□岳躍文
成材率是企業重要的技術經濟指標之一,反映了企業生產過程中對資源的有效利用程度。由于前期鋼鐵業在我國發展速度較快,鋼鐵生產過程中出現了很多資源浪費、利用率低等問題。因此,掌握良好的鍛造技術、提高成材率,是鋼鐵企業在當前鋼鐵行業整體不景氣的形勢下降本增效的有效手段之一,因此,研究和探討進一步提高中厚板成材率的方法也就成為鋼鐵企業目前降本增效的工作重點。
中厚板是指厚度在4.5~25mm的鋼板。成材率是指通過生產加工后,合格產品占投入材料的百分比,基本的計算公式是:成材率=合格產品/原始投入的原材料。
目前,從整體上看我國的中厚板生產技術還不是很先進,鍛造軋鋼設備水平也比較低,生產工藝相對于發達國家,尤其是與日本(日本的中厚板成材率可以達到96%以上)相比,還很落后。雖然為了改善鋼鐵鍛造生產技術,各大鋼企和國家相關部門都在不斷增強研發力度。在過去的幾年里,通過改善生產工藝水平、改造設備機械裝置等途徑,我國鋼企取得了不小的進步,提高了鋼鐵行業對資源的有效利用率,但目前我國眾多中小鋼鐵企業在中厚板成材率方面仍處于劣勢。
燒損是指鋼坯在高溫狀態下的氧化燒損,不僅包括鋼坯在加熱時大量產生的氧化鐵皮,還包括在軋制時生成的二次氧化鐵皮,這一過程對鋼板的成材率影響很大。在燒損過程中,溫度越高,時間越久,鋼鐵在高溫加熱條件下的氧化程度就越強,燒損就越明顯,燒損率也就越高;反之,當溫度較低時,也就是在低溫加熱階段時,鋼鐵的氧化程度較弱,那么燒損影響就越小。
在鋼鐵生產過程中,為了生產不同類型的產品,就需要對經過基本處理的鋼鐵進行成型切割,在切割過程中會造成材料的浪費和丟棄,對要求較高的產品來說,甚至可能由于技術原因在切割過程中造成切割后的產品無法使用,造成大量的損失和浪費。
廢品是指鋼鐵在鍛造生產過程中,由于生產工藝、技術水平、設備等因素導致其無法滿足產品生產需求,從而被回收再利用的產品。廢品的來源主要有兩個方面:一是由于如設備故障或者臨時更改產品生產型號等,導致產品無法繼續用于生產中;二是生產過程結束后,在產品檢驗過程中發現的不合格產品。可見,廢品軋制是影響成材率的一個重要因素。
鋼鐵產品的生產不同于普通工藝品的生產,要保證其生產的精確度達到毫厘不差是很困難的,因此,在制造時,允許產品在規定區間內有一定的偏差,負偏差軋制可最大限度地降低生產成本、減少材料投入。因此,所確定的軋制負偏差的大小,也會影響中厚板的成材率。
在中厚板鋼材生產過程中,產品種類少,或者沒有進行有效的組合生產,也會對成材率造成影響。尤其是大中型鋼材廠,不可能只為一家企業生產一種產品,其生產過程中產品種類多,花樣齊全,當企業生產時,假如1張鋼板切割4個A產品不夠,切割3個A產品有剩余;1張鋼板切割10個B產品不夠,切割9個B產品有剩余;那么當企業進行產品生產時,如果對兩種使用材料分開切割,要生產15個A產品,那就需要5張鋼板;要生產24個B產品,那就需要3張鋼板;但是,如果企業可以進行兩種產品的混合切割,那么就只需要切割5張鋼板來生產A產品,剩下的坯料就可以用來切割B產品,這樣B產品只需要額外再拿2張鋼板切割就足夠了,同樣是生產一樣多的產品,前者分開切割使用了8張鋼板,而后者混合切割只需要7張鋼板,可見,品種多樣化和是否有效組合也會影響資源使用效率。
提高中厚板成材率能有效降低企業成本投入、增加收益,可以從以下幾個方面研究分析提高中厚板成材率的方法。
鋼鐵在高溫加熱條件下的氧化程度高,燒損率高;反之,當其處于低溫加熱階段時,鋼鐵的氧化程度較弱,燒損率就低。鑒于此,采用熱裝爐技術,可有效降低加熱過程中的燒損,當鋼材進入熱裝爐開始鍛造時,短時間內就可以達到既定溫度,減少氧化時間,減少燒損量,提高成材率,縮短產品生產周期。
在鋼鐵生產過程中,可以采用先進裝備對經過基本處理的鋼鐵進行成型切割,以提高工藝水平和鋼材利用率。
(1)PC軋機。在軋制過程中,PC軋機能夠將板凸度有效降低到原來板凸度的20%~30%;其軋制后,鋼板板凸度降低,鋼板變得平直,能有效降低軋制次數,從而大大提高中厚板的成材率。
(2)采用先進的液壓定位控制系統。當鋼鐵企業生產工藝要求高的產品時,通過在軋機上采用先進的液壓定位控制系統,能夠有效控制尺寸的精度,還可以保持高速的生產速度、良好的控制軋制過程;對于工藝要求高、所規定的軋制負偏差小的產品能夠降低其廢品生成率,從而可間接提高產品的有效利用率,即提高成材率。
企業要想生存發展,就必須要有適合自身發展的管理制度和管理人員。鋼鐵企業要增強對生產過程的控制,一是要及時對生產過程中出現的問題進行查漏補缺,建立規范的管理制度;二是要從科學文化知識和道德思想兩方面加強員工培訓,提高企業的科技創新水平。通過人才與科技的共同創造,不斷提高企業的生產水平和管理水平,才是鋼鐵企業提高中厚板成材率的長久解決之策。
鋼鐵企業必須關注中厚板生產過程中的各個環節,只有對生產過程中的燒損水平、切割技術、設備的先進性、軋制工藝、企業管理水平、企業員工的素質等各方面進行綜合改善,才能不斷提高中厚板的成材率。通過持續地改善,我國的中厚板成材率才有可能不斷提高,最終趕超發達國家,使中厚板最終可成為我國主要的出口產品之一,為我國未來的經濟發展做出更多的貢獻。
[1]何青松,胡建華,朱興元,等.提高中厚板成材率的方法探究[J].鍛壓裝備與制造技術2008,43(5).
[2]陳振業,張勝宏,梁棟.提高中厚板成材率途徑的探討與實踐[J].寬厚板,2011,17(6).
[3]武輝,羅永恒.提高中厚板成材率的措施[J].柳鋼科技2013(3).
[4]郝付國,白埃民,張進之,等.提高中厚板成材率的重要途徑[J].鋼鐵,1997,32(12).