CN110229940B - 一种炼钢柔性制造的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金技术领域，涉及一种实现炼钢柔性制造的方法，包括以下步骤：铁水包内铁水在炼钢车间兑入初炼炉进行初炼钢，炼钢结束后，将初炼炉中合格的钢水多次出钢并分别倒入至若干个钢包内；不同钢包内的钢水根据生产计划后续分别进入与之对应的精炼炉中，进行相应的精炼操作；精炼后合格的钢水分别进入需求的连铸机内进行浇注；本发明应用时，可根据需求对初炼炉中的初炼钢水进行分量精炼，实现产品的定制化生产，快速响应多品种、小批量生产需求，缩短产品交付周期，满足更广泛的需求；可减少炼钢过程钢水全量精炼质量控制所带来的成本损失；应用本发明可实现更加多样化的初炼炉、精炼炉、连铸机的匹配关系，增强炼钢过程的柔性制造。

Description

一种炼钢柔性制造的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种实现炼钢柔性制造的方法。

背景技术

钢铁企业是典型的流程型制造企业，传统生产模式是根据市场预测进行备货性大规模生产，以经济生产批量甚至是以大批量生产获取规模效益为目标制定工艺流程，其生产流程刚性强，生产组织不灵活。近20年来，我国钢铁产量的飞速发展，市场上同类产品数量急剧增加，伴随着经济增速放缓，经济发展由高速度向高质量转变，钢材市场中同类产品的竞争日益激烈，大规模生产模式局限性凸显,如何应对市场小批量个性化需求是钢铁公司面临的一项重要挑战。

钢铁企业现有生产模式是把不同用户的小额订单尽量整合在一起，然后下达生产计划从浇次到炉次，其最小生产单位是炉次。以高炉-转炉流程为例，高炉出铁后，每罐铁水经铁水预处理进入转炉炼钢开始即决定了该罐钢水的产品目标，转炉初炼合格钢水出钢至钢包进行后续精炼、连铸，在这个过程中，钢水以炉次为最小单位在初炼和精炼过程进行全量处理，如附图1所示。然而转炉作为炼钢的初炼炉仅需要对钢水初炼为几个大类，钢铁产品品种的精细化控制始于精炼。因此，目前全量铁水/钢水分别经过铁水预处理、转炉初炼、钢水精炼有其不合理之处，若要在有限厂房内提高钢水产量，需要大型初炼装备，但在当前工艺流程下，大型初炼装备对应大型精炼装备及板坯连铸机，这势必导致单一品种产量大而品种少，延长小品种交货期。典型问题如若使用公称容量300吨转炉，则需配置相应大小的精炼装备且只能配置板坯连铸机，这限制了产品品种。如果在初炼炉后，增加中间罐来衔接初炼炉与精炼炉，势必造成能源浪费，也与当前集约化生产发展趋势不相适应。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现炼钢柔性制造的方法，充分发挥大型初炼炉的优越性，又可以克服难以快速响应多品种小批量需求的矛盾，以达到快速响应钢材多品种、小批量的市场需求的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种炼钢柔性制造的方法，包括以下步骤：

