提高唐鋼型材成材率及合同定尺兌現(xiàn)率的實踐

供稿| 李 智，李宏偉，宋利剛

提高唐鋼型材成材率及合同定尺兌現(xiàn)率的實踐

供稿| 李 智，李宏偉，宋利剛

內容導讀

在日趨激烈的市場面前，唐鋼型材生產線為了提高成材率及合同定尺兌現(xiàn)率，從鋼坯來料、鋼坯的燒損、軋制過程中的調整控制、精整及矯直過程等四個重點環(huán)節(jié)進行工藝優(yōu)化。優(yōu)化后，合同兌現(xiàn)指標和成材率指標完成情況得到提高，角鋼合同定尺率由1月的84.7%到完全穩(wěn)定在85%以上，累計角鋼定尺率達到了85.47%，礦用鋼能一直穩(wěn)定在94%以上。實施中充分解決了易造成型鋼產品缺陷的各類問題，產品質量得到提升，大大避免了在生產中產生各種廢品，產生了較大的經濟效益和社會效益。

成材率的高低直接影響著企業(yè)的經濟效益，也是一條生產線的技術、操作及管理水平的綜合體現(xiàn)。作為唐鋼的主要產品之一，唐鋼型材產品一直以來在華北乃至全國有著很大的市場，在用戶中也有著良好的口碑和信譽，但近年來隨著市場競爭的加劇，角鋼、礦用鋼用戶對全合同定尺交貨的要求日益強烈。由于工藝條件和設備狀況的限制，我廠型鋼生產只能滿足部分合同定尺，還有一部分非用戶需要的定尺。這部分非合同定尺，有的需要降價處理，也有少量的作為廢鋼處理，給型鋼銷售帶來了困難，也降低了效益。型材品種繁多，大批量的訂單較少，換品種次數頻繁，作業(yè)率較低，提高型鋼成材率及合同定尺率在搶占市場、降低生產成本、增加效益、提高產品競爭力、樹立品牌形象的目標下顯得尤為重要。

影響型材成材率及合同定尺兌現(xiàn)率的因素

鋼坯來料

連鑄坯的坯料長度極大的影響型材成品長度，為保證成材率及合同兌現(xiàn)，連鑄坯的坯長必須精確，且波動范圍小，利于調整工調整。

鋼坯的燒損

連鑄坯在爐內時間越長，產生的氧化鐵皮越多，且容易產生各種加熱缺陷，應積極聯(lián)系熱裝熱送，并制定適宜的軋制機時產量，減少連鑄坯在爐內的時間，減少燒損。

軋制過程中的調整、控制

在軋制過程必須加強精整工段與軋機工段的聯(lián)系，使調整工及時的知道成品材的長度，在標準范圍內靈活調整正負公差，減少切頭、去尾損失，另外精細控制，減少成品的彎、扭現(xiàn)象，減少彎頭改尺，提高成材率及合同定尺兌現(xiàn)率。

精整及矯直過程

精整工段要勤測量鋸口及冷床上成品尺寸，防止跑尺現(xiàn)象，并加強檢查輥道及冷床鏈條，防止刮鋼造成改尺或廢品。下鋼時分床均勻下鋼，均勻碼垛冷卻，防止倒垛時被壓彎造成矯直困難。矯直工加強調整，減少矯直過程中產生的各類問題，減少矯直廢品，保證成材率及合同定尺兌現(xiàn)率。

具體方案的實施

連鑄坯質量

連鑄環(huán)節(jié)執(zhí)行“三穩(wěn)定”操作，即中間包液面穩(wěn)定、結晶器液面穩(wěn)定、拉速穩(wěn)定，最大程度減小鑄坯偏析。通過對中間包流速和溫度的控制，優(yōu)化了連鑄工藝，減少連鑄坯夾雜，提高鑄坯內在質量；此外結晶器電磁攪拌的使用也提高了連鑄坯的均勻性。

通過優(yōu)化鋼水溫度和提高鋼水質量，來減少連鑄拉速波動大，水口凍結、堵塞及停流等事故，保證連鑄的順行和鑄坯質量。調整鐵水和廢鋼的裝入制度：采用硫含量小于0.045%低硫優(yōu)質鐵水，廢鋼采用潔凈自產廢鋼（硫含量多為符合合格鋼材的成品成份）量不少于4 t，從而有效地避免了拉碳后由于硫高造成后吹；嚴格控制裝入量，要求廢鋼加入量不超過8 t，以保證熔池溫度合適，避免拉碳后由于溫度低導致鋼水后吹。

在吹煉過程中，嚴格執(zhí)行標準化操作，保證全程化渣，提高石灰利用效率，保證爐渣堿度，提高爐渣脫硫脫磷能力。根據火焰狀況，準確判斷吹煉終點控制，力爭終點鋼水成分、溫度雙到位。

