降低3104罐料用鑄錠廢品率的改進措施

李朝陽，方 英，王明博，梁志勇

（西南鋁業（集團）有限責任公司，重慶 九龍坡 401326）

0 前 言

2011年我公司3104罐料用鑄錠廢品率為20.76%，現場廢品、鋸切廢品、加銑廢品等高達9301t，這些不合格鑄錠改尺、繼續加工或回爐熔化，不僅影響成品率，而且增加工作量和工作效率。為了提高鑄錠使用率，降低生產成本，本文提出了具體辦法和措施，改進工藝，優化制度，并取得了一定成效。

降低3104合金鑄錠廢品率，不但可以為公司增效益，改進鑄錠加工方法，而且還可以推廣到其他產品中去。

1 現狀調查

（1）對2011年生產的3104合金所有規格進行統計，確定其投料量、加工量、底部缺陷位置、加銑廢品量和加銑廢品率的分布情況，統計結果如表1所示。

表1 2011年3104罐料用鑄錠生產加工情況統計

（2）對2011年3104罐料用鑄錠的生產加工、晶粒度和粗晶層深度進行了現狀調查（見表2和表3），從這些統計表中可看出，影響3104鋸切量的底部缺陷主要集中在270mm以內，平均粗晶層深度10mm以內，晶粒度檢測最終低倍分析結果100%合格。

表2 2011年3104罐料用鑄錠粗晶層深度統計情況

表3 2011年3104罐料用鑄錠晶粒度統計情況

圖1 2011年成品和廢品分布圖

（3）從2011年成品和廢品分布圖中可以看出，影響3104罐料用鑄錠廢品率的兩個主要因素：一是鑄錠頭尾鋸切廢品量，占11.51%；二是下工序返回廢品量，占6.32%，如圖1所示。

而從下工序返回廢品分布圖中可知，加銑量占下工序返回廢品的27.86%，因此，下工序加銑量也是影響3104罐料用鑄錠廢品率高的重要因素之一，如圖2所示。

圖2 2011年返回廢品分布圖

通過對2011年3104罐料用鑄錠的調查，得到的結論是降低3104罐料用鑄錠廢品率，必須設法減少3104合金鑄錠鋸切頭、尾廢品和下工序加銑廢品量，才能降低3104罐料用鑄錠廢品率。

2 原因分析

通過對3104罐料用鑄錠生產的人、機、料、法、環5個環節方面進行了原因分析，對2011年生產的3104合金鑄錠的低倍試樣組織進行分析和多批次試驗料軋制質量跟蹤，可以確定3104鑄錠頭、尾鋸切量為600mm不合理，是造成鑄錠廢品量高的主要原因。

通過鑄錠的試樣組織分析，發現93.84%的粗晶層組織在10mm以內，6.16%的粗晶層組織在10～15mm；鑄錠后續加工質量穩定，因此可以確認鑄錠銑面量過多是造成廢品量高的主要原因。

通過對深床、流槽清理狀況檢查，發現用掃帚清理流槽時，細小的渣子難以徹底清除，拐角和縫隙處有氧化膜，可以直接形成夾渣或夾渣裂紋。發現流槽的維護周期，按照一周三次維護頻次，破損處得不到及時修復，可以直接減少工具使用壽命，增加夾渣風險。發現除氣和精煉裝置維護，在氣體流量異常時才檢查，不能及時處理氣孔阻塞現象，從而導致熔體含氣量增多。發現結晶器的維護間隔周期過長，水套和油路容易發生阻塞，導致鑄錠通裂或拉裂。因此可以確認在線工裝維護制度不完善也是主要原因。

綜上所述，最終確定了三個因素是影響3104罐料用鑄錠廢品率高的主要原因：（1）鋸切工藝不合理；（2）銑面工藝不合理；（3）在線工裝維護制度不完善。

3 制定對策和對策實施

3.1 制定對策

針對影響3104罐料用鑄錠廢品率高的主要原因，制定相應對策，見表4。

表4 降低3104罐料用鑄錠廢品率的對策

3.2 對策實施

3.2.1 減少鑄錠頭、尾鋸切量

（1）2012年4月份，我們通過數批試驗料比較，發現當頭、尾鋸切值減少到400mm時，后續加工質量穩定，而在試驗中，當鑄錠頭部鋸切量減少至250mm，仍有部分冷隔缺陷存在，鑄錠尾部鋸切量減少至100mm時，發現存在疏松和夾渣風險。因此，確定了頭部切280mm，尾部切120mm的改進方向。

（2）根據3104罐料用鑄錠頭、尾鋸切量的變化，要求鑄造崗位開頭處理冷隔等要快，鑄造開頭200mm后盡量不去干擾鑄造過程，避免因底部缺陷加長而影響鋸切量。通過減少鑄錠頭、尾鋸切量試驗方案后，效果如表5所示。

表5 3104罐料用鑄錠鋸切實驗實施的效果

3.2.2 大面減少加銑量

通過對3104鑄錠銑面量情況的統計，確定將3104罐料用鑄錠銑面量減少到15mm/面，可以大大減少廢品率。最終實施后的效果如表6所示。

表6 2012年5～12月3104鑄錠銑面量統計實施的效果

3.2.3 優化在線工裝的維護制度

（1）2012年5月，重新優化在線工裝維護清理制度（見表7），并在內部開展培訓，培訓合格率為100%。

表7 在線工裝維護要求

（2）針對優化的在線工裝維護制度，定期對該制度的執行情況進行抽查，2012年5至12月未發現因未執行制度而考核的現象。

4 效果檢查和效益情況

4.1 效果檢查

根據2012年5月至2013年3月3104鑄錠統計明細，可以看出實際廢品率為17.53%，比目標值還低，見表8。

4.2 效益情況

（1）經濟效益，從統計的2012年5月到12月份，3104罐料用鑄錠發送量約為23472t，投料單價13704元/噸，金屬燒損按2.7%計算，加工廢料按13320元/噸計算，則完成項目后減少投料金屬燒損和增加產量產生的經濟效益為：

3104合金效益=23472×（1/80.1%-1/82.47%）×（13704-（1-0.027）×13320）=625300元≈62.53萬元

（2）社會效益，取得了如下社會效益：①鑄錠減少鋸切量，降低了鑄錠加工成本，使下道工序加工產能潛力得到進一步延伸；②及時、保質為客戶供貨，贏得了用戶的信任；③該成果經驗已相繼推廣應用至2系、7系合金等鑄錠生產，同樣取得了較大的經濟效益。

5 總 結

通過這次3104罐料用鑄錠廢品率統計分析，3104罐料用鑄錠廢品率有了明顯的降低，達到了預期目的。但是，3104罐料用鑄錠還面臨內部夾渣等現場廢品問題，今后應從以下幾個方面繼續開展活動：

（1）優化現場工裝質量，嚴格把關，減少因鑄造開頭準備不足、成分問題等造成的現場廢品。

（2）公司內部繼續開展降低現場廢品率和提高鑄錠成型率的活動。

（3）為保證3104罐料用鑄錠頭、尾鋸切量為400mm的鑄錠質量，將優化后的鋸切頭尾量、開頭操作規范和鑄造在線工裝的維護制度納入管理文件中，同時，重新修訂現場廢品考核方案。

表8 2012年5月～2013年3月3104鑄錠統計明細