部分異鋼種交接坯人工干預(yù)判定

摘 要：連鑄生產(chǎn)中不可避免的情況之一就是異鋼種連澆。針對寶鋼薄板產(chǎn)品種類的實際生產(chǎn)情況，基于鋼種成分機理，對現(xiàn)有連澆規(guī)程進(jìn)行完善，系統(tǒng)將部分異鋼種交接坯改待定鋼種后人工進(jìn)行判定，為保證交接坯質(zhì)量并降低其改判率從而達(dá)到降低成本，提高連鑄產(chǎn)能的目的。

關(guān)鍵詞：異鋼種;交接坯;鋼種判定

A method Based On YY000000 OF deciding Mixing Slab

Zhou Liang ? Li Qing ?Xu Youan

（（The manufacture & management Department ? Baosteel Co.）

Abstract： experiencing different steel grade is one of unavoidable situation in continuous casting production. Based on the sheet products practice of baosteel and mechanism of steel composition， this study optimized sequence casting rules and made Mixing Slab code become undetermined name before decided by person.by this way，it can greatly increase the chance of sequence casting and cut down the uses of metal band. It is helpful to decrease costs and enhance capacity of continuous casting production.

Key words： Grade change; Mixing Slab; steel grade decide

1、前言

連鑄生產(chǎn)過程中，當(dāng)澆注完一種組分的A鋼種換鋼包澆注另一種組分的B鋼種時，在一段時間內(nèi)中間包里就會出現(xiàn)兩種組分的鋼水共存的情況，這部分混合鋼水經(jīng)過結(jié)晶器凝固之后，就會產(chǎn)生一段成分過渡坯，這個過程被稱為異鋼種連澆。

異鋼種連澆主要分為前后爐成分相對近似鋼種連澆與成分差異較大鋼種連澆兩種情況。相似鋼種是指具有化學(xué)成分近似，對最終產(chǎn)品特性無明顯影響，其過渡帶板坯常可供應(yīng)原來的訂貨合同，或混鋼坯可以有效利用，則在澆注中沒有必要特別考慮使混鋼降低到最低限或隔離開。這種情況下，不需要中間包降低液位，稱之為有連澆關(guān)系的連澆。但對成分差異大的鋼種，必須采取低中間包操作法和結(jié)晶器插入鐵板法，以盡可能減少混鋼坯長度。

目前，對于異鋼種連澆的相關(guān)研究主要集中在針對上述第一種連澆情況而開展的。利用物理模擬、數(shù)值模擬及成分分析的方法，建立模型對異鋼種連澆時中間包、結(jié)晶器及鑄坯中成分分布及混鋼坯長度進(jìn)行預(yù)測。而對于交接坯的處置及判定辦法等實際應(yīng)用的報道很少。

隨著鋼鐵產(chǎn)品需求的升級，用途的不斷開拓，產(chǎn)品種類與規(guī)格隨之不斷的擴展。由于鋼種種類的日益增多，規(guī)格的切換等因素的影響，異鋼種連澆概率也隨之相應(yīng)增多，無疑對提高CAST連澆爐數(shù)是一個較大的難題。因此，為了增加CAST連澆爐數(shù)，提高鑄機作業(yè)率及混鋼過渡坯的利用率，研究更有效的組織異鋼種連連澆的相關(guān)技術(shù)（如增加連連澆機會、盡可能降低交接坯改判率）就顯得尤為重要。

2、目前存在的問題

以前寶鋼連鑄《交接部出鋼記號轉(zhuǎn)換》表中規(guī)定的異鋼種A與B連澆時，交接坯或原鋼種通過，或改鋼為A，或改為B，或改為兩者外鋼種C。

靜態(tài)表中未作規(guī)定的成分差異相對較大的異鋼種A與B連澆時，需要等前爐鋼包鋼水（鋼種A）澆注接近終了時（中間包余鋼量（含渣重）小于5噸），在結(jié)晶器內(nèi)插入隔離鐵板來減少后爐鋼水（B鋼種）水口注流對結(jié)晶器內(nèi)前爐鋼水液芯處的沖擊深度，從而減少混鋼部長度，并留下記號，便于識別混鋼部位置，產(chǎn)生的交接坯需放冷后板坯切割、取樣分析成分，再經(jīng)人工判定。插鐵板有利有弊，弊端如下：需降低拉速、中間包液位、溫度變化大（非穩(wěn)態(tài)澆注是連鑄生產(chǎn)中穩(wěn)定板坯質(zhì)量的大忌）;增加板坯報廢量;交接坯下線取樣，有時對合同交貨期造成影響。

因此，研究如何增加可連澆鋼種、如何減少交接坯改鋼率，對連鑄生產(chǎn)組織，降低生產(chǎn)成本，穩(wěn)定質(zhì)量無疑有很大的作用。

3、改進(jìn)辦法

鋼種連澆靜態(tài)表的制定原則是根據(jù)鋼種的設(shè)計成分進(jìn)行比較，將成分（上、下限及目標(biāo)）相近的鋼種進(jìn)行連澆，其交接坯根據(jù)對應(yīng)鋼種設(shè)計成分對比得到的連澆靜態(tài)表規(guī)定自動進(jìn)行判定。由于某些鋼種成分范圍相對較寬，而煉鋼成分本身就會存在差異（有時偏上限或下限），加之交接部成分波動大，基于確保質(zhì)量的原則，根據(jù)上下爐設(shè)計成分考慮，交接坯必須直接改鋼或降級，而根據(jù)爐次成分實績及合同要求等具體情況來看，有些情況下是可以原鋼種通過的。計算機系統(tǒng)智能化程度有限，無法實現(xiàn)這種靈活多變的情況，只能無論任何情況將全部交接坯原鋼種通過或全部改鋼降級。

