钢轧一体化生产暨热送热装调研报告

钢轧一体化生产暨热送热装调研报告钢轧一体化生产暨热送热装调研报告 在钢铁生产流程中，炼钢、连铸、热轧都是不可缺少的三大关键 工序。它们之间呈现顺序加工关系， 不仅存在物流平衡和资源平衡问 题，而且由于高温作业，还存在着能量平衡和时间平衡问题。钢水要 保质保量并按一定节奏送交连铸工序， 以实现更多炉次的连连铸；连 铸高温坯的运送要与热轧的轧制计划有机结合， 争取更高的装炉温度 和热装比。这就要求将这三道工序视为一个整体，实现一体化管理， 做到前后工序计划同步化， 物流运行准时化， 充分利用高温坯的潜热， 取消或减少再加热过程，降低能耗，减少烧损，缩短生产周期，减少 在制品库存，增加企业效益和市场竞争力。 一、一、 钢轧一体化生产组织的基本内容钢轧一体化生产组织的基本内容 1 1、钢轧一体化生产组织的涵义、钢轧一体化生产组织的涵义 所谓钢轧一体化生产组织，就是基于热送热装生产工艺的发展， 把炼钢和轧制两大生产环节综合考虑，优化设定热轧带钢生产的模 式，最终目的是实现企业效益最大化。与传统的生产方式相比，一体 化生产方式统一计划，统一调度，统一制定“列车时刻表”，使物流 连续高效运作，缩短了生产流程，降低了能源消耗，减少了库存，提 高了产品质量和成材率。日本的Kawasaki钢铁公司采用一体化生产 方式之后，板坯在炉的加热时间大大缩短，能耗大大降低；日本的 Kobe钢厂采用一体化生产方式之后，板坯库存减少了10,000吨。因 而，一体化生产方式已经成为全世界钢铁企业的发展趋势。 2 2、钢轧生产工序的连接方式、钢轧生产工序的连接方式 就炼钢与连铸工序的衔接问题，其核心是如何提高连连铸的炉 1 数。由于连铸对钢水的成分、温度和到达时间有着严格的要求，因此 局部的一体化管理早就引起人们的重视， 各钢铁公司将炼钢车间与连 铸车间放在同一厂内， 就从生产指挥和过程控制上为一体化管理创造 了良好的条件。而连铸与热轧工序之间的连接问题， 除包括物流的衔 接外，还包括温度的衔接问题，一般有如下四种形式（见图1）： 图图 1 1：连铸与热轧工序间的四种连接方式：连铸与热轧工序间的四种连接方式 （1）CC-CCR，连铸-冷坯装炉轧制，简称冷装。连铸坯因种种原 因无法在高温情况下送入热轧加热炉， 只好送到板坯库堆放，根据轧 制计划的需要，一定时间后再由库中吊至炉前辊道，装炉加热。装炉 温度低于 400℃的板坯均属此种方式。 有些产品根据工艺要求只能放 冷后再装炉也属于此种方式。 （2） CC-HCR， 连铸-热坯装炉轧制， 装炉温度一般为 400～700℃， 可称温装或热装。 当连铸生产计划与热轧轧制计划的衔接上存在一段 时间差时，高温连铸坯也无法直接装入加热炉。为了减少热能损失， 可以将热坯放到保温坑中存放一段时间， 需要时再吊出装炉，这样即 使热能得到保存，又在时间上得以缓冲。 （3）CC-DHCR，连铸-直接热坯装炉轧制，简称直装。由于是通 2 过输送辊道将连铸过来的高温坯直接送入加热炉，装炉温度都在 700℃ 以上。无疑这是目前连铸与热轧间的最佳衔接方式。 （4）CC-HDR，连铸-直接热轧，简称直轧。当连铸机可以实现高 温铸造时，在板坯运输过程中采取必要的保温措施， 针对板坯边角部 温降大等问题采取边部加热等措施，就可将达到轧制温度（ 1150～ 1200℃）的铸坯不经加热炉而直接送上轧线。显然这是最为理想的 工艺路线，但它对各个环节都提出十分严格的要求， 包括板带自由轧 制工艺的实现。因此这一方式的实现上需相当长一段时间。 