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摘 要：连铸生产中不可避免的情况之一就是异钢种连浇。针对宝钢薄板产品种类的实际生产情况，基于钢种成分机理，对现有连浇规程进行完善，系统将部分异钢种交接坯改待定钢种后人工进行判定，为保证交接坯质量并降低其改判率从而达到降低成本，提高连铸产能的目的。
关键词：异钢种;交接坯;钢种判定
A method Based On YY000000 OF deciding Mixing Slab
Zhou Liang Li Qing Xu Youan
（（The manufacture & management Department Baosteel Co.）
Abstract： experiencing different steel grade is one of unavoidable situation in continuous casting production. Based on the sheet products practice of baosteel and mechanism of steel composition， this study optimized sequence casting rules and made Mixing Slab code become undetermined name before decided by person.by this way，it can greatly increase the chance of sequence casting and cut down the uses of metal band. It is helpful to decrease costs and enhance capacity of continuous casting production.
Key words： Grade change; Mixing Slab; steel grade decide
1、前言
連铸生产过程中，当浇注完一种组分的A钢种换钢包浇注另一种组分的B钢种时，在一段时间内中间包里就会出现两种组分的钢水共存的情况，这部分混合钢水经过结晶器凝固之后，就会产生一段成分过渡坯，这个过程被称为异钢种连浇。
异钢种连浇主要分为前后炉成分相对近似钢种连浇与成分差异较大钢种连浇两种情况。相似钢种是指具有化学成分近似，对最终产品特性无明显影响，其过渡带板坯常可供应原来的订货合同，或混钢坯可以有效利用，则在浇注中没有必要特别考虑使混钢降低到最低限或隔离开。这种情况下，不需要中间包降低液位，称之为有连浇关系的连浇。但对成分差异大的钢种，必须采取低中间包操作法和结晶器插入铁板法，以尽可能减少混钢坯长度。
目前，对于异钢种连浇的相关研究主要集中在针对上述第一种连浇情况而开展的。利用物理模拟、数值模拟及成分分析的方法，建立模型对异钢种连浇时中间包、结晶器及铸坯中成分分布及混钢坯长度进行预测。而对于交接坯的处置及判定办法等实际应用的报道很少。
随着钢铁产品需求的升级，用途的不断开拓，产品种类与规格随之不断的扩展。由于钢种种类的日益增多，规格的切换等因素的影响，异钢种连浇概率也随之相应增多，无疑对提高CAST连浇炉数是一个较大的难题。因此，为了增加CAST连浇炉数，提高铸机作业率及混钢过渡坯的利用率，研究更有效的组织异钢种连连浇的相关技术（如增加连连浇机会、尽可能降低交接坯改判率）就显得尤为重要。
2、目前存在的问题
以前宝钢连铸《交接部出钢记号转换》表中规定的异钢种A与B连浇时，交接坯或原钢种通过，或改钢为A，或改为B，或改为两者外钢种C。
静态表中未作规定的成分差异相对较大的异钢种A与B连浇时，需要等前炉钢包钢水（钢种A）浇注接近终了时（中间包余钢量（含渣重）小于5吨），在结晶器内插入隔离铁板来减少后炉钢水（B钢种）水口注流对结晶器内前炉钢水液芯处的冲击深度，从而减少混钢部长度，并留下记号，便于识别混钢部位置，产生的交接坯需放冷后板坯切割、取样分析成分，再经人工判定。插铁板有利有弊，弊端如下：需降低拉速、中间包液位、温度变化大（非稳态浇注是连铸生产中稳定板坯质量的大忌）;增加板坯报废量;交接坯下线取样，有时对合同交货期造成影响。
因此，研究如何增加可连浇钢种、如何减少交接坯改钢率，对连铸生产组织，降低生产成本，稳定质量无疑有很大的作用。
3、改进办法
钢种连浇静态表的制定原则是根据钢种的设计成分进行比较，将成分（上、下限及目标）相近的钢种进行连浇，其交接坯根据对应钢种设计成分对比得到的连浇静态表规定自动进行判定。由于某些钢种成分范围相对较宽，而炼钢成分本身就会存在差异（有时偏上限或下限），加之交接部成分波动大，基于确保质量的原则，根据上下炉设计成分考虑，交接坯必须直接改钢或降级，而根据炉次成分实绩及合同要求等具体情况来看，有些情况下是可以原钢种通过的。计算机系统智能化程度有限，无法实现这种灵活多变的情况，只能无论任何情况将全部交接坯原钢种通过或全部改钢降级。
