提高鋼卷在線成材率的控制措施

張國臣，趙 鑫

（首鋼京唐鋼鐵聯合有效責任公司，河北 唐山 063200）

作為加工制造企業，控制加工成本、提升產品收得率能很大程度提升企業效益，目前各企業都在挖潛，努力降低成本。提升產品收得率在我們鋼鐵行業就是提高鋼材成材率，提高成材率是企業一項重要生產指標。首鋼京唐1580熱軋廠之前鋼卷在線成材率只有98.4%，經過采取一系列措施，在線成材率不斷提高，下面圍繞鋼卷在線成材率進行相關分析并介紹相關控制措施。

1 鋼卷在線成材率的定義

在線成材率是指帶鋼成卷后卷稱（軋線上的）稱的重量和板坯入爐前板坯稱稱的重量的比值，即在線成材率=鋼卷在線重量/板坯實際重量。

2 影響在線成材率的因素

根據公式可知，在板坯實際重量不能改變的情況下，若讓在線成材率提高，必須提高鋼卷在線重量，從板坯入爐到軋制成卷，重量損失主要有加熱爐燒損、軋制過程氧化損失、精軋切頭尾量、進線檢查處理或取樣切損量。在實際生產中軋制過程氧化損失可以忽略不記，主要從另外三方面控制鋼卷重量損失。成材率損耗各影響因素間的關系為：燒損＞切損＞取樣量[1]。

3 提高在線成材率的控制措施

3.1 降低加熱爐燒損

控制加熱爐燒損是熱軋控制成本中很重要的一部分，也是潛力較大的一項。加熱爐燒損主要是指板坯的氧化損失，由于板坯在加熱過程中，爐內的氧原子由板坯的外部向內部擴散，而鐵原子則從板坯內部往外部擴散，兩者相遇就會發生一定的化學反應而生成氧化物。所以控制加熱爐燒損就是控制板坯的氧化過程。通過實踐總結分析，影響板坯氧化的主要因素有三種：爐內氣氛、加熱溫度、在爐時間。爐內氣氛偏氧化、加熱溫度過高，以及在爐時間偏長都會導致板坯氧化加劇，增大板坯燒損。故降低加熱爐燒損主要從控制爐內氣氛、降低加熱溫度和縮短在爐時間三方面入手。

（1）控制爐內氣氛主要是指降低爐內氧化氣氛，從而降低板坯氧化物生成。爐內氣氛決定于燃料成分、空氣過剩系數和燃燒完全程度，爐氣中一般包含CO2、H2O、O2、SO2、CO、H2、CH4和N2，其中氧化性最強的是O2，其次是SO2、H2O和CO2，通過嚴格控制空燃比，保證充分燃耗的情況下，最大限度地降低空氣過剩系數，降低爐內氧化氣氛，減少板坯氧化。

（2）降低加熱爐出爐溫度是降本增效的一項有效措施，也是提高在線成材率的主要手段。在保證軋制穩定性及FDT命中率的前提下，盡量下調出鋼溫度。在此方面主要可以做的工作有：①合理安排軋制計劃，排產考慮實際溫度過渡，差異越小越好，高溫鋼種集中排產，盡量避免或減少冷熱坯混裝，從而避免不必要的溫度浪費，減小燒損。②如因特殊情況高溫鋼種需少量排產時，為避免前后低溫鋼種高溫浪費，可視塊數選擇少裝1/2個爐子；冷熱坯混裝時，如果冷坯較少，在允許的情況下可將冷坯集中裝到1個爐子。這樣不裝需高溫鋼種的爐子就可以正常低溫出鋼，降低了加熱溫度。③根據板坯庫上料情況提前預判后續是否有待料停機，提前壓低加熱溫度，利用待料停機時間提高到正常溫度，避免停機時在高溫保溫現象。④根據過程溫降動態調整出鋼溫度，軋線各區域及時反饋提醒，最大限度地的降低出爐溫度。⑤軋線治水，保證封水效果，降低過程溫降，從而保證加熱爐低溫出鋼。⑥數據統計分析，提升控制水平，根據實際數據分析，一加二加溫度控制對成材率影響較大，尤其一加溫度控制在小于1000度時，成材率相對較高。

