D0I:10.13374/j.issn1001053x.2005.02.057 第27卷第2期 北京科技大学学报 Vol.27N0.2 2005年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2005 钢包的运行控制 刘青》赵平)吴晓东》田乃媛 1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1000832)新疆天基钢铁公司，奎屯8332003)江苏大学材料学院，镇江212013 摘要运用冶金过程工程理论，对钢包运行过程进行深入的解析和较为系统的研究，形成 了钢包运行控制技术，包括钢包运行过程解析、钢包运行时间的数学描述、钢包运行个数的 三种计算方法、钢包运行过程温降、钢包运行频率及运行过程的优化.该项技术已经应用于5 个工厂，并取得了明显的效益， 关键词冶金过程工程：转炉炼钢厂：钢包运行：时间参数：温度参数 分类号T℉758：N941.3 钢水温度是炼钢一二次治金一连铸过程的 构成典型的炼钢一二次冶金一连铸三位一体的 一项重要工艺参数，特别是高效全连铸生产体制 小转炉生产流程，该厂的车间平面布置如图1. 对温度提出了更为严格的要求.钢水温度的控制 东中 不仅要重视各工序自身的控制水平”，更应注意 对衔接各工序的钢包运行规律的掌握，钢包 运行状况是炼钢厂系统运行效率的重要体现，本 LF2 文运用治金过程的工程理论，在已有研究的基础 上，进一步深化钢包运行过程的研究，形成较 为完整的钢包运行控制的研究思路与方法，为建 立炼钢一连铸生产过程温度调控体系奠定基础， 1钢包运行过程解析 1一炼钢平台：2一修炉区：3一废钢存放区：4一辅料存放区： 5一渣位：6一修包位：7一烘烤位：8一中包砌包区：9-一中包 钢包运行过程解析涉及炼钢厂生产过程的 存放区：10一连铸平台：11-一备用品存放区：12一坯库 诸工序，是炼钢厂系统运行优化的炉机对应原 图1B炼钢厂车间平面布置 则、能耗最小原则、拉速决定流量原则和连浇原 Fig.1 Layout of BOF steelmaking shop at B Steel 则在生产过程中的集中体现.高速连铸的实现 1.2钢包运行的时间参数解析 加快了生产节奏，高效连铸钢水的温度控制比常 钢包在炼钢厂内运行过程可划分为满包转 规连铸要求更为严格，作为炼钢厂生产过程钢水 运和空包转运两个阶段.钢包转运过程受车间 载体的钢包，其运行状况直接关联高效连铸生产 平面布置、工艺路线、生产过程组织等因素的影 的顺行与否.因此，认识钢包运行规律，开展钢包 响，在对B炼钢厂制造过程时间参数解析的基础 运行的基础研究意义重大 上，可“提取”出钢包转运过程的时间参数值，见 1.1炼钢厂车间平面布置 表1. B炼钢厂有20t氧气顶吹转炉2座、2个吹氩/ 13钢包运行的过程钢水温降 喂丝精炼站、2个钢包精炼站、3台三流连铸机， 根据国内一般全连铸工厂的现状，将钢水在 炼钢厂各工序和工序间过程温度变化分成四段 收稿日期：2004-07-26修回日期：2004-1102 相连的闭区间：(1)转炉吹炼终点一钢水精炼之 作者简介：刘青(1967一)，男，副教授，博士 前过程钢水温度的变化：(2)二次治金过程钢水温第 2 7 卷 第 2 期 2 0 0 5 年 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f Un i v e r s i ty o f S e i e n c e a n d Te e h n o l o gy B e ji ni g M〕 1 . 2 7 N 0 . 2 A P r. 2 0 0 5 钢 包的运行控制 刘 青 ` , 赵 平 2 , 吴 晓 东 3 , 田 乃 媛 ` , l) 北京 科技大学冶 金与 生态 工程 学 院 , 北 京 10 0 0 8 3 2) 新 疆天 基钢 铁公 司 , 奎 屯 8 3 32 0 3) 江苏 大学 材料 学 院 , 镇江 21 2 01 3 摘 要 运 用冶 金 过程 工程 理论 , 对钢 包 运行 过程 进行 深入 的解 析和 较 为系统 的研 究 , 形成 了钢包运 行 控制 技术 , 包 括钢 包运 行 过程解 析 、 钢包 运行 时 间 的数学 描述 、 钢包 运行 个 数 的 三 种计算 方法 、 钢 包运行 过程 温 降 、 钢包 运行频 率 及运 行过程 的优 化 . 