脫氧合金化等方面，采用中限配料，保證成分合格，提高成分命中率。為控制內生夾雜物的數量，提高鋼材性能，采用硅鋁鋇脫氧劑脫氧，同時延長鋼包底吹時間從3 min到5 min，以促進鋼中夾雜物排除，提高鋼水內在質量。

對鋼包的底吹系統(tǒng)進行改進：優(yōu)化底吹磚特性曲線，改進鋼包包底形狀，減少鋼包包底積鋼積渣現(xiàn)象，保證底磚透氣良好。去掉底吹管道上的多余截門，減少壓力損失，加強對鋼包底吹系統(tǒng)的維護，確保管道通暢。加強鋼包的管理，減少鋼包使用過程中積渣量，確保鋼包潔凈，以穩(wěn)定鋼水成份。

連鑄坯坯長

連鑄車間通過加強管理，提高操作水平，提高剪切精度。車間努力做到100% 切定尺鋼坯，不得進行配尺，定尺鋼坯與非定尺鋼坯分開、下送，其中非定尺鋼坯小于標準規(guī)定長度的報廢；車間加強操作，增強責任心，保證剪切精度，將定尺坯率指標下到班組，落實到人頭。嚴格控制軋制規(guī)格和剪切長度, 加強抽查和考核力度, 使坯料的質量大為改善，連鑄坯長度30公差比率達到97%以上。

精整車間率先實行了原料裝爐前的坯料分選, 組爐前二次分選, 發(fā)現(xiàn)短尺鋼材,逐步理清原因,落實責任。對連鑄來料中非定尺部分實行挑選, 夠定尺長度的鋼坯切成定尺鋼坯, 并加強軋前挑料。新上冷鋸，提高改尺坯鋸切斷面質量，減少軋制時產生劈頭現(xiàn)象。

連鑄車間、精整車間和型鋼車間通過相互溝通，積極反饋，在現(xiàn)有工藝條件下，精心組織生產，使坯材合理匹配。實現(xiàn)了坯材的最大程度的定尺匹配，最大限度地減少浪費，提高了型鋼產品的合同定尺率和成材率。

減少連鑄坯燒損

加強與連鑄車間的聯(lián)系，熱裝熱送，減少連鑄坯在爐內的時間，減少氧化鐵皮的產生，減少燒損率。另外通過調節(jié)空燃比系數提高鋼坯的加熱均勻性，同時在鋼坯的加熱過程中，鋼坯表面的鐵元素與爐氣的氧化性氣體發(fā)生氧化反應，生產鐵的氧化物，造成金屬的損失，爐內氣氛和加熱溫度及加熱時間的影響是主要的。爐內的氧化能力取決于氧化性氣氛的濃度與還原性氣氛的濃度之比。通過嚴格控制加熱溫度與加熱時間，采取低線溫度加熱后快速出鋼，減少鋼坯在高溫區(qū)的停留時間；加強加熱爐與軋機的協(xié)調管理，制定適宜的軋機機時產量，減少鋼坯的保溫待軋時間；根據鋼種的變化，適當地降低鋼坯出爐溫度，降低氧化燒損率和燃料消耗。

準確計算合同尺寸所需的連鑄坯長及重量

通過對角鋼、礦用鋼軋制規(guī)律的研究，摸索型材合同定尺生產所需連鑄坯料計算的影響因素，準確計算型鋼合同定尺生產所需連鑄坯料尺寸。

我廠型材品種規(guī)格繁多，型鋼車間現(xiàn)主要生產6大系列產品：角鋼、U型鋼、礦工鋼、輕軌、圓鋼和方坯，其中，又包含很多不同規(guī)格。品種規(guī)格不同，所需要的連鑄坯料斷面和長度尺寸也有差別，斷面尺寸有150 mm×150 mm、165 mm×165 mm、165 mm×225 mm、165 mm×280 mm四種，長度從2600 mm至3200 mm。根據型鋼用戶合同定尺需求不同，型鋼生產所需連鑄坯斷面和長度尺寸也不相同，可見連鑄坯長度對型鋼合同定尺率和成材率有很大的影響。因此，精確計算所供坯料長度并完成配送，既能最大程度地保證合同定尺，又能將切頭尾、電耗、氣耗以及人工等成本降低到最低。并且根據用戶合同定尺型鋼重量，精確計算供型鋼的連鑄坯料數量，可將坯料庫存降低到最少，所以根據合同定尺要求，精確地計算出供型鋼生產坯料長度和數量具有很大意義。