通常将 CC-DHCR 和 CC-HDR 这两种模式统称为钢轧一体化生 产方式，在热轧带钢生产中，主要应用的是CC-DHCR 模式。 CC-DHCR 模式与非直装模式（CC-HCR, CC-CCR）的区别在于： HCR（CCR）工艺中铸轧之间设有缓冲装置(如库存或保温坑)，可缓 冲铸轧间不平衡、不协调的影响，连铸向热轧的供料采用批量提交的 方式，板坯的连铸顺序与入炉顺序可以不同， 连铸和热轧计划的编制 可独立进行；DHCR 工艺下，铸轧之间没有缓冲装置，连铸向轧线提 交板坯的方式由批量提交变为块块提交， 因而要求连铸坯的连铸出坯 顺序与入炉顺序一样，连铸和热轧衔接要求高。 由于 DHCR/DR 工艺将炼钢轧钢变成一个紧密相连的一体化生 产系统，因此从节能降耗、缩短生产周期、减少氧化铁皮损耗、改进 产品质量、降低成本等方面都显出无比的优越性。 在这种一体化生产 方式下，连铸工序与热轧工序是紧藕合关系， 两者的生产计划相互影 响、相互依赖。 二、钢轧一体化生产组织的最终目标和重要意义二、钢轧一体化生产组织的最终目标和重要意义 1 1、钢轧一体化生产组织的最终目标、钢轧一体化生产组织的最终目标 从长远观点看， 钢轧一体化生产组织的最终目标是实现直接热轧 3 （HDR）。但在相当长的一段时间内，我国面临的问题还是如何提 高热送热装水平，即在冷装、温装、热装 3 种装炉方式中如何增加温 装与热装的比重，特别是热装的比重，从而提高热装比和热装温度， 即提高热装热送比例。在连铸-热轧工序的四种连接工艺中，第二种 温装（HCR）和第三种热装（DHCR）被称为热送热装（钢轧一体化 生产与热装热送的关系见附图 2）。近年来，随着连铸技术的不断进 步及全连铸工艺的实施，推动了连铸坯热送热装工艺的发展， 连铸坯 热送热装工艺被冶金行业确立为重点推广的18 个节能增效的新技术 之一。 热送热装工艺技术的应用已经成为衡量钢铁企业生产技术管理 水平的重要指标,它推动了转炉(或电炉)-炉外精炼-连铸-轧机生产的 一体化管理,使钢的生产向连续化、低成本、高质量、高效益的方向 发展。在国内，由于直接装炉轧制涉及钢材的品种、规格、连续化生 产、交货期等一系列因素， 生产组织难度较大，现阶段我国连铸坯热 送热装主要以热送装炉轧制为主， 只有少数大型钢厂能够实现直接装 炉。 CC-CCR冷装 热送CC-HCR热装 热装CC-DHCR直接装炉一体化 CC-DCR直接轧制生产方式 图图 2 2：：一体化生产与热送热装的关系一体化生产与热送热装的关系 4 2 2、钢轧一体化生产的重要意义、钢轧一体化生产的重要意义 下表给出了 4 种方式各自的效果， 从中也不难看出实现一体化生 产管理的重要意义。 4 4 种方式的效果比较种方式的效果比较 （1）提高装炉温度，减少板坯在炉时间、燃料消耗、氧化烧损 及物流周期，这对于降低能耗与成本、 提高成材率和经济效益是十分 明显和直接的。 （2）炼纯净钢，拉无缺陷坯，自动化作业导致生产工艺的稳定， 减少人为的误操作与随机性，这些均有利于产品的稳定和提高。 （3）面向合同组织生产，统一编制计划与控制生产，并有很强 的动态调整功能，这就显著增强了企业的应变能力和竞争能力。 （4）简化工艺流程，缩短生产周期，减少再制品数量与流动资 金，加速企业资金周转，也会给企业带来可观的经济效益。 总之， 钢轧一体化生产组织是企业在市场经济下提高应变能力与 竞争能力的重要技术保证， 是使企业由粗放型增长转向集约型增长的 重要建设内容之一。对于这一点，企业决策者认识得越早，行动得越 早，就会使企业在市场经济大潮中尽早