（3）縮短在爐時間主要利用提高軋制節奏和靈活調整裝鋼間距來實現。可以通過與軋制節奏標準及軋制間隙標準對比，及時發現實際軋制節奏控制問題，總結提升要鋼水平。影響軋制節奏的主要因素有：上料、要鋼控制、長短坯及定寬切換、軋制穩定性、設備或工藝質量問題。上料主要是通過與計劃、板坯庫提前溝通，根據鑄機出坯及庫存情況，做好相關計劃排程，提高熱裝率，板坯庫做好板坯倒料備料工作，提高上料節奏，從而保證軋線出鋼節奏；在裝鋼方面，如果規格合適，可以改變裝鋼順序，來緩解按正常順序上料時因單跨上料或輥道卡坯子等因素導致的上料慢問題。要鋼控制這方面主要通過在畫面增加軋制間隙顯示，操作工緊盯節奏控制水平，根據軋速變化，及時更改要鋼時間，做到最快節奏要鋼。長短坯及定寬切換方面，聯系計劃盡量集中排產，如果避免不了，對于定寬不定寬頻繁切換的提前聯系二級修改定寬機啟動條件，改成全部定寬，避免來回切換定寬機影響節奏的情況。在軋制穩定性、設備或工藝質量問題方面，根據現場實際情況，在保證生產順穩及不出批量質量問題的前提下，最大限度的保證軋制節奏。通過對軋制節奏影響因素的不斷分析，并不斷完善相關控制，目前在軋制節奏控制水平方面，月平均可以達到30~35卷/小時，正常軋制間隙在28~30秒（上一塊F1拋鋼到下一塊F1咬鋼）。

板坯庫上料是制約生產軋制節奏造成板坯在爐時間長的一重要影響因素，根據上料速度，在保證加熱溫度能滿足要求的情況下及時調整裝鋼間距以及輥期間或爐內交替拉空步有利于減少待料停機，降低板坯在爐時間。正常生產情況下，一般都是三爐/四爐生產，根據實際生產總結，在三爐生產時，常軋鋼種可以按表1控制，四爐生產時按表2控制。（根據上料和出鋼節奏以及溫度控制靈活調整，不斷摸索優化）。

表1 三爐生產中心線間距控制

表2 四爐生產中心線間距控制

3.2 減小精軋切頭尾量

精軋切頭尾切損主要受粗軋中間坯頭尾形狀及飛剪剪切精度影響。

（1）中間坯頭尾形狀主要取決于粗軋定寬機狀態及中間坯鐮刀彎控制水平，頭尾兩側相對平齊對稱時且尾部燕尾不大時最有利于剪切，切損量也最容易控制到最小。通過限定定寬機減寬量以及及時調整定寬機對中來保證定寬機出口板坯狀態，從而保證粗軋軋制后的中間坯頭尾形狀；通過總結粗軋各種鐮刀彎曲線的相應調整手法以及換R2新輥上機后的軋制策略及軋制計劃安排，如新輥上機采用降速、減除鱗水、側導板全道次對中以及下調工作輥冷卻水流量等措施，換輥后前三輥期不排酸洗、車輪鋼低溫鋼種等，提升粗軋鐮刀彎命中率。

（2）在控制剪切精度方面，設備專業應及時更換切頭尾剪刃，保證剪刃間隙精度；通過在飛剪入口增加氣吹裝置和軸流風機等措施來提高熱金屬檢測器的檢測精度[2]，提高剪切的穩定性；操作工嚴細盯崗，及時修正剪切長度；同時定期對比實際切頭尾大小與畫面輸入數值，校驗切頭尾剪切準確度，保證中間坯切頭尾率在0.3%以下的水平。

4 減少進線檢查處理或取樣切損量

此項切損主要是控制取樣卷數以及因控制質量需進線檢查或切除的卷數。

通過直接賦能及優化取樣規則減少輥期取樣卷數。

在控制進線缺陷檢查及處理卷數方面，一是通過合理安排計劃增加軋制穩定性和保證帶鋼質量。做好軋制計劃的審核，保證鋼種規格過渡符合軋制要求，將有軋制難度的鋼種規格及計劃中有特殊表面要求的在軋制前向操作人員做好通知提醒，做好軋制準備，避免因軋制不穩定導致出現頭尾軋破的現象，從而避免后續鋼卷因輥印進線確認的出現；同時通過提前控制預防，消除或降低帶鋼出現質量缺陷的幾率；二是在生產過程中不斷總結分析，提高操作工操作水平，提高盯崗關注度，建立相應卷形評比指標，增加操作工責任心；提高設備控制精度如卷取側導板對中度、夾送輥及助卷輥水平度等，從而減少帶鋼尾部溢出邊，減少爛尾卷，提升生產及質量控制水平。

在控制開卷切損量方面，通過調整操作箱位置，找標記控制規范開卷長度，進而減少開卷切損量。

5 在線成材率控制效果

通過降低加熱爐燒損和控制帶鋼在線切損，鋼卷在線成材率會不斷提升，以上控制措施也在不斷優化完善，近些年通過不斷總結分析與嘗試，鋼卷在線成材率控制水平逐年提升，由原來僅98.4%的水平上升到今年上半年平均98.57%的水平，其中今年第一季度更是達到了平均98.61%的水平。

圖1 在線成材率示意圖

6 結語

鋼鐵企業面臨很大的市場競爭，也面臨著極大的環保壓力，要想在激勵的競爭中擁有一席之地，且創造出足夠好的利潤，在保證及不斷提升產品質量的同時，不斷降低生產成本是企業提高經濟效益的有效途徑，而軋鋼系統中提高在線成材率是降低成本中的重要部分，故要側重總結分析相關影響因素，不斷推進改進措施，使鋼卷在線成材率不斷提升。