型鋼每個品種規(guī)格軋制后的成品特征不一，將缺陷去凈的切頭、尾長度不一樣，必須根據品種的不同來確定切頭量；有些品種為打尺（理論重量）交貨，有些品種為過磅（實際重量）交貨，因而軋制生產中有按正公差、負公差軋制的區(qū)別；此外，連鑄坯的坯長還有一個公差范圍，坯長的變化可能會造成切頭、尾量以及成品長度不同。因此，計算坯料長度時必須綜合考慮這些方面的因素。按負偏差軋制的品種及規(guī)格（主要為角鋼和U型鋼）的負差率還不一樣，這些負差率都是多年生產經驗積累的數據，在計算中得區(qū)分負差率。

加強各工段之間的聯(lián)系，嚴格標準化操作和精細化管理

不同斷面形狀的熱膨脹率不同，對成品的尺寸有較大的影響，根據現(xiàn)場測定不同品種的熱膨脹率后，針對不同品種制定不同定尺下的熱鋸定尺，并利用好正、負差軋制，嚴格標準化操作，保證成品定尺長度。對25UY、29U等打尺交貨的礦用鋼品種嚴格負差軋制，避免因正差軋制造成成品短尺，造成成材率低。對36U、40U、礦11工等過磅交貨的礦用鋼品種，在軋制時，視坯料情況靈活掌握正、負差軋制，控制好成品長度，在頭尾缺陷去凈的同時，減少去頭損失，保成品尺寸，提高成材率。

加強生產前及生產過程中信息的溝通

在實施過程中，與生產制作部緊密結合，與連鑄車間、運輸緊密聯(lián)系，定期進行總結和工作交流。每筆合同確認后與銷售部門聯(lián)系，確認哪一種定尺可以略多于合同量生產，這樣在生產的過程中可以合理搭配剪尺情況，如有個別成品剪尺不夠可多剪此尺寸的鋼，盡最大可能減少損失，提高成材率；與生產制造部計劃科聯(lián)系，確定好連鑄坯坯型、坯長及公差、坯料量，并聯(lián)系溝通熱供準備工作；生產過程中，通過調度積極與運輸、連鑄車間聯(lián)系熱裝工作。車間精整工段加強與軋機工段的聯(lián)系，靈活使用擴音裝置、信號燈等工具，使質量工能及時了解實際出材情況，靈活調整正、負公差，保證剪尺按計劃生產。計算如下：

Q1=47×0.3%×（4500-2000）＝352.5萬元

型鋼合同定尺比非合同定尺每噸增加效益100元，通過優(yōu)化工藝后，按角鋼提高定尺率為10%，礦用鋼提高5%計算，唐鋼型鋼車間年產角鋼8萬t，年產礦用鋼39萬，年創(chuàng)直接經濟效益275萬元。具體計算如下：

Q2=（8×10%+39×5%）×80＝275萬元

型鋼全定尺軋制，由于坯料精確計算，精心組織，比原來生產節(jié)約連鑄坯0.1%，按年產角鋼、礦用鋼47萬t，連鑄坯價格按3200元計算可創(chuàng)直接經濟效益150.4萬元。具體計算如下：

Q3=47×0.1%×3200＝150.4萬元

實施效果

通過工藝優(yōu)化后，合同兌現(xiàn)指標和成材率指標完成情況較好。角鋼合同定尺率由1月的84.7%到完全穩(wěn)定在85%以上，累計角鋼定尺率達到了85.47%。而礦用鋼完成更好，能一直穩(wěn)定在94%以上，累計更是達到了95.15%，超出目標1.15%。由此可見改進效果非常明顯；成材率由2010年的95.34%提高到95.64%

直接經濟效益合計

按年獲直接經濟效益進行累加，該項目年獲直接經濟效益777.9萬元，

即Q=Q1+Q2+Q3=352.2+275+ 150.4=777.9萬元。

社會效益

在工藝優(yōu)化過程中充分解決了易造成型鋼產品缺陷的各類問題，實現(xiàn)了產品質量的提升，大大避免了在生產中產生各種廢品，減輕了工人的勞動強度，在生產中得到了工人一致好評。

效益分析

型鋼成材率提高0.3%，按年產角鋼、礦用鋼47萬t，按平均價格4500元，廢鋼價格2000元計算，每年可創(chuàng)效益352.5萬元。

Practice for Improving the Yield and Fulfillment Rate of the Section in Tang Gang

LI Zhi, LI Hong-wei, SONG Li-gang

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李智（1982—），男，河北唐山人，2007年畢業(yè)于河北理工大學金屬材料工程專業(yè)，助理工程師，車間技術員，唐山鋼鐵集團有限責任公司第二鋼軋廠

唐山鋼鐵集團有限責任公司第二鋼軋廠，河北 唐山 036000