一罐制在炼钢生产管理中的实践.docx

    “一罐制”在炼钢生产管理中的实践    [Summary]为优化生产流程，提高生产效益，炼钢厂通过运行“一罐制”的生产模式，在节约成本的同时，提高入炉铁水温度，为提高废钢加入量创造了条件，在降低成本的同时提高了产量，有效改善了炼钢生产的整体经济效益一、背景目前全球经济复杂多变，钢铁行业形势不容乐观面对艰难的经济环境，陕钢集团汉中钢铁有限责任公司（简称：汉钢公司）积极思变、大胆创新，从内部创效降本汉钢公司顺应发展趋势升级钢铁冶炼生产工艺流程，降低生产成本就显得尤为重要在钢铁行业转型升级、结构调整的背景下，如何最大程度减少铁水温降、提升废钢加入量、降低生产成本显得尤其重要，而铁水“一罐制”的实施则能全面的解决以上问题一）“一罐制”优点及难点优点：1.节约成本节省了耐材维护费用，以及混铁炉区域设备设施的运行费用；2.节约能源，降低生产成本节省了用于混铁炉加热维护混铁炉内铁水温度的转炉煤气以及混铁炉风机的运行费用3.节省了混铁炉炉衬更换费用，混铁炉日常维护使用的混铁炉水套耐材费用，以及混铁炉运行过程中使用铁水罐、兑铁槽的成本费用4.“一罐制”运行过程中温降小，节约铁水出入混铁炉的温度损失，有利于炼钢对生产系统温度的利用，节约铁水，减少碳排放，降低铁水单耗，增加炼钢产量。

难点：1.“一罐制”减少了铁水倒运过程，铁水罐受铁后直上转炉，铁水装准率不易控制，不利于转炉装入制度的执行，增加转炉冶炼条件的不稳定性，物理热与化学热波动较大，熔池深度波动大，增加转炉冶炼过程操作及脱氧合金化终点控制难度较大  2.直罐铁水成分和温度不稳定，波动大，鱼雷罐、混铁炉、铁水倒罐站可以均匀系统铁水成分、温度，直罐铁水的差异性不利于转炉冶炼顺行3.生产链条较为脆弱，没有铁水中转储存，增加生产组织难度4.事故状态下的异常处置难度大异常情况下无事故应急缓冲措施，铁水不能及时保温而损失系统潜热二）混铁炉成本运行情况按照“一罐制”运行之前混铁炉运行情况，混铁炉平均每两年更换1次炉衬，炉衬成本191.8万元，吨钢0.24元；运行耐材成本（兑铁槽、铁水罐）0.97元/吨；能源消耗（混铁炉风机电耗及混铁炉转炉煤气消耗）成本0.62元/吨；混铁炉日常备件消耗及维护成本0.15元/吨；共计1.98元/吨三）铁水温度运行情况2021年1-6月份炼钢生产使用混铁炉，未运行“一罐制”，入炉铁水温度平均为1331.77℃四）钢铁料消耗运行情况2021年1-6月份炼钢生产使用混铁炉，未运行“一罐制”，钢铁料消耗平均完成1071.02kg/t。

二、主要做法（一）稳定转炉装入制度为确保“一罐制”顺利推行的核心任务就是稳定转炉装入制度汉钢公司引入“陕钢集团汉钢公司铁前数据分析平台”，主要搭载“高炉铁水罐称重系统”，“汉中钢铁高炉铁水液位计”两个线上铁水计量系统针对每一罐铁水装入量进行实时监测，确保每一罐铁水装入量稳定控制在标准装入±0.5t对铁水装入异常情况提前1小时做好预警机制，及时调整废钢装入确保转炉装入制度原料车间对入厂每一罐铁水进行测温取样，将铁水罐号、温度及时传递至当班调度铁水调度根据铁水成分、温度情况统筹铁水罐兑铁顺序、废钢配比及吨位，为稳定转炉操作创造条件二）保障转炉入炉成分直罐铁水成分、温度、净重信息第一时间传递至该炉座炉长，杜绝转炉下枪吹炼前无铁水信息现象针对铁水[Si]≤0.25%或[S]≥0.040%，温度＜1330℃罐次，铁水调度重点关注铁水成分、温度变化趋势，对于铁水[S]在0.050-0.070%炉次，组织两座高炉铁水混装，联系炼铁厂、生产部及时协调处置，对于高炉铁水[S]＞0.070%炉次，联系生产部退回铸铁三）科学智能“协同化”炼钢2022年，炼钢厂自主研发“物料平衡、热平衡加料系统模型”，通过设定59项固定冶金系数，25项可变冶金参数，141个理论计算公式，以炼钢稳定出钢成分，稳定出钢温度为目的的计算传统物料平衡模型和热平衡模型，同时根据现场3万组实操数据的线性回归对辅料加入模式进行修正，最终研发出基于不同铁水条件，不同熔剂质量，不同装入情况下，可保证转炉终点稳定的理论操作模型。

