李利波 牛占平 劉亞行 袁亞星
河北新金鋼鐵有限公司軋鋼廠
摘要：卷板成材率的高低直接影響著企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高成材率是降低成本的有效途徑。針對(duì)軋鋼廠卷板生產(chǎn)線的實(shí)際狀況，探討了影響成材率的因素，并采取相應(yīng)的措施，著重解決卷板在生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，從而達(dá)到提高成材率的目的。
關(guān)鍵詞：卷板成材率；影響因素；提高措施
1、前言
為了降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，軋鋼廠成立了攻關(guān)小組，對(duì)卷板成材率進(jìn)行攻關(guān)。我 們每天到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，深入生產(chǎn)一線對(duì)生產(chǎn)參數(shù)跟蹤及分析，制定改進(jìn)措施，通過(guò)反復(fù)試 驗(yàn)，成材率顯著提高，企業(yè)獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2、新金軋鋼廠熱軋卷板的工藝流程
連鑄機(jī)—除毛刺—旋轉(zhuǎn)盤—稱重—入爐輥道—裝料推鋼—1#、2#加熱—出爐輥道—爐后除鱗—控寬粗軋機(jī)—中間輥道（保溫罩）—飛剪—精軋前除鱗—精軋機(jī)組—層流冷卻—機(jī)前導(dǎo)尺—1＃、2＃卷取—自動(dòng)打捆機(jī)—1＃步進(jìn)梁—翻鋼機(jī)—2＃步進(jìn)梁—稱重—檢驗(yàn)—慢速鏈運(yùn)輸—打包—噴號(hào)—入庫(kù)
3、影響成材率的因素
3.1 氧化燒損
在鋼坯加熱過(guò)程中，鋼坯表面的鐵元素與爐氣中的氧化性氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鐵的氧化物，造成金屬損失的現(xiàn)象稱為鋼坯的氧化燒損。影響氧化燒損的因素較多，其中爐內(nèi)氣氛和加熱溫度及加熱時(shí)間的影響是主要因素。爐氣的氧化性氣氛濃度越高，氧化性氣體含量越多，氧化能力越強(qiáng)，鋼坯氧化燒損量越大。
富氫對(duì)還原度的影響定義 R 為還原度（%），即 Fe2O3還原成 Fe 的過(guò)程中損失氧低的質(zhì)量百分比，如公式（1）示
式中:Rd 為內(nèi)部擴(kuò)散阻力，s/m;Rr 為化學(xué)反應(yīng)阻力，s/m;Ri，relative 為各階段的相對(duì)阻力。還原氣體的流速高可不考慮外部擴(kuò)散，得到在 473~973、11731173~1373K 三個(gè)溫度區(qū)間下，還原度對(duì)相對(duì)阻力的影響。由于影響規(guī)律基本一致，所以僅列φ(H2)=20%時(shí)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在每個(gè)溫度階段相對(duì)反應(yīng)阻力隨 R 的增大而減小，相對(duì)擴(kuò)散阻力隨 R 的增大而增大。在各反應(yīng)開(kāi)始階段化學(xué)反應(yīng)阻力占據(jù)主導(dǎo)地位，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)物層逐漸增厚，相對(duì)擴(kuò)散阻力隨著 R 的增大而增大。根據(jù)攻關(guān)小組對(duì)氫氣直接還原動(dòng)力學(xué)的分析可以得出，各環(huán)節(jié)相對(duì)阻力在反應(yīng)前期受化學(xué)反應(yīng)控制，之后為化學(xué)反應(yīng)和內(nèi)擴(kuò)散混合控制。鋼坯的氧化速度隨爐溫升高而加快，900℃開(kāi)始加劇，1100℃以上氧化速度急劇上升，加熱時(shí)間越長(zhǎng)氧化生成的氧化鐵皮量越多。
3.2 軋廢
