22兴澄特钢-改善高压管坯钢铸坯表面质量攻关

根据上面分析， 根据上面分析，再结合铸坯表面缺陷偶 发性的特点， 结晶器变形” 发性的特点，得出结论“结晶器变形”
汇总人：陈雪华
二OO七年二月一日 OO七年二月一日
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不是主要原因。 不是主要原因。
4.水口、 4.水口、辊道对中精度低 水口
连铸机铸坯运行辊道对中精度调查
P---计划阶段 ---计划阶段
汇总人：张国伟
二OO七年一月十日 OO七年一月十日
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五、原因分析
保护渣 添加不好 钢水温度 波动大
汇制人：张广军
二OO七年三月三日 OO七年三月三日
我们QC小组针对现状调查中存在的高压管坯钢各种铸坯表面缺 我们QC小组针对现状调查中存在的高压管坯钢各种铸坯表面缺 陷问题，集思广益，多方面分析，做出关联图三。
管坯钢300*340(320)铸坯表面经常有角裂、 300*340(320)铸坯表面经常有角裂 管坯钢300*340(320)铸坯表面经常有角裂、 结疤、渣坑及凹槽（甚至裂纹）等缺陷。 结疤、渣坑及凹槽（甚至裂纹）等缺陷。
顾客要求
存在问题
确定课题
改善高压管坯钢铸坯表面质量
制作人：张广军
二OO七年一月十五日 OO七年一月十五日
P---计划阶段 ---计划阶段
保护渣2 熔点/℃ 保护渣 熔点 ℃ η1300℃/Pa.s CaO,% SiO2,% Al2O3,% ℃ 标准 范围 抽查1 抽查 抽查2 抽查 抽查3 抽查 抽查4 抽查 1110 1130 1119 1124 1126 1122 0.20 0.40 0.27 0.34 0.29 0.36 25 28 27.3 26.9 27.1 27.8 29 32 30.6 29.8 32.1 30.2 4 6 4.56 5.11 5.12 4.62
浸入式水口、结晶器和辊道对中程度较好，况且精度提高受设备限制，因此 浸入式水口、结晶器和辊道对中程度较好，况且精度提高受设备限制，
“水口、辊道对中精度低”不是主要原因。 水口、辊道对中精度低”不是主要原因。
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5. 钢水温度波动大
P---计划阶段 ---计划阶段
经过现场调查和分析得出： 经过现场调查和分析得出： 浇炉钢水过热度经常超过45℃ 拉速低， 45℃， 1. 浇炉钢水过热度经常超过45℃，拉速低，铸坯表面经常 产生明显的渣坑、凹陷等缺陷； 产生明显的渣坑、凹陷等缺陷； 低温（过热度低于15℃），拉速超快液面波动大 15℃），拉速超快液面波动大， 2. 低温（过热度低于15℃），拉速超快液面波动大，非常 容易引起角裂、纵裂等缺陷，表面质量恶化明显。 容易引起角裂、纵裂等缺陷，表面质量恶化明显。 3. 经统计轧材产生裂 纹废品炉号60% 60%与钢水浇 纹废品炉号60%与钢水浇 注温度波动大有关， 注温度波动大有关，右图 表是2006 2006年 12月180炉 表是2006年7-12月180炉 管坯钢SA 210C轧材裂纹 SA管坯钢SA-210C轧材裂纹 废品率与浇注过热度的统 计关系， 计关系，从分组正态直方 图可以看出3水平29 29图可以看出3水平29-35℃ 平均废品率和偏差最低。 平均废品率和偏差最低。
开浇拉速低形成的渣坑
降低拉速导致的结疤
提高拉速导致的裂纹和横向凹陷
高拉速形成的纵向裂纹
综上所述， 拉速波动大”是主要原因。 综上所述， “拉速波动大”是主要原因。 汇总人：李金贤
二OO七年二月二五日 OO七年二月二五日
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3. 结晶器变形
P---计划阶段 ---计划阶段
300*340结晶器装配完毕试水冷打压过程中 结晶器装配完毕试水冷打压过程中， 在300*340结晶器装配完毕试水冷打压过程中，小组成员通过仔细观 察发现结晶器内腔有下图所示变形现象，最大内凹量可达2mm 2mm， 察发现结晶器内腔有下图所示变形现象，最大内凹量可达2mm，初步分析可 能是由于结晶器铜璧厚度（20mm）偏小造成的、 能是由于结晶器铜璧厚度（20mm）偏小造成的、如果在生产状态下保持这 种变形量，很容易使人得出是横向凹槽产生的主要原因。 种变形量，很容易使人得出是横向凹槽产生的主要原因。但是经过仔细计 在热生产状态下结晶器内壁还要受到钢水静压力和热膨胀力作用， 算，在热生产状态下结晶器内壁还要受到钢水静压力和热膨胀力作用，不 会有这种明显的变形现象。即使热状态下有如此或相反情况稍许变形， 会有这种明显的变形现象。即使热状态下有如此或相反情况稍许变形，凭 借小组力量也无法控制和解决。 借小组力量也无法控制和解决。
