转炉炼钢连铸精益生产实践
随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。
为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并
通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。
1工艺装备
莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。
炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。
炼钢厂主要工艺袈裔
主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。
2工艺流程
莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。
圈1嫌钢连铸生产流祁
3炼钢-连铸过程协同优化研究
针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品
质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。
3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型
按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建
立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。
1）炼钢生产时刻表运行系统
以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产
时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。
2）专线化生产组织模型
根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。
3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统
依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。
根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。
通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时
动态识别，实现铸坯质量跟踪和综合判定。
3.3以点检标准化为基础，建立设备点检定修系统
以“设备全寿命周期管理、实时状态检测、标准化点检”为主线，建立了点检定修综合管理系统，做到设备寿命周期内：费用可控、精度达标、运行稳定。
解决了点检流程问题，点检标准问题，设备寿命周期问题，管理手段缺失等问题。
1）点检管理
以点检标准为基础，使用点检仪、IC 卡等智能手段，使点检工作标准化、数字化、精细化。
2）备件管理通过实施设备点检定修与状态维护综合管理系统，实现数字化、智能化备件管控模式。
3.4以四个标准化为抓手，建立安全量化监督检查系统以管理标准化、操作标准化、现场标准化、检查标准化为抓手，依据标准检查、现场打点记录、信息自动统计、隐患闭环管理模式，实现了岗位职工班班查，车间领导天天查，安全人员专业查，专家小组定期查的管理模式。
3.5以实时动态监控为目标，建立成本精细管控体系
以分钢种、分规格的标准成本的建立为主线，以小ERP 为工具，统揽全厂钢铁料、合金、耐材、机物料、能源等消耗，做到成本管控的精细化。
4 炼钢-连铸关键工艺精准控制炼钢-连铸过程工艺控制点多，冶炼过程涉及铁水预处理、转炉过程及终点控制、精炼过程及终点精准控制、连铸过程稳态浇注及铸坯质量控制等诸多环节。
炼钢厂通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式。
4.1 原材料精准控制在目前的铁水预处理工艺条件下，进行全量铁水预处理产生的脱硫渣量非常大，增加了铁损。
因此，在满足生产需求的前提下，实行分级处理，可最大限度地减少铁损。
1）根据铁水硫含量和钢种要求对铁水进行分级，对不同条件的铁水采取不同的处理方法。
2）为减少扒渣时铁损，以一键式脱硫、铁水分级预处理、废钢分类控制、原材料质量控制等为基础，形成智能、简约、高效的原料精准控制平台。
一键脱硫比例达90%，入转炉铁水成分合格率达98%，温度合格率达90%，装准率达98%，信息准确率达99%。
4.2转炉炼钢精准控制
1）少渣冶炼
少渣冶炼的限制环节主要在于钢液中磷含量的去除。
生产过程中主要从脱磷反应的热力学和动力学条件入手，研究优化冶炼过程枪位、供氧强度和温度，达到少渣高效冶炼的目的，以智能炼钢模型为基础实现少渣冶炼。
2）碳氧积精准控制为进一步降低转炉终点钢水中氧含量，打破吹炼终点原有的碳氧平衡，促
进碳氧进一步发生反应，采用终点静止脱碳工艺。
主要措施是在转炉吹炼终了提枪后，等待
2min，等待时间内利用底吹强搅的动力学条件，将钢中的碳、氧含量降低，从而达到优化转炉冶炼指标的目的。
以少渣冶炼、智能炼钢、碳氧积等精准控制为基础，实现转炉过程稳定高效控制，形成精准、低耗、稳定的转炉冶炼平台。
自动炼钢比例达90%，终点碳、温双命中率达85%，碳氧积达到0.0023。
4.3精炼终点精准控制
1）根据冶炼钢种，制定硅镇静钢、铝镇静钢、铝硅镇静钢、LF-RH 双联等炉渣标准，通过各钢种炉渣成分要求，制定相应的造渣模型。
2）根据热量平衡原理，采用人工神经元网络和专家系统相结合的温度动态预报方法，给出准确的钢水温度预报值。
结合钢水预报系统给出的钢水温度预报值，构建自动通电升温控制模型、温度补偿控制模型。
3）通过对精炼炉初样成分及结合目标成分，通过计算机模块，准确计算出各合金配加量，达到精炼终点成分的准确控制。
4）根据冶炼过程中各阶段底吹氩气体压力、流量、搅拌时间及各冶金功能的不同，制定相应的智能吹氩模型。
以自动造渣模型、温度预报、温度补偿、智能吹氩模型为基础，形成合理、洁净的二次冶金平台。
精炼成分均质化合格率达98%，管线钢4 类夹杂总和2.0级，全氧含量20ppm。
4.4连铸过程精准控制
以“三恒一低”（恒液面、恒拉速、恒温度、低过热度）、无氧化浇注、铸坯质量在线监测、设备精度在线监测为基础，形成精细、稳定的无缺陷连铸平台。
铸坯质量合格率达99.92%，过程增氮小于3ppm。
5 精益生产实施效果及展望
莱钢炼钢厂通过实施炼钢- 连铸过程组织协同优化以及关键工艺精准控制，在产品质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果。
炼钢系统流程优化是一项复杂的系统工程。
今后，将继续对工艺流、时间流、物质流、信息流进行深入研究，进而使各项工作有序、协同、高效的有机整合，形成更高层次的炼钢-连铸精益生产技术，使炼钢-连铸系统流程优化不断向前推进。