

5.3對于雙中包的開澆和節奏控制，通過幾個澆次的摸索，既要保證第二爐鋼水銜接的時間，還要考慮第二個中包開澆時因等待中包耐材溫度損失及鋼包內鋼水溫度，總結出在A包開澆4個流，大約5分鐘左右開澆B包4個流，然后陸續在過程中將剩余流次開全。

6、結論

晉南煉鋼通過安裝過程中的消缺和生產前的單體、聯動試車及熱試車發現問題及時解決，生產中對人機進一步熟悉和磨合，一個月內煉鋼就達到了設計生產產能。對于生產組織和工藝規范、設備效能發揮的實踐取得了初步成效。