同时利用RSLogix5000自动化控制软件，通过Factory talk view SE画面软件映射至转炉炉前操作画面，更具软件录入PLC程序，可对每一炉钢水在转炉冶炼前预算出当炉理论熔剂加入量，理论废钢加入量，理论辅料加入量目前在汉钢公司1#、2#转炉投入使用，理论计算和实际操作误差不超过300kg，实现了理论计算对实际操作的指导作用四）优化生产组织，稳定生产过程为确保“一罐制”的顺利推进，炼钢厂根据实际生产情况，对生产组织流程进行优化：一是时刻关注高炉铁水罐运行情况，铁水低于3罐及时反馈，并联系炼铁生产调度、生产部核实信息，优化内部生产组织二是1#、2#连铸中包换包不得放在同一班次，换包期间必须确保另一个连铸机生产稳定连铸机停浇至下一浇次转炉开始吹炼时，重罐数量不得超过8罐次三是一罐制运行期间，原料车间及时关注入厂铁水罐覆盖剂加入情况、铁水带渣量，及时反馈当班调度，由当班调度联系炼铁厂进行挖渣，并处置罐口积渣三、运行效果（一）直接效益1、混铁炉成本按照混铁炉运行成本核算，“一罐制”的实施可节省混铁炉炉衬费用0.24元/吨、兑铁槽成本0.67元/吨、铁水罐成本0.3元/吨、能源成本0.62元/吨、混铁炉备件及维护费用0.15元，合计可节省吨钢费用1.98元/吨。

2、铁水温度成本按照理论计算和实际生产数据，一罐制平均可提高入炉铁水温度约30℃按照年产332万t铁水计算，每年可节省标准煤约0.82万t一罐制”投用后，化渣剂成本升高10.51元/吨，钢铁料消耗1053.67kg/吨，较投用前降低17.35kg/吨，影响成本降低59.22元/吨即温度影响炼钢生产成本降低48.71元/吨3、综合成本运行情况综合以上情况，“一罐制”的运行，可降低混铁炉运行成本1.98元，降低含铁料原料成本48.71元，合计影响成本降低50.69元二）间接效益1、能耗效益按照实际运行情况，平均入炉铁水温度升高约30℃，即减少二次倒罐环节，减少温度损失30℃2022年1月至12月，铁水产量约332万吨，节省标准煤约8238t2、环境效益采用“一罐到底”，避免因二次倒罐环节产生的超细石墨析出和铁屑炼钢厂在混铁炉正常投用时，2021年1月至7月平均除尘灰量约38.7吨，“一罐制”运行后，即每月可减少排放约38.7t，环保效益显著，改善现场作业环境有利于清洁生产Reference：[1]基于物联网的“一罐制”铁水调度系统的设计与应用[J]. 范波;蔡乐才;秦小玉.制造业自动化,2015(03)[2] 重钢新区“一罐制”铁水结算量算法实现[J]. 王秋杰;陈茂;李涛.冶金自动化,2017(06)[3] 韶钢铁水一罐制改造的探索与实践[A]. 黄纯旭;陈贝;邓长付.第十二届中国钢铁年会,2019[4]铁水运输“一罐到底”生产实践研究[J]. 殷树春.山西冶金,2018(06)   -全文完-。