軋鋼生產過程中的質量控制研究

摘 要：加強軋鋼生產過程中生產產品的質量控制，會使軋鋼企業的社會效益和經濟效益得到提高。文章闡述了軋鋼企業在產品生產過程中加強質量控制的重要作用，分析了軋鋼生產過程的內容，提出了軋鋼生產過程中質量控制的主要措施.

關鍵詞：軋鋼；生產；質量控制

軋鋼企業生產產品的過程由多個子系統組成，為保證和提供企業生產產品的質量，對軋鋼生產過程中的質量進行控制是十分必要的，然而在軋鋼生產過程中，影響產品質量的因素眾多。南京鋼鐵聯合公司棒材廠，在軋鋼生產過程中，非常重視質量控制，并取得了顯著成果，現結合該廠多年軋鋼生產過程中的質量控制的工作實踐，對我國軋鋼生產過程中的質量控制提出研究。

1 軋鋼生產過程中質量控制的重要作用

在現代化建設中，鋼鐵工業是國家基礎性的原材料工業，軋鋼企業生產產品的質量好壞，對我國經濟建設有著非常的重要作用。軋鋼企業生產產品質量好壞，是軋鋼企業的生命線，對軋鋼企業在激勵的競爭中，有著重要作用。加強軋鋼生產過程中的質量控制，對于改善軋鋼企業管理和經營、降低軋鋼生產過程中成本、提高軋鋼企業的經濟效益都是有效的途徑，也是軋鋼企業贏得國內外市場的關鍵；軋鋼企業生產出優質的鋼材，對保證人民財產和生命安全有著重要作用。在產品生產過程中，加強質量控制管理可降低企業的能源消耗，同時也可以減輕對環境的污染。所以，加強軋鋼生產過程中生產產品的質量控制，將會使軋鋼企業的社會效益和經濟效益得到提高，對一個國家的經濟和社會發展有著重要意義。

軋鋼企業生產產品是一個復雜的過程，在每一個環節過程中，加強產品質量的全面控制，需要通過控制產品生產過程的各種操作變量等，使其產品的質量達到標準要求，來改善和提高產品質量；可以大大降低產品的廢品率，提升產品合格率，同時達到降低成本，節約能源，降低生產消耗的目的。因此，利用先進的質量控制管理方法，對軋鋼工業的生產過程實施產品質量控制具有極其重要的意義和應用價值，具有巨大的潛在效益。隨著軋鋼生產過程的工藝更加先進，生產過程中質量控制管理，要貫穿軋鋼生產工序的每一個階段，這對質量控制提出了更高要求。

2 軋鋼生產過程的分析研究

由于軋鋼生產過程是一個過程復雜的系統，其生產過程是由許多工序組成，一個合格的產品先要經過煉鐵、煉鋼，再進行連鑄，最后再通過熱軋、冷軋等工序。分析研究熱軋和冷軋的各個工序階段是非常重要的。

2.1 熱軋過程的工序階段

熱軋過程的工序階段，是將生產原料經過其加熱后再進行軋制的一種方式，目前，根據用戶的需要，一般軋制出的熱軋卷厚度在2～3毫米左右。熱軋過程的工序，一般由五部分組成，主要是板坯材料準備，板坯加熱后進行粗軋和精軋以及軋后的冷卻、卷取和精整等部分。

一是板坯準備工序階段。板坯準備階段，一般是將連鑄板坯作為熱軋工序的原材料，需要在對材料加熱前，將板坯的表面缺陷進行加工修理，特別對質量要求較高的產品，對于板坯部分局部進行清理、修磨和平整等工序。

二是板坯加熱工序階段。隨著科學技術的發展，對板坯加熱質量要求越來越高，計算機技術已經被廣泛的應用到軋鋼生產過程中，通過計算機自動控制程序應用到軋鋼加熱爐中，使加熱爐的燃燒、加熱以及板坯的加熱質量得到提高，板坯加熱工序階段，計算機技術的應用是軋鋼生產的一大進步。

三是粗軋工序階段。在粗軋工序階段，由于薄板坯一類材料的特殊性質，在加工過程中，容易因二次氧化而生成氧化鐵皮，如果清理的不及時，由于高溫容易與軋輥接觸而損壞軋輥，同時澆注的速度小于軋制過程的速度，板材的表面質量會受到影響。所以在板材熱軋生產過程中，對除磷過程要高度重視。同時為了保證板坯的寬度，在粗軋前需要采用大立輥軋機對板坯進行軋邊，來提高板型的精度和材料的厚度。

