轧钢生产过程中质量控制方案分析

2021-11-19习娜娜杨海西齐进刚樊利智王少博

中国金属通报 2021年21期

习娜娜，杨海西，齐进刚，樊利智，王少博

（敬业钢铁有限公司，河北石家庄 050000）

轧钢生产涉及的工序较多，任何工序出现问题直接降低产品质量。为了提高产品质量就需要加强对轧钢生产环节的质量控制，只有这样才能满足市场对钢材产品的高需求。尽管我国很多钢铁企业追求生产高质量无缺陷的产品，但是轧钢生产要想杜绝产品缺陷存在较大难度。轧钢生产任何一个环节出现微小误差均会降低产品质量，一旦生产出质量不合格的产品直接会增大轧钢企业生产成本。因此出于减少成本的角度也需要加强对轧钢生产过程中的质量控制。

1 轧钢生产过程中质量影响因素分析

轧钢生产过程中质量影响因素较多。包括设备因素、人员因素、原料因素、环境因素、程序因素等。轧钢生产需要用到许多机械设备，这些机械设备包括主要设备和辅助设备。其中主要工序由主要设备负责，主要工序以外使用的设备为辅助设备。轧钢生产任何一道生产工序都需要用到对应的设备，一旦设备性能不满足要求，直接降低轧钢生产质量。从事轧钢生产的人员需要经过专业化培训，熟练掌握操作方法和操作流程后才能从事轧钢生产任务。人员是影响轧钢生产质量的关键因素，工作人员个体差异很大，工作中一旦产生不良情绪，容易出现违规作业问题，引发相应的安全事故。此外，轧钢生产所需原料如果质量不合格，也会降低产品质量。

2 轧钢生产关键流程分析

2.1 轧钢生产的热轧过程

轧钢生产的热轧过程可以分为五道工序。工序一：板坯准备阶段。该阶段主要是将连铸板坯作为原材料参与热轧工序。工作人员需要加热处理原材料，加工修理好板坯表面存在的缺陷问题。针对质量要求极高的产品，工作人员还需要对板坯进行修磨、清理以及平整等处理操作；工序二：板坯加热环节。科技高速发展的过程中，该环节也逐渐使用了计算机技术。工作人员借助计算机自动控制程序可远程控制加热炉温度，确保燃烧、加热等环节满足工序要求；工序三：粗轧工序。该环节使用的薄板坯在氧化作用下表面会出现氧化铁皮。这层物质如果清理不干净，在高温的作用下接触轧辊，进而损坏轧辊。因此工作人员需要做好除磷操作，加强对该环节的重视程度，避免影响产品质量；工序四：精轧环节。工作人员对板坯进行相应的处理后才能进入精轧机，如温度测量、厚度测量、板材除磷等；工序五：轧后冷却。钢带经过双重冷却温度下降速度较快，只需要几秒钟的时间钢带温度就可以下降到600℃。随后工作人员对冷却后的钢带进行精整加工和卷取处理[1，2]。

2.2 轧钢生产的冷轧过程

热轧处理后的钢板带厚度依然不能满足用户需求的情况下，可进行冷轧处理。冷轧处理后的板材机械性能下降，硬度提高。若想提高板材机械性能需要进行退火处理。冷轧之前工作人员需要将热轧厂送来的钢带卷表面上的氧化膜除去。钢带卷进入冷轧机后，开卷机将钢带卷打开，之后钢带进入五机架连轧机处理成薄带卷。经过冷轧处理后的钢带规格更加多样，可满足不同用户的要求。

3 轧钢生产过程中质量控制有效措施分析

3.1 加强对关键程序的控制管理

轧钢生产过程中需要加强对关键程序的控制管理。据调查槽孔更换、轧辊更换以及品种更换环节发生的质量事故占70%以上。以上三个环节常见的质量问题就是产品外形尺寸和外形质量不满足要求。因此需要采取以下措施加以防范。一是调整，调整工要先观察，确保上下成品机轧辊槽孔对正，保障进出口不高不低且左右合适；二是校样。红检工在选择成品前机架料形时要根据轧辊直径数值，确保轧出后样品长度比轧辊周长要大；三是测量用水冷却样品钢随后测量轧辊径向尺寸，确保尺寸满足要求；四是轧制一条钢坯，成品轧制出来后，选择比轧辊周长大的周期样品观察其外形并测量其尺寸。检查人员要将观察和测量结果详细记录下来。如果质量不合格，调整工则需根据测量尺寸再次调整，随后再轧制一条钢，直到质量调整合格后方可连续轧制；五是轧制稳定后红检工取出长度1米的成品，测量出成品重量，结合相关要求严格控制好负偏差；六是轧制稳定后红检工留取相应的样品，并检测样品。调整工对轧辊和导卫设备运行情况要定期检查，并将损坏的导卫及时替换下来。避免引发后续的质量问题。

3.2 确保安全生产质量管理标准全面贯彻落实

安全生产质量管理标准的落实直接关系轧钢生产中质量控制效果。因此轧钢企业要制定完善的安全生产质量管理标准，提高轧钢生产的标准化和安全性。尽管目前我国对轧钢企业制定了一系列的管理制度，但是现存的管理制度与其他国家还存在一定差距。针对此种情况就需要进一步完善安全生产质量管理标准，为轧钢生产提供可靠的制度保障。