基于目前宝钢炼钢成分控制精度的水平和炼钢成本的考虑，为了弥补部分特殊情况下系统自动判定的不足，可以将部分出钢记号连浇静态表中交接坯先改为待定钢种（YY）（如表1所示），技术人员根据连浇炉次成分实绩、合同要求对产生的交接坯人工进行钢种最终判定。表2为出钢记号炼钢设计成分举例。
现举例详细说明：
情况1：将原来不能连浇的钢种进行连浇，增加连浇机会，为组织连浇计划降低难度;例如表1中A4与B4将其连浇静态表判定代码置为4（待定YY），待浇注结束后，人工进行判定，为降低交接坯改判争取机会。 情况2：减少以前连浇交接坯直接改判为第三类钢种造成不必要浪费及直接改判不适宜的情况;例如出钢记号A1与A2连浇时，有时原钢种通过，有时改为A3或C1，甚至有时改为现货钢种。具体改为何种出钢记号要根据炉次成分实绩的具体情况。表3中举出的炉次成分实绩的情况，A1可以原钢种通过， A2的交接坯（混钢后元素C、P会降低到A2下限以下，导致成品性能偏低）可改成C1（彩涂期货）。 若如表4中成分实绩时，A1与A2的C、Mn、P同时偏其成分上限，这种情况时，为确保质量，应该将A1及A2的对应交接板坯均改钢（可改为C1）;若如表5中成分实绩时，A1与A2的C、Mn、P等成分相差相对较小时，可以将A1及A2的对应交接板坯原钢种通过。
目前计算机系统无法实现这种多变情况的判定，我们将A1与A2的连浇静态表改为待定YY，技术人员根据成分实绩具体成分具体判定。
具体过程如何实现呢？首先，要对碳钢薄板产品出钢记号进行系统梳理，从钢种成分机理角度出发，考虑各工序工艺的影响因素，将薄板出钢记号分4个钢种大类和12个小类（如表6所示），对原有连连浇基准进行再审视。
表6 钢种类别
根据经验整理出交接坯判定标准，表7为低碳钢交接坯判定标准举例，其它几大类钢种交接坯判定标准类似。（表中的成分都是不大于关系），满足这些关系的低碳钢可不插铁板连浇，满足关系4的可以判定为YY，不满足这些关系的低碳钢需要插铁板连浇。判定为C1、C2时需要同时满足其成分要求，见表6所示。
表7 低碳钢交接坯判定标准
根据钢种分类，对根据成分差值计算得到的YY连浇关系，进行人工确认。梳理出部分钢种交接坯可改为YY的连浇清单，并对新增出钢记号连浇表的制定进行审视。因为连浇静态表的确定需要考虑的因素很多，比如，钢种特点、用途、各种成分，液相线温度、强度级别、后序工艺甚至板坯宽度、协议要求等。严格意义上来讲，一对合适的连浇关系除了考虑设计成分的相近，还需要后序产品质量（成分，性能等）的验证，形成一个闭环。而且，混钢部分长度预测模型的精确程度也是影响连浇关系最终是否合适的一个重要因素。
另外，在日常生产中，由于计划的要求，炼钢厂调度也会自行决定将部分未作连浇规定的钢种进行连浇，将产生的交接坯通知制造部，由判定人员根据实际情况进行判定。将这部分连浇的情况进行积累和整理，将确實可以连浇的钢种输入到连浇表中，不断完善静态表的内容，将不能连浇的钢种及时反馈炼钢厂，尽可能避开此类情况的连浇。
4、实施后效果
从2010年4月，此技术批量实施后，没有由此改动而发生任何质量异常情况，用户没有不良反映，通过统计，对于减少交接坯切废量和交接坯改钢量起到相当大的作用，为公司创造额外效益非常可观。以2011年全年生产实绩为例效益计算如下：
交接坯判定分类清单
5 总结
本论文针对宝钢薄板产品种类的实际生产情况，基于钢种成分机理，对现有连浇规程进行完善，对混钢坯判定提出更为人性化、更为合理的方法;
参考文献：
[1]职建军，宝钢1930板坯连铸异钢种连浇的水模实验，《钢铁研究》2003年第1期;
[2]张捷宇，连铸中间包、结晶器内钢水流动混合及异钢种连浇研究，中国学位论文全文数据库 2002.3
作者简介：
周亮，中级工程师，1981年生，2007年毕业于重庆大学，现从事生产质量管理工作。
关键词：异钢种;交接坯;钢种判定
A method Based On YY000000 OF deciding Mixing Slab
Zhou Liang Li Qing Xu Youan
（（The manufacture & management Department Baosteel Co.）
Abstract： experiencing different steel grade is one of unavoidable situation in continuous casting production. Based on the sheet products practice of baosteel and mechanism of steel composition， this study optimized sequence casting rules and made Mixing Slab code become undetermined name before decided by person.by this way，it can greatly increase the chance of sequence casting and cut down the uses of metal band. It is helpful to decrease costs and enhance capacity of continuous casting production.
