提高唐钢型材成材率及合同定尺兑现率的实践

2012-04-18供稿李宏伟宋利刚

金属世界 2012年4期

供稿| 李智，李宏伟，宋利刚

供稿| 李智，李宏伟，宋利刚

内容导读

在日趋激烈的市场面前，唐钢型材生产线为了提高成材率及合同定尺兑现率，从钢坯来料、钢坯的烧损、轧制过程中的调整控制、精整及矫直过程等四个重点环节进行工艺优化。优化后，合同兑现指标和成材率指标完成情况得到提高，角钢合同定尺率由1月的84.7%到完全稳定在85%以上，累计角钢定尺率达到了85.47%，矿用钢能一直稳定在94%以上。实施中充分解决了易造成型钢产品缺陷的各类问题，产品质量得到提升，大大避免了在生产中产生各种废品，产生了较大的经济效益和社会效益。

成材率的高低直接影响着企业的经济效益，也是一条生产线的技术、操作及管理水平的综合体现。作为唐钢的主要产品之一，唐钢型材产品一直以来在华北乃至全国有着很大的市场，在用户中也有着良好的口碑和信誉，但近年来随着市场竞争的加剧，角钢、矿用钢用户对全合同定尺交货的要求日益强烈。由于工艺条件和设备状况的限制，我厂型钢生产只能满足部分合同定尺，还有一部分非用户需要的定尺。这部分非合同定尺，有的需要降价处理，也有少量的作为废钢处理，给型钢销售带来了困难，也降低了效益。型材品种繁多，大批量的订单较少，换品种次数频繁，作业率较低，提高型钢成材率及合同定尺率在抢占市场、降低生产成本、增加效益、提高产品竞争力、树立品牌形象的目标下显得尤为重要。

影响型材成材率及合同定尺兑现率的因素

钢坯来料

连铸坯的坯料长度极大的影响型材成品长度，为保证成材率及合同兑现，连铸坯的坯长必须精确，且波动范围小，利于调整工调整。

钢坯的烧损

连铸坯在炉内时间越长，产生的氧化铁皮越多，且容易产生各种加热缺陷，应积极联系热装热送，并制定适宜的轧制机时产量，减少连铸坯在炉内的时间，减少烧损。

轧制过程中的调整、控制

在轧制过程必须加强精整工段与轧机工段的联系，使调整工及时的知道成品材的长度，在标准范围内灵活调整正负公差，减少切头、去尾损失，另外精细控制，减少成品的弯、扭现象，减少弯头改尺，提高成材率及合同定尺兑现率。

精整及矫直过程

精整工段要勤测量锯口及冷床上成品尺寸，防止跑尺现象，并加强检查辊道及冷床链条，防止刮钢造成改尺或废品。下钢时分床均匀下钢，均匀码垛冷却，防止倒垛时被压弯造成矫直困难。矫直工加强调整，减少矫直过程中产生的各类问题，减少矫直废品，保证成材率及合同定尺兑现率。

具体方案的实施

连铸坯质量

连铸环节执行“三稳定”操作，即中间包液面稳定、结晶器液面稳定、拉速稳定，最大程度减小铸坯偏析。通过对中间包流速和温度的控制，优化了连铸工艺，减少连铸坯夹杂，提高铸坯内在质量；此外结晶器电磁搅拌的使用也提高了连铸坯的均匀性。

通过优化钢水温度和提高钢水质量，来减少连铸拉速波动大，水口冻结、堵塞及停流等事故，保证连铸的顺行和铸坯质量。调整铁水和废钢的装入制度：采用硫含量小于0.045%低硫优质铁水，废钢采用洁净自产废钢（硫含量多为符合合格钢材的成品成份）量不少于4 t，从而有效地避免了拉碳后由于硫高造成后吹；严格控制装入量，要求废钢加入量不超过8 t，以保证熔池温度合适，避免拉碳后由于温度低导致钢水后吹。

在吹炼过程中，严格执行标准化操作，保证全程化渣，提高石灰利用效率，保证炉渣碱度，提高炉渣脱硫脱磷能力。根据火焰状况，准确判断吹炼终点控制，力争终点钢水成分、温度双到位。

脱氧合金化等方面，采用中限配料，保证成分合格，提高成分命中率。为控制内生夹杂物的数量，提高钢材性能，采用硅铝钡脱氧剂脱氧，同时延长钢包底吹时间从3 min到5 min，以促进钢中夹杂物排除，提高钢水内在质量。

对钢包的底吹系统进行改进：优化底吹砖特性曲线，改进钢包包底形状，减少钢包包底积钢积渣现象，保证底砖透气良好。去掉底吹管道上的多余截门，减少压力损失，加强对钢包底吹系统的维护，确保管道通畅。加强钢包的管理，减少钢包使用过程中积渣量，确保钢包洁净，以稳定钢水成份。

连铸坯坯长

连铸车间通过加强管理，提高操作水平，提高剪切精度。车间努力做到100% 切定尺钢坯，不得进行配尺，定尺钢坯与非定尺钢坯分开、下送，其中非定尺钢坯小于标准规定长度的报废；车间加强操作，增强责任心，保证剪切精度，将定尺坯率指标下到班组，落实到人头。严格控制轧制规格和剪切长度, 加强抽查和考核力度, 使坯料的质量大为改善，连铸坯长度30公差比率达到97%以上。

精整车间率先实行了原料装炉前的坯料分选, 组炉前二次分选, 发现短尺钢材,逐步理清原因,落实责任。对连铸来料中非定尺部分实行挑选, 够定尺长度的钢坯切成定尺钢坯, 并加强轧前挑料。新上冷锯，提高改尺坯锯切断面质量，减少轧制时产生劈头现象。

