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      提高鋼卷在線成材率的控制措施

      2021-12-23 14:23:08張國臣
      中國金屬通報(bào) 2021年17期
      關(guān)鍵詞:頭尾成材鋼卷

      張國臣,趙 鑫

      (首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有效責(zé)任公司,河北 唐山 063200)

      作為加工制造企業(yè),控制加工成本、提升產(chǎn)品收得率能很大程度提升企業(yè)效益,目前各企業(yè)都在挖潛,努力降低成本。提升產(chǎn)品收得率在我們鋼鐵行業(yè)就是提高鋼材成材率,提高成材率是企業(yè)一項(xiàng)重要生產(chǎn)指標(biāo)。首鋼京唐1580熱軋廠之前鋼卷在線成材率只有98.4%,經(jīng)過采取一系列措施,在線成材率不斷提高,下面圍繞鋼卷在線成材率進(jìn)行相關(guān)分析并介紹相關(guān)控制措施。

      1 鋼卷在線成材率的定義

      在線成材率是指帶鋼成卷后卷稱(軋線上的)稱的重量和板坯入爐前板坯稱稱的重量的比值,即在線成材率=鋼卷在線重量/板坯實(shí)際重量。

      2 影響在線成材率的因素

      根據(jù)公式可知,在板坯實(shí)際重量不能改變的情況下,若讓在線成材率提高,必須提高鋼卷在線重量,從板坯入爐到軋制成卷,重量損失主要有加熱爐燒損、軋制過程氧化損失、精軋切頭尾量、進(jìn)線檢查處理或取樣切損量。在實(shí)際生產(chǎn)中軋制過程氧化損失可以忽略不記,主要從另外三方面控制鋼卷重量損失。成材率損耗各影響因素間的關(guān)系為:燒損>切損>取樣量[1]。

      3 提高在線成材率的控制措施

      3.1 降低加熱爐燒損

      控制加熱爐燒損是熱軋控制成本中很重要的一部分,也是潛力較大的一項(xiàng)。加熱爐燒損主要是指板坯的氧化損失,由于板坯在加熱過程中,爐內(nèi)的氧原子由板坯的外部向內(nèi)部擴(kuò)散,而鐵原子則從板坯內(nèi)部往外部擴(kuò)散,兩者相遇就會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)而生成氧化物。所以控制加熱爐燒損就是控制板坯的氧化過程。通過實(shí)踐總結(jié)分析,影響板坯氧化的主要因素有三種:爐內(nèi)氣氛、加熱溫度、在爐時(shí)間。爐內(nèi)氣氛偏氧化、加熱溫度過高,以及在爐時(shí)間偏長都會導(dǎo)致板坯氧化加劇,增大板坯燒損。故降低加熱爐燒損主要從控制爐內(nèi)氣氛、降低加熱溫度和縮短在爐時(shí)間三方面入手。

      (1)控制爐內(nèi)氣氛主要是指降低爐內(nèi)氧化氣氛,從而降低板坯氧化物生成。爐內(nèi)氣氛決定于燃料成分、空氣過剩系數(shù)和燃燒完全程度,爐氣中一般包含CO2、H2O、O2、SO2、CO、H2、CH4和N2,其中氧化性最強(qiáng)的是O2,其次是SO2、H2O和CO2,通過嚴(yán)格控制空燃比,保證充分燃耗的情況下,最大限度地降低空氣過剩系數(shù),降低爐內(nèi)氧化氣氛,減少板坯氧化。

