TS21钢生产中采用优选法确定最佳吹氧量

张志刚，苗振华，张玉国，曹爱青，马守军

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东莱芜 271100）

TS21钢生产中采用优选法确定最佳吹氧量

张志刚，苗振华，张玉国，曹爱青，马守军

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东莱芜 271100）

泰钢在冶炼不锈钢TS21钢的生产工艺过程中，为提高碳含量的达标率，采用优选法对影响因素吹氧量进行了选取，最终确定1 750 m3为最佳吹氧量。经过跟踪验证，结果表明，碳含量达标率提高到了95%，年节约成本202.6万元。

TS21钢；优选法；碳含量；吹氧量；达标率

1 前言

泰钢在200系不锈钢TS21钢种冶炼过程中，碳含量必须保证在0.12%以下才能确保后续产品的质量稳定性。碳含量达标率的高低也直接影响着生产成本的降低。从生产数据得知，泰钢生产TS21钢的碳含量达标率在85%以下，不能更好地满足生产要求，生产成本较高，因此提高碳含量的达标率是当前急需解决的问题。

吹氧量是影响碳含量是否符合要求的直接因素。鉴于泰钢生产实际，采用优选法确定最佳吹氧量，以提高碳含量的达标率。优选法作为质量改进工具之一，是寻找最佳配方、最佳工艺条件、最优工艺参数等解决质量问题的一种有效方法，它是以数学原理为指导，合理安排试验，以尽可能少的试验次数尽快找到生产、服务和科学试验中最优方案的科学方法。通过运用简单的计算或对分的方法，实现以较少的试验次数，找到最适宜的生产、试验条件，取得最优的效果，在质量改进工作中发挥着事半功倍的作用。该方法需要根据实际情况进行择优选择，直到找到最佳的结合点为目标。

2 优选法的实际应用

在泰钢改进不锈钢的生产工艺中，针对提高TS21钢种碳含量达标率，使用优选法确定最佳吹氧量。首先，明确试验目的，即针对TS21钢种碳含量达标率这一项目进行试验；通过人、机、料、法、环等各方面的分析，找出了影响TS21钢种碳含量达标率的主要影响因素为吹氧量。试验方法，再次制定出了明确的指标，反复进行了试验测试、比较，找出了实现试验的目标。最后，对试验结果进行了验证分析，以最少的试验次数找到了最佳的优化方案，大大提高了解决实际问题的能力。

试验项目为确定最佳吹氧量，试验范围为按照工艺要求：碳含量2.0%～3.0%，吹氧量1 000～3 000 m3。试验方法采用优选法中的对分法计算出吹氧量，每次进行试验5次，并查看碳含量达标率在85%～95%时的吹氧量，即为最佳吹氧量；指标确定为TS21碳含量达标率≥85%，试验目的是为了找出碳含量达标率最高时的吹氧量；通过验证分析，根据试验结果选出吹氧量，验证了碳含量的达标率。

根据TS21钢种的生产工艺规程要求，运用对分法在吹氧量上下限中间取值X1～X4，分别取1 500、1 750、2 000、2 500 m3。确定了5组试验号，对不同的吹氧数值分别进行了4次生产试验。利用对分法，计算求出了碳含量达标率结果的试验数据，如表1所示。

表1 不同吹氧量所对应的碳含量达标率

当吹氧量在2 000 m3时，碳含量的达标率平均为76.1%，不满足工艺要求，所以在1 000～2 000 m3，2 000～3 000 m3中重新选取新的试验点；当吹氧量在1 500 m3时，碳含量达标率平均为78.6%，不满足工艺要求，在1 500～2 000 m3中间重新选取新的试验点；当吹氧量在2 500 m3时，碳含量达标率平均为51.8%，不满足工艺要求，吹氧量过大，去掉2 000 ～3 000 m3的试验；当吹氧量在1 750 m3时，碳含量达标率平均为88.2%，能够满足工艺要求。对试验得出的最佳吹氧量1 750 m3并进行跟踪验证，达标率结果如表2所示。

由表2试验数可以看出，碳含量达标率平均为88%。跟踪结果证明，吹氧量为1 750 m3的试验结果符合工艺要求，最终确定出了最佳吹氧量为1 750 m3，找到了最佳的工艺优化方案，提高了工作效率。

表2 2016年11月最佳吹氧量跟踪验证结果

3 结语

通过优选法在提高TS21钢种碳含量达标率中的实际运用，进一步提高了对优选法的深入理解及应用，提高分析问题、解决问题的能力，为更好地在实际工作中科学、系统地解决难题提供了有力支撑；经统计分析，碳含量达标率提高到了95%以上，为后续生产提供了有力保障，对今后各项生产过程关键参数控制提供了有力参考。优选法的应用为企业统筹规划生产，提高成材率，降低成本，提高经济效益方面发挥了不可替代的作用，经过测算，年可节约成本202.6万元。

Determination of Optimal Oxygen Content in TS21 Steel Production by Optimization Method

ZHANG Zhigang,Miao Zhenhua,ZHANG Yuguo,CAO Aiqing,MA Shoujun
（Shandong Taishan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Laiwu 271100,China）

In the production process of stainless steel smelting Taishan steel TS21 steel,carbon content in order to improve the compliance rate,the influence factors of blowing oxygen was selected by optimization method,the final 1 750 m3was the best oxygen blowing.After tracking verification,the results show that the carbon content compliance rate increased to 95%,the annual economic benefits of 2 026 thousand Yuan.

TS21 steel;optimization method;carbon content;oxygen blowing;compliance rate

TG142.41

B

1004-4620（2017）02-0070-02

2017-03-01

张志刚，男，1974年生，1999年毕业于山东科技大学冶金专业。现为山东泰山钢铁集团有限公司品质保障部质量管理科工程师，从事质量管理工作。