四是精軋工序階段。精軋工序階段是鋼帶坯從粗軋機組出來后，輸送到精軋機進行軋制的一種方法。對于板坯進入精軋機之前，需要進行一些操作，比如用飛剪剪去頭部、尾部，采取測厚和測溫等手段，同時要采用高壓水噴嘴對板材進行除磷的過程，這樣通過前期處理才能進入精軋工序階段。在精軋工序階段精軋機架數越多，生產出來的產品也就可以變得符號薄型條件。

五是軋后冷卻、卷取及精整工序階段。由于精軋機高速軋出的鋼帶，處于低壓層流冷卻裝置和輥道下邊的噴水冷卻裝置的雙重冷卻作用下，鋼帶的溫度驟降會很快，能夠在僅僅的幾秒鐘內，使溫度降到600左右，然后送去精整加工和卷取。卷取后的鋼帶卷被運往倉庫，根據材料的不同用途，再運往冷軋工序的原材料庫或者是繼續進行下一步精整加工。

2.2 冷軋過程的工序階段

根據用戶對鋼板材料要求的需要，有時熱軋后的鋼板帶厚度，不能滿足用戶要求的話，下一步工序還要經過繼續冷軋。冷軋工序是指在常溫狀態下，對熱連軋后的板材進行更加深度加工，雖然稱之為冷軋，但在冷軋加工的過程中，軋制力的作用使板材的溫度還會有所升高。

由于冷軋使板材其機械性能變差，硬度很高，要想恢復板材的機械性能，對板材要進行退火處理過程。冷軋工序的加工線比較分散。對于熱軋廠送來的鋼帶卷，需要進行一些的技術處理，要用鹽酸除去氧化膜。在進入冷軋機上，開卷機將鋼卷打開，然后將鋼帶引入五機架連軋機軋成薄帶卷。從五機架上出來的有不同規格的鋼帶卷，應根據用戶的不同要求來進行加工。

在冷軋過程中，目前采用了計算機控制，可以保證在活套中貯存了充足的帶鋼，使生產過程在前一卷尾和后一卷頭焊接的過程中仍然可以繼續進行軋制。全連續冷軋帶鋼軋機采用計算來控制軋制生產過程，可以實現在動態生產中改變產品規格，有效提高了帶材軋制精度和收得率。

3 軋鋼生產過程中質量控制的主要措施

3.1 加強軋鋼生產過程中，關鍵程序控制管理

軋鋼生產過程中，有70%的質量事故發生在更換槽孔、更換軋輥、更換品種時，主要質量問題是產品的外形尺寸和外形質量不合格，為了提高產品質量，對這一關鍵過程必須加強以下程序控制管理。

一是調整，調整工先觀察調整使上下成品機架軋輥槽孔對正，進出口導衛高低適中、左右合適。二是校樣，紅檢工根據軋輥直徑選擇合適長度的成品前機架料形加熱，保證軋出后樣品長度大于軋輥周長。三是測量，樣品鋼用水冷卻后進行測量，主要測量軋輥徑向尺寸，保證尺寸在國家標準范圍內。四是軋制一條鋼坯，軋制出成品后，取長度大于軋輥周長的周期樣品進行外形質量觀察和外形尺寸測量；同時認真填寫好記錄，質量不合格，調整工根據測量尺寸進行調整，再軋制一條鋼；直到調整到質量合格才允許進行連續禮制。五是軋制穩定后，紅檢工取長度為1米的成品進行稱重，參照負米重偏差控制要求控制負偏差。六是軋制穩定后，紅檢工定期取樣檢測，調整工定期檢測軋輥、導衛設備運行情況，及時合理更換損壞的導衛，把事故處理在萌芽狀態。

3.2 規范軋輥裝配流程，保證軋輥裝配質量

軋鋼車間按照質量管理體系要求編制《軋鋼車間軋輥裝配作業文件》，要求軋輥裝配人員嚴格按照文件中的流程圖進行標準作業。標準作業可以解決生產中經常出現的以下問題。一是更換上線的軋輥孔型不合格，軋制出質量廢品；二是軸承與軋機端蓋摩擦引起軸承損壞，軋制出外形尺寸超標的成品；三是軋機壓下裝置轉動不靈活引起的產品外形尺寸超標；四是導衛安裝不合適導致孔型磨損引起成品來料尺寸厚薄；五是軋輥上下（左右）竄動引起的成品外形尺寸超標。

