1 引言
铁钢界面是指钢铁生产流程中高炉和转炉之间的衔接缓冲面，包括物质流(如流量、成分等)、能量流、温度、时间等基本参数的衔接、匹配、协调、稳定，也包括工序、装置、容量、输送设备、运输线、调度管理等多方面内容。随着钢铁冶炼工艺和冶炼过程控制水平的不断提高，钢铁制造流程要求铁钢界面铁水的调度和管理更加合理和精细。
2 首秦公司铁钢界面流程
首秦公司铁钢界面目前有2座高炉(1#高炉1200m3、2#高炉1780m3)、1台铸铁机、2个倒罐站、3个脱硫站和3座100t转炉；另有1个冶车站(鱼雷罐中转区)和一个修罐间。此外，在线周转11～18个260t鱼雷罐(共22个)和3个兑铁包。
3 铁钢界面物流管制技术
铁钢界面的物流管制技术是钢铁制造流程物流管制理论应用和延伸，是全面研究铁钢界面生产流程的物流运行规律，理顺该系统内物态转变、物性控制与物流管制之间的关系，进而实现物流的通畅与铁钢界面的整体优化，最终建立铁钢界面生产流程的物流调控系统。在钢铁制造流程物流管制中，时间、温度和物质量(重量、流量)是三个基本变量(参数)。直接关联到产量、生产效率、生产成本等重要生产技术经济指标。
(1) 时间参数解析
时间是钢铁制造流程系统中的一个关键参数，是生产和经营过程的基本参数。就铁钢界面而言，时间的重要性表现为鱼雷罐、兑铁包的铁水运输以及高炉、倒罐站、脱硫站、转炉各工序间的时钟推进计划以及过程中的时间点等因素的协调，同时还表现为铁钢界面生产过程中发生变化时，随时钟推进计划进行必要的变更。
当铁钢界面空间组织确定之后，高炉、倒罐站、脱硫站和转炉工序之间的物流关联性强、可替代性差、约束条件多。若要物流畅通，必须有合理的时间组织，合理安排工序作业时间，均衡、充分利用工序和设备，缩短生产周期，才能取得最佳的经济效益。反之，时间节奏上的紊乱会导致物流的阻塞，影响正常生产并且时间匹配的不合理会导致铁水温度损失和能量损失，甚至会使生产过程中断。
通过解析铁钢界面的时间参数项，理顺各段时间，找出各工序或设备不合理(偏长)的参数项，并根据实际情况对其进行优化，使过程时间最短，即幽ti→min(膖i为第i个工序或设备的作业时间)。过程时间最短要求系统在运行过程中减少工序/设备运转时间中的无效时间和多余时间，使作业时间靠近必要基本时间，减少运行过程的波动因素，提高系统运行的效率。时间的优化使工序间的衔接紧凑化、物流合理化，了高炉—转炉流程的连续、稳定生产。
(2) 温度参数解析
温度是钢铁制造过程的基本参数。铁水在铁钢界面运输和倒罐站、脱硫站处理过程中没有铁水加热装置，一直处于降温状态。高炉出铁时铁水温度与转炉要求的最低入炉铁水温度差是铁水供应过程中最大允许温降，即腡腡max。铁水温降的大小与铁钢界面运输时间、等待时间、预处理时间、鱼雷罐车热状态和兑铁包热状态等因素有关。
解析温度的目的是为了使铁钢界面的温降最小，温降最小原则有3 层含义：①过程温降最小；②过程温降值稳定；③过程“最大温降”值的降低。经过系统温度优化、物流调控使温降趋于最小化，即幽Ti→min(腡i为第i个工序或设备的温降)。温降趋于最小化后可使铁钢界面系统运行趋于稳定，制造过程波动变小，对于炼钢产品质量控制，鱼雷罐、兑铁包耐火材料消耗的降低都会产生极为有利的影响。
(3) 物质量匹配研究
物质量匹配研究是从物质量参数的角度来研究/分析铁钢界面系统运行过程的物质流量平衡问题，从分析高炉、转炉的产能入手，定量把握铁钢界面系统的生产能力。铁钢界面系统中高炉和转炉的数量确定以后，要实现铁钢界面的均衡生产，即高炉的小时产铁能力与转炉的小时需铁量协调同步，需从整个系统实现铁水量平衡的角度确定铁钢界面在一定运行条件下的生产规模，并对铁钢界面系统过程物质量参数实施合理调控提供指导依据。