该 项技 术 己 经应用 于 5 个 工厂 , 并取 得 了 明显 的效益 . 关 键词 冶 金过程 工 程 ; 转 炉炼 钢 厂 ; 钢 包运 行 ; 时间 参数 ; 温度 参数 分 类号 T F 7 5 8 ; N 9 4 1 . 3 钢 水 温 度 是 炼 钢一 二 次 冶 金一 连铸 过 程 的 一 项重 要工 艺 参数 , 特 别是 高 效全 连铸 生产 体 制 对 温度 提 出 了更为 严格 的 要求 . 钢 水温度 的控 制 不 仅要 重视 各 工序 自身 的控制 水 平` , 一 7 , , 更应 注 意 对 衔 接各 工序 的钢 包运 行 规 律 的掌 握 〔8 一 , 3 , , 钢 包 运 行状 况 是炼 钢厂 系统 运 行效 率 的重要 体 现 . 本 文 运用 冶 金过 程 的工程 理 论 , 在 己有研 究 的基 础 上 t l3] , 进 一步 深 化钢 包 运行 过 程 的研 究 , 形成 较 为完整 的钢 包 运行 控制 的研 究 思 路 与方 法 , 为建 立 炼 钢一连 铸 生产 过程 温度 调 控体 系奠 定 基础 . 构 成 典 型 的炼 钢 一二 次 冶金 一连 铸 三位 一体 的 小 转 炉生 产流 程 . 该厂 的车 间平 面 布置 如 图 1 , 东 一 西 @ @ 亚… 2 …洲 , “ 幽 _ 11吐且 J I( 厂了〕己兹 } n 蕊 ~ 一 公 区过 ! 上匀 已二力 C C I C CZ C C 3 1 0 又{ 2 { } 1 钢 包运 行 过 程 解析 钢 包 运 行 过 程 解 析 涉 及 炼 钢 厂 生 产 过 程 的 诸 工序 , 是 炼钢 厂 系统 运 行 优 化 的炉 机 对 应 原 则 、 能耗 最 小原 则 、 拉 速 决定 流 量 原则 和 连浇 原 则〔叫 在 生产 过程 中的集 中体 现 . 高速 连 铸 的 实现 加快 了生 产节 奏 , 高效连 铸钢 水 的温 度控 制 比 常 规连 铸要 求更 为严 格 , 作 为炼 钢 厂 生产过 程 钢水 载体 的钢 包 , 其运 行 状况 直接 关 联 高效连 铸 生产 的顺 行 与否 . 因此 , 认识 钢包 运 行规 律 , 开展 钢包 运 行 的基 础研 究 意 义重 大 . L l 炼钢 厂 车 间平 面布 置 B 炼钢 厂 有 20 t氧 气顶 吹 转炉 2 座 、 2 个 吹氢 / 喂 丝精 炼 站 、 2 个 钢包 精 炼 站 、 3 台三流 连 铸 机 , 1一炼钢 平 台 ; 2一修炉 区 ; 3一废钢存 放 区 ; 4一 . 辅料 存放 区 ; 5一渣位 ; 6一修包 位 ; 7一烘烤位 ; 8一 中包砌包 区 : 9一中包 存 放区 ; 10 一连铸 平台 ; 1 一备 用 品存放 区 ; 12 一坯 库 图 I B 炼 钢厂 车间 平面布 置 iF g . l L ay o u t o f B O F s et e lm a ik n g s h o P a t B S 抚e l 收 稿 日期 : 2 0 0 4 一 0 -7 26 修 回 日期 : 2 0 04 一 11习2 作者 简 介 : 刘 青 ( 19 6 7 一 ) , 男 , 副教授 , 博 士 1 .2 钢包 运 行 的时 间参 数 解 析 钢 包 在 炼 钢 厂 内运 行 过 程 可划 分 为 满包 转 运 和 空包 转 运 两个 阶 段〔川 . 钢 包转 运 过程 受 车 间 平 面 布 置 、 工艺 路线 、 生产 过 程 组织 等 因素 的影 响 , 在 对 B 炼 钢 厂 制造 过 程 时 间参数 解析 的基础 上 , 可 “ 提 取 ” 出钢 包 转运 过 程 的 时间参 数 值 , 见 表 1 [ , , , . 1.3 钢 包 运行 的过 程钢 水 温 降 根 据 国内一 般全 连铸 工 厂 的现 状 , 将钢 水 在 炼钢 厂各 工 序 和 工序 间过 程 温度变 化 分 成 四 段 相连 的 闭区 间〔, 5] : ( 1) 转炉 吹 炼 终点一钢 水精 炼之 前过 程钢 水温度 的变化 ; ( 2) 二 次冶金 过程 钢水温 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 02. 057