第9期 冯凯等：考虑传搁能耗的304不锈钢电炉冶炼流程最优连浇炉数计算方法 ·1085· 能.芦永明等的给出了在交叉供应条件下保证连铸 的匹配 机连续浇铸的必要条件是 该钢厂提供304系列不锈钢的温度制度如表4 TE TT2 和表5. NpoFTi NCate +T Ncert (1) 表1304系列不锈钢各工序生产周期 式中，Toe为转炉生产周期，Nsoe为转炉座数，T1、T2 Table 1 Production cycle of 304 stainless steel smelting processes 为一流、二流连铸机的生产周期，Ncated、Nc2为一 min 流、二流连铸机的台数 电炉 AOD LF 连铸 但是，有些钢厂由于受设备状况、工艺条件和操 87 69 51 50 作水平等限制，难以满足连浇条件，此时如果需要连 续浇铸，就需要进行一定数量的备包.王锋等通 表2304系列不锈钢各工序间必要传搁时间 过分析，给出了备包个数与连浇炉数的关系： Table 2 Essential transport time of 304 stainless steel smelting processes [max(TTa-T+1 min (2) 电炉一AOD AOD-LF LF一连铸 max（Ta,Td） 式中，N为连铸机最大连浇炉数，n为开浇前最 16 6 > 大备包数量，T为转炉区（可以是一座或多座转炉） 表3304系列不锈钢各工序间传阙温降情况 给对应精炼区提供一包钢水的周期，T为精炼区 Table 3 Temperature drop of 304 stainless steel smelting transport (可以是一个或多个精炼工序)给对应连铸机提供 processes ℃ 一包钢水的周期，T为精炼区对应连铸机（一台）浇 工序传搁过程 温降情况统计结果温降情况计算取值 注一包钢水的周期. 电炉一AOD 0.45t+(90-100) 0.451+95 于港等圆通过分析各个工序的生产周期和工 AOD-LF 0.45t+(30~45) 0.451+40 序间的运输时间，得出在需要备包的情况下的最大 LF一连铸 0.45t 0.45t 连浇炉数为 注：1为工序间传搁时间 (7-7)+(7--7-）+(T-T） +1 表4304系列钢种各个工序的温度制度 (THoF-Tcc) Table 4 Temperature schedule of 304 stainless steel smelting ℃ (3) 开始处理目标温度 出钢目标温度 式中，，T"分别为精炼处理时间的最大值和最 工艺 第1炉 连浇 第1炉 连浇 小值，Tc、T-C分别为二次治金到连铸机的最 电炉 ≥1265 ≥1265 1630-16501630~1650 大值和最小值，T、T分别为钢包在大包回转台 A0D1525-15351525-15351615-16351610-1630 上等待时间的最大值和最小值，ToF、Tcc分别为转 LF 1580~16201550~16001515-15301510-1525 炉和连铸的生产周期.王金明等回利用甘特图分析 在不同连浇炉数的情况下第1炉精炼时间的长短， 表5304钢种连铸温度制度 通过判断钢包安全性来确定合理的连浇炉数 Table 5 Casting temperature schedule of 304 stainless steel smelting 不管哪种分析方法，都没有将连浇炉数和现场 到连铸回转台目标温度 中间包钢水目标温度 的操作工艺联系起来，没有直接反应在特定情况下 第1炉 连浇 第1炉 连浇 影响连浇炉数的本质因素，很难对现场操作起到指 导性作用.本文以某钢厂304系列不锈钢生产为例 1505-1516°1500-1516°1485~1496 1481-1496 进行分析，发现在一定的生产条件下，中间包连浇炉 注：*现场对该温度不作要求，仅供参考 数取决于生产过程中对温度的控制@. 2 连浇炉数与温度制度的关系 1钢厂基本情况 2.1不同连浇炉数的理论开浇时间 以某钢厂304系列不锈钢生产为例，对生产过 以连铸机为中心安排其他工序生产，绘制一个 程和各个工艺阶段进行解析，现场数据统计列于表 浇次的理论甘特图，由于电炉产能<AOD产能<LF 1和表2，经计算传搁温降如表3所示. 产能<连铸产能，可以保证每个工序内一个浇次的 通过工序生产周期的分析可以看出，电炉产能< 所有钢包连续生产，则浇次周期（即一个浇次第1 AOD产能<LF产能<连铸产能，有利于工序之间 炉治炼开始到最后一炉浇注结束为止的时间)为第 9 期 冯 凯等: 考虑传搁能耗的 304 不锈钢电炉冶炼流程最优连浇炉数计算方法 能． 芦永明等［6］给出了在交叉供应条件下保证连铸 机连续浇铸的必要条件是 TBOF NBOF ≤ T1T2 T1NCaster2 + T2NCaster1 . ( 1) 式中，TBOF为转炉生产周期，NBOF为转炉座数，T1、T2 为一流、二流连铸机的生产周期，NCaster1、NCaster2为一 流、二流连铸机的台数． 