3.3 确保轧辊装配流程规范性，提高轧辊装配质量

编制满足质量管理体系要求的《轧钢车间轧辊装配作业文件》。借助文件的形式明确轧辊装配作业标准化流程。据调查轧辊装配环节常见质量问题如下，一是上线轧辊孔型更换不满足要求，轧制生产出的产品多为废品；二是轧机端盖与轴承之间摩擦较为严重，直接损坏轴承，轧制生产出来的产品外形尺寸不满足要求；三是轧机压下装置转动吃力，产品外形尺寸不满足要求，尺寸超标准现象较为严重；四是导卫安装不符合规范，磨坏孔型，生产出来的产品尺寸不满足要求；五是轧辊窜动较明显成品外形尺寸不满足要求[3，4]。

3.4 严格检查钢板轧制过程，处理好成形变化

一是妥善处理麻点变化。铁氧化物出现在了钢板表面，形成连续成片或者局部粗糙面。这些氧化物一旦脱落，钢板表面就会出现痕迹或者凹坑，进而降低钢板质量。针对钢板麻点问题可采取以下措施，根据材料的不同对加热温度和烧嘴火焰强度等严格控制；二是妥善处理裂纹问题。钢板表面会出现形状各异的裂纹，这些裂纹会对材料力学性能产生影响，直接降低钢材质量。因此生产人员要严格检查材料质量，轧制温度设置合适，加热钢坯环节避免温度过高；三是妥善处理板材波浪变化。板材表面一旦出现波浪直接影响钢板的平直性。因此工作人员需要对轧辊凸度及时调整，均匀加热钢板，避免热凸度不稳定的情况出现；四是妥善处理好折叠变化。工作人员要对轧钢抛出速度严格控制，下压力保持适当，避免机架辊出现碰撞情况；五是妥善处理好分层变化。工作人员需要对轧钢杂物分布情况和杂物数量严格控制，优化轧制工艺、冶炼工艺以及连铸工艺，避免工艺不合理引起的钢坯缺陷。

3.5 加强对材料和设备的全面检测

轧钢生产所需的材料和设备直接影响产品质量。因此加强对材料和设备的全面检测是轧钢生产中质量控制不可缺少的环节。一是提高基本安装质量，安装材料和安装质量均要满足要去；二是注意检查轧钢生产所需材料和设备，杜绝使用质量不合格的材料和设备；三是选择高资质的厂家作为材料和设备的供应商，确保每种材料均要出示合格证。

3.6 做好详细的轧钢生产质量记录

轧钢车间要严格按照生产工艺流程落实各项操作，质量控制记录要确保完善性。每天下班后质量记录人员要收集、整理并分析质量控制记录。车间每月月初要系统性整理分析上个月的质量控制记录。从质量指标、电器设备故障、等方面分析并总结上个月轧钢车间工作情况。汇总车间常见问题并制定整改措施，逐项落实整改措施[5，6]。

3.7 构建质量模型，优化质量控制方法

轧钢生产环节需要分析影响轧钢产品质量的相关因素和质量控制指标，明确影响轧钢产品质量的主要因素，分析产品质量问题，优化质量控制措施。质量控制人员需要筛选轧钢生产数据，并预处理数据，以此为基础构建轧钢生产质量模型，借助建模和仿真的方法加强对轧钢生产环节的质量控制，明确质量控制的优化措施。

3.8 增加轧钢生产安全保障资金投入

加强对轧钢生产过程中的质量控制离不开大量的资金。在轧钢生产安全控制方面企业需要增加资金的投入，确保各项质量管理措施可以有效落实。足够资金支持可及时替换轧钢生产落后的机械设备，解决了因机械设备较为落后导致的产品质量问题。此外，足够资金的支撑可及时引起先进的轧钢生产技术，能加快轧钢生产工艺更新换代的脚步[7，8]。

3.9 强化生产人员安全责任意识

强化生产人员安全责任意识是轧钢生产过程中质量控制不可缺少的环节。目前我国很多轧钢企业纷纷加强对轧钢生产质量控制力度，并实施了小组责任制模式落实轧钢生产环节的质量管理工作。要想发挥小组责任制模式在轧钢生产中质量管理的有效性，就需要结合相应标准科学划分责任小组。比如管理者可以按照管理内容的不同划分安全管理小组和生产管理小组。其中生产管理小组主要负责轧钢设备的安全管理、监督生产人员的操作行为以及及时更新生产技术等。安全管理小组则要密切关注轧钢生产可能存在的安全隐患，并制定有效的防范措施。小组责任制管理模式可强化轧钢生产工作人员的安全责任意识，提高该环节质量控制水平。

3.10 明确技术岗位职责，健全事故处置程序

轧钢生产车间要构建完善的质量管理体系，各个部门、各个岗位人员的职责要明确下来，尤其是生产线上从事关键岗位的职工要熟练掌握本岗位职责。此外，制定轧钢生产车间质量事故管理条例，以质量事故管理条例的形式明确哪些行为属于违章作业、哪些情况是管理不善等。轧钢生产过程中出现任何的质量问题都需要及时上报车间主管，汇报给领导，分析本次质量问题发生的原因，明确责任人，结合质量事故管理条例处置责任人[9，10]。