影响中厚板成材率量化分析及主要措施

影响中厚板成材率量化分析及主要措施

[摘要] 本文量化分析了影响中厚板成材率的因素，并着重介绍了八钢中厚板通过降低加热炉氧化烧损、减少宽度放尺、提高厚度负偏差控制水平、优化坯料结构等措施，显著提高了中厚板成材率。

[关键词] 成材率宽度放尺倍尺率

1.前言

中厚板成材率是一项综合性的经济技术指标，成材率的提高不仅意味着金属损耗的减少，钢材产量增加，同时也使综合能耗降低。所以，成材率既表现企业的技术水平，也表现企业的经营管理水平。

八钢中厚板是由上海世博会厂址，原浦钢中厚板整体迁建而成，主要设备有两座推钢式加热炉，高压水除鳞系统，一架4200mm粗轧机（二期），3500mm 精轧机，热矫直机，冷床、双边剪、定尺剪、成品堆垛装置等；一期工程于2007年9月动工，设计年产量65万t；2009年2月调试，并逐步投产，目前已经达到月产5万吨的能力。

八钢中厚板自2009年2月调试生产后，因为受原料规格、负偏差控制水平及宽度放尺等限制，成材率一直处于较低水平，通过认真分析和研讨，八钢中厚板找到了影响成材率的关键因素，并采取了相应的措施进行改进，取得了较好的效果。

2.影响成材率的因素及量化分析

影响成材率的因素主要有氧化烧损、宽度放尺、钢板负偏差、规格结构以及废品率等，各因素对成材率的影响分述如下：

2.1 氧化烧损对成材率的影响

烧损是钢坯在高温状态下的氧化损失，它包括板坯在加热状态下产生的氧化铁皮和钢板在轧制过程中产生的二次氧化铁皮；而前者对成材率影响较大，据资料[1]介绍，中厚板生产的烧损量在1.0-2.0%之间。

烧损与加热温度，加热时间，特别是在高温条件下加热段和均热段的停留时间，炉内气氛有关；实践证明，加热温度越高，在高温段的停留时间越长，炉内氧化气氛越浓，则在加热过程中产生的烧损也越多。为此，应根据生产品种的化学成份，制定合理的加热工艺制度，将坯料的加热温度严格的控制在工艺范围内，同时在保证加热质量的前提下，缩短加热时间是减少烧损的有效途径。

八钢中厚板目前设备事故较多，作业率偏低，受事故时间影响,板坯加热时间过长，且部分出炉板坯因不能正常轧制，必须进行回炉二次加热，造成重复烧损。

2.2 切边量对成材率的影响

减少宽度放尺，目的是在满足边部缺陷切除的前提下将分配至宽度方向上的金属分配至长度方向，从而达到同等原料投入而成品理论重量增加的目的。

钢板长度计算公式以L=m/ρBh-d表示，其中m表示钢板重量，ρ表示密度，h表示钢板厚度，B表示钢板宽度，d表示切头尾长度。这里，若m, ρ,h,d不变，决定钢板长度的就是钢板宽度B，钢板宽度(B)每减少10mm，对成材率的影响见表1。

同国内其他中厚板厂相比，八钢中厚板厂的切边量大的惊人。国内其他中厚板厂的切边量一般在60-80mm，而八钢中厚板的切边量一般在110-150mm。考

虑厚度规格因素，将八钢中厚板的切边量控制在100mm以内，完全可行。

2.3 负公差对成材率的影响

由于中厚板是按照理论重量交货的钢材品种，根据标准尺寸允许偏差，在轧制中按负偏差允许值控制，使成品钢材的实际尺寸符和标准规定的要求，但又小于名义尺寸，这就是负公差轧制，负公差是提高成材率的一个有效途径。厚度负公差对不同规格的影响不同，对薄规格影响十分明显，见表2。

现阶段负公差的控制不理想，主要因为厚度模型以名义厚度为目标厚度，在轧制过程中模型通过测厚仪反馈值不断向零公差修正；虽然通过调整工经验调整，但控制相对困难，负公差率偏低；

2.4 倍尺率对成材率的影响

对于一张母板来说，长度越长，同比的切头尾越少。

八钢中厚板厂目前共两座加推钢式加热炉，受加热炉限制，入炉板坯长度只能在1.50—1.78m及2.50—3.08m之间，1.78—2.5m之间长度的板坯不能入炉。而炼钢提供的坯料宽度在1.35m—1.7m之间，这就造成了部分成品规格的钢板只能用1.50—1.78m之间的小料进行单倍尺轧制。这种小料单倍尺轧制大大增加了切头尾的比例，一定程度上影响了成材率。

同时受轧制水平限制，宽度小于2.2m的钢板侧弯难以控制，为减少侧弯带来的宽度改规，八钢中厚板厂在计划编制时将此类钢板的长度限制在18m以下，采用小料双倍尺轧制，一定程度上缓解了侧弯带来的改规，但这部分钢板的切头尾所占比例上升，成材率下降。

2.5 轧废对成材率的影响

八钢中厚板厂每个月因轧制控制水平、设备故障、板坯内在缺陷等原因产生300余吨废品，按每个月轧制量5万吨计算，则300吨废品对当月成材率的影响为：

300/50000=0.6%

2.6 精整工序对成材率的影响

在实际操作中，由于精整工序为减少工作量，对镰刀弯严重的钢板一直执行改规操作，既对钢板宽度进行减小以达到一次切除边部缺陷及毛边的目的；对部分表面缺陷的钢板则无论缺陷的程度，直接进行切除操作。

3.解决的措施

3.1 降低加热炉氧化烧损

3.1.1提高日历作业率，保持连续作业，板坯在加热炉内正常运行，减少了因生产或设备事故而造成板坯在高温段加热和停留的异常时间，从而减少了氧化烧损。

3.1.2对于普碳钢和成品厚度在14mm以上的轧制计划，在保证钢温均匀的前提下，尽可能的在加热工艺下限烧钢，降低出炉温度。

3.2 减少宽度放尺

3.2.1通过板形控制以及对边部质量进行监控，不断修正模型控制参数，减少目标宽度放尺；

3.2.2加强精整作业区双边剪操作工技术培训，制定双边剪剪切标准；

从2010年5月至今，平均放尺宽度由138mm减少至94mm，按平均宽度2400mm计算，仅此一项提高成材率1.76%，而且宽度放尺仍有继续挖潜的空间。

3.3 提高厚度负偏差控制水平

建立目标厚度控制模型，在轧制过程轧制实绩不断向目标厚度调整。目前N