第8章鋼廠生產流程中的運行動力學

1、鋼廠生產流程中的運行動力學鋼廠生產流程中的運行動力學孫健孫健1提綱提綱v 關于鋼廠運行動力學關于鋼廠運行動力學v 鋼廠生產流程運行動力學特征作業(yè)表現(xiàn)鋼廠生產流程運行動力學特征作業(yè)表現(xiàn)形式與本質形式與本質v 鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式式v 鋼廠生產流程運行策略鋼廠生產流程運行策略v 鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術”v 鋼廠結構對其生產流程運行動力學的影響鋼廠結構對其生產流程運行動力學的影響2關于鋼廠運行動力學關于鋼廠運行動力學v在考察宏觀過程運行動力學時，要注意防止過份在考察宏觀過程運行動力學時，要注意防止過份陷入微觀過程、中觀過程

2、的某些細節(jié)中，而必須把陷入微觀過程、中觀過程的某些細節(jié)中，而必須把握鋼廠整體生產流程層面上的連續(xù)性、緊湊性和協(xié)握鋼廠整體生產流程層面上的連續(xù)性、緊湊性和協(xié)調性，把握住工序調性，把握住工序/裝置之間在功能裝置之間在功能-結構上的耦合結構上的耦合和效率。和效率。v在考察不同尺度、不同層次的動力學過程中，一在考察不同尺度、不同層次的動力學過程中，一定不要忽視相應的物質定不要忽視相應的物質/能量尺度和時能量尺度和時-空尺度的重空尺度的重要性。要性。3關于鋼廠運行動力學關于鋼廠運行動力學 鋼廠生產流程是復雜流程過程，可以說是典型的多尺度、長鋼廠生產流程是復雜流程過程，可以說是典型的多尺度、長過程的復雜系

3、統(tǒng)，鋼廠生產過程運行動力學主要研究、考察以下過程的復雜系統(tǒng)，鋼廠生產過程運行動力學主要研究、考察以下方面的事實：方面的事實：v 作業(yè)表現(xiàn)形式及其內涵本質；作業(yè)表現(xiàn)形式及其內涵本質；v 生產流程的運行動力學特征；生產流程的運行動力學特征；v 生產流程中不同工序和裝置的運行方式與節(jié)律；生產流程中不同工序和裝置的運行方式與節(jié)律；v 生產流程中不同工序和裝置所發(fā)生的生產流程中不同工序和裝置所發(fā)生的“推力推力”-“拉力拉力”關關系及其匹配、緩沖、協(xié)調能力；系及其匹配、緩沖、協(xié)調能力；v 生產流程系統(tǒng)中主要工序之間生產流程系統(tǒng)中主要工序之間“界面技術界面技術”的演進與優(yōu)化；的演進與優(yōu)化；如煉鐵如煉鐵-煉鋼

4、界面、煉鋼煉鋼界面、煉鋼-連鑄界面、連鑄連鑄界面、連鑄-熱軋界面等；熱軋界面等；v 鋼廠生產流程運行過程中的工程協(xié)同效應。鋼廠生產流程運行過程中的工程協(xié)同效應。4鋼廠生產流程運行動力學特征鋼廠生產流程運行動力學特征作業(yè)表作業(yè)表現(xiàn)形式與本質現(xiàn)形式與本質 從歷史過程可以看出，鋼廠生產流程在逐步由間歇從歷史過程可以看出，鋼廠生產流程在逐步由間歇型生產向連續(xù)型生產向連續(xù)/準連續(xù)型生產過渡，工藝流程不斷緊湊準連續(xù)型生產過渡，工藝流程不斷緊湊化。準連續(xù)化化。準連續(xù)化/連續(xù)化、緊湊化和產品專業(yè)化將是鋼廠連續(xù)化、緊湊化和產品專業(yè)化將是鋼廠結構調整的主要方向。鋼廠生產流程的變化導致了一結構調整的主要方向。鋼廠生

5、產流程的變化導致了一代又一代鋼廠模式的演進，并直接影響鋼廠的產品結代又一代鋼廠模式的演進，并直接影響鋼廠的產品結構、合理規(guī)模、噸鋼投資額和產品市場競爭力。構、合理規(guī)模、噸鋼投資額和產品市場競爭力。 從鋼廠生產流程的運行動力學角度上觀察，生產流從鋼廠生產流程的運行動力學角度上觀察，生產流程中的運行特征表現(xiàn)為程中的運行特征表現(xiàn)為間歇式的串聯(lián)作業(yè)形式向著流間歇式的串聯(lián)作業(yè)形式向著流程準連續(xù)化程準連續(xù)化/連續(xù)化的內涵本質追求連續(xù)化的內涵本質追求。5鋼廠生產流程運行動力學特征鋼廠生產流程運行動力學特征作業(yè)表作業(yè)表現(xiàn)形式與本質現(xiàn)形式與本質 v 以鐵礦石和煤為主要原料的鋼廠生產流程是由以鐵礦石和煤為主要原料

6、的鋼廠生產流程是由化學冶金過程化學冶金過程 （煉鐵、（煉鐵、鐵水預處理、煉鋼、鋼液的二次冶金等）鐵水預處理、煉鋼、鋼液的二次冶金等）-凝固過程凝固過程（連鑄、模鑄等）（連鑄、模鑄等）-冶金的物理過程冶金的物理過程（各類壓力加工、在線或離線熱處理、表面處理等）（各類壓力加工、在線或離線熱處理、表面處理等）構成的復雜生產體系。構成的復雜生產體系。v 從工程本質上看，鋼鐵生產流程的實質從工程本質上看，鋼鐵生產流程的實質:v 物態(tài)轉變物態(tài)轉變（氧化物狀態(tài)（氧化物狀態(tài)-金屬狀態(tài)；液態(tài)金屬金屬狀態(tài)；液態(tài)金屬-固態(tài)金屬；鑄造組固態(tài)金屬；鑄造組織織-軋制（鍛造）加工組織；高溫組織軋制（鍛造）加工組織；高溫組織

7、-低溫組織；平衡組織低溫組織；平衡組織-非平非平衡組織等）；衡組織等）；v 物性控制物性控制（金屬和熔渣的性質控制、鋼水潔凈度控制、鋼材形狀（金屬和熔渣的性質控制、鋼水潔凈度控制、鋼材形狀尺寸控制、金屬組織控制、成品性能控制、表面性狀控制等）尺寸控制、金屬組織控制、成品性能控制、表面性狀控制等）;v 物流管制物流管制（制造流程的工序途徑、物質與能量的傳輸方式、物流（制造流程的工序途徑、物質與能量的傳輸方式、物流輸送方法等）的過程結合。輸送方法等）的過程結合。6鋼廠生產流程運行動力學特征鋼廠生產流程運行動力學特征作業(yè)表作業(yè)表現(xiàn)形式與本質現(xiàn)形式與本質 7鋼廠生產流程運行動力學特征鋼廠生產流程運行動

