張志剛，苗振華，張玉國，曹愛青，馬守軍

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪 271100）

TS21鋼生產(chǎn)中采用優(yōu)選法確定最佳吹氧量

張志剛，苗振華，張玉國，曹愛青，馬守軍

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪 271100）

泰鋼在冶煉不銹鋼TS21鋼的生產(chǎn)工藝過程中，為提高碳含量的達(dá)標(biāo)率，采用優(yōu)選法對(duì)影響因素吹氧量進(jìn)行了選取，最終確定1 750 m3為最佳吹氧量。經(jīng)過跟蹤驗(yàn)證，結(jié)果表明，碳含量達(dá)標(biāo)率提高到了95%，年節(jié)約成本202.6萬元。

TS21鋼；優(yōu)選法；碳含量；吹氧量；達(dá)標(biāo)率

1 前言

泰鋼在200系不銹鋼TS21鋼種冶煉過程中，碳含量必須保證在0.12%以下才能確保后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。碳含量達(dá)標(biāo)率的高低也直接影響著生產(chǎn)成本的降低。從生產(chǎn)數(shù)據(jù)得知，泰鋼生產(chǎn)TS21鋼的碳含量達(dá)標(biāo)率在85%以下，不能更好地滿足生產(chǎn)要求，生產(chǎn)成本較高，因此提高碳含量的達(dá)標(biāo)率是當(dāng)前急需解決的問題。

吹氧量是影響碳含量是否符合要求的直接因素。鑒于泰鋼生產(chǎn)實(shí)際，采用優(yōu)選法確定最佳吹氧量，以提高碳含量的達(dá)標(biāo)率。優(yōu)選法作為質(zhì)量改進(jìn)工具之一，是尋找最佳配方、最佳工藝條件、最優(yōu)工藝參數(shù)等解決質(zhì)量問題的一種有效方法，它是以數(shù)學(xué)原理為指導(dǎo)，合理安排試驗(yàn)，以盡可能少的試驗(yàn)次數(shù)盡快找到生產(chǎn)、服務(wù)和科學(xué)試驗(yàn)中最優(yōu)方案的科學(xué)方法。通過運(yùn)用簡單的計(jì)算或?qū)Ψ值姆椒?，?shí)現(xiàn)以較少的試驗(yàn)次數(shù)，找到最適宜的生產(chǎn)、試驗(yàn)條件，取得最優(yōu)的效果，在質(zhì)量改進(jìn)工作中發(fā)揮著事半功倍的作用。該方法需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擇優(yōu)選擇，直到找到最佳的結(jié)合點(diǎn)為目標(biāo)。

2 優(yōu)選法的實(shí)際應(yīng)用

在泰鋼改進(jìn)不銹鋼的生產(chǎn)工藝中，針對(duì)提高TS21鋼種碳含量達(dá)標(biāo)率，使用優(yōu)選法確定最佳吹氧量。首先，明確試驗(yàn)?zāi)康?，即針?duì)TS21鋼種碳含量達(dá)標(biāo)率這一項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)；通過人、機(jī)、料、法、環(huán)等各方面的分析，找出了影響TS21鋼種碳含量達(dá)標(biāo)率的主要影響因素為吹氧量。試驗(yàn)方法，再次制定出了明確的指標(biāo)，反復(fù)進(jìn)行了試驗(yàn)測試、比較，找出了實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的目標(biāo)。最后，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證分析，以最少的試驗(yàn)次數(shù)找到了最佳的優(yōu)化方案，大大提高了解決實(shí)際問題的能力。

試驗(yàn)項(xiàng)目為確定最佳吹氧量，試驗(yàn)范圍為按照工藝要求：碳含量2.0%～3.0%，吹氧量1 000～3 000 m3。試驗(yàn)方法采用優(yōu)選法中的對(duì)分法計(jì)算出吹氧量，每次進(jìn)行試驗(yàn)5次，并查看碳含量達(dá)標(biāo)率在85%～95%時(shí)的吹氧量，即為最佳吹氧量；指標(biāo)確定為TS21碳含量達(dá)標(biāo)率≥85%，試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱苏页鎏己窟_(dá)標(biāo)率最高時(shí)的吹氧量；通過驗(yàn)證分析，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選出吹氧量，驗(yàn)證了碳含量的達(dá)標(biāo)率。

根據(jù)TS21鋼種的生產(chǎn)工藝規(guī)程要求，運(yùn)用對(duì)分法在吹氧量上下限中間取值X1～X4，分別取1 500、1 750、2 000、2 500 m3。確定了5組試驗(yàn)號(hào)，對(duì)不同的吹氧數(shù)值分別進(jìn)行了4次生產(chǎn)試驗(yàn)。利用對(duì)分法，計(jì)算求出了碳含量達(dá)標(biāo)率結(jié)果的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 不同吹氧量所對(duì)應(yīng)的碳含量達(dá)標(biāo)率

當(dāng)吹氧量在2 000 m3時(shí)，碳含量的達(dá)標(biāo)率平均為76.1%，不滿足工藝要求，所以在1 000～2 000 m3，2 000～3 000 m3中重新選取新的試驗(yàn)點(diǎn)；當(dāng)吹氧量在1 500 m3時(shí)，碳含量達(dá)標(biāo)率平均為78.6%，不滿足工藝要求，在1 500～2 000 m3中間重新選取新的試驗(yàn)點(diǎn)；當(dāng)吹氧量在2 500 m3時(shí)，碳含量達(dá)標(biāo)率平均為51.8%，不滿足工藝要求，吹氧量過大，去掉2 000 ～3 000 m3的試驗(yàn)；當(dāng)吹氧量在1 750 m3時(shí)，碳含量達(dá)標(biāo)率平均為88.2%，能夠滿足工藝要求。對(duì)試驗(yàn)得出的最佳吹氧量1 750 m3并進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證，達(dá)標(biāo)率結(jié)果如表2所示。

由表2試驗(yàn)數(shù)可以看出，碳含量達(dá)標(biāo)率平均為88%。跟蹤結(jié)果證明，吹氧量為1 750 m3的試驗(yàn)結(jié)果符合工藝要求，最終確定出了最佳吹氧量為1 750 m3，找到了最佳的工藝優(yōu)化方案，提高了工作效率。

表2 2016年11月最佳吹氧量跟蹤驗(yàn)證結(jié)果

3 結(jié)語

通過優(yōu)選法在提高TS21鋼種碳含量達(dá)標(biāo)率中的實(shí)際運(yùn)用，進(jìn)一步提高了對(duì)優(yōu)選法的深入理解及應(yīng)用，提高分析問題、解決問題的能力，為更好地在實(shí)際工作中科學(xué)、系統(tǒng)地解決難題提供了有力支撐；經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，碳含量達(dá)標(biāo)率提高到了95%以上，為后續(xù)生產(chǎn)提供了有力保障，對(duì)今后各項(xiàng)生產(chǎn)過程關(guān)鍵參數(shù)控制提供了有力參考。優(yōu)選法的應(yīng)用為企業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃生產(chǎn)，提高成材率，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮了不可替代的作用，經(jīng)過測算，年可節(jié)約成本202.6萬元。

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

張志剛，男，1974年生，1999年畢業(yè)于山東科技大學(xué)冶金專業(yè)?，F(xiàn)為山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司品質(zhì)保障部質(zhì)量管理科工程師，從事質(zhì)量管理工作。