浅析湛江钢铁铁钢平衡管控策略

浅析湛江钢铁铁钢平衡管控策略

王 旭

宝钢湛江钢铁有限公司，广东湛江， 524000

摘 要： 湛江钢铁有限公司自2015年投产以来，炼铁有2座高炉，炼钢配置3座转炉、3台连铸机，本文主要介绍不同炉机匹配条件下的铁钢平衡生产管控策略及措施，保障高炉不发生紧急堵口。

关键字：铁钢平衡；炉机匹配；转炉；连铸

1 配置能力

湛江钢铁铁钢生产主要配置2座5050立方米高炉，公称容量380吨鱼雷罐混铁车28台、工艺铁路机车8台，双线倒铁坑2座，KR脱硫及扒渣装置3台，350吨转炉3座，精炼设备有2座RH、2座LATS、1座LF，2台2150mm连铸机和1台2300mm连铸机，以及2座铸铁机。2015年9月湛江钢铁1号高炉，1号、2号转炉，1号2号连铸机投产；2016年7月2号高炉，3号转炉，4号连铸机投产。工艺配置体现简单高效低成本，避免能力较多过剩造成投资浪费。投产初期受产能爬坡限制，日常受转炉炉修、连铸机及其他机组设备故障等影响，会造成短时间的铁钢失衡，同时铁钢界面铁水运输储存能力小，决定了湛江钢铁铁钢失衡的容量较小，铁钢平衡较为刚性。

2 基本概念

2.1 铁钢平衡：

宏观角度来讲，根据高炉、转炉、连铸机等主要工艺设备的配置能力和生产节奏来调节连铸日常炉数、转炉出钢量、铁水比、高炉利用系数等指标的平衡计算和生产规划。

微观角度来讲，在日常高炉生产运行中，常规出铁时在安全时间内有混铁车在相应铁口下承接铁水，能够保证高炉连续生产，不必进行紧急堵口的运行状态。

2.2 铁钢失衡：

因炼钢设备停机造成铁水消化能力小于高炉铁水产生能力，影响时间内铁水增量超过了铁钢界面容纳能力的运行状态。[1]

3 铁钢平衡管控手段

根据铁钢界面的容纳能力和铁钢平衡的紧急程度，铁钢界面的条件手段如下：

3.1 增减运行罐。

根据铁钢运行状态和计划节奏预测重罐趋势，以及混铁车检修需要，安排运行罐去烘烤台保温或加揭盖保温等热备用手段，实现运行罐的集中运行，改善热效率与快速投用相结合。日常检修罐5个左右，通常运行罐15~23个之间。增减运行罐并不能消化铁水，但可以提高铁钢界面实际运行容纳能力。

3.2 调整炼钢计划。

在不影响正常合同完成和工序间物流的前提下，如果发生铁钢失衡等情况，可以通过优化炼钢计划，提高连浇炉数，推迟慢节奏钢种，保障炼钢铁水消化能力。[2]

3.3 调整铁水比。

提高铁水比可以增加炼钢每炉钢的入炉铁水量，在生产相同炉数情况下，消化更多铁水[3]。目前湛江钢铁的铁水比可达到84%~88%。

3.4 铸铁。

在铁水失衡情况下，通过铸铁可增加炼钢以外的铁水消化能力。通常启动时间在1~1.5小时之间，铸铁速度75~125吨/小时。紧急情况下可组织两台铸铁机同时铸铁，因铸铁3~4罐后需清理粒铁箱，故此手段不可持续。

3.5 调整分割液面。

提高分割液面可以增加装入混铁车的铁水量，在相同运行罐条件下，可以容纳更多铁水。但并不能增加消化铁水的量，所以该手段仅作为紧急措施。常规分割液面在1.3米~0.8米之间。

3.6 调整高炉利用系数。

调整高炉利用系数是控制铁水发生量的重要手段，因高炉炉况调整周期较长，宜以平稳的出铁计划为主，主要方式有增减风氧量、调节装入量等。湛江钢铁高炉利用系数在0~2.4吨/dm³之间。

4 铁钢平衡的管控基本要求

4.1 铁钢平衡基本要求：安全稳定、趋势可控、提前策划、快速响应。

4.2 安全稳定是首先要确保高炉出铁安全有保障，不轻易调整高炉运行指标。

4.3 趋势可控要求在当前铁钢设备运行状态和生产计划可知的前提下，提前对不同时段的重罐趋势、峰值、运行罐投用数量进行跟踪管控，研究重罐峰值期间是否超过铁钢界面容纳能力，超过则采取相应的管控手段。