8、力學特征作業(yè)表作業(yè)表現(xiàn)形式與本質現(xiàn)形式與本質 鋼廠生產流程運行動力學的特征鋼廠生產流程運行動力學的特征:以若干工序或裝置的間歇化作業(yè)表以若干工序或裝置的間歇化作業(yè)表現(xiàn)形式，通過生產流程系統(tǒng)的整合、集成，逐步向準連續(xù)化或連續(xù)化現(xiàn)形式，通過生產流程系統(tǒng)的整合、集成，逐步向準連續(xù)化或連續(xù)化的方向發(fā)展。的方向發(fā)展。 鋼鐵生產流程（過程）準連續(xù)化、連續(xù)化的標志主要是：鋼鐵生產流程（過程）準連續(xù)化、連續(xù)化的標志主要是： 物質物質-材料流的準連續(xù)化、連續(xù)化；材料流的準連續(xù)化、連續(xù)化； 能量流的連續(xù)化，特別是通過不斷優(yōu)化工序功能，進而實現(xiàn)淘汰能量流的連續(xù)化，特別是通過不斷優(yōu)化工序功能，進而實現(xiàn)淘汰落后工序和裝

9、置，再通過若干工序間落后工序和裝置，再通過若干工序間“界面技術界面技術”的優(yōu)化，協(xié)調好前的優(yōu)化，協(xié)調好前后工序（和裝置）的關系，促進溫度、時間等參數(shù)的穩(wěn)定和優(yōu)化，實后工序（和裝置）的關系，促進溫度、時間等參數(shù)的穩(wěn)定和優(yōu)化，實現(xiàn)長程的高溫熱連結；現(xiàn)長程的高溫熱連結； 物質流、能量流在空間尺度（平面圖、輸送方式、途徑等緊湊、物質流、能量流在空間尺度（平面圖、輸送方式、途徑等緊湊、快捷）上的緊湊連結；快捷）上的緊湊連結； 物質流、能量流、信息流在過程時間軸上的耦合，促進準連續(xù)化、物質流、能量流、信息流在過程時間軸上的耦合，促進準連續(xù)化、連續(xù)化，在實現(xiàn)最佳的時間效率基礎上，實現(xiàn)生產效率的最佳化和全連續(xù)

10、化，在實現(xiàn)最佳的時間效率基礎上，實現(xiàn)生產效率的最佳化和全流程的連續(xù)化。流程的連續(xù)化。 89鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式 由于鋼廠生產流程的復雜性、多工序性等特點，鋼廠生由于鋼廠生產流程的復雜性、多工序性等特點，鋼廠生產流程的連續(xù)化，應該在整個流程內多種間歇或準連續(xù)的產流程的連續(xù)化，應該在整個流程內多種間歇或準連續(xù)的作業(yè)形式的條件下，作業(yè)形式的條件下，通過工序功能優(yōu)化和工序間通過工序功能優(yōu)化和工序間（短程或（短程或長程的）長程的）互相銜接和匹配關系的節(jié)律化互相銜接和匹配關系的節(jié)律化、協(xié)同化協(xié)同化、緊湊化緊湊化等手段等手段(即開發(fā)工序間的即開發(fā)工序間

11、的“界面技術界面技術”)來實現(xiàn)生產過程的來實現(xiàn)生產過程的連續(xù)化或準連續(xù)化連續(xù)化或準連續(xù)化。鋼廠生產流程的連續(xù)化。鋼廠生產流程的連續(xù)化/準連續(xù)化應該準連續(xù)化應該先從高爐煉鐵、連續(xù)鑄鋼、連續(xù)軋鋼等關鍵工序開始，逐先從高爐煉鐵、連續(xù)鑄鋼、連續(xù)軋鋼等關鍵工序開始，逐步在整個生產流程擴展，形成準連續(xù)化步在整個生產流程擴展，形成準連續(xù)化/連續(xù)化的流程系統(tǒng)。連續(xù)化的流程系統(tǒng)。 鋼廠的連續(xù)化問題需要靠流程工程學、信息技術和管理鋼廠的連續(xù)化問題需要靠流程工程學、信息技術和管理科學的結合來實現(xiàn)?？茖W的結合來實現(xiàn)。 10鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式 從流程工程學的角度

12、看，鋼廠內各主要生產工序的運行特征從流程工程學的角度看，鋼廠內各主要生產工序的運行特征為：為： 高爐：其運行本質是豎爐逆流移動床熱交換高爐：其運行本質是豎爐逆流移動床熱交換-還原還原-滲碳滲碳的連續(xù)化作業(yè)過程，然而其出鐵方式（或是鐵水罐的輸出方式）的連續(xù)化作業(yè)過程，然而其出鐵方式（或是鐵水罐的輸出方式）則是間歇式的，因此是連續(xù)化的生產運行本質和間歇出鐵（或是則是間歇式的，因此是連續(xù)化的生產運行本質和間歇出鐵（或是鐵水罐的間歇輸出方式）的作業(yè)形式。鐵水罐的間歇輸出方式）的作業(yè)形式。 轉爐：其運行本質是快速、間歇振頻式的熔池反應和升轉爐：其運行本質是快速、間歇振頻式的熔池反應和升溫過程，其出鋼方式

13、是間歇式的，因此其運行本質是快速溫過程，其出鋼方式是間歇式的，因此其運行本質是快速-間歇間歇重復循環(huán)式的過程。重復循環(huán)式的過程。11鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式 鋼的二次冶金：其運行本質是柔性鋼的二次冶金：其運行本質是柔性-間歇振頻式的間歇振頻式的熔池反應和控溫熔池反應和控溫-控時過程，其出鋼方式也是柔性協(xié)調性的控時過程，其出鋼方式也是柔性協(xié)調性的間歇操作（其間歇操作（其“柔性柔性”主要表現(xiàn)在物流量、溫度、時間以主要表現(xiàn)在物流量、溫度、時間以及由此派生的質量等參數(shù)上）。及由此派生的質量等參數(shù)上）。 連鑄：其運行本質是準連續(xù)或連續(xù)的熱交換連鑄：其運