基于目前寶鋼煉鋼成分控制精度的水平和煉鋼成本的考慮，為了彌補部分特殊情況下系統(tǒng)自動判定的不足，可以將部分出鋼記號連澆靜態(tài)表中交接坯先改為待定鋼種（YY）（如表1所示），技術(shù)人員根據(jù)連澆爐次成分實績、合同要求對產(chǎn)生的交接坯人工進(jìn)行鋼種最終判定。表2為出鋼記號煉鋼設(shè)計成分舉例。

現(xiàn)舉例詳細(xì)說明：

情況1：將原來不能連澆的鋼種進(jìn)行連澆，增加連澆機會，為組織連澆計劃降低難度;例如表1中A4與B4將其連澆靜態(tài)表判定代碼置為4（待定YY），待澆注結(jié)束后，人工進(jìn)行判定，為降低交接坯改判爭取機會。

情況2：減少以前連澆交接坯直接改判為第三類鋼種造成不必要浪費及直接改判不適宜的情況;例如出鋼記號A1與A2連澆時，有時原鋼種通過，有時改為A3或C1，甚至有時改為現(xiàn)貨鋼種。具體改為何種出鋼記號要根據(jù)爐次成分實績的具體情況。表3中舉出的爐次成分實績的情況，A1可以原鋼種通過， A2的交接坯（混鋼后元素C、P會降低到A2下限以下，導(dǎo)致成品性能偏低）可改成C1（彩涂期貨）。 若如表4中成分實績時，A1與A2的C、Mn、P同時偏其成分上限，這種情況時，為確保質(zhì)量，應(yīng)該將A1及A2的對應(yīng)交接板坯均改鋼（可改為C1）;若如表5中成分實績時，A1與A2的C、Mn、P等成分相差相對較小時，可以將A1及A2的對應(yīng)交接板坯原鋼種通過。

目前計算機系統(tǒng)無法實現(xiàn)這種多變情況的判定，我們將A1與A2的連澆靜態(tài)表改為待定YY，技術(shù)人員根據(jù)成分實績具體成分具體判定。

具體過程如何實現(xiàn)呢？首先，要對碳鋼薄板產(chǎn)品出鋼記號進(jìn)行系統(tǒng)梳理，從鋼種成分機理角度出發(fā)，考慮各工序工藝的影響因素，將薄板出鋼記號分4個鋼種大類和12個小類（如表6所示），對原有連連澆基準(zhǔn)進(jìn)行再審視。

表6 鋼種類別

根據(jù)經(jīng)驗整理出交接坯判定標(biāo)準(zhǔn)，表7為低碳鋼交接坯判定標(biāo)準(zhǔn)舉例，其它幾大類鋼種交接坯判定標(biāo)準(zhǔn)類似。（表中的成分都是不大于關(guān)系），滿足這些關(guān)系的低碳鋼可不插鐵板連澆，滿足關(guān)系4的可以判定為YY，不滿足這些關(guān)系的低碳鋼需要插鐵板連澆。判定為C1、C2時需要同時滿足其成分要求，見表6所示。

表7 ?低碳鋼交接坯判定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)鋼種分類，對根據(jù)成分差值計算得到的YY連澆關(guān)系，進(jìn)行人工確認(rèn)。梳理出部分鋼種交接坯可改為YY的連澆清單，并對新增出鋼記號連澆表的制定進(jìn)行審視。因為連澆靜態(tài)表的確定需要考慮的因素很多，比如，鋼種特點、用途、各種成分，液相線溫度、強度級別、后序工藝甚至板坯寬度、協(xié)議要求等。嚴(yán)格意義上來講，一對合適的連澆關(guān)系除了考慮設(shè)計成分的相近，還需要后序產(chǎn)品質(zhì)量（成分，性能等）的驗證，形成一個閉環(huán)。而且，混鋼部分長度預(yù)測模型的精確程度也是影響連澆關(guān)系最終是否合適的一個重要因素。

另外，在日常生產(chǎn)中，由于計劃的要求，煉鋼廠調(diào)度也會自行決定將部分未作連澆規(guī)定的鋼種進(jìn)行連澆，將產(chǎn)生的交接坯通知制造部，由判定人員根據(jù)實際情況進(jìn)行判定。將這部分連澆的情況進(jìn)行積累和整理，將確實可以連澆的鋼種輸入到連澆表中，不斷完善靜態(tài)表的內(nèi)容，將不能連澆的鋼種及時反饋煉鋼廠，盡可能避開此類情況的連澆。

4、實施后效果

從2010年4月，此技術(shù)批量實施后，沒有由此改動而發(fā)生任何質(zhì)量異常情況，用戶沒有不良反映，通過統(tǒng)計，對于減少交接坯切廢量和交接坯改鋼量起到相當(dāng)大的作用，為公司創(chuàng)造額外效益非常可觀。以2011年全年生產(chǎn)實績?yōu)槔б嬗嬎闳缦拢?/p>

交接坯判定分類清單

5 總結(jié)

本論文針對寶鋼薄板產(chǎn)品種類的實際生產(chǎn)情況，基于鋼種成分機理，對現(xiàn)有連澆規(guī)程進(jìn)行完善，對混鋼坯判定提出更為人性化、更為合理的方法;

參考文獻(xiàn)：

[1]職建軍，寶鋼1930板坯連鑄異鋼種連澆的水模實驗，《鋼鐵研究》2003年第1期;

[2]張捷宇，連鑄中間包、結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動混合及異鋼種連澆研究，中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 2002.3

作者簡介：

周亮，中級工程師，1981年生，2007年畢業(yè)于重慶大學(xué)，現(xiàn)從事生產(chǎn)質(zhì)量管理工作。