在真空铸锭优化方面冶金工程流程学的应用探析

杨波　唐永明　刘涵　汪朝阳　刘晓艳

摘 要：目前，产品结构专业化是钢厂未来发展的主要方向，而在钢厂发展的同时还要不断重视自身规模扩大带来的影响，要关注流程功能的综合集成等问题。冶金工程流程学作为一门新兴的冶金学学科，其主要的研究对象是制造流程的结构、功能本质等。因此，重点探析了在真空铸锭优化方面冶金工程流程学的应用。

关键词：真空铸锭；冶金工程；流程学；钢铁制造

中图分类号：TF769.4 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）22-0024-01

钢铁制造的主要流程有许多，它还包含各种不同的功能工序、装置等，由此构成整体的流程系统。从根本上说，钢铁制造流程性能结构的基础是物质状态的转变，它还包含对物质性能的控制等。其中，钢铁制造中冶金学能够有效分解钢铁的制造流程。这样不仅能够从科学方面为钢铁行业的发展提供帮助，还能够在经济方面最大限度地帮助企业。

1 冶金工程流程学概述

优化解析冶金工程流程学主要包括以下三方面：①有效地选择、分配和协调工程中的各道工序，保证装置的优化使用，这样就能够有效建立工序中功能的集合；②有效地选择、分配和协调工程中的各道工序，使其相互之间能够协调发展，进而协调优化工序关系集合；③在保证了工序功能集合和工序关系集优化的基础上，需要重新组合工序流程，使其能够形成新的工序流程，简单的说，就是要实现流程系统中工序的组成。

2 真空室——锭型匹配分析

真空室的主要功能是保证重机厂在“炼钢—锻造”过程中起到一定的缓冲作用，并通过上游炼钢钢水吸收，为后来下游钢锭的锻炼提供钢水，这对于“炼钢—锻造”整个流程来说有非常重要的意义。

2.1 存在的问题

在现代钢锭的生产过程中，实际的钢锭锭型浇注与真空室匹配并没有相对严格的关系。通常情况下，真空室浇注锭型的范围非常广泛，会导致相关问题的出现：①在同一个真空室，浇注锭型吨位不同的锭型，会对天车的调度运行等造成直接的影响。当运用不同的真空室生产不同吨位的锭型时，往往会因为真空室生产条件的不同，使生产出来的同一种锭型的钢锭质量不相同，使其不能保证钢锭的整体质量。例如，在9#真空室中生产600 t钢锭。2010-01—2011-07，9#真空室中生产的钢锭锭型范围从60 t到725 t不等。这就表明，在实际的真空室中生产真空钢锭锭型，其所产生的影响范围非常广，不能有效控制天车的调度和产品的整体质量等。②在真空浇注钢锭前，为了保证钢液不会浇到冒口以外的地方，先要对泵做一定的垫铺，当钢锭模被垫到一定高度时，就能保证钢液的浇注过程顺利完成。在实际钢液浇注的过程中，因为真空室需要浇注锭型波动比较大的钢锭，这就会对真空室的垫泵产生一定的影响，所以，在此过程中，需要频繁使用天车，不断增加真空室的实际使用时间，进而降低生产效率，提高整体生产成本。

2.2 优化思路

在冶金工程流程学中，将流程中变化范围比较小的工序称为“刚性组元”，而在流程学中进行一定变化和调节的工程被称之为“柔性组元”。因为在实际的生产过程中，真空室浇注锭型的范围波动非常大，多属于“柔性组元”。简单的说，优化思路要保证能够固定真空室浇注锭型的范围，保证锭型与真空室具有相对应的关系，这样就能够使其成为“刚性组元”，而所保留的余下一些真空室浇筑锭型可以产生适当的变化，这样就能够成为“柔性组元”。优化思路就是保证在实际生产过程中，“刚性组元”与“柔性组元”能够有效呼应，能够有效完成钢水浇筑的工作。

2.3 真空室——锭型匹配

当匹配在真空室浇注的锭型时，需要根据每个真空室所浇注锭型的分布情况完成相关工作。通常情况下，需要满足以下条件：①要保证真空室的参数能够与相应的锭型相匹配；②有效布置车间的目的是为了方便车间内的运输；③在生产前，需要认真检查相关部件，以保证真空室的生产能力能够达到预期的要求。

对真空室来说，可以有效划分12个真空室，主要将其分为“浇注锭型固定室”和“浇注锭型可变室”两种。其中，“浇注锭型固定室”主要是作为“刚性组元”，而“浇注锭型可变室”则主要是作为“柔性组元”。

3 结束语

综上所述，本文将冶金工程流程学的思想引入重机厂“炼钢—锻造”的工序匹配中，分析了在“炼钢—锻造”工序中各个设备的作用和匹配关系，在此基础上提出了真空室—锭型的优化匹配方案。此方案可以减少天车的使用频率，减少真空室垫泵的操作，降低生产成本，提高生产效率。

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〔编辑：白洁〕