14、行本質是準連續(xù)或連續(xù)的熱交換-凝固凝固-冷卻過程，而其成品鑄坯的輸出作業(yè)方式冷卻過程，而其成品鑄坯的輸出作業(yè)方式出坯方式則出坯方式則是間歇或準連續(xù)的。是間歇或準連續(xù)的。 12鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式 加熱爐：其運行本質是準連續(xù)或連續(xù)加熱的升溫加熱爐：其運行本質是準連續(xù)或連續(xù)加熱的升溫-控溫控溫-控時過程，出坯形式則是一一出坯，是間歇式作業(yè)。控時過程，出坯形式則是一一出坯，是間歇式作業(yè)。 熱連軋機：其運行本質是連續(xù)化的高溫塑性變形與熱連軋機：其運行本質是連續(xù)化的高溫塑性變形與相變過程，而其軋件的輸入、輸出方式卻是一一軋制、一相變過程，而其軋件的

15、輸入、輸出方式卻是一一軋制、一一出材，從具體操作上看仍有間歇式的特征，但從總體運一出材，從具體操作上看仍有間歇式的特征，但從總體運行上可以看成有節(jié)奏的準連續(xù)出材。當然，半無頭軋制、行上可以看成有節(jié)奏的準連續(xù)出材。當然，半無頭軋制、無頭軋制將有助于促進過鋼、出材的連續(xù)化程度。無頭軋制將有助于促進過鋼、出材的連續(xù)化程度。13鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式鋼廠生產流程中不同工序和裝置的運行方式 根據(jù)對上述各主要工序的運行本質和輸出作業(yè)方式的分根據(jù)對上述各主要工序的運行本質和輸出作業(yè)方式的分析，以及三代鋼廠結構的演進過程的觀察，析，以及三代鋼廠結構的演進過程的觀察， 可以看出可以看出: 鋼廠生

16、產流程的進步，本質上是以優(yōu)化各工序的間歇或鋼廠生產流程的進步，本質上是以優(yōu)化各工序的間歇或連續(xù)運行過程和間歇化輸出作業(yè)為基礎，利用一系列短程連續(xù)運行過程和間歇化輸出作業(yè)為基礎，利用一系列短程或長程的或長程的“柔性活套工程柔性活套工程”為手段，即不斷改進前后相鄰為手段，即不斷改進前后相鄰工序和裝備之間的工序和裝備之間的“界面界面”技術，逐步實現(xiàn)整個生產流程技術，逐步實現(xiàn)整個生產流程的準連續(xù)化或連續(xù)化。的準連續(xù)化或連續(xù)化。 14鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程運行策略的區(qū)段劃分鋼廠生產流程運行策略的區(qū)段劃分 經過鋼廠生產流程中不同工序和裝置運行方式的特點分析，經過鋼廠生產

17、流程中不同工序和裝置運行方式的特點分析，進一步對整個鋼廠生產流程的協(xié)同運行過程進行總體性的觀進一步對整個鋼廠生產流程的協(xié)同運行過程進行總體性的觀察、研究，可以看出察、研究，可以看出:v 不同工序、裝置運行過程的本質和實際作業(yè)方式是有不同工序、裝置運行過程的本質和實際作業(yè)方式是有所不同的。所不同的。v 不同工序、裝置在整體協(xié)同運行過程中扮演著宏觀運不同工序、裝置在整體協(xié)同運行過程中扮演著宏觀運行動力學中的不同角色。行動力學中的不同角色。15鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程運行策略的區(qū)段劃分鋼廠生產流程運行策略的區(qū)段劃分 從生產物質流的過程時間運行觀點來看，為了時鐘推進計

18、劃的順利、從生產物質流的過程時間運行觀點來看，為了時鐘推進計劃的順利、協(xié)調、連續(xù)執(zhí)行，鋼廠生產流程中不同工序和裝備在運行過程中分別協(xié)調、連續(xù)執(zhí)行，鋼廠生產流程中不同工序和裝備在運行過程中分別承擔著承擔著“推力推力”、“緩沖緩沖”、“拉力拉力”等不同角色。等不同角色。 一般可以將整個鋼廠的生產流程分解為兩段：即一般可以將整個鋼廠的生產流程分解為兩段：即上游段是從煉鐵開上游段是從煉鐵開始到連鑄；下游段是從連鑄出鋼坯開始到熱軋過程終了始到連鑄；下游段是從連鑄出鋼坯開始到熱軋過程終了。上游段上游段主要主要是是化學冶金過程化學冶金過程和和凝固過程凝固過程，下游段下游段則是鑄坯的輸送、加熱（保溫）、則是鑄

19、坯的輸送、加熱（保溫）、熱加工、形變和相變的熱加工、形變和相變的物理控制過程物理控制過程。由此，可以從。由此，可以從高爐、連鑄、熱高爐、連鑄、熱軋機三個端點軋機三個端點的運行動力學特點入手，對生產流程運行動力學進行解的運行動力學特點入手，對生產流程運行動力學進行解析析-集成。集成。 16鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 17鋼廠生產流程運行動力學的主要支點及其特征鋼廠生產流程運行動力學的主要支點及其特征鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程上游段的鋼廠生產流程上游段的“推力源推力源”與與“拉力源拉力源” 1）高爐）高爐 對于高爐工序的生產物質流而言，表現(xiàn)為一種不

20、愿停頓對于高爐工序的生產物質流而言，表現(xiàn)為一種不愿停頓的的“推力源推力源”，其物質流，其物質流“推力推力”可用下式表示：可用下式表示： =dtpushBFFBFSE1440tV.10tt式中：式中： ：高爐工序生產物質流的高爐工序生產物質流的“推力推力”，t/mint/min； V V高爐容積，高爐容積，m m3 3； 高爐利用系數(shù)，高爐利用系數(shù)，t/(d.mt/(d.m3 3) )； 高爐作業(yè)時間域，高爐作業(yè)時間域， (t(t1 1t t0 0) )，minmin； t t0 0上次出鐵的時間點，上次出鐵的時間點，minmin； t t1 1本次出鐵的時間點，本次出鐵的時間點，minmin。

21、 BFSEtBFSEtpushBFF18鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程上游段的鋼廠生產流程上游段的“推力源推力源”與與“拉力源拉力源” 2）連鑄）連鑄 從生產過程的物質流運行來看，連鑄工序的連續(xù)運行對高從生產過程的物質流運行來看，連鑄工序的連續(xù)運行對高爐爐-鐵水預處理鐵水預處理-轉爐轉爐-二次冶金等裝置而言，是一種物質流的二次冶金等裝置而言，是一種物質流的“拉力源拉力源”。這種。這種“拉力拉力”既表現(xiàn)為物質流上既表現(xiàn)為物質流上“拉力拉力”，也，也表現(xiàn)為對物質流溫度、質量上的表現(xiàn)為對物質流溫度、質量上的“拉力拉力”，而且這些意義上，而且這些意義上的的“拉力拉力”還必須