连铸车间、精整车间和型钢车间通过相互沟通，积极反馈，在现有工艺条件下，精心组织生产，使坯材合理匹配。实现了坯材的最大程度的定尺匹配，最大限度地减少浪费，提高了型钢产品的合同定尺率和成材率。

减少连铸坯烧损

加强与连铸车间的联系，热装热送，减少连铸坯在炉内的时间，减少氧化铁皮的产生，减少烧损率。另外通过调节空燃比系数提高钢坯的加热均匀性，同时在钢坯的加热过程中，钢坯表面的铁元素与炉气的氧化性气体发生氧化反应，生产铁的氧化物，造成金属的损失，炉内气氛和加热温度及加热时间的影响是主要的。炉内的氧化能力取决于氧化性气氛的浓度与还原性气氛的浓度之比。通过严格控制加热温度与加热时间，采取低线温度加热后快速出钢，减少钢坯在高温区的停留时间；加强加热炉与轧机的协调管理，制定适宜的轧机机时产量，减少钢坯的保温待轧时间；根据钢种的变化，适当地降低钢坯出炉温度，降低氧化烧损率和燃料消耗。

准确计算合同尺寸所需的连铸坯长及重量

通过对角钢、矿用钢轧制规律的研究，摸索型材合同定尺生产所需连铸坯料计算的影响因素，准确计算型钢合同定尺生产所需连铸坯料尺寸。

我厂型材品种规格繁多，型钢车间现主要生产6大系列产品：角钢、U型钢、矿工钢、轻轨、圆钢和方坯，其中，又包含很多不同规格。品种规格不同，所需要的连铸坯料断面和长度尺寸也有差别，断面尺寸有150 mm×150 mm、165 mm×165 mm、165 mm×225 mm、165 mm×280 mm四种，长度从2600 mm至3200 mm。根据型钢用户合同定尺需求不同，型钢生产所需连铸坯断面和长度尺寸也不相同，可见连铸坯长度对型钢合同定尺率和成材率有很大的影响。因此，精确计算所供坯料长度并完成配送，既能最大程度地保证合同定尺，又能将切头尾、电耗、气耗以及人工等成本降低到最低。并且根据用户合同定尺型钢重量，精确计算供型钢的连铸坯料数量，可将坯料库存降低到最少，所以根据合同定尺要求，精确地计算出供型钢生产坯料长度和数量具有很大意义。

型钢每个品种规格轧制后的成品特征不一，将缺陷去净的切头、尾长度不一样，必须根据品种的不同来确定切头量；有些品种为打尺（理论重量）交货，有些品种为过磅（实际重量）交货，因而轧制生产中有按正公差、负公差轧制的区别；此外，连铸坯的坯长还有一个公差范围，坯长的变化可能会造成切头、尾量以及成品长度不同。因此，计算坯料长度时必须综合考虑这些方面的因素。按负偏差轧制的品种及规格（主要为角钢和U型钢）的负差率还不一样，这些负差率都是多年生产经验积累的数据，在计算中得区分负差率。

加强各工段之间的联系，严格标准化操作和精细化管理

不同断面形状的热膨胀率不同，对成品的尺寸有较大的影响，根据现场测定不同品种的热膨胀率后，针对不同品种制定不同定尺下的热锯定尺，并利用好正、负差轧制，严格标准化操作，保证成品定尺长度。对25UY、29U等打尺交货的矿用钢品种严格负差轧制，避免因正差轧制造成成品短尺，造成成材率低。对36U、40U、矿11工等过磅交货的矿用钢品种，在轧制时，视坯料情况灵活掌握正、负差轧制，控制好成品长度，在头尾缺陷去净的同时，减少去头损失，保成品尺寸，提高成材率。

加强生产前及生产过程中信息的沟通

在实施过程中，与生产制作部紧密结合，与连铸车间、运输紧密联系，定期进行总结和工作交流。每笔合同确认后与销售部门联系，确认哪一种定尺可以略多于合同量生产，这样在生产的过程中可以合理搭配剪尺情况，如有个别成品剪尺不够可多剪此尺寸的钢，尽最大可能减少损失，提高成材率；与生产制造部计划科联系，确定好连铸坯坯型、坯长及公差、坯料量，并联系沟通热供准备工作；生产过程中，通过调度积极与运输、连铸车间联系热装工作。车间精整工段加强与轧机工段的联系，灵活使用扩音装置、信号灯等工具，使质量工能及时了解实际出材情况，灵活调整正、负公差，保证剪尺按计划生产。计算如下：

Q1=47×0.3%×（4500-2000）＝352.5万元

型钢合同定尺比非合同定尺每吨增加效益100元，通过优化工艺后，按角钢提高定尺率为10%，矿用钢提高5%计算，唐钢型钢车间年产角钢8万t，年产矿用钢39万，年创直接经济效益275万元。具体计算如下：

Q2=（8×10%+39×5%）×80＝275万元

型钢全定尺轧制，由于坯料精确计算，精心组织，比原来生产节约连铸坯0.1%，按年产角钢、矿用钢47万t，连铸坯价格按3200元计算可创直接经济效益150.4万元。具体计算如下：

Q3=47×0.1%×3200＝150.4万元

实施效果

通过工艺优化后，合同兑现指标和成材率指标完成情况较好。角钢合同定尺率由1月的84.7%到完全稳定在85%以上，累计角钢定尺率达到了85.47%。而矿用钢完成更好，能一直稳定在94%以上，累计更是达到了95.15%，超出目标1.15%。由此可见改进效果非常明显；成材率由2010年的95.34%提高到95.64%

直接经济效益合计

按年获直接经济效益进行累加，该项目年获直接经济效益777.9万元，

即Q=Q1+Q2+Q3=352.2+275+ 150.4=777.9万元。