Vol.27 No.2 刘青等：钢包的运行控制 ·239· 4钢包运行优化 势必会造成转炉出钢温度偏高、后吹率高等现 象.同时，高温出钢不仅会缩短钢包寿命，增加生 钢包运转的过程时间分析见表5.表中可 产成本，更重要的是不利于高效连铸生产.因此， 优化时间比例是指钢包转运过程的柔性时间与 钢包运行的优化是以高拉速为核心高效连铸生 转运时间的比值，由表5可知：钢包在满包运行 产的必然要求，可从两个方面来加速钢包的运 阶段中，可优化时间占转运时间的1/4左右，钢包 转，其一从工序运行关系方面，减少柔性时间，缩 在空包运行阶段中，可优化时间占转运时间的 小可优化时间比例，加速钢包的转运：其二从工 1/3左右：表明钢包运转过程的优化存在一定的 序制造过程方面，在满足制造工艺的约束条件 空间. 下，优化工序的功能，缩短工序作业时间，提高工 按照图1的数据，满包运行阶段钢水过程平 序的运行水平，将上述结果应用于实际生产，钢 均温降速率若取4.7℃min,则意味着每包钢水至 包使用个数已由原来的9个减至7个，同系统运 少有40℃温降损失于钢包转运的柔性时间之中， 行控制相结合，出钢温度已降低38℃.总之，随着 空包转运柔性时间长，将会增大空包的温降，事 钢包运行的不断优化，炼钢系统运行节奏更趋合 实上，转炉吹炼终点的钢水温度要承担满包运行 理，生产过程的最大温降值、钢水的过程温降及 阶段的钢水过程温降并补偿空包接受钢水时产 速率不断减小，系统过程能耗逐步降低，系统运 生的温升，若钢包管理不好，钢包烘烤效率不佳， 行水平相继提高，炼钢厂的运行效率不断增加. 表5钢包运转的过程时间分析 Table 5 Analysis of ladle cycle time 满包运行阶段 空包运行阶段 转炉 转运时间/min 柔性时间nin 可优化时间比例%转运时间mn 柔性时间/min 可优化时间比例% 1 36.8 8.5 23.1 32.3 10.6 32.8 2 37.9 9.7 25.6 38.3 15.9 41.5 5结论 (4)钢包运行控制的研究为炼钢一连铸过程 钢水温度的优化与控制充实了新的内容. (1)钢包运行的研究涉及炼钢厂系统运行的 各工序，本文从钢包运行过程解析、钢包运行时 参考文献 间的数学描述、钢包运行个数的三种计算方法、 [1]Omotani MA,Heaslip L J,Mclean A.Ladle temperature con- 钢包运行过程温降、钢包运行频率及运行过程的 trol during continuous casting.1&SM,1983(10):29 优化六个方面对钢包转运过程进行了深入的研 [2]StenderaJW,Rieldl JR.Recent experience with dolomite in large steel ladles.I&SM,1986(3):18 究，归纳形成钢包运行控制技术. [3]Robertson T,Perkins A.Physical and mathematical modeling of (2)钢包运行控制技术已经应用于5个高效 liquid steel temperature in continuous casting.Ironmaking and 连铸工厂，本文以B厂的研究工作为模板进行了 Steelmaking,1986,13(6):301 阐述.三种钢包运行个数的计算方法是从不同的 [4]Ritza SJ,Thibodeau HJ.Recent steel ladle practices at algoma's No.2 Steelmaking Shop.I&SM,1987(6):33 角度来分析炼钢厂系统运行过程中的钢包个数， [5]张再华，王志道，110t钢水罐热损失测定与分析.冶金能 其结果一致：计算得出在B厂的操作条件下，优 源，1987,6(1)：43 化的钢包使用个数为6个.将研究结果应用于B [6]Prendergast ID.Practical aspects of refractory selection and per formance in steel ladles-Part II.I&SM,1988(2):18 厂实际生产，钢包使用个数已由原来的9个减至 [7]Saha JK,7Ajmani S K,Chatterijee A.Mathematical model for 7个，同系统运行控制相结合，出钢温度降低 determining preheating schedule of dolomite ladles in melt sho- 38℃. ps.Ironmaking and Steelmaking,1991,18(6):417 (3)本文提出钢包运行频率概念，它是炼钢厂 [⑧)]刘佩勤，蔡开科，陈福在，连铸钢包热循环研究。