4.4 提前策划主要围绕特殊阶段的铁钢运行条件，如转炉炉修、系列定修等情况下，根据各机组的检修时长，进行停开机节点规划，有效控制重罐趋势，以减少因计划层面造成的炼钢能力放空。

4.5 快速响应因铁钢界面容纳能力有限，炼钢单机能力大，在发生一台或者多台炼钢设备停机后，重罐上涨迅速。因此需要在发生铁钢失衡情况下快速响应，尽量不调整高炉。

5 铁钢平衡预测

铁钢平衡预测是根据高炉生产情况、炼钢生产情况对一定时间段内重罐趋势和峰值、谷值的预测。

Ti=T0+T高炉分割-T炼钢倒空 -T铸铁

Ti——预测时刻重罐数；

T0——开始时刻重罐数；

T高炉分割——为0时刻至i时刻的高炉分割罐数；

T炼钢倒空——为0时刻至i时刻的炼钢倒空罐数；

T铸铁——为0时刻至i时刻的铸铁消化的罐数。

Ti＞最大可用运行罐数，则铁钢失衡。

Ti＜0，则炼钢等铁水。

6 不同炉机条件下的铁钢平衡策略

1座高炉对2座转炉和3台连铸机，以下简写为1-2-3模式，以此类推。炉机比指的是高炉与连铸机的比例。

6.1 1-1-1模式

炉机比1:1。投产初期模式、炼钢北区系列定修模式。优化炼钢计划和生产节奏可实现1.5炉/小时能力，则铁钢平衡。通常因转炉维护、连铸生产计划间隔达不到长期这样的生产节奏，则重罐会上升，如果与北区炼钢设备开机节点相结合，在铁钢界面容纳能力范围内可不铸铁，超过需铸铁。

6.2 1-1-2模式

炉机比1:2。瓶颈在转炉，连铸有富余。可安排一台连铸机小炉次，或者两座连铸机交叉开机，转炉最大能力出钢。转炉节奏快时，可平衡，或重罐缓慢上涨。

6.3 1-2-1模式

炉机比1:1。与1-1-1模式相似多了一座转炉，可以消除转炉维护的影响。

6.4 1-2-2模式

炉机比1:2。南区系列定修模式，铁钢平衡。

6.5 2-1-1模式

炉机比1:1。炼钢纯水管破裂会造成北区炼钢北区转炉、连铸全停，这种情况下视炼钢恢复时长与运行罐容量，需投用全部运行罐，双线铸铁。如果炼钢时长较长需要安排一座高炉准备调整风氧直至休风。

6.6 2-1-2模式

炉机比1:1。与2-1-1模式相似，瓶颈在转炉，可安排一台连铸机小炉次，转炉最大能力出钢。安排铸铁及高炉作风氧调整准备。

6.7 2-2-1模式

炉机比2:1。与2-1-1模式相似，瓶颈在连铸，转炉可根据连铸最大能力发挥，在计划安排上尽量提高连铸连浇炉数。

6.8 2-2-2模式

炉机比1:1。炼钢日修模式，短期内可通过计划优化保证运行的转炉、连铸尽量连续生产，以及开机后的降重罐，常规的情况铁钢界面容量可满足不铸铁。发生异常或生产计划连续性差、节奏慢，可考虑提高铁水比。

6.9 2-3-2模式

炉机比1:1。连铸日修模式，与2-2-2模式相似，连铸为瓶颈。尽量提高连铸连浇炉数和生产节奏。

6.10 2-2-3模式

炉机比1:1.5。短时间为转炉日修模式，长期为转炉炉修模式。短时间情况可通过计划控制、增加运行罐及日修后降重罐；长期则通过调整铁水比、安排铸铁等手段进行生产组织，如遇炼钢节奏慢或高炉超产，也要控制高炉利用系数。

6.11 2-3-3模式

当前两座高炉日常运行模式，铁钢平衡。

7 结论

（1）铁钢平衡的管控基本要求：安全稳定、趋势可控、提前策划、快速响应。

（2）铁钢平衡管控重点是预测重罐趋势峰值，并加以管控，对比不同的炉机匹配模式方便快速选择铁钢管控策略。

（3）未来三高炉条件下4座转炉、4台连铸机，炉机比1:1.3，低于目前常规节奏，炼钢、连铸节奏需进一步提高。

参考文献

1. 柳钢新150t转炉系统全面投产后的铁钢平衡措施[J].李科.柳钢科技.2013(S4)

2. 铁钢工序平衡探讨[C].时菊梅.中国金属学会.2004年中国金属学会青年学术年会论文集.2004

3. 炼钢铁水比极限值的实践和探讨[J]. 许春雷.  宝钢技术. 1990(S3)