20 15
P---计划阶段 ---计划阶段
轧材裂纹废品率， 轧材裂纹废品率 ， 吨 / 万吨 修磨炉数比例, 修磨炉数比例 , % 19.3 18.6
10 10 5 5 0
2006年 12月 2006 年 7 - 12 月
2007年 2007 年
图三 铸坯表面质量现状与攻关目标
综上，本次活动目标是消除高压管坯钢铸坯表面严重缺陷，具体衡量指标是2007年轧 材扒皮修磨率降到10%、每万吨钢表面裂纹废品率降至5吨，见图三。 目标保证条件：公司领导支持、小组成员业务能力高、有对铸坯表面进行酸洗、抛丸 以及修磨的装备和检验方法。
保护渣1 熔点/℃ 保护渣 熔点 ℃ η1300℃/Pa.s CaO,% SiO2,% Al2O3,% ℃ 标准 范围 抽查1 抽查 抽查2 抽查 抽查3 抽查 抽查4 抽查 1130 1150 1134 1142 1138 1140 0.60 0.80 0.65 0.72 0.74 0.67 29 32 30.5 31.2 29.8 30.7 27 30 27.6 28.4 29.6 28.5 5 7 5.62 6.15 5.97 6.43 F-,% 1 2 1.7 1.5 1.7 1.6
六、确定主要原因
1. 保护渣性能不好 结晶器钢液面上保护渣起保温隔热、 结晶器钢液面上保护渣起保温隔热、吸附夹杂 物和防止钢水二次氧化作用； 物和防止钢水二次氧化作用；结晶器璧和坯壳间隙 内渣膜起润滑和控制导热作用（右图）。 ）。因此保护 内渣膜起润滑和控制导热作用（右图）。因此保护 渣理化性能的稳定、 渣理化性能的稳定、好坏对连铸生产顺行和铸坯表 面质量有非常重要的作用。下表是QC小组在2007 QC小组在2007年 面质量有非常重要的作用。下表是QC小组在2007年 1-2月活动初期对管坯钢使用的两种保护渣主要理 化性能指标抽查结果： 化性能指标抽查结果：
项 目
废品率， 废品率， 吨/万吨 修磨炉 数比例,% 数比例,%
2006.7 2006.8 2006.9 2006.10 2006.11 2006.12
平均 19.3 18.6
16.4 14.4
11.6 16.7
7.5 8.3
16.9 12.7
22.8 23.4
24.6 20.6
综上所述，为尽快改善连铸坯表面质量，我们生产技术QC 小组决定在生产、工艺、员工技能、设备以及原辅材料等方面 找出导致表面质量问题的因素，进行攻关以改变这种不利局面。
汇总人：张广军
二OO七年一月二三日 OO七年一月二三日
6
7
四、目标确定
铸坯表面质量水平不易通过数据 定量确定,所以攻关目标定性确定为 定量确定, 消除高压管坯钢铸坯表面严重缺陷， 消除高压管坯钢铸坯表面严重缺陷， 定量指标间接通过轧材废品率( 定量指标间接通过轧材废品率(严重 程度)和修磨炉数比例(频繁程度) 程度)和修磨炉数比例(频繁程度)来 确定。 确定。 通过查找文献, 通过查找文献,国内外先进特钢 企业的低碳管坯钢类钢种， 企业的低碳管坯钢类钢种，铸坯轧制 圆钢裂纹废品率低于0.005% 0.005%、 圆钢裂纹废品率低于0.005%、修磨比 例低于5% 5%。 例低于5%。根据调查分析我公司严重 铸坯表面缺陷可以控制， 铸坯表面缺陷可以控制，轻微表面缺 陷（频繁性）短期难以控制。 频繁性）短期难以控制。
小组名称 平均受ＱＣ教育时间 序 小 组 成 员 １ 2 3 4 5 6 7 8 号 姓 名 性 别 男 男 男 男 男 男 男 男
一炼分厂“改善铸坯表面 质量”生产技术ＱＣ小组
活动时间 成立时间 文化程度 研究生 中专 大专 中专 大专 本科 大专 大专
2007.01-2007.12 2006年12月 职务 首席工程师 连铸作业长 电炉作业长 甲作业长 乙作业长 丙作业长 丁作业长 主任工程师 组内分工 组长 副组长 组员 组员 组员 组员 组员 顾问
改善高压管坯钢铸坯表面质量攻关 改善高压管坯钢铸坯表面质量攻关 发表人----张广军 发表人 张广军
江阴兴澄特钢一炼分厂“改善铸坯表面质量”生产技术QC小 生产技术QC小 江阴兴澄特钢一炼分厂 生产技术QC 组
1
一.小组概况