22、實現(xiàn)在過程時間軸上的協(xié)調還必須實現(xiàn)在過程時間軸上的協(xié)調-耦合，即連鑄耦合，即連鑄工序要求其上游工序和裝置能夠連續(xù)不斷工序要求其上游工序和裝置能夠連續(xù)不斷“定時、定溫、定定時、定溫、定品質品質”地供給鋼水。也可以看成是連鑄工序拉動著高爐地供給鋼水。也可以看成是連鑄工序拉動著高爐-鐵水鐵水預處理預處理-轉爐轉爐-二次冶金等工序有節(jié)奏地準連續(xù)或高頻、間歇二次冶金等工序有節(jié)奏地準連續(xù)或高頻、間歇運行。因此，運行。因此，在鋼廠生產流程的上游段里，連鑄表現(xiàn)為一種在鋼廠生產流程的上游段里，連鑄表現(xiàn)為一種流程連續(xù)運行的流程連續(xù)運行的“拉力源拉力源”。 19連鑄機對上游過程物質流的連鑄機對上游過程物質流的“拉力

23、拉力”可以表示為可以表示為：ccSEctSdtpullccF.10tt式中式中 連鑄工序對上游工序和裝置的物質流的拉力，連鑄工序對上游工序和裝置的物質流的拉力，t/mint/min； S S連鑄坯的斷面面積，連鑄坯的斷面面積，m m2 2； 鋼液的密度，鋼液的密度，t/mt/m3 3； v vc c鑄機拉坯速度，鑄機拉坯速度，m /minm /min； 連鑄作業(yè)時間域，連鑄作業(yè)時間域， (t(t1 1 t t0 0 ) )，minmin； t t0 0連鑄機多爐連澆澆次的開始時間點，連鑄機多爐連澆澆次的開始時間點，minmin； t t1 1連鑄機多爐連澆澆次的終止時間點，連鑄機多爐連澆澆次的

24、終止時間點，minmin。pullccF.ccSEtccSEt鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 20其中，鑄機拉速極限受到鑄機冶金長度的制約，即：其中，鑄機拉速極限受到鑄機冶金長度的制約，即：L= L= c c 224KD式中式中 L L連鑄機冶金長度，連鑄機冶金長度，m m； K K凝固系數(shù)，凝固系數(shù)，mm /minmm /min1/21/2； D D鑄坯厚度，鑄坯厚度，mmmm； v vc c鑄機拉坯速度，鑄機拉坯速度，m /minm /min。鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 21鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程下游段的鋼廠生產流程下游段

25、的“推力源推力源”與與“拉力源拉力源” 3）連鑄：）連鑄： 當連鑄坯經過切斷并以不同長度、不同單重、不同溫度、當連鑄坯經過切斷并以不同長度、不同單重、不同溫度、不同時間（節(jié)奏）輸出時，對于隨后的加熱爐、熱軋機而言，不同時間（節(jié)奏）輸出時，對于隨后的加熱爐、熱軋機而言，表現(xiàn)為一種表現(xiàn)為一種“推力推力”；這種；這種“推力推力”既是溫度或能量意義上既是溫度或能量意義上的的“推力推力”，也是物質流量意義上的，也是物質流量意義上的“推力推力”，當然也表現(xiàn)，當然也表現(xiàn)為時鐘推進計劃的連續(xù)性尺度上的為時鐘推進計劃的連續(xù)性尺度上的“推力推力”。在鋼廠生產流在鋼廠生產流程的下游段里，連鑄又表現(xiàn)為一種流程連續(xù)運行

26、的程的下游段里，連鑄又表現(xiàn)為一種流程連續(xù)運行的“推力推力源源”。 22連鑄機對下游過程物質流的連鑄機對下游過程物質流的“推力推力”可以表示為可以表示為： dtpushccF10ttccSEcStv式中：式中： ：連鑄過程對其下游工序：連鑄過程對其下游工序/ /裝置的物質流裝置的物質流“推力推力” t/mint/min S S：連鑄坯的斷面面積：連鑄坯的斷面面積 m m2 2 ：鑄坯的比重：鑄坯的比重 t/ mt/ m3 3 c c：鑄機拉坯速度：鑄機拉坯速度 m/minm/min : :連鑄作業(yè)時間域，連鑄作業(yè)時間域， (t(t1 1t t0 0) )，minmin； t t0 0：連鑄機多爐

27、連澆開始出坯的時間點：連鑄機多爐連澆開始出坯的時間點 minmin t t1 1：連鑄機多爐連澆終止出坯的時間點：連鑄機多爐連澆終止出坯的時間點 minminpushccFccSEtccSEt鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 在實際生產中，這種在實際生產中，這種“推力源推力源”的推力對于各種類型的加熱爐和不同類型的熱軋的推力對于各種類型的加熱爐和不同類型的熱軋機而言，更具體地表現(xiàn)為不同長度、不同單重、不同溫度或熱量的單個鑄坯上。機而言，更具體地表現(xiàn)為不同長度、不同單重、不同溫度或熱量的單個鑄坯上。23鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程下游段的鋼廠生產流程下游

28、段的“推力源推力源”與與“拉力源拉力源” 4）熱連軋機：）熱連軋機： 運行方式是一種連續(xù)運行方式是一種連續(xù)-間歇交替出現(xiàn)的運行方式。因此，間歇交替出現(xiàn)的運行方式。因此，熱連軋機希望盡可能長時間地有軋件通過，或是增加某一運熱連軋機希望盡可能長時間地有軋件通過，或是增加某一運行時間段里的軋件通過量。這樣，對于節(jié)能、增產乃至提高行時間段里的軋件通過量。這樣，對于節(jié)能、增產乃至提高成材率等都是有利的。熱連軋機要求盡量延長過鋼的時間，成材率等都是有利的。熱連軋機要求盡量延長過鋼的時間，甚至進一步要求通過各種手段延長軋件的長度等，這說明在甚至進一步要求通過各種手段延長軋件的長度等，這說明在鋼廠生產流程的下

29、游段里，鋼廠生產流程的下游段里，熱連軋機對其上游工序和裝置熱連軋機對其上游工序和裝置（連鑄機、鋼坯庫、保溫坑、加熱爐等）（連鑄機、鋼坯庫、保溫坑、加熱爐等）而言，是過程物質而言，是過程物質流的流的“拉力源拉力源”。 24其過程物質流的其過程物質流的“拉力拉力”源可以表示為：源可以表示為：式中：式中： 熱連軋工序對上游工序物質流的拉力，熱連軋工序對上游工序物質流的拉力，t/mint/min； S S成品軋件的截面積，成品軋件的截面積，m m2 2； 軋材的密度，軋材的密度，t/mt/m3 3; ; v vr r最后一架熱軋機的出口軋制速度，最后一架熱軋機的出口軋制速度，m/sm/s； 熱連軋機作

