在真空鑄錠優(yōu)化方面冶金工程流程學(xué)的應(yīng)用探析

楊波　唐永明　劉涵　汪朝陽　劉曉艷

摘 要：目前，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)專業(yè)化是鋼廠未來發(fā)展的主要方向，而在鋼廠發(fā)展的同時(shí)還要不斷重視自身規(guī)模擴(kuò)大帶來的影響，要關(guān)注流程功能的綜合集成等問題。冶金工程流程學(xué)作為一門新興的冶金學(xué)學(xué)科，其主要的研究對象是制造流程的結(jié)構(gòu)、功能本質(zhì)等。因此，重點(diǎn)探析了在真空鑄錠優(yōu)化方面冶金工程流程學(xué)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：真空鑄錠；冶金工程；流程學(xué)；鋼鐵制造

中圖分類號：TF769.4 文獻(xiàn)標(biāo)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(gòu)成整體的流程系統(tǒng)。從根本上說，鋼鐵制造流程性能結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是物質(zhì)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，它還包含對物質(zhì)性能的控制等。其中，鋼鐵制造中冶金學(xué)能夠有效分解鋼鐵的制造流程。這樣不僅能夠從科學(xué)方面為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供幫助，還能夠在經(jīng)濟(jì)方面最大限度地幫助企業(yè)。

1 冶金工程流程學(xué)概述

優(yōu)化解析冶金工程流程學(xué)主要包括以下三方面：①有效地選擇、分配和協(xié)調(diào)工程中的各道工序，保證裝置的優(yōu)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(xié)調(diào)工程中的各道工序，使其相互之間能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)而協(xié)調(diào)優(yōu)化工序關(guān)系集合；③在保證了工序功能集合和工序關(guān)系集優(yōu)化的基礎(chǔ)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(shí)現(xiàn)流程系統(tǒng)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(jī)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(gè)流程來說有非常重要的意義。

2.1 存在的問題

在現(xiàn)代鋼錠的生產(chǎn)過程中，實(shí)際的鋼錠錠型澆注與真空室匹配并沒有相對嚴(yán)格的關(guān)系。通常情況下，真空室澆注錠型的范圍非常廣泛，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)問題的出現(xiàn)：①在同一個(gè)真空室，澆注錠型噸位不同的錠型，會(huì)對天車的調(diào)度運(yùn)行等造成直接的影響。當(dāng)運(yùn)用不同的真空室生產(chǎn)不同噸位的錠型時(shí)，往往會(huì)因?yàn)檎婵帐疑a(chǎn)條件的不同，使生產(chǎn)出來的同一種錠型的鋼錠質(zhì)量不相同，使其不能保證鋼錠的整體質(zhì)量。例如，在9#真空室中生產(chǎn)600 t鋼錠。2010-01—2011-07，9#真空室中生產(chǎn)的鋼錠錠型范圍從60 t到725 t不等。這就表明，在實(shí)際的真空室中生產(chǎn)真空鋼錠錠型，其所產(chǎn)生的影響范圍非常廣，不能有效控制天車的調(diào)度和產(chǎn)品的整體質(zhì)量等。②在真空澆注鋼錠前，為了保證鋼液不會(huì)澆到冒口以外的地方，先要對泵做一定的墊鋪，當(dāng)鋼錠模被墊到一定高度時(shí)，就能保證鋼液的澆注過程順利完成。在實(shí)際鋼液澆注的過程中，因?yàn)檎婵帐倚枰獫沧㈠V型波動(dòng)比較大的鋼錠，這就會(huì)對真空室的墊泵產(chǎn)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(shí)際使用時(shí)間，進(jìn)而降低生產(chǎn)效率，提高整體生產(chǎn)成本。

2.2 優(yōu)化思路

在冶金工程流程學(xué)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(xué)中進(jìn)行一定變化和調(diào)節(jié)的工程被稱之為“柔性組元”。因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)過程中，真空室澆注錠型的范圍波動(dòng)非常大，多屬于“柔性組元”。簡單的說，優(yōu)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(yīng)的關(guān)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(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖兓?，這樣就能夠成為“柔性組元”。優(yōu)化思路就是保證在實(shí)際生產(chǎn)過程中，“剛性組元”與“柔性組元”能夠有效呼應(yīng)，能夠有效完成鋼水澆筑的工作。

2.3 真空室——錠型匹配

當(dāng)匹配在真空室澆注的錠型時(shí)，需要根據(jù)每個(gè)真空室所澆注錠型的分布情況完成相關(guān)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(shù)能夠與相應(yīng)的錠型相匹配；②有效布置車間的目的是為了方便車間內(nèi)的運(yùn)輸；③在生產(chǎn)前，需要認(rèn)真檢查相關(guān)部件，以保證真空室的生產(chǎn)能力能夠達(dá)到預(yù)期的要求。

對真空室來說，可以有效劃分12個(gè)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(jié)束語

綜上所述，本文將冶金工程流程學(xué)的思想引入重機(jī)廠“煉鋼—鍛造”的工序匹配中，分析了在“煉鋼—鍛造”工序中各個(gè)設(shè)備的作用和匹配關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了真空室—錠型的優(yōu)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(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

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〔編輯：白潔〕