兴澄公司一炼分厂生产技术ＱＣ小组，是专为解决生产过程中存在的质量问 题而成立的现场型ＱＣ小组。活动宗旨是：发扬“特别能吃苦、特别能战斗” 题而成立的现场型ＱＣ小组。活动宗旨是：发扬“特别能吃苦、特别能战斗”的 职业精神，坚持“细节决定成败，执行力决定竞争力”的职业理念，实现“ 职业精神，坚持“细节决定成败，执行力决定竞争力”的职业理念，实现“不断 提高产品实物质量，增强顾客满意度” 提高产品实物质量，增强顾客满意度”的职业目标。
2
18学时 年 龄 38 ３2 33 30 33 31 32 43
张广军 李金贤 邓新 徐国龙 陈雪华 黄永生 袁杰 张国伟
制表人：李金贤
二OO七年一月十三日 OO七年一月十三日
二、选题理由
质量方针
P---计划阶段 ---计划阶段
创兴澄名牌 保用户满意
改善高压管坯钢铸坯表面质量，减少 改善高压管坯钢铸坯表面质量， 修磨量，保证销售、轧管和使用需要。 修磨量，保证销售、轧管和使用需要。
图一 高压管坯钢铸坯常见表面缺陷
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续上页：
图二 高压管坯钢轧材常见表面缺陷 轧钢分厂要对有问题的炉 号进行扒皮修磨处理。裂纹 严重不能修磨解决的轧材要 做废品处理，统计2006下半 年高压管坯钢轧材表面废品 率为19.3吨/万吨、轧材扒皮 修磨炉数比例为18.6%。
2006年7-12月轧材废品和修磨比例统计表 年 月轧材废品和修磨比例统计表
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100吨直流电弧炉 吨直流电弧炉
100吨LF精炼炉 吨 精炼炉
R12m五机五流大方坯连铸机 五机五流大方坯连铸机
100吨VD真空脱气炉 吨 真空脱气炉
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三、现状调查
P---计划阶段 ---计划阶段
百度文库
高压管坯钢主要钢种有20系列、T系列以及12Cr1MoVG、15CrMoG等， 这些钢种成品碳含量都在0.20%以下，其中大部分属于包晶反应钢，由于种 种原因在连铸坯表面经常出现角裂、渣坑、结疤、纵横向凹槽甚至裂纹等 缺陷，如图一所示。这些连铸坯缺陷，在轧材上相应会产生角裂、横裂和 纵裂等缺陷（见图二）
2. 拉速波动大
P---计划阶段 ---计划阶段
连铸生产拉速波动一般发生在开浇过程（ ）、换包过程 连铸生产拉速波动一般发生在开浇过程（0.30~0.65m/min）、换包过程 ）、 (0.70~0.50~0.70m/min)、烧氧过程(0.50~0.25~0.70m/min)、浇注结束过程 ) 烧氧过程( ) (0.70~0.50m/min)以及生产设备事故情况（ 0.70~0.25~0.70m/min ）等过程 )以及生产设备事故情况（ 这些过程往往发生拉速忽高忽低的异常操作，通常伴随钢液面波动大、 ，这些过程往往发生拉速忽高忽低的异常操作，通常伴随钢液面波动大、 保护渣结构遭到破坏、铸坯坯壳要承受额外应力和应变， 保护渣结构遭到破坏、铸坯坯壳要承受额外应力和应变，引起铸坯表面纵 横向凹槽（裂纹）和渣坑的概率非常大， 横向凹槽（裂纹）和渣坑的概率非常大，我们通过现场调查发现了下面几 种铸坯表面缺陷与拉速变化的关系。 种铸坯表面缺陷与拉速变化的关系。
F-,% 4 6 4.2 4.6 5.1 5.6
从上表看出，两种保护渣理化性能稳定、再结合铸坯表面缺陷偶发性的特点， 从上表看出，两种保护渣理化性能稳定、再结合铸坯表面缺陷偶发性的特点，得 出结论： 保护渣性能不好”不是主要原因。 出结论：“保护渣性能不好”不是主要原因。 汇总人：李金贤
10 二OO七年二月五日 OO七年二月五日
中间包水口浸入深度（ 中间包水口浸入深度（140-180mm）和间距（1500±3mm）调查示意图 ）和间距（ ± ） 5流 流 · 4流 流 1502mm · 3流 流 1497mm · 2流 流 1498mm · 1流 流 1502mm ·
结晶器对中情况调查示意图
在结晶器和扇形段上线时用简易样板 再进行一次在线校弧，如果弧度有偏差 立即在线调整，确保弧度能对中。
拉速 结晶器 波动大 变形 水口、辊道 对中精度低 钢水 温度过低 生产节 奏不稳 钢水 温度过高 保护渣 性能不好
坯壳 热应力大
保护渣 结构不好
铸坯 渣皮厚
结晶器 液面波动大
铸坯渣皮薄
钢液气体 含量高
铸坯渣皮 导热润滑差
钢液体积 收缩大
渣坑 结疤 纵向凹槽
角裂 横向凹槽
9
铸坯表面质量差
图三 高压管坯钢铸坯表面缺陷形成关联图