      (2)降低加熱爐出爐溫度是降本增效的一項(xiàng)有效措施,也是提高在線成材率的主要手段。在保證軋制穩(wěn)定性及FDT命中率的前提下,盡量下調(diào)出鋼溫度。在此方面主要可以做的工作有:①合理安排軋制計(jì)劃,排產(chǎn)考慮實(shí)際溫度過渡,差異越小越好,高溫鋼種集中排產(chǎn),盡量避免或減少冷熱坯混裝,從而避免不必要的溫度浪費(fèi),減小燒損。②如因特殊情況高溫鋼種需少量排產(chǎn)時(shí),為避免前后低溫鋼種高溫浪費(fèi),可視塊數(shù)選擇少裝1/2個爐子;冷熱坯混裝時(shí),如果冷坯較少,在允許的情況下可將冷坯集中裝到1個爐子。這樣不裝需高溫鋼種的爐子就可以正常低溫出鋼,降低了加熱溫度。③根據(jù)板坯庫上料情況提前預(yù)判后續(xù)是否有待料停機(jī),提前壓低加熱溫度,利用待料停機(jī)時(shí)間提高到正常溫度,避免停機(jī)時(shí)在高溫保溫現(xiàn)象。④根據(jù)過程溫降動態(tài)調(diào)整出鋼溫度,軋線各區(qū)域及時(shí)反饋提醒,最大限度地的降低出爐溫度。⑤軋線治水,保證封水效果,降低過程溫降,從而保證加熱爐低溫出鋼。⑥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,提升控制水平,根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)分析,一加二加溫度控制對成材率影響較大,尤其一加溫度控制在小于1000度時(shí),成材率相對較高。

      (3)縮短在爐時(shí)間主要利用提高軋制節(jié)奏和靈活調(diào)整裝鋼間距來實(shí)現(xiàn)。可以通過與軋制節(jié)奏標(biāo)準(zhǔn)及軋制間隙標(biāo)準(zhǔn)對比,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際軋制節(jié)奏控制問題,總結(jié)提升要鋼水平。影響軋制節(jié)奏的主要因素有:上料、要鋼控制、長短坯及定寬切換、軋制穩(wěn)定性、設(shè)備或工藝質(zhì)量問題。上料主要是通過與計(jì)劃、板坯庫提前溝通,根據(jù)鑄機(jī)出坯及庫存情況,做好相關(guān)計(jì)劃排程,提高熱裝率,板坯庫做好板坯倒料備料工作,提高上料節(jié)奏,從而保證軋線出鋼節(jié)奏;在裝鋼方面,如果規(guī)格合適,可以改變裝鋼順序,來緩解按正常順序上料時(shí)因單跨上料或輥道卡坯子等因素導(dǎo)致的上料慢問題。要鋼控制這方面主要通過在畫面增加軋制間隙顯示,操作工緊盯節(jié)奏控制水平,根據(jù)軋速變化,及時(shí)更改要鋼時(shí)間,做到最快節(jié)奏要鋼。長短坯及定寬切換方面,聯(lián)系計(jì)劃盡量集中排產(chǎn),如果避免不了,對于定寬不定寬頻繁切換的提前聯(lián)系二級修改定寬機(jī)啟動條件,改成全部定寬,避免來回切換定寬機(jī)影響節(jié)奏的情況。在軋制穩(wěn)定性、設(shè)備或工藝質(zhì)量問題方面,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,在保證生產(chǎn)順穩(wěn)及不出批量質(zhì)量問題的前提下,最大限度的保證軋制節(jié)奏。通過對軋制節(jié)奏影響因素的不斷分析,并不斷完善相關(guān)控制,目前在軋制節(jié)奏控制水平方面,月平均可以達(dá)到30~35卷/小時(shí),正常軋制間隙在28~30秒(上一塊F1拋鋼到下一塊F1咬鋼)。

      板坯庫上料是制約生產(chǎn)軋制節(jié)奏造成板坯在爐時(shí)間長的一重要影響因素,根據(jù)上料速度,在保證加熱溫度能滿足要求的情況下及時(shí)調(diào)整裝鋼間距以及輥期間或爐內(nèi)交替拉空步有利于減少待料停機(jī),降低板坯在爐時(shí)間。正常生產(chǎn)情況下,一般都是三爐/四爐生產(chǎn),根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)總結(jié),在三爐生產(chǎn)時(shí),常軋鋼種可以按表1控制,四爐生產(chǎn)時(shí)按表2控制。(根據(jù)上料和出鋼節(jié)奏以及溫度控制靈活調(diào)整,不斷摸索優(yōu)化)。