3.3 及時檢查鋼板軋制過程中，成形變化的處理工作

鋼板在軋制過程中，經常會出現麻點、裂紋、折疊、板材波浪、分層等成形方面變化，必須及時做好處理工作。

麻點的變化，是指在鋼板表面形成的局部或連續成片粗糙面，鋼板表面產生了鐵氧化物。一旦它們脫落以后，就會形成凹坑和痕跡，這些問題的出現，將會影響到鋼板質量。對于這些問題的出現，可以按不同材料，控制相關加熱溫度，控制燒嘴的火焰強度。

裂紋的變化，是指在鋼板表面形成形狀各異的裂紋，裂紋的出現將會破壞材料的力學性能，對鋼材質量產生危害。我們在鋼板軋制過程中，需要嚴格把握材料質量檢驗；確定適宜的軋制溫度，在鋼坯的加熱操作過程中，以防過熱和過燒。

折疊的變化，是指在軋制的鋼板上出現局部相互折合的雙層金屬，呈現出連續山峰、條狀等。在軋制過程中要控制軋鋼的拋出速度，下壓力要適當，免得機架輥相互撞擊，特別要避免死輥出現。

板材波浪的變化，是指出現的波浪形狀彎曲，使鋼板的平直性受到影響，板材波浪的變化有單側、雙側和中間波浪三種狀態。在軋制過程中，要及時的調配軋輥的凸度，使鋼板能夠均勻加熱，以確保熱凸度的穩定，改善軋輥的冷卻。

分層的變化，是指在在剪切斷面上出現出一條或多條平行的縫隙，鋼板厚度的連續性被破壞，使縫隙中產生雜物。在鋼板軋制過程中，要合理的控制軋鋼中的夾雜物數量和分布；制定合理的軋制工藝；制定合理的冶煉和連鑄工藝，減少鋼坯內的疏松、縮孔和裂紋等缺陷。

3.4 加強軋鋼生產中質量記錄，為領導決策提供依據

軋鋼車間要嚴格按工藝流程，完善生產過程中的各種質量控制和質量記錄。質量記錄員每天下班后質量記錄放在車間指定的地方，車間技術員及時收集、整理、分析。每月月初對上月的質量記錄進行系統的整理，對重要的記錄進行全面地分析。以每批次和規格分類，以主要設備為載體，從輕微生產事故、電器設備事故、機械設備事故、質量指標等方面對上月工作進行分析和總結。針對存在的問題，制定整改措施，逐項落實改進。把各種事故分類整理出來，找到導致生產效率低的根源、質量不合格品多的原因，及時進行改進。對軋鋼生產進度、成本消耗、各種經濟技術指標進行實時跟蹤和比較，為領導決策提供依據。

3.5 做好軋鋼生產過程分析，建立軋鋼生產過程質量模型

在軋鋼生產過程中，需要對軋鋼生產過程產品質量指標及其質量影響因素進行分析，找出生產過程中影響產品質量的主要因素；對生產過程中質量優化控制問題進行了分析，對軋鋼生產過程數據進行了篩選和樣本數據預處理，給出軋鋼生產過程產品質量建模方法，并進行了實例仿真和分析。在建立軋鋼生產過程質量模型的基礎上，對其產品質量優化控制問題進行了深入的分析，確定軋鋼生產過程產品質量優化控制方法，從而建立軋鋼生產過程的質量優化模型。

3.6 建立技術崗位職責，完善質量事故處理程序

軋鋼生產車間要按照質量管理體系要求，編制部門職能、崗位職責及人員能力要求作業文件，明確在生產線上關鍵崗位的職工要做什么？要怎么做？建立健全各種技術崗位職責。同時制定出軋鋼質量事故管理規定，明確質量事故是指由于違章操作、管理不善、設備故障等原因，導致產生一定數量的廢品或因產品質量問題，給用戶在使用中造成一定損失和影響的事件。生產過程中無論發生任何質量事故，必須及時向主管車間質量的領導匯報，說明質量事故是何種缺陷及產生原因，對相應的事故責任人，要給予批評教育，責任嚴重的要給予處罰。對沒有質量事故班組的關鍵崗位人員給予獎勵。

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作者簡介：趙如意（1966，5-），男，本科，工程師，南京鋼鐵聯合公司棒材廠，主要從事軋鋼生產技術管理和研究工作。