文章介紹了本鋼通過對1700 mm熱軋產(chǎn)線設備和工藝梳理找出影響成材率的主要因素并制定針對性的措施。經(jīng)生產(chǎn)線各工序的共同努力，在加熱燒損、頭尾切損、軋廢損等多個影響成材率的環(huán)節(jié)有效地降低了對成材率的影響：通過改善設備狀況、優(yōu)化加熱制度，改善了加熱爐燒損情況，氧化鐵皮由原來的片狀改變?yōu)榉勰?，加熱爐氧化燒損明顯降低；通過改善頭尾工藝控制，獲得良好的頭尾質(zhì)量，大幅降低了因質(zhì)量溫度造成的切損；經(jīng)過一年的優(yōu)化和改進，成材率穩(wěn)步上升，成功地將平均成材率提高至98.10%，月最高成材率達到98.39%。

本鋼1700 mm機組成材率較國內(nèi)外同類型機組成材率(98.20%)相比有一定差距，以1700 mm機組400萬t產(chǎn)量計算，鋼鐵損耗較大。面對如此大的鋼鐵損耗，企業(yè)的損失是巨大的，將1700 mm機組成材率提高到國內(nèi)同行業(yè)水平，將為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

經(jīng)過分析，影響軋制線成材率的因素主要包括加熱燒損、頭尾切損、軋廢損等3個方面，通過生產(chǎn)線各工序的共同努力，制定一系列優(yōu)化措施，對各個影響因素進行有效的優(yōu)化調(diào)整，最終成功地提高了成材率。

本鋼1700 mm熱軋產(chǎn)線特點

熱連軋廠是本鋼集團公司所屬大型軋鋼廠，1700 mm熱帶鋼連軋機組于2001年9月份進行了第二次全面改造，改造過程中的機械供應商是德國SMS公司，全線的過程自動化控制系統(tǒng)，包括一級控制、二級控制和數(shù)學模型由美國GE公司提供。目前本鋼1700 mm熱帶鋼連軋機組擁有3臺步進式加熱爐和1臺推鋼式加熱爐；荒軋機組3架粗軋機，R1為可逆軋機；7架精軋機；3臺地下卷取機。

影響成材率的因素

劉明[1]研究得出，成材率損耗各影響因素間的關(guān)系為：燒損＞切損＞取樣量＞平整切損＞軋廢損＞檢驗廢。結(jié)合本鋼實際情況，通過對軋制線的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行細致分析，總結(jié)出影響本鋼1700 mm熱軋產(chǎn)線成材率的主要因素，歸納為3個方面：加熱燒損、頭尾切損、軋廢損。

加熱燒損

為了更為準確的確定加熱制度，先后在加熱爐進行了9次加熱實驗，找出在爐時間、二次加熱時間、均熱時間與氧化鐵皮厚度的對應關(guān)系，如表1所示。通過實驗1~7可以看出，隨著在二次加熱和均熱時間增加，導致在爐時間增加、氧化鐵皮逐漸增厚；實驗4和5對比可以看出，二次加熱和均熱時間一樣，在爐時間增加，氧化鐵皮增厚；實驗6和8，實驗7和9對比，在爐時間幾乎相同，均熱時間增加，氧化鐵皮厚度明顯增厚。

根據(jù)儀表顯示溫度看，二次加熱溫度普遍超過950℃，均熱段溫度普遍超過1150℃，這兩個位置的溫度較高導致了氧化鐵皮增加迅速。因此，鑄坯在高溫段的停留時間必須嚴格控制，才能有效減少氧化鐵皮的生成，從而減小對成材率的影響。

由于鋼坯鋼種、坯料裝爐溫度、成品規(guī)格不同，加熱工藝及軋制工藝也不盡相同。如果出現(xiàn)出爐溫度存在差異的鋼坯安排在一起生產(chǎn)的情況時，必然對鋼坯的加熱燒損產(chǎn)生影響，進而影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。

鋼坯加熱過程中常存在冷熱坯料混裝、鋼種強度差異大的鋼坯混裝生產(chǎn)，加熱速度不同的鋼種混裝生產(chǎn)的情況。這不僅對加熱的工藝執(zhí)行產(chǎn)生影響，產(chǎn)生了無謂的燒損，又影響了產(chǎn)品質(zhì)量及后續(xù)軋制的穩(wěn)定性。

頭尾切損

頭尾切損包括飛剪對中間坯料頭尾形狀不規(guī)則部位的剪切、鋼卷切尾取樣、鋼卷頭尾控制不良切除。

荒軋機組采用減寬軋制，中間坯料頭部形狀很不規(guī)則，尾部為燕尾形，利用精軋機前的飛剪進行切除。由于中間坯較厚，一般為30~45 mm，如果頭尾切除長度較大會造成切損重量大，嚴重影響成材率；而減少此部分的切損，需要穩(wěn)定的飛剪系統(tǒng)及控制中間坯料形。

鋼卷切尾取樣主要為了切除尾部不良區(qū)域，然后切除試樣塊。

鋼卷頭尾控制不良主要是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的板形不良、頭尾劃傷、頭尾硌印等缺陷，需要切除鋼卷頭尾控制不良，保障產(chǎn)品質(zhì)量。此部分產(chǎn)品主要集中于薄規(guī)格產(chǎn)品。