軋廢是影響成材率的一個(gè)重要因素，鋼溫不均勻、工藝故障、設(shè)備故障都有可能導(dǎo)致堆鋼事故。假設(shè)卷板日產(chǎn)量 5500 噸，軋廢一塊鋼坯，坯料重量就是 17.3 噸，成材率就降低了 0.31%。因此，必項(xiàng)大大降低軋制故障率，減少軋廢量，提高成材率指標(biāo)。
3.3 切頭切尾
飛剪切頭切尾的長(zhǎng)短，明顯影響著成材率，只有合理控制切頭切尾的長(zhǎng)度，才能減少金屬損耗，提高成材率。
3.4 板尾取樣
在 1#成品庫(kù)打包處，慢速鏈旁邊板尾取樣扔著一大片，取樣長(zhǎng)度有 6 米的，甚至還有 8米的，取樣太長(zhǎng)，取樣長(zhǎng)度大，明顯影響卷板成材率。
4、采取的措施
4.1 降低氧化燒損
4.1.1 調(diào)節(jié)空燃比
減少煙氣中的氧含量，能大幅度降低氧化燒損，由于煤氣質(zhì)量的變化，發(fā)現(xiàn)加熱爐在設(shè)計(jì)過(guò)程中制訂的 0.8 的空燃比，空氣過(guò)剩較大，經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)和分析，空燃比在 0.6～0.7 時(shí)，煙氣中氧含量較低。于是，在不影響環(huán)保數(shù)據(jù)的情況下，把空燃比降低到 0.7，從而 降低了氧化燒損。
4.1.2 優(yōu)化加熱工藝
單位面積上生成的氧化鐵皮含量與溫度呈指數(shù)關(guān)系，鋼坯在 650℃以下時(shí)，基本上不生成氧化鐵皮，當(dāng)其溫度超過(guò) 760℃時(shí)，氧化鐵皮厚度就顯著增加，達(dá)到可以測(cè)量的程度，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到 800℃時(shí)，氧化鐵皮厚度就顯著增加。為了降低燒損，我們對(duì)加熱爐各段溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，具體要求如下：
4.2 控制軋廢
4.2.1 由于軋鋼工操作不規(guī)范，造成工藝故障較多，通過(guò)制定《軋機(jī)操作規(guī)程》，組織軋鋼工培訓(xùn)和考評(píng)，提升了崗位工的技能，從而提高了操作水平，減少工藝故障。
4.3 控制切頭鋼長(zhǎng)度
在鋼坯軋制中，由于鋼坯頭部在咬入時(shí)有明顯的溫降，導(dǎo)致變形不均勻，軋制的物理作用，導(dǎo)致雜質(zhì)會(huì)向鋼坯的兩頭聚集。只有把“爛頭爛尾”切除，才能對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定起到一定的保障；只有加強(qiáng)對(duì)各規(guī)格切頭切尾長(zhǎng)度自動(dòng)化水平的控制，保證切頭切尾尺寸準(zhǔn)確穩(wěn)定合理，才能減少浪費(fèi)，提高成材率。在現(xiàn)場(chǎng)用盒尺檢測(cè)切頭鋼寬度，寬的有 25cm 的、20cm 的，切頭鋼太寬。我們結(jié)合維修工調(diào)整飛剪，切頭鋼控制在 10cm 以內(nèi)，切頭鋼量明顯減少。
4.4 縮短板尾取樣長(zhǎng)度
在 1#成品庫(kù)打包處，慢速鏈旁邊板尾取樣扔著一大片，取樣長(zhǎng)度有 6 米的，甚至還有 8 米的，取樣太長(zhǎng)。軋鋼廠結(jié)合公司質(zhì)檢處重新制定板尾取樣標(biāo)準(zhǔn)，要求板尾取樣控制在 1.5米以內(nèi)。
5、效果
新金軋鋼廠通過(guò)降低燒損、減少軋廢、減少切頭切尾和控制板尾取樣，2024 年 1-5 月份卷板成材率明顯提高。詳見(jiàn)下表：
由上表可以看出，2024 年 1-5 月份都達(dá)到了 98.60%以上，完成公司制定的目標(biāo)任務(wù)。
6、總結(jié)
決定卷板成材率的因素有很多，通過(guò)對(duì)氧化燒損、軋廢、切頭切尾、板尾取樣的控制，成材率有了明顯的提高。只有不斷從影響成材率的各個(gè)因素分析總結(jié)，在細(xì)節(jié)中不斷挖潛，才能逐步提高成材率，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。