炼钢， 1991,7(4):40 过程时间一温度协调控制的重要体现.随着钢包 [9]Mazumdar D,Kumar N,Verma V.Heat and mass transfer rates 容量的增加，钢包运行频率降低，钢包运行频率 between solid and liquid in gas stirred ladle system.Ironmaking 的提出，形成一项评价炼钢厂系统运行效率和温 Steelmaking,1992,19(2):152 [10]Russell R O,Hallum G W,Chen E S.Thermomechanical stu 度状况的指标 (下转第249页)Vb l.2 7 N o . 2 刘 青等 : 钢 包 的运行 控 制 一 2 39 . 4 钢 包 运 行 优 化 钢 包运 转 的过程 时 间分 析 见 表 5 `15] . 表 中可 优 化 时 间 比 例 是指 钢 包 转 运 过程 的柔 性 时 间 与 转 运 时 间 的 比值 . 由表 5 可 知 : 钢 包 在满 包 运 行 阶 段 中 , 可优 化时 间 占转运 时间 的 14/ 左 右 , 钢 包 在 空 包 运行 阶段 中 , 可 优 化 时 间 占转 运 时 间 的 l 3/ 左 右 ; 表 明钢 包 运转 过 程 的优 化存 在 一 定 的 空 间 . 按 照 图 1 的数据 , 满 包运 行阶 段钢 水 过 程平 均 温 降速率 若 取 4 . 7℃ m/ in , 则 意味着 每 包钢 水至 少 有 40 ℃温 降 损失 于钢 包转 运的柔 性 时间之 中 . 空 包转 运 柔性 时间 长 , 将 会 增大 空 包 的温 降 . 事 实上 , 转炉 吹炼 终 点 的钢水 温度 要承 担 满包 运行 阶 段 的钢 水过 程 温 降 并 补偿 空包 接 受 钢 水 时产 生 的温 升 . 若钢包 管 理不 好 , 钢包 烘 烤效 率不 佳 , 势 必会 造 成转 炉 出钢温 度偏 高 、 后 吹 率 高等 现 象 , 同时 , 高温 出钢 不 仅会缩 短钢 包寿 命 , 增加 生 产成 本 , 更 重要 的 是不利 于高 效连 铸 生产 . 因 此 , 钢 包运 行 的优 化 是 以高 拉速 为核 心 高 效 连铸 生 产 的 必 然 要求 . 可 从 两 个方 面 来 加速 钢 包 的运 转 , 其 一从 工序 运行 关 系方面 , 减 少柔 性 时间 , 缩 小 可优 化 时 间 比 例 , 加 速钢 包 的转运 : 其 二从 工 序 制造 过程 方 面 , 在满 足 制 造 工 艺 的 约束 条 件 下 , 优 化工 序 的功 能 , 缩 短工 序作 业 时间 , 提 高工 序 的运 行 水平 . 将 上述 结 果应 用 于 实 际生产 , 钢 包 使用 个 数 已 由原来 的 9 个 减至 7 个 , 同系统 运 行控 制 相结 合 , 出钢 温度 已 降低 38 ℃ . 总之 , 随着 钢包 运 行 的不 断优化 , 炼钢 系统运 行 节奏 更趋 合 理 , 生产 过程 的最 大温 降值 、 钢 水 的过 程 温 降及 速 率不 断减 小 , 系 统过 程能耗 逐 步 降低 , 系统 运 行水 平 相 继提 高 , 炼 钢 厂 的运 行 效率 不 断增 加 . 表 S 钢 包 运转 的过程 时 间分析 aT b l e 5 A n a l产1 5 o f l a d l e e y cl e it m e 转 炉 满 包运 行阶 段 柔性 时 间m/ in 空包运 行阶 段 转运 时间 m/ in 可优 化时 间 比 例 /% 转 运 时间 m/ in 柔 性 时间 /m in 可 优 化时 间比例 /% 8 5 2 3 . 1 9 . 7 2 5 6 3 2 , 3 3 8 3 10 石 15 . 9 32 名 4 1 . 5 饭 , 89 Zn7 内Jà布 到叮召 1 2 5 结 论 ( 1) 钢 包 运 行 的研 究涉 及 炼 钢 厂系 统运 行 的 各工 序 , 本文 从钢 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 六 个 方 面 对钢 包 转 运 过 程 进 行 了深 入 的研 究 , 归 纳形 成 钢包 运 行 控制 技 术 . (2 ) 钢 包 运行 控 制 技术 己 经应 用 于 5 个 高效 连 铸 工 厂 , 本 文 以 B 厂 的研究工 作 为模 板 进行 了 阐述 . 