30、業(yè)時間域，熱連軋機作業(yè)時間域， (t(t1 1t t0 0) )，minmin； t t0 0軋件進入熱連軋機組的時間點，軋件進入熱連軋機組的時間點，minmin； t t1 1軋件離開熱連軋機組的時間點，軋件離開熱連軋機組的時間點，minmin。pullHRFHRSEtHRSEtdtdtpullHRF10ttHRSErtS60鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 25鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠生產流程中物質流連續(xù)運行的策略鋼廠生產流程中物質流連續(xù)運行的策略 從鋼廠生產流程上游、下游區(qū)段運行的從鋼廠生產流程上游、下游區(qū)段運行的“拉力拉力源源”、“推力源推力源”分

31、析得知：分析得知：高爐高爐在流程整體運行在流程整體運行中起著中起著“推力源推力源”的角色；的角色；連鑄機則有兩重性連鑄機則有兩重性即對上游區(qū)段扮演即對上游區(qū)段扮演“拉力源拉力源”的角色，對下游區(qū)段的角色，對下游區(qū)段則呈現(xiàn)則呈現(xiàn)“推力源推力源”的角色；而的角色；而熱連軋機熱連軋機組則呈現(xiàn)出組則呈現(xiàn)出在下游區(qū)段的在下游區(qū)段的“拉力源拉力源”角色。角色。26鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 高爐高爐原料場原料場焦化焦化燒結燒結推力推力噴煤噴煤鐵水預處理鐵水預處理轉爐轉爐二次冶金二次冶金連鑄連鑄加熱爐加熱爐熱軋機熱軋機拉力拉力推力推力拉力拉力推力推力拉力拉力推力推力拉力拉力緩沖力緩沖力注釋

32、：注釋： 鋼廠生產流程運行過程中的鋼廠生產流程運行過程中的“推力推力”“緩沖活套緩沖活套”“拉力拉力”解析圖解析圖27鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 1、高爐高爐-連鑄區(qū)段（或電爐連鑄區(qū)段（或電爐-連鑄區(qū)段）的連鑄區(qū)段）的運行調控策略和不同工序運行調控策略和不同工序/裝置的角色裝置的角色 轉爐：其功能幾經演進，現(xiàn)在已經演變?yōu)檗D爐：其功能幾經演進，現(xiàn)在已經演變?yōu)楦吒咝撎?、快速升溫、適度脫磷、適度消納廢鋼和產效脫碳、快速升溫、適度脫磷、適度消納廢鋼和產生二次能量生二次能量（轉爐煤氣、蒸汽）的冶金裝置。其合（轉爐煤氣、蒸汽）的冶金裝置。其合理噸位因熱軋產品而異理噸位因熱軋產品而異28

33、鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 鋼廠產品結構與轉爐噸位的合理鋼廠產品結構與轉爐噸位的合理( (優(yōu)化優(yōu)化) )關系關系1 1建筑用長材；建筑用長材；2 2優(yōu)質長材；優(yōu)質長材；3 3中厚板；中厚板；4 4薄板坯連鑄薄板坯連鑄- -連軋薄板；連軋薄板；5 5傳統(tǒng)熱軋薄板傳統(tǒng)熱軋薄板29鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 為了實現(xiàn)長時間的多爐連澆，轉爐必須協(xié)同相應的二次冶金為了實現(xiàn)長時間的多爐連澆，轉爐必須協(xié)同相應的二次冶金裝置，實現(xiàn)裝置，實現(xiàn)“定時、定溫、定品質定時、定溫、定品質”地向連鑄機供給鋼水。這樣，地向連鑄機供給鋼水。這樣，生產過程綜合優(yōu)化就要求盡可能按照生產過程綜合

34、優(yōu)化就要求盡可能按照轉爐轉爐-連鑄機一一對應的原連鑄機一一對應的原則則，并在此前提下遵循以下規(guī)則運行：，并在此前提下遵循以下規(guī)則運行： tBOFtCC tSMtBOFtCC 式中式中，tBOF轉爐冶煉周期時間，轉爐冶煉周期時間，min； tCC 連鑄澆鑄一爐鋼的周期時間，連鑄澆鑄一爐鋼的周期時間，min； tSM 二次冶金裝置處理的周期時間，二次冶金裝置處理的周期時間，min。30鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 電爐：現(xiàn)在主要是電爐：現(xiàn)在主要是快速熔化并處理含鐵原料快速熔化并處理含鐵原料（包括對兌入鐵水進行快速脫碳和脫磷）和（包括對兌入鐵水進行快速脫碳和脫磷）和快速升溫快速升溫，

35、并盡可能并盡可能回收排放廢氣的熱量回收排放廢氣的熱量。在現(xiàn)代電爐冶煉過程在現(xiàn)代電爐冶煉過程中是不存在還原期的中是不存在還原期的。現(xiàn)在電爐的合理噸位也隨著產?，F(xiàn)在電爐的合理噸位也隨著產品的不同而有合理范圍。品的不同而有合理范圍。 在現(xiàn)代電爐煉鋼廠內，電爐必須努力去適應相應在現(xiàn)代電爐煉鋼廠內，電爐必須努力去適應相應連鑄機多爐連澆，并且與二次冶金裝置協(xié)同運行，實連鑄機多爐連澆，并且與二次冶金裝置協(xié)同運行，實現(xiàn)現(xiàn)“定時、定溫、定品質定時、定溫、定品質”地向連鑄機提供鋼水。地向連鑄機提供鋼水。 31鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 在現(xiàn)代電爐流程中，在現(xiàn)代電爐流程中，電爐電爐-二次冶金二次冶

36、金-連鑄機一一對應是現(xiàn)代連鑄機一一對應是現(xiàn)代電爐流程優(yōu)化選擇的合理原則電爐流程優(yōu)化選擇的合理原則。因此，在電爐流程協(xié)同運行。因此，在電爐流程協(xié)同運行時，應該遵循：時，應該遵循： tEAFtCC tSMtEAFtCC 式中式中，tEAF電爐冶煉周期時間，電爐冶煉周期時間，min； tCC連鑄澆鑄一爐鋼的周期時間，連鑄澆鑄一爐鋼的周期時間，min； tSM二次冶金裝置處理的周期時間，二次冶金裝置處理的周期時間，min。 當電爐冶煉周期時間快于連鑄澆鑄周期時間時，當電爐冶煉周期時間快于連鑄澆鑄周期時間時，電爐電爐在生在生產流程中更加明顯地呈現(xiàn)出產流程中更加明顯地呈現(xiàn)出“推力源推力源”的角色，反過來要