初炼：铁水包内铁水在炼钢车间兑入初炼炉进行初炼钢；

分包：炼钢结束时，根据生产计划，将初炼炉中合格的钢水多次出钢并分别倒入至若干个钢包内；

精炼：不同钢包内的钢水根据生产计划后续分别进入与之对应的精炼炉中，进行相应的精炼操作；

铸坯：精炼后合格的钢水分别进入需求的连铸机内进行浇注。

可选的，在“初炼”步骤中的初炼炉为转炉或电炉或中频炉。

可选的，在“分包”步骤中的出钢量通过初炼炉的炉体倾动角度和出钢口的开闭协同控制，实现初炼炉多次出钢至不同钢包。

可选的，在“分包”步骤中，若干个钢包的单一容量相同或不相同，且均小于初炼炉处理铁水容量，所有钢包的容量总和大于初炼炉处理的铁水容量。

可选的，在“分包”步骤中，初炼炉中出至钢包的钢水量的误差通过加入废钢进行调整。

可选的，在“精炼”步骤中的精炼炉包括LF炉、CAS炉、VD/VOD炉、RH炉。

可选的，在“分包”步骤中的若干个钢包在同一个钢包车上或分别位于不同的钢包车上。

本发明的有益效果在于：

1、本发明所公开的一种实现炼钢柔性制造的方法，应用在炼钢生产时，可根据需求对初炼炉中的初炼钢水进行分量精炼，实现产品的定制化生产。

2、本发明所公开的一种实现炼钢柔性制造的方法，应用后可快速响应多品种、小批量生产需求，缩短产品交付周期，满足更广泛的需求。

3、本发明所公开的一种实现炼钢柔性制造的方法，可减少炼钢过程钢水全量精炼质量控制所带来的成本损失。

4、本发明所公开的一种实现炼钢柔性制造的方法，应用可实现更加多样化的初炼炉、精炼炉、连铸机的匹配关系，增强炼钢过程的柔性制造。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明所述的炼钢工艺流程简图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，为一种炼钢柔性制造的方法，包括以下步骤：

初炼：铁水包内铁水在炼钢车间兑入初炼炉进行初炼钢，该初炼炉为转炉或电炉或中频炉，主要冶金功能是熔化、脱碳、脱硅、脱磷、控温等；

分包：炼钢结束时，根据生产计划，将初炼炉中合格的钢水多次出钢并分别倒入至若干个钢包内，出钢量通过初炼炉的炉体倾动角度和出钢口的开闭协同控制，实现初炼炉多次出钢至不同钢包，初炼炉中出至钢包的钢水量的误差通过加入废钢进行调整，若干个钢包的单一容量相同或不相同，且均小于初炼炉处理铁水容量，所有钢包的容量总和大于初炼炉处理的铁水容量，若干个钢包在同一个钢包车上或分别位于不同的钢包车上；

精炼：不同钢包内的钢水根据生产计划后续分别进入与之相应的精炼炉中，进行相应的精炼操作，精炼炉包括但不限于LF炉、CAS炉、VD/VOD炉、RH炉；

铸坯：精炼后合格的钢水分别进入需求的连铸机内进行浇注。

在本实施例中，炼钢车间设计过程中，可将初炼炉与精炼炉处理能力进行大幅度差异化设计，基于转炉炼钢为初炼，钢种只进行粗略划分的事实，客户对钢种批量下、品种多的客观需要，考虑在转炉出钢过程中进行一对多，即铁水包和转炉处理能力可以选择很大，比如300t，后续钢包和精炼处理工位选择较小的容量和处理能力，比如50t，钢种的精确划分是在精炼完成的，经过出钢分包，使钢种最小处理单位就由原来的300t变为了现在的50t，可更好的响应了市场需求。

本发明所公开的一种实现炼钢柔性制造的方法，应用在炼钢生产时，可根据需求对初炼炉中的初炼钢水进行分量精炼，实现产品的定制化生产；应用后可快速响应多品种、小批量生产需求，缩短产品交付周期，满足更广泛的需求；可减少炼钢过程钢水全量精炼质量控制所带来的成本损失；应用可实现更加多样化的初炼炉、精炼炉、连铸机的匹配关系，增强炼钢过程的柔性制造。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种炼钢柔性制造的方法，其特征在于，包括以下步骤：

初炼：铁水包内铁水在炼钢车间兑入初炼炉进行初炼钢；

分包：炼钢结束时，根据生产计划，将初炼炉中合格的钢水多次出钢并分别倒入至若干个钢包内；出钢量通过初炼炉的炉体倾动角度和出钢口的开闭协同控制，实现初炼炉多次出钢至不同钢包；若干个钢包的单一容量相同或不相同，且均小于初炼炉处理铁水容量，所有钢包的容量总和大于初炼炉处理的铁水容量；初炼炉中出至钢包的钢水量的误差通过加入废钢进行调整；

精炼：不同钢包内的钢水根据生产计划后续分别进入与之对应的精炼炉中，进行相应的精炼操作；

铸坯：精炼后合格的钢水分别进入需求的连铸机内进行浇注。

2.根据权利要求1所述的一种炼钢柔性制造的方法，其特征在于：在“初炼”步骤中的初炼炉为转炉或电炉或中频炉。

3.根据权利要求1所述的一种炼钢柔性制造的方法，其特征在于：在“精炼”步骤中的精炼炉包括LF炉、CAS炉、VD/VOD炉、RH炉。

4.根据权利要求1所述的一种炼钢柔性制造的方法，其特征在于：在“分包”步骤中的若干个钢包在同一个钢包车上或分别位于不同的钢包车上。

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