不锈钢生产线热送热装工艺技术应用

李志平，任绪永，魏殿国，郇 锋，郭燕喜

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东 济南 271100）

1 前言

泰钢不锈钢事业部是由炼钢、轧钢、酸洗三条工艺线组合的全流程不锈钢生产线，2013年轧钢工艺线在原炉卷轧机后面增加3 架连轧机，形成了“炉卷+3连轧”生产工艺模式。随着炼钢铸坯质量的不断改善，不锈钢修磨率大幅降低，为不锈钢批量热送创造了条件，进一步提高加热炉热装率成为不锈钢热轧提高生产管理技术的重要手段之一。实现铸坯的热送热装，不仅可减少铸坯流转过程的能量损失，降低加热炉的燃气成本，同时可改善部分不锈钢表面裂纹缺陷的产生，具有良好的综合效益。

2 生产组织方式

加热炉是热轧的重要工艺设备之一，泰钢不锈钢轧钢线有两座步进式加热炉，采用装出钢机同侧装出炉，上料辊道与炼钢1号连铸下线辊道相连，2号连铸下线铸坯采用行车吊运至1 号连铸下线辊道后输送到加热炉。因1 号连铸设计为碳钢线，2号连铸设计为不锈钢线，导致炼钢单位时间产能无法满足轧钢轧制产能需求；“炉卷+3连轧”生产线生产产品品种比较多，不同钢种需采用组批轧制模式，结合炉卷卷筒、支撑辊等重要设备对不锈钢头尾品质的影响，轧钢生产组织方式通常采用先组批生产一个厚规格碳钢计划，再组批生产一批不锈钢，最后组批生产碳钢、冷轧料等，按照周期一般每月需要组织1、2次检修清理卷筒。

3 改进措施

目前国内冶金行业对于铸坯的热送热装多采用3 种方式：一是通过炼轧一体化计划编制，统筹协调物质流在时间维度上达到动态耦合、衔接匹配的目的；二是动态在线调整计划，通过热坯优先充当机制，解决铸坯下线与热轧计划的错位时间差造成的能耗损失；三是通过集批热装方式，解决加热炉燃烧工艺分区段目标控制满足节能目的。

3.1 炼轧一体化计划编排机制

在集团公司战略部署下，涉及不锈钢生产的炼钢厂、轧钢厂、酸洗厂合并为不锈钢事业部，打破了各分厂各自为战，后工序被动生产的习惯，建立客户至上服务机制，通过制定以订单为基础的统一生产计划，以“下游工序是客户，上一工序为下一工序服务”的生产组织原则解决炼钢、连铸、热轧生产能力匹配问题。在此原则基础上，为保障上下工序计划流程的统一，在原有的产销系统流程中，建立虚拟炼钢计划，实现热轧轧制计划预编制模式。

3.2 动态在线计划调整

由于装备水平及基础自动化的制约，轧钢生产组织轧制计划以轧辊更换为周期，遵循以“先窄后宽再窄、先厚后薄再厚”的原则编排生产计划。在实际应用中，因存在产品订单、交货周期等外部因素的影响导致计划变更频繁，造成实际热送热装水平不高。为了进一步改善计划实施率，一是对连铸转序铸坯质量提高要求并对其进行攻关，如不锈钢修磨率、铸坯设备划伤等，减少转序时间对于下游轧制计划执行的影响，提高转序计划执行率；二是在计划编排过程中，预留空计划号，便于根据铸坯下线实际情况临时组批插队原有匹配热装计划，实现板坯替换后直接装炉的目的，满足优化流转过程，降低成本要求。

3.3 建立保温坑流转机制

虽然炼轧一体化计划和板坯动态计划调整机制解决了板坯直接装炉要求，但连铸产能速率与加热炉装炉速率的不匹配，导致频繁出现冷热板坯交替装炉问题，对于加热炉燃烧控制的稳定不利。冷热板坯的混装还易造成过烧氧化皮厚或贫烧轧机负荷大、轧制不稳定、冷却控制波动大等问题。为此，在入炉侧新建流转保温坑并建立使用机制，板坯遵循“后进先出”原则，具体使用流程：

（1）连铸机热送的板坯到达轧钢输送辊道后，行车立即按照垛位定置管理入保温坑，自A1 辊道至A3 辊道下线热板坯支数≤1 支，400 系与普碳钢同时热送时热板坯支数≤2支。（2）生产计划员对照《生产作业计划》钢种、规格，根据保温坑内板坯入坑时间和下线热板坯信息，同钢种、同规格组织原料计划，以整垛集中编排生产计划为主，当班下线热板坯达到1炉装钢量，汇总板坯信息穿插入轧制计划。（3）根据出钢节奏控制上料板坯出坑节奏，保持一致，除炉前装钢辊道存放1 支定位板坯外，热板坯禁止在上料辊道上停留。板坯入加热炉时，1#加热炉上料热板坯在辊道停留时间≤3.5 min，2#加热炉上料热板坯在辊道停留时间≤2.5 min（辊道运输至加热炉装料完成），热板坯在保温坑内等待。

4 实施效果

通过热送热装技术的开发应用，在批量生产后，加热炉热装率（入炉温度≥500 ℃）达到30%，板坯在炉时间平均缩短了15%，月产量提升20%左右，氧化烧损率平均降低约0.05%；另外由于入炉温度≥300 ℃的板坯占比由32%提升到67%以上，在满足生产及质量稳定的要求下，燃气单耗降低约10%左右，实现成本降低200余万元。