      表1 三爐生產(chǎn)中心線間距控制

      表2 四爐生產(chǎn)中心線間距控制

      3.2 減小精軋切頭尾量

      精軋切頭尾切損主要受粗軋中間坯頭尾形狀及飛剪剪切精度影響。

      (1)中間坯頭尾形狀主要取決于粗軋定寬機(jī)狀態(tài)及中間坯鐮刀彎控制水平,頭尾兩側(cè)相對平齊對稱時(shí)且尾部燕尾不大時(shí)最有利于剪切,切損量也最容易控制到最小。通過限定定寬機(jī)減寬量以及及時(shí)調(diào)整定寬機(jī)對中來保證定寬機(jī)出口板坯狀態(tài),從而保證粗軋軋制后的中間坯頭尾形狀;通過總結(jié)粗軋各種鐮刀彎曲線的相應(yīng)調(diào)整手法以及換R2新輥上機(jī)后的軋制策略及軋制計(jì)劃安排,如新輥上機(jī)采用降速、減除鱗水、側(cè)導(dǎo)板全道次對中以及下調(diào)工作輥冷卻水流量等措施,換輥后前三輥期不排酸洗、車輪鋼低溫鋼種等,提升粗軋鐮刀彎命中率。

      (2)在控制剪切精度方面,設(shè)備專業(yè)應(yīng)及時(shí)更換切頭尾剪刃,保證剪刃間隙精度;通過在飛剪入口增加氣吹裝置和軸流風(fēng)機(jī)等措施來提高熱金屬檢測器的檢測精度[2],提高剪切的穩(wěn)定性;操作工嚴(yán)細(xì)盯崗,及時(shí)修正剪切長度;同時(shí)定期對比實(shí)際切頭尾大小與畫面輸入數(shù)值,校驗(yàn)切頭尾剪切準(zhǔn)確度,保證中間坯切頭尾率在0.3%以下的水平。

      4 減少進(jìn)線檢查處理或取樣切損量

      此項(xiàng)切損主要是控制取樣卷數(shù)以及因控制質(zhì)量需進(jìn)線檢查或切除的卷數(shù)。

      通過直接賦能及優(yōu)化取樣規(guī)則減少輥期取樣卷數(shù)。

      在控制進(jìn)線缺陷檢查及處理卷數(shù)方面,一是通過合理安排計(jì)劃增加軋制穩(wěn)定性和保證帶鋼質(zhì)量。做好軋制計(jì)劃的審核,保證鋼種規(guī)格過渡符合軋制要求,將有軋制難度的鋼種規(guī)格及計(jì)劃中有特殊表面要求的在軋制前向操作人員做好通知提醒,做好軋制準(zhǔn)備,避免因軋制不穩(wěn)定導(dǎo)致出現(xiàn)頭尾軋破的現(xiàn)象,從而避免后續(xù)鋼卷因輥印進(jìn)線確認(rèn)的出現(xiàn);同時(shí)通過提前控制預(yù)防,消除或降低帶鋼出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的幾率;二是在生產(chǎn)過程中不斷總結(jié)分析,提高操作工操作水平,提高盯崗關(guān)注度,建立相應(yīng)卷形評比指標(biāo),增加操作工責(zé)任心;提高設(shè)備控制精度如卷取側(cè)導(dǎo)板對中度、夾送輥及助卷輥水平度等,從而減少帶鋼尾部溢出邊,減少爛尾卷,提升生產(chǎn)及質(zhì)量控制水平。

      在控制開卷切損量方面,通過調(diào)整操作箱位置,找標(biāo)記控制規(guī)范開卷長度,進(jìn)而減少開卷切損量。

      5 在線成材率控制效果

      通過降低加熱爐燒損和控制帶鋼在線切損,鋼卷在線成材率會不斷提升,以上控制措施也在不斷優(yōu)化完善,近些年通過不斷總結(jié)分析與嘗試,鋼卷在線成材率控制水平逐年提升,由原來僅98.4%的水平上升到今年上半年平均98.57%的水平,其中今年第一季度更是達(dá)到了平均98.61%的水平。

      圖1 在線成材率示意圖

      6 結(jié)語

      鋼鐵企業(yè)面臨很大的市場競爭,也面臨著極大的環(huán)保壓力,要想在激勵的競爭中擁有一席之地,且創(chuàng)造出足夠好的利潤,在保證及不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),不斷降低生產(chǎn)成本是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑,而軋鋼系統(tǒng)中提高在線成材率是降低成本中的重要部分,故要側(cè)重總結(jié)分析相關(guān)影響因素,不斷推進(jìn)改進(jìn)措施,使鋼卷在線成材率不斷提升。

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