但是，有些钢厂由于受设备状况、工艺条件和操 作水平等限制，难以满足连浇条件，此时如果需要连 续浇铸，就需要进行一定数量的备包． 王锋等［7］通 过分析，给出了备包个数与连浇炉数的关系: Nmax = ［max( Tca，Trf ) － Tcc］·nmax max( Tca，Trf ) + 1． ( 2) 式中，Nmax为连铸机最大连浇炉数，nmax为开浇前最 大备包数量，Tca为转炉区( 可以是一座或多座转炉) 给对应精炼区提供一包钢水的周期，Trf 为精炼区 ( 可以是一个或多个精炼工序) 给对应连铸机提供 一包钢水的周期，Tcc为精炼区对应连铸机( 一台) 浇 注一包钢水的周期． 于港等［8］通过分析各个工序的生产周期和工 序间的运输时间，得出在需要备包的情况下的最大 连浇炉数为 Nmax = ( TRF max － TRF min ) + ( TRF － CC max － TRF － CC min ) + ( Twait max － Twait min ) ( TBOF － TCC) +1． ( 3) 式中，TRF max、TRF min分别为精炼处理时间的最大值和最 小值，TRF － CC max 、TRF － CC min 分别为二次冶金到连铸机的最 大值和最小值，Twait max、Twait min 分别为钢包在大包回转台 上等待时间的最大值和最小值，TBOF、TCC 分别为转 炉和连铸的生产周期． 王金明等［9］利用甘特图分析 在不同连浇炉数的情况下第 1 炉精炼时间的长短， 通过判断钢包安全性来确定合理的连浇炉数． 不管哪种分析方法，都没有将连浇炉数和现场 的操作工艺联系起来，没有直接反应在特定情况下 影响连浇炉数的本质因素，很难对现场操作起到指 导性作用． 本文以某钢厂 304 系列不锈钢生产为例 进行分析，发现在一定的生产条件下，中间包连浇炉 数取决于生产过程中对温度的控制［10］． 1 钢厂基本情况 以某钢厂 304 系列不锈钢生产为例，对生产过 程和各个工艺阶段进行解析，现场数据统计列于表 1 和表 2，经计算传搁温降如表 3 所示． 通过工序生产周期的分析可以看出，电炉产能 ＜ AOD 产能 ＜ LF 产能 ＜ 连铸产能，有利于工序之间 的匹配． 该钢厂提供 304 系列不锈钢的温度制度如表 4 和表 5． 表 1 304 系列不锈钢各工序生产周期 Table 1 Production cycle of 304 stainless steel smelting processes min 电炉 AOD LF 连铸 87 69 51 50 表 2 304 系列不锈钢各工序间必要传搁时间 Table 2 Essential transport time of 304 stainless steel smelting processes min 电炉—AOD AOD—LF LF—连铸 16 6 7 表 3 304 系列不锈钢各工序间传搁温降情况 Table 3 Temperature drop of 304 stainless steel smelting transport processes ℃ 工序传搁过程 温降情况统计结果 温降情况计算取值 电炉—AOD 0. 45t + ( 90 ～ 100) 0. 45t + 95 AOD—LF 0. 45t + ( 30 ～ 45) 0. 45t + 40 LF—连铸 0. 45t 0. 45t 注: t 为工序间传搁时间． 表 4 304 系列钢种各个工序的温度制度 Table 4 Temperature schedule of 304 stainless steel smelting ℃ 工艺 开始处理目标温度 出钢目标温度 第 1 炉 连浇 第 1 炉 连浇 电炉 ≥1 265 ≥1 265 1 630 ～ 1 650 1 630 ～ 1 650 AOD 1 525 ～ 1 535 1 525 ～ 1 535 1 615 ～ 1 635 1 610 ～ 1 630 LF 1 580 ～ 1 620 1 550 ～ 1 600 1 515 ～ 1 530 1 510 ～ 1 525 表 5 304 钢种连铸温度制度 Table 5 Casting temperature schedule of 304 stainless steel smelting ℃ 到连铸回转台目标温度 中间包钢水目标温度 第 1 炉 连浇 第 1 炉 连浇 1 505 ～ 1 516* 1 500 ～ 1 516* 1 485 ～ 1 496 1 481 ～ 1 496 注: * 现场对该温度不作要求，仅供参考 2 连浇炉数与温度制度的关系 2. 1 不同连浇炉数的理论开浇时间 以连铸机为中心安排其他工序生产，绘制一个 浇次的理论甘特图，由于电炉产能 ＜ AOD 产能 ＜ LF 产能 ＜ 连铸产能，可以保证每个工序内一个浇次的 所有钢包连续生产，则浇次周期( 即一个浇次第 1 炉冶炼开始到最后一炉浇注结束为止的时间) 为 ·1085·