在真空鑄錠優化方面冶金工程流程學的應用探析

楊波　唐永明　劉涵　汪朝陽　劉曉艷

摘 要：目前，產品結構專業化是鋼廠未來發展的主要方向，而在鋼廠發展的同時還要不斷重視自身規模擴大帶來的影響，要關注流程功能的綜合集成等問題。冶金工程流程學作為一門新興的冶金學學科，其主要的研究對象是制造流程的結構、功能本質等。因此，重點探析了在真空鑄錠優化方面冶金工程流程學的應用。

關鍵詞：真空鑄錠；冶金工程；流程學；鋼鐵制造

中圖分類號：TF769.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0024-01

鋼鐵制造的主要流程有許多，它還包含各種不同的功能工序、裝置等，由此構成整體的流程系統。從根本上說，鋼鐵制造流程性能結構的基礎是物質狀態的轉變，它還包含對物質性能的控制等。其中，鋼鐵制造中冶金學能夠有效分解鋼鐵的制造流程。這樣不僅能夠從科學方面為鋼鐵行業的發展提供幫助，還能夠在經濟方面最大限度地幫助企業。

1 冶金工程流程學概述

優化解析冶金工程流程學主要包括以下三方面：①有效地選擇、分配和協調工程中的各道工序，保證裝置的優化使用，這樣就能夠有效建立工序中功能的集合；②有效地選擇、分配和協調工程中的各道工序，使其相互之間能夠協調發展，進而協調優化工序關系集合；③在保證了工序功能集合和工序關系集優化的基礎上，需要重新組合工序流程，使其能夠形成新的工序流程，簡單的說，就是要實現流程系統中工序的組成。

2 真空室——錠型匹配分析

真空室的主要功能是保證重機廠在“煉鋼—鍛造”過程中起到一定的緩沖作用，并通過上游煉鋼鋼水吸收，為后來下游鋼錠的鍛煉提供鋼水，這對于“煉鋼—鍛造”整個流程來說有非常重要的意義。

2.1 存在的問題

在現代鋼錠的生產過程中，實際的鋼錠錠型澆注與真空室匹配并沒有相對嚴格的關系。通常情況下，真空室澆注錠型的范圍非常廣泛，會導致相關問題的出現：①在同一個真空室，澆注錠型噸位不同的錠型，會對天車的調度運行等造成直接的影響。當運用不同的真空室生產不同噸位的錠型時，往往會因為真空室生產條件的不同，使生產出來的同一種錠型的鋼錠質量不相同，使其不能保證鋼錠的整體質量。例如，在9#真空室中生產600 t鋼錠。2010-01—2011-07，9#真空室中生產的鋼錠錠型范圍從60 t到725 t不等。這就表明，在實際的真空室中生產真空鋼錠錠型，其所產生的影響范圍非常廣，不能有效控制天車的調度和產品的整體質量等。②在真空澆注鋼錠前，為了保證鋼液不會澆到冒口以外的地方，先要對泵做一定的墊鋪，當鋼錠模被墊到一定高度時，就能保證鋼液的澆注過程順利完成。在實際鋼液澆注的過程中，因為真空室需要澆注錠型波動比較大的鋼錠，這就會對真空室的墊泵產生一定的影響，所以，在此過程中，需要頻繁使用天車，不斷增加真空室的實際使用時間，進而降低生產效率，提高整體生產成本。

2.2 優化思路

在冶金工程流程學中，將流程中變化范圍比較小的工序稱為“剛性組元”，而在流程學中進行一定變化和調節的工程被稱之為“柔性組元”。因為在實際的生產過程中，真空室澆注錠型的范圍波動非常大，多屬于“柔性組元”。簡單的說，優化思路要保證能夠固定真空室澆注錠型的范圍，保證錠型與真空室具有相對應的關系，這樣就能夠使其成為“剛性組元”，而所保留的余下一些真空室澆筑錠型可以產生適當的變化，這樣就能夠成為“柔性組元”。優化思路就是保證在實際生產過程中，“剛性組元”與“柔性組元”能夠有效呼應，能夠有效完成鋼水澆筑的工作。

2.3 真空室——錠型匹配

當匹配在真空室澆注的錠型時，需要根據每個真空室所澆注錠型的分布情況完成相關工作。通常情況下，需要滿足以下條件：①要保證真空室的參數能夠與相應的錠型相匹配；②有效布置車間的目的是為了方便車間內的運輸；③在生產前，需要認真檢查相關部件，以保證真空室的生產能力能夠達到預期的要求。

對真空室來說，可以有效劃分12個真空室，主要將其分為“澆注錠型固定室”和“澆注錠型可變室”兩種。其中，“澆注錠型固定室”主要是作為“剛性組元”，而“澆注錠型可變室”則主要是作為“柔性組元”。

3 結束語

綜上所述，本文將冶金工程流程學的思想引入重機廠“煉鋼—鍛造”的工序匹配中，分析了在“煉鋼—鍛造”工序中各個設備的作用和匹配關系，在此基礎上提出了真空室—錠型的優化匹配方案。此方案可以減少天車的使用頻率，減少真空室墊泵的操作，降低生產成本，提高生產效率。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