从铁钢界面物质量匹配角度来看，高炉和转炉之间有着如下的关系：
NBOF=1440×t2/t1 (1)
QBOF=NBOF×q×L×K/(Y×?) (2)
QBF=QBOF/t3 (3)
VBF=QBF诅BF (4)
VBF=1440譼2譹譒譑/(Y纂譼1譼3诅BF) (5)
式中，NBOF为转炉年出钢炉数，炉/a；t2为转炉年有效作业，d/a；t1为转炉每炉钢的平均冶炼周期，min；QBOF为转炉年需铁水量，t/a；q为转炉公称容量，t；L为转炉超装系数L=WLDP/q，WLDP表示转炉实际生产的装入量，超装系数L值随转炉吨位的变化而变化；K为铁水比，指转炉炼钢消耗的铁水量占整个钢铁原料的比例；Y为铁水收得率，指转炉实际获得的铁水量与高炉出铁口流出的铁水量之比；胛痔鲜盏寐?(简称转炉收得率)，指转炉出钢量与入炉钢铁料之比；QBF为高炉日产铁水量，t/d；t3为高炉年工作日，d/a；VBF为高炉有效容积，m3；鏐F为高炉有效容积利用系数，t/(m3.d)。
根据高炉和转炉的物质量匹配关系式，式(1)～(5)，可分别得出高炉利用系数和高炉产量关系、转炉装入情况与年需铁量关系，从而可确定铁钢界面的物质量匹配关系。
(4) 鱼雷罐周转解析与优化
鱼雷罐作为铁钢界面铁水运输的载体，对炼铁和炼钢起着衔接－匹配、协调－缓冲的作用，其运行状况是铁钢界面系统运行效率的重要体现。鱼雷罐的运行优化一方面需通过减少鱼雷罐的柔性时间，缩小可优化比例，特别是空罐运行阶段的可优化比例，以减少鱼雷罐周转个数，提高鱼雷罐周转率和连续化程度；另一方面要求炼铁和炼钢诸工序在满足生产的情况下，进一步优化工序作业时间，提高工序运行水平，从而间接提高鱼雷罐的运行控制水平。掌握鱼雷罐周转规律，实施生产过程鱼雷罐周转的过程控制势在必行。对鱼雷罐周转过程研究的实质是建立鱼雷罐周转控制技术，包括：①鱼雷罐运行过程解析；②鱼雷罐运行时间解析；③鱼雷罐周转个数计算方法；④鱼雷罐运行控制评价指标；⑤鱼雷罐的运行优化。
(5) 兑铁包周转解析与优化
兑铁包衔接着倒罐站、脱硫站和转炉，其运行状况同样体现着铁钢界面系统的运行效率。兑铁包周转过程规律的把握对于铁钢界面的生产极为重要。优化兑铁包的周转过程是实现铁钢界面高效运行的一个重要基础，同时也是降低生产成本、提高生产效率的一个重要方面。兑铁包周转的解析与优化研究采用与鱼雷罐周转解析与优化相似的方法，其内容包括：①兑铁包运行过程解析；②兑铁包运行时间解析；③兑铁包运行控制评价指标；④兑铁包“柔性时间”及其运行优化。
(6) 铁钢界面调度系统
铁钢界面调度系统的开发，是确保物流管制技术实施的有力手段。本文中3.1～3.6的内容构成了铁钢界面调度系统的物理模型，与调度系统有机结合形成了铁钢界面的物流管制技术。该系统由硬件配置方案和软件设计两部分组成。物流管制技术的应用。
首秦公司铁钢界面物流管制技术在现场应用后，实现了系统的优化，特别提高了鱼雷罐的运行效率，铁钢界面物流管制技术的应用取得了明显的效果：将1号高炉的鱼雷罐周转周期从594min减少至454min，2号高炉的鱼雷罐周转周期从580min减少至451min，优化比例分别提高0.102(1号高炉)和0.088(2号高炉)，周转时间的减少同时带来周转个数的减少，通过计算首秦公司铁钢界面鱼雷罐周转个数可由原来的22个减至18个，鱼雷罐运输所引起的铁水温降也可由原来的57.6 ℃减少到37.6 ℃。随着铁钢界面物流管制技术的应用，铁钢界面工序/设备运行时间趋于合理化，温降趋于最小化，物质量匹配趋于合理化，鱼雷罐、兑铁包运行过程趋于最优化。(来源：钢铁产业)
（责任编辑:JD843）
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