軋廢損

軋廢損主要指生產(chǎn)過程中出現(xiàn)卡鋼、軋廢等生產(chǎn)事故造成的廢品。軋廢損雖然頻次低，但每次出現(xiàn)生產(chǎn)事故均造成較大的重量損失。另外，出現(xiàn)卡鋼事故后，需要一定的處理時間，在處理時間內(nèi)，加熱爐內(nèi)的部分鋼坯停留在高溫段，增加了氧化燒損量，進而降低了成材率。

制定措施

優(yōu)化加熱工序

加熱爐設備保障措施：①制定噴嘴通透處理的合理檢查周期，及時更換燃燒狀態(tài)不佳的燒嘴；②在爐體承受能力范圍內(nèi)，將燃燒系統(tǒng)設置在狀態(tài)最佳，充分提升加熱能力；③在每次檢修之后，生產(chǎn)方面對雙線燒鋼能力進行對比，保證加熱能力，同時要求雙線燒鋼溫差均衡。加熱制度優(yōu)化措施：①嚴格控制鑄坯在二次加熱和均熱段停留時間；②將不同的鋼種進行歸類，將鋼種劃分成低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼和特殊鋼4大類，不同的類別采用不同的加熱制度；③避免出現(xiàn)冷態(tài)鑄坯和熱態(tài)鑄坯混合裝爐現(xiàn)象。優(yōu)化加熱工序后，爐生鐵皮由片狀改變?yōu)榉勰?，氧化燒損率明顯降低。

頭尾切損

飛剪對中間坯料頭尾形狀不規(guī)則部位的剪切切損量大，胡亮等[2]通過降低帶鋼頭尾切損率有效提高了成材率。通過對飛剪系統(tǒng)的工藝優(yōu)化、設備調(diào)整、坯料減寬量的控制及荒軋板型的控制，達到減小軋制線頭尾切損的目的。飛剪操作人員要根據(jù)不同減寬量坯料制定合理的剪切參數(shù)，觀察切損情況，對下一塊鋼坯進行調(diào)節(jié)，制定飛剪的切頭尾量標準。方案實施后，項目組對現(xiàn)場的切頭尾情況進行了檢查，從廢料鋼斗中的切損實物可以看出，切損量有了明顯的減少，如圖2所示。

鋼卷切尾取樣是不可避免的切損，但通過提高鋼卷尾部工藝命中率，減少了因工藝不合格造成的尾部切除。因板形、頭尾缺陷等原因切除頭尾，主要集中于薄規(guī)格產(chǎn)品。通過對終軋溫度、軋制力設定及負荷分配3方面的模型優(yōu)化，提高薄規(guī)格軋制的穩(wěn)定性。對精軋區(qū)域的噴水效率進行調(diào)整，使帶鋼頭部溫度保證在終軋溫度目標的±15℃范圍內(nèi)，并將溫度修正量保持在0℃左右；薄規(guī)格生產(chǎn)時，經(jīng)常出現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品的設定軋制力與反饋軋制力相差較大的情況，對此模型人員加強對軋制力系數(shù)的調(diào)整，保證后續(xù)帶鋼的軋制力匹配；負荷分配原則為前部機架完成大部分的變形量，后部機架主要保證軋制的穩(wěn)定性及板型，但薄規(guī)格產(chǎn)品由于在機時間較長，中間坯料尾部溫降較大，容易在軋制過程后段出現(xiàn)軋制力超極限跳閘或軋斷卡鋼情況，需要對薄規(guī)格產(chǎn)品的負荷進行優(yōu)化，從前部機架適量向后部機架轉(zhuǎn)移。

另外，1700 mm機組的板型控制主要從CVC及彎輥來完成，CVC主要控制帶鋼的凸度，彎輥主要控制帶鋼的浪形。對精軋機組F5~F7的彎輥力限制進行了修改，從150~1800kN修改為150~1950kN，增加了彎輥力的調(diào)整范圍，提高了后部機架彎輥的調(diào)整能力。對精軋機組F1的彎輥力設定范圍進行調(diào)整，從原來的150~1365kN調(diào)整為1350~1365kN，縮小了彎輥力的調(diào)整范圍。

軋廢損

通過生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性調(diào)整，薄規(guī)格產(chǎn)品的軋制穩(wěn)定性得到了提高，卡鋼產(chǎn)生的廢品逐漸減少，軋廢量降低30%，軋廢損相應下降。

實施效果

通過項目的實施，1700 mm機組的成材率指標逐月升高，成材率由97.82%上升至98%以上，經(jīng)過一年的優(yōu)化和改進，成材率穩(wěn)步上升，平均成材率98.10%，最高月份成材率達98.39%。

結(jié)束語

(1)通過對本鋼1700 mm產(chǎn)線影響成材率的因素分析，對加熱燒損、頭尾切損、軋廢損等環(huán)節(jié)采取有效措施，將平均成材率提升至98.10%，月成材率最高達98.39%。

(2)通過改善設備狀況、優(yōu)化加熱制度，改善了加熱爐燒損情況，氧化鐵皮由原來的片狀改變?yōu)榉勰?，加熱爐氧化燒損明顯降低，提高了本鋼1700 mm產(chǎn)線成材率。

(3)通過改善頭尾工藝控制，獲得良好的頭尾質(zhì)量，大幅降低了因質(zhì)量溫度造成的切損，進一步提高了本鋼1700 mm產(chǎn)線成材率。

文章來源——金屬世界