三 种钢 包运 行 个数 的计 算 方法 是 从不 同 的 角度 来分 析炼 钢 厂系 统运 行过 程中 的钢包 个数 , 其结 果 一致 : 计 算得 出在 B 厂 的操 作条 件 下 , 优 化 的钢 包 使用 个数 为 6 个 . 将 研 究结 果 应用 于 B 厂 实际 生产 , 钢包 使 用个 数 己 由原 来 的 9 个减 至 7 个 , 同 系统 运 行 控 制 相 结 合 , 出 钢温 度 降低 3 8℃ . (3 ) 本 文提 出钢 包运行频 率概 念 , 它 是炼 钢 厂 过程 时 间一 温 度 协调 控 制 的重 要 体现 . 随着 钢 包 容 量 的增 加 , 钢 包 运行 频 率降低 . 钢 包运 行 频 率 的提 出 , 形 成一 项评 价 炼钢 厂系 统运 行 效率 和温 度状 况 的指标 . (4 ) 钢 包运 行 控 制 的研 究 为炼钢 一连 铸过 程 钢 水温度 的优 化 与控 制 充 实 了新 的 内容 . 参 考 文 献 [ l ] o m ot an i M A , H e as l iP L J , M e l e an A · L adl e t e m p er atu r e c o n - t r o l d iur n g e o nt in ou u s e as t in g l & S M , 19 83 ( 10 ) : 2 9 2[ 1 S t en d e r a J W , 见 e ld l J R . eR e e in e XP er i e n e e w it h d o l om i t e i n lar g e s te e l lad l e s . I & S M , 19 86 ( 3) : 18 【3 ] OR b ert s o n T , P e r k in s A . P hy s i e al an d m aht e m at i e a l m o d e li咫 o f 11职id s te e l t e l n P er a t u r e in e o n itn u o u s c a s tin g . I or n m a 址n g a n d S t e e lm a 峪n g , 19 8 6 , 1 3 ( 6 ) : 30 1 [4 ] R itz a S J , hT ib o d e au H J . eR e e nt s t e e l l adl e 排 a ct i e e o at al g o m ` s N o . 2 S te e lm ak in g S h o P . I& S M , 19 8 7(6 ) : 3 3 51[ 张再华 , 王志 道 . 1 10 t 钢 水罐热 损失测 定与 分析 , 冶金能 源 , 1 9 8 7 , 6 ( 1) : 4 3 [6 ] P re n de 电a st 1 D . P r a c ti e a l as P e e t s o f re afr c t ory s e l e ict on an d p e r - 允 n n acn e in s t e e l lad l e s 一 P叭 1 . 1& S M , 19 8 8 ( 2 ) : 1 8 【7 ] S 比a J K , 7 jA m an i S K , Ch at e r ij e e A . M al h e m at i e al m o d e l of r d e te 门旧 i n i n g P r e 豹aet i n g s e h e du l e o f d o l o m ite lad l e s i n m e lt s h o - P s 、 I r o n m a 址n g a n d S t e e lm a dl n g , 19 9 1 , 18 ( 6 ) : 4 17 8[ l 刘 佩勤 , 蔡 开科 , 陈福 在 . 连铸 钢包 热循 环研 究 . 炼 钢 , 1 99 1 , 7 ( 4 ) : 4 0 91[ M aZ u m d ar D , K u n l ar N , Ve 皿 a v eH at an d m as 打a 泊 s fer r al e s b e tw e e n s o li d an d liqu id in g as s t i r r e d l a dl e s y st e m . I ro n m a ik n g S t e el m a ik n g , 1 9 9 2 , 19 ( 2) : 15 2 [ 10 1 R u s s e l l R O , aH ll um G W , C h e n E S . hT erm om e 比 an i e al s tu (下转第 2 4 9 页)