Key words： Grade change; Mixing Slab; steel grade decide
1、前言
連铸生产过程中，当浇注完一种组分的A钢种换钢包浇注另一种组分的B钢种时，在一段时间内中间包里就会出现两种组分的钢水共存的情况，这部分混合钢水经过结晶器凝固之后，就会产生一段成分过渡坯，这个过程被称为异钢种连浇。
异钢种连浇主要分为前后炉成分相对近似钢种连浇与成分差异较大钢种连浇两种情况。相似钢种是指具有化学成分近似，对最终产品特性无明显影响，其过渡带板坯常可供应原来的订货合同，或混钢坯可以有效利用，则在浇注中没有必要特别考虑使混钢降低到最低限或隔离开。这种情况下，不需要中间包降低液位，称之为有连浇关系的连浇。但对成分差异大的钢种，必须采取低中间包操作法和结晶器插入铁板法，以尽可能减少混钢坯长度。
目前，对于异钢种连浇的相关研究主要集中在针对上述第一种连浇情况而开展的。利用物理模拟、数值模拟及成分分析的方法，建立模型对异钢种连浇时中间包、结晶器及铸坯中成分分布及混钢坯长度进行预测。而对于交接坯的处置及判定办法等实际应用的报道很少。
随着钢铁产品需求的升级，用途的不断开拓，产品种类与规格随之不断的扩展。由于钢种种类的日益增多，规格的切换等因素的影响，异钢种连浇概率也随之相应增多，无疑对提高CAST连浇炉数是一个较大的难题。因此，为了增加CAST连浇炉数，提高铸机作业率及混钢过渡坯的利用率，研究更有效的组织异钢种连连浇的相关技术（如增加连连浇机会、尽可能降低交接坯改判率）就显得尤为重要。
2、目前存在的问题
以前宝钢连铸《交接部出钢记号转换》表中规定的异钢种A与B连浇时，交接坯或原钢种通过，或改钢为A，或改为B，或改为两者外钢种C。
静态表中未作规定的成分差异相对较大的异钢种A与B连浇时，需要等前炉钢包钢水（钢种A）浇注接近终了时（中间包余钢量（含渣重）小于5吨），在结晶器内插入隔离铁板来减少后炉钢水（B钢种）水口注流对结晶器内前炉钢水液芯处的冲击深度，从而减少混钢部长度，并留下记号，便于识别混钢部位置，产生的交接坯需放冷后板坯切割、取样分析成分，再经人工判定。插铁板有利有弊，弊端如下：需降低拉速、中间包液位、温度变化大（非稳态浇注是连铸生产中稳定板坯质量的大忌）;增加板坯报废量;交接坯下线取样，有时对合同交货期造成影响。
因此，研究如何增加可连浇钢种、如何减少交接坯改钢率，对连铸生产组织，降低生产成本，稳定质量无疑有很大的作用。
3、改进办法
钢种连浇静态表的制定原则是根据钢种的设计成分进行比较，将成分（上、下限及目标）相近的钢种进行连浇，其交接坯根据对应钢种设计成分对比得到的连浇静态表规定自动进行判定。由于某些钢种成分范围相对较宽，而炼钢成分本身就会存在差异（有时偏上限或下限），加之交接部成分波动大，基于确保质量的原则，根据上下炉设计成分考虑，交接坯必须直接改钢或降级，而根据炉次成分实绩及合同要求等具体情况来看，有些情况下是可以原钢种通过的。计算机系统智能化程度有限，无法实现这种灵活多变的情况，只能无论任何情况将全部交接坯原钢种通过或全部改钢降级。
基于目前宝钢炼钢成分控制精度的水平和炼钢成本的考虑，为了弥补部分特殊情况下系统自动判定的不足，可以将部分出钢记号连浇静态表中交接坯先改为待定钢种（YY）（如表1所示），技术人员根据连浇炉次成分实绩、合同要求对产生的交接坯人工进行钢种最终判定。表2为出钢记号炼钢设计成分举例。
现举例详细说明：