37、求的角色，反過來要求連鑄機、二次冶金等工序相應協(xié)同地作出反應，加快運行節(jié)連鑄機、二次冶金等工序相應協(xié)同地作出反應，加快運行節(jié)奏以保持連續(xù)、協(xié)調運行作業(yè)。奏以保持連續(xù)、協(xié)調運行作業(yè)。32鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 二次冶金裝置：二次冶金工序二次冶金裝置：二次冶金工序(裝置裝置)的功能已的功能已經演進為：進一步經演進為：進一步提高冶金質量提高冶金質量（包括溫度、夾雜（包括溫度、夾雜物控制等），進一步物控制等），進一步降低煉鋼過程的能耗、物耗以降低煉鋼過程的能耗、物耗以降低制造成本降低制造成本，協(xié)調協(xié)調-緩沖煉鋼爐緩沖煉鋼爐連鑄機之間的連鑄機之間的生產物質流，促進多爐連澆生產物質流

38、，促進多爐連澆；因而二次冶金裝置一；因而二次冶金裝置一般都應列入生產流程般都應列入生產流程 “在線在線”運行。運行?！半x線離線”運運行的二次冶金裝置往往會引起投資成本、制造成本行的二次冶金裝置往往會引起投資成本、制造成本的提高。的提高。 33鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 在不同產品、不同生產流程中，不同二次冶金裝置的運行周在不同產品、不同生產流程中，不同二次冶金裝置的運行周期時間一般都應該遵循：期時間一般都應該遵循： tSM tBOFtCC 或或tSMtEAFtCC 至少應該保持至少應該保持tSMtEAFtCC。否則就易出現(xiàn)二次冶金裝置。否則就易出現(xiàn)二次冶金裝置“離線離線”的現(xiàn)

39、象或影響鑄機多爐連澆的現(xiàn)象或影響鑄機多爐連澆 。 總的來看，各類二次冶金裝置的功能和運行原則是為了總的來看，各類二次冶金裝置的功能和運行原則是為了“定定時、定溫、定品質時、定溫、定品質”地向連鑄機多爐連澆提供鋼水。因此，地向連鑄機多爐連澆提供鋼水。因此，二次二次冶金裝置在煉鋼生產過程還擔負著生產物質流的協(xié)調、緩沖功能冶金裝置在煉鋼生產過程還擔負著生產物質流的協(xié)調、緩沖功能。這種這種廣義廣義“活套活套”功能功能既體現(xiàn)在既體現(xiàn)在鋼液化學成分的準確度鋼液化學成分的準確度和和冶金純冶金純潔度潔度方面，也體現(xiàn)在方面，也體現(xiàn)在過程溫度過程溫度和和過程時間過程時間方面。方面。34鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生

40、產流程的運行策略 在煉鋼爐在煉鋼爐-二次冶金二次冶金-連鑄機之間進行多爐連澆的運行過程，實際上必連鑄機之間進行多爐連澆的運行過程，實際上必然要形成下列時間節(jié)奏的協(xié)同：然要形成下列時間節(jié)奏的協(xié)同： tBOF(EAF)=t1+t2+tSM+t3+t4+t5+t6+t7=tCC式中式中，t1:鋼包在煉鋼爐出鋼完畢后輸送到二次冶金裝置工位的時間間鋼包在煉鋼爐出鋼完畢后輸送到二次冶金裝置工位的時間間隔，隔，min； t2：鋼包到達二次冶金裝置工位到二次冶金裝置開始運行的時：鋼包到達二次冶金裝置工位到二次冶金裝置開始運行的時間間隔間間隔,min； t3：在二次冶金裝置處理結束后鋼包到達連鑄回轉臺的時間間：

41、在二次冶金裝置處理結束后鋼包到達連鑄回轉臺的時間間隔，隔，min； t4：鋼包在連鑄回轉臺邊上的等待時間，：鋼包在連鑄回轉臺邊上的等待時間，min； t5：連鑄回轉臺的回轉作業(yè)時間，：連鑄回轉臺的回轉作業(yè)時間，min； t6：連鑄回轉臺回轉結束到鋼包開澆的時間間隔，：連鑄回轉臺回轉結束到鋼包開澆的時間間隔，min； t7：鋼包中鋼水開始注入中間包到中間包充滿鋼水后開始澆注：鋼包中鋼水開始注入中間包到中間包充滿鋼水后開始澆注的時間間隔的時間間隔,min 35鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 2.2.連鑄連鑄- -熱軋區(qū)段的運行調控策略和不同工序（裝置）的角熱軋區(qū)段的運行調控策略和不同

42、工序（裝置）的角色色 旨在旨在實現(xiàn)過程能耗最低、過程庫存量最小、過程時間實現(xiàn)過程能耗最低、過程庫存量最小、過程時間最短、過程所占空間（包括平面距離）最小、金屬收得率最短、過程所占空間（包括平面距離）最小、金屬收得率最高最高等多目標優(yōu)化。等多目標優(yōu)化。 在凝固在凝固- -熱軋區(qū)段運行過程中，不同形式的熱軋區(qū)段運行過程中，不同形式的鋼坯加熱爐鋼坯加熱爐、鋼坯保溫爐鋼坯保溫爐、熱鑄坯坑熱鑄坯坑、中間坯加熱爐中間坯加熱爐以及以及熱卷箱熱卷箱等裝置，等裝置，都在不同程度上、不同技術參數(shù)上、不同功能上起著連鑄都在不同程度上、不同技術參數(shù)上、不同功能上起著連鑄機機- -熱軋機之間熱軋機之間 “緩沖緩沖- -

43、協(xié)調協(xié)調”的角色，它們的不同組合、的角色，它們的不同組合、不同匹配呈現(xiàn)為不同容量、不同功能的不同匹配呈現(xiàn)為不同容量、不同功能的“廣義活套工程廣義活套工程”。36鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 板坯連鑄板坯連鑄- -熱帶鋼軋機之間的鋼坯庫的合理庫熱帶鋼軋機之間的鋼坯庫的合理庫存量由基本庫存量存量由基本庫存量I IB B和流量波動庫存量和流量波動庫存量I IF F組成組成。 連鑄連鑄機機- -熱軋機之間的庫存熱軋機之間的庫存容容量量的計算的計算 I I= =I IB B+ +I IF F= =I IB B+ +I IF,DF,D+ +I IF,RF,R式中式中，I IF,D F,D

44、故障引起的流量波動庫存，故障引起的流量波動庫存，t； I IF,R F,R 檢修引起的流量波動庫存，檢修引起的流量波動庫存，t 。 為了便于對為了便于對連鑄連鑄機機- -熱軋機之間的熱軋機之間的銜接匹配方銜接匹配方式進行比較，引入式進行比較，引入“活套活套”容量指數(shù)容量指數(shù)I Ibubu來表征銜來表征銜接匹配方式接匹配方式運行過程運行過程的基本緩沖值。的基本緩沖值。37鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 “活套活套”容量指數(shù)容量指數(shù)I Ibubu的計算的計算 I Ibubu= =I Iacac/ /I Ih h式中式中，I Ibu bu “活套活套”容量指數(shù)容量指數(shù)，即，即庫存量庫存

45、量能夠維持能夠維持熱熱軋機軋機正常連續(xù)生產的小時數(shù)，正常連續(xù)生產的小時數(shù)，h；I Iac ac 連鑄連鑄機機- -熱軋機之間熱軋機之間的實際的實際庫存庫存容容量量，t； I Ih h 連鑄連鑄機機- -熱軋機熱軋機正常協(xié)調生產時的小時產量正常協(xié)調生產時的小時產量，t/h。 38鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 板坯連鑄板坯連鑄熱軋機之間的理論計算庫存容量、實際庫存容量和熱軋機之間的理論計算庫存容量、實際庫存容量和“活套活套”容量指數(shù)容量指數(shù)39 3. 3.關于鋼廠生產流程中某些工序（裝置）關于鋼廠生產流程中某些工序（裝置）的的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”能力能力 在生產流程中，鐵水預

46、處理、二次冶金、在生產流程中，鐵水預處理、二次冶金、加熱爐乃至轉爐也在某種意義上起著加熱爐乃至轉爐也在某種意義上起著“緩沖緩沖- -協(xié)協(xié)調調”的作用，也就是維持的作用，也就是維持“分流量相等分流量相等”的的“活套活套”功能。然而，這些工序（裝置）在緩功能。然而，這些工序（裝置）在緩沖沖- -協(xié)調方面的功能是更為廣義的。協(xié)調方面的功能是更為廣義的。 鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 40 其中：其中：“緩沖緩沖”功能，往往是體現(xiàn)在功能，往往是體現(xiàn)在“量量”的方面，例如單位時間的物質流通量，單位時的方面，例如單位時間的物質流通量，單位時間內傳輸?shù)臒崃?、單位時間的溫度升降等。而間內傳輸?shù)?/p>

47、熱量、單位時間的溫度升降等。而“協(xié)調協(xié)調”功能則往往是體現(xiàn)在功能則往往是體現(xiàn)在“質質”的變化方的變化方面，例如化學組分變化方面的工序性安排，形面，例如化學組分變化方面的工序性安排，形變控制方面的工序性安排，組織、性能控制方變控制方面的工序性安排，組織、性能控制方面的工序性安排等。面的工序性安排等。 鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 41 為了使煉鋼廠區(qū)段內的過程物質流實現(xiàn)連續(xù)化為了使煉鋼廠區(qū)段內的過程物質流實現(xiàn)連續(xù)化長時間多爐連澆，應符合以下條件：長時間多爐連澆，應符合以下條件： t tSMSMttBOFBOFttCCCC也就是：也就是： Q QCCCCQQBOFBOFQQSMSM

48、式中式中 Q QCCCC連鑄機有效運行時，單位時間的物質流通連鑄機有效運行時，單位時間的物質流通量，量， t/mint/min； Q QBOFBOF轉爐冶煉周期內，單位時間的物質流通量，轉爐冶煉周期內，單位時間的物質流通量， t/mint/min； Q QSMSM二次冶金裝置處理周期內，單位時間的物質二次冶金裝置處理周期內，單位時間的物質流通量，流通量，t/mint/min。 以二次冶金裝置的以二次冶金裝置的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”能力為例：能力為例：鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 42 這樣，二次冶金裝置對連鑄機而言的這樣，二次冶金裝置對連鑄機而言的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”

49、能力為：能力為： Q QSMSMQ Qcccc 式中式中 C C 一爐鋼水的重量，一爐鋼水的重量，t t； 二次冶金裝置開始處理的時間，二次冶金裝置開始處理的時間，minmin； 二次冶金裝置結束處理的時間，二次冶金裝置結束處理的時間，minmin； 連鑄機開始運行的時間，連鑄機開始運行的時間，minmin； 連鑄機結束運行的時間，連鑄機結束運行的時間，minmin。 SMSSMettCccSccettCSMStSMetccStccet鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 43 由此可以看到，某一裝置的由此可以看到，某一裝置的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”能力能力在這里既可以體現(xiàn)為時間（在

50、這里既可以體現(xiàn)為時間（minmin），也可以體現(xiàn)為單），也可以體現(xiàn)為單位時間的物質（金屬）流通量（位時間的物質（金屬）流通量（t/mint/min）。）。 同理，二次冶金裝置對轉爐而言的同理，二次冶金裝置對轉爐而言的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”能力為：能力為： Q QSMSMQ QBOFBOF 式中式中 轉爐冶煉開始的時間，轉爐冶煉開始的時間，minmin； 轉爐冶煉結束的時間，轉爐冶煉結束的時間，minmin。 SMSSMettCBOFSBOFettCBOFSt鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 44BOFet 也可以用類似的方法來計算不同類型鐵水也可以用類似的方法來計算不同類型鐵水

51、預處理工序分別對高爐煉鐵過程、轉爐煉鋼過預處理工序分別對高爐煉鐵過程、轉爐煉鋼過程的程的“緩沖緩沖- -協(xié)調協(xié)調”能力；計算不同類型加熱能力；計算不同類型加熱爐等分別對連鑄機、熱連軋機運行過程的爐等分別對連鑄機、熱連軋機運行過程的“緩緩沖沖- -協(xié)調協(xié)調”能力。能力。 鋼廠生產流程的運行策略鋼廠生產流程的運行策略 45鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 所謂所謂“界面技術界面技術”是相對于鋼鐵生產流程中煉鐵、是相對于鋼鐵生產流程中煉鐵、煉鋼、鑄錠、初軋（開坯）、熱軋等原有主體工序技煉鋼、鑄錠、初軋（開坯）、熱軋等原有主體工序技術而言的，術而言的，“界面技術界面技術”是指這些主體工