情况1：将原来不能连浇的钢种进行连浇，增加连浇机会，为组织连浇计划降低难度;例如表1中A4与B4将其连浇静态表判定代码置为4（待定YY），待浇注结束后，人工进行判定，为降低交接坯改判争取机会。 情况2：减少以前连浇交接坯直接改判为第三类钢种造成不必要浪费及直接改判不适宜的情况;例如出钢记号A1与A2连浇时，有时原钢种通过，有时改为A3或C1，甚至有时改为现货钢种。具体改为何种出钢记号要根据炉次成分实绩的具体情况。表3中举出的炉次成分实绩的情况，A1可以原钢种通过， A2的交接坯（混钢后元素C、P会降低到A2下限以下，导致成品性能偏低）可改成C1（彩涂期货）。 若如表4中成分实绩时，A1与A2的C、Mn、P同时偏其成分上限，这种情况时，为确保质量，应该将A1及A2的对应交接板坯均改钢（可改为C1）;若如表5中成分实绩时，A1与A2的C、Mn、P等成分相差相对较小时，可以将A1及A2的对应交接板坯原钢种通过。
目前计算机系统无法实现这种多变情况的判定，我们将A1与A2的连浇静态表改为待定YY，技术人员根据成分实绩具体成分具体判定。
具体过程如何实现呢？首先，要对碳钢薄板产品出钢记号进行系统梳理，从钢种成分机理角度出发，考虑各工序工艺的影响因素，将薄板出钢记号分4个钢种大类和12个小类（如表6所示），对原有连连浇基准进行再审视。
表6 钢种类别
根据经验整理出交接坯判定标准，表7为低碳钢交接坯判定标准举例，其它几大类钢种交接坯判定标准类似。（表中的成分都是不大于关系），满足这些关系的低碳钢可不插铁板连浇，满足关系4的可以判定为YY，不满足这些关系的低碳钢需要插铁板连浇。判定为C1、C2时需要同时满足其成分要求，见表6所示。
表7 低碳钢交接坯判定标准
根据钢种分类，对根据成分差值计算得到的YY连浇关系，进行人工确认。梳理出部分钢种交接坯可改为YY的连浇清单，并对新增出钢记号连浇表的制定进行审视。因为连浇静态表的确定需要考虑的因素很多，比如，钢种特点、用途、各种成分，液相线温度、强度级别、后序工艺甚至板坯宽度、协议要求等。严格意义上来讲，一对合适的连浇关系除了考虑设计成分的相近，还需要后序产品质量（成分，性能等）的验证，形成一个闭环。而且，混钢部分长度预测模型的精确程度也是影响连浇关系最终是否合适的一个重要因素。
另外，在日常生产中，由于计划的要求，炼钢厂调度也会自行决定将部分未作连浇规定的钢种进行连浇，将产生的交接坯通知制造部，由判定人员根据实际情况进行判定。将这部分连浇的情况进行积累和整理，将确實可以连浇的钢种输入到连浇表中，不断完善静态表的内容，将不能连浇的钢种及时反馈炼钢厂，尽可能避开此类情况的连浇。
4、实施后效果
从2010年4月，此技术批量实施后，没有由此改动而发生任何质量异常情况，用户没有不良反映，通过统计，对于减少交接坯切废量和交接坯改钢量起到相当大的作用，为公司创造额外效益非常可观。以2011年全年生产实绩为例效益计算如下：
交接坯判定分类清单
5 总结
本论文针对宝钢薄板产品种类的实际生产情况，基于钢种成分机理，对现有连浇规程进行完善，对混钢坯判定提出更为人性化、更为合理的方法;
参考文献：
[1]职建军，宝钢1930板坯连铸异钢种连浇的水模实验，《钢铁研究》2003年第1期;
[2]张捷宇，连铸中间包、结晶器内钢水流动混合及异钢种连浇研究，中国学位论文全文数据库 2002.3
作者简介：
周亮，中级工程师，1981年生，2007年毕业于重庆大学，现从事生产质量管理工作。