52、序之間的銜是指這些主體工序之間的銜接接- -匹配、協(xié)調匹配、協(xié)調- -緩沖技術及相應的裝置（裝備緩沖技術及相應的裝置（裝備）。應）。應該說，該說，“界面技術界面技術”不僅包括不僅包括相應的工藝、裝置相應的工藝、裝置，而，而且還包括且還包括時時- -空配置空配置、數(shù)量數(shù)量（容量）（容量）匹配等一系列的匹配等一系列的工程技術工程技術。46鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 工程科學的角度看：工程科學的角度看：“界面技術界面技術”體現(xiàn)在體現(xiàn)在物質、能量、時間等基本參數(shù)的銜接、匹配、物質、能量、時間等基本參數(shù)的銜接、匹配、協(xié)調手段等方面。協(xié)調手段等方面。 不同類型的不同類型的“界面技術界

53、面技術”：高爐：高爐- -轉爐、轉轉爐、轉爐（電爐）爐（電爐）- -連鑄、連鑄連鑄、連鑄- -熱連軋之間熱連軋之間等。等。47鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 高爐高爐- -轉爐區(qū)段的轉爐區(qū)段的“界面技術界面技術” 高爐高爐- -轉爐流程，由于其有效容積（或公稱容量）轉爐流程，由于其有效容積（或公稱容量）不同，大體可分為大高爐不同，大體可分為大高爐- -大轉爐流程（用于生產平大轉爐流程（用于生產平材）和小高爐材）和小高爐- -小轉爐流程（主要用于生產長材）。小轉爐流程（主要用于生產長材）。不同類型產品生產流程不同，煉鐵不同類型產品生產流程不同，煉鐵- -煉鋼之間界面技煉鋼之間界

54、面技術形式也各有差異，構成了高爐術形式也各有差異，構成了高爐- -轉爐流程轉爐流程“界面技界面技術術”的多樣性。的多樣性。 481中、小高爐鐵水經由受鐵罐中、小高爐鐵水經由受鐵罐混鐵爐混鐵爐兌鐵包后兌入中小轉爐兌鐵包后兌入中小轉爐 的過程示意圖的過程示意圖 T鐵水溫度的升降鐵水溫度的升降()； 鐵水輸送、儲存、轉兌等過程的時間鐵水輸送、儲存、轉兌等過程的時間(min)； E外加能源外加能源(GJ) 鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 492 中、小高爐鐵水經由受鐵罐兌入中小轉爐的不同過程示意圖中、小高爐鐵水經由受鐵罐兌入中小轉爐的不同過程示意圖T鐵水溫度的降低鐵水溫度的降低()；

55、 鐵水輸送、儲存、轉兌等過程的時間鐵水輸送、儲存、轉兌等過程的時間(min)鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 503 中、小高爐中、小高爐中、小轉爐間經過鐵水脫硫處理的過程示意圖中、小轉爐間經過鐵水脫硫處理的過程示意圖TT鐵水溫度降低鐵水溫度降低()()；鐵水輸送、儲存、預處理、轉兌等過程的時間鐵水輸送、儲存、預處理、轉兌等過程的時間(min)(min)鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 514大高爐大高爐大轉爐間鐵水經魚雷罐車轉運過程的示意圖大轉爐間鐵水經魚雷罐車轉運過程的示意圖TT鐵水溫度降低鐵水溫度降低()()； 鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間

56、（鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間（minmin）鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 525圖圖1111大高爐大高爐- -大轉爐間鐵水在魚雷罐內進行大轉爐間鐵水在魚雷罐內進行“三脫三脫”處理的轉運過程示意圖處理的轉運過程示意圖TT鐵水溫度降低鐵水溫度降低()()； 鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間(min)(min)鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 536大高爐大高爐大轉爐之間鐵水分步大轉爐之間鐵水分步 “三脫三脫”處理的轉運過程示意圖處理的轉運過程示意圖TT鐵水溫度降低鐵水溫度降低()()； 鐵

57、水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間(min)(min)鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 547大高爐大高爐大轉爐之間不經魚雷罐車的分步、分工序鐵水大轉爐之間不經魚雷罐車的分步、分工序鐵水“三脫三脫”處理轉運過程處理轉運過程示意圖示意圖TT鐵水溫度降低鐵水溫度降低()()； 鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間(min)(min) 鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 55 大高爐大高爐大轉爐之間不經魚雷罐車快捷的鐵水分步、大轉爐之間不經魚雷罐車快捷的鐵水分步、分工

58、序分工序“三脫三脫”處理轉運過程示意圖處理轉運過程示意圖TT鐵水溫度的降低鐵水溫度的降低()()； 鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時鐵水輸送、儲存、預處理、扒渣、轉兌等過程時間間(min)(min)8鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 56 在討論了上述高爐在討論了上述高爐-轉爐區(qū)段內不同的界面連結轉爐區(qū)段內不同的界面連結過程后，必然會考慮到過程后，必然會考慮到高爐高爐(出鐵量出鐵量)受鐵罐受鐵罐（包括魚雷罐車）（包括魚雷罐車）-鐵水預處理裝置鐵水預處理裝置-兌鐵包兌鐵包-轉爐轉爐之間之間容量對應關系的重要性容量對應關系的重要性；也一定會聯(lián)想起；也一定會聯(lián)想起輸送輸送鐵

59、路能力鐵路能力和和平面布置圖平面布置圖在高爐在高爐-轉爐界面連結、匹轉爐界面連結、匹配中的重要性等。這些因素會影響到高爐配中的重要性等。這些因素會影響到高爐-轉爐之轉爐之間運行的優(yōu)化。間運行的優(yōu)化。 鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 57鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 58鋼廠生產流程的鋼廠生產流程的“界面技術界面技術” 在一定的布置方式下，高爐座數(shù)越多，由高爐向煉鋼工序運送鐵水時占在一定的布置方式下，高爐座數(shù)越多，由高爐向煉鋼工序運送鐵水時占用鐵路的時間越多，從理論上講，用鐵路的時間越多，從理論上講，鐵路占用率不應超過鐵路占用率不應超過6060，高爐的最佳座

60、，高爐的最佳座數(shù)與鐵路的占用率存在一定的函數(shù)關系數(shù)與鐵路的占用率存在一定的函數(shù)關系。以寶鋼現(xiàn)有的高爐布置方式為例，假設：以寶鋼現(xiàn)有的高爐布置方式為例，假設：l l 鐵路走行線為復線，單方向運行，運距鐵路走行線為復線，單方向運行，運距1000m1000m，走行范圍內的道岔均集，走行范圍內的道岔均集中控制；中控制；l l 重車車速重車車速10km/h10km/h，空車車速，空車車速15km/h15km/h；l l 單機作業(yè)次數(shù)按車列的單機作業(yè)次數(shù)按車列的5050計算計算l l 瓶頸區(qū)段瓶頸區(qū)段A AB B的通過車次為：的通過車次為：1)1) 所有高爐的鐵水重車均通過此段；所有高爐的鐵水重車均通過此