中厚板成材率研究

中厚板成材率研究

1、背景

在市场经济条件下，要想进一步增强企业竞争力，提高产品的市场占有率，增加企业经济效益，最关键的问题是生产成本的降低，而对生产成本的高低影响最大的无疑是金属消耗指标，直接体现在技术经济指标上的就是成材率；一个企业成材率的高低，一方面代表这个企业的技术水平，另一方面也能反映企业的经营管理水平。

新轧机投产后，成材率较以前3200mm四辊粗轧机有了一定提高，但总体来看提高的幅度不大，与全国各中厚板企业成材率提高的幅度相比仍有较大的差距，虽然现在比原来提高1%，但与同类型最好的酒钢中厚板厂的成材率低1%。通过认真分析和研讨，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、提高中厚板成材率所采取的措施

总结几年来的生产情况得出，影响成材率的因素主要有品种规格结构、烧损量、板型控制、钢板负偏差、剪切量以及废品率等，在满足市场需求的前提下，决定对现场的几个重要环节进行调整和改进，以达到提高成材率的目的。

2.1、降低加热炉烧损

我厂加热炉烧损率在1.5～2.0%之间，与同类型企业相比处于同一档次，烧损率较高的原因是，加热炉仍为人工经验烧钢、检测和控制手段落后、作业率偏低、加热炉况及密封差。针对上述情况，可采

取以下措施。

2.1.1、推行热装工艺

热装炉不仅能大大降低加热工序能耗，而且具有减少烧损提高成材率和缩短生产周期等优点，对推动钢铁工业向低成本、高质量、连续化方向发展意义重大，轧钢厂应瞄准这一发展趋势，从管理入手，逐步提高热装温度。

热装的难点是无缺陷坯的生产技术。对轧钢厂而言，关键是热装条件下的加热制度和生产计划管理技术，随着技术水平的提高和计算机普及应用，相关难题已解决。

2.1.2、提高作业率，实现高效生产

作业率是轧钢厂生产水平、管理水平的反映。作业率加热工况就稳定，相对而言，钢坯在炉内运行时间就短，减少了钢在高温段加热和停留时间，避免钢坯因不正常而在炉内高温区的长时间停留，从而减少烧损。一般，每加热一次，氧化烧损达0.5～２.5%。可以说，氧化烧损同作业率是反比关系。对坯料供应不足的厂，应采取集中生产的方式，以减少烧损。

2.1.3、提高操作水平

加热温度及加热时间同碳素钢氧化烧损有如下经验公式：

a=6.3√te-900/J

式中：a----氧化烧损量

t----加热时间

J----钢的表面绝对温度

国内中厚板厂绝大多数产品以低碳、低合金钢为主，此类品种的加热范围均较大，加上长期以来形成的轧钢观念：钢的温度越高越好，对设备的使用越有利。这一观念的形成同过去以产量为中心的指导思想有关，随着市场竞争的愈加激烈，企业的指导思想已转到经济效益为中心，降低成本为企业生产经营的永恒主题。实行操作规程下限烧钢不但可以减少烧损，且可以降低能耗。我厂加热炉有两座采用耐热滑块，造成下表面加热质量差，上、下表面温差大，相应造成烧钢温度高。为了减少上下表面温差，达到降低加热温度的目的，改造的方式是采用步进式加热炉，同时新上了3500mm轧机，增加了主电机功率和轧机刚度，实现真正意义上的低温轧制，则减少了烧损，降低了能耗。

2.1.4、严格控制炉内氧含量，实行低氧操作

人工烧钢同计算机烧钢的本质区别是：一个靠经验，一个靠实时检测数据。由于没有炉内氧含量的检测手段，加上炉子密封不严，造成炉气中有大量过剩空气，提高了炉气中自由氧浓度，加剧了氧化烧损。2001年12月，在加热炉中引进了日本绿色援助项目的加热炉仪表控制系统和加热炉燃烧最佳化控制系统。在炉区设备基础自动化

前提下，加热炉仪表控制系统可通过限幅控制，使空燃比更加精确，可以按照最佳加热策，理想的加热曲线，准确氧量监测控制，以达到理想的加热效果。

2.1.5、加大坯厚，减少坯料受热面积

钢的氧化烧损除了同加热温度、加热时间、炉内气氛有关外，另一方面还同坯料的受热面积直接相关。对板坯而言，同一体积下，坯料厚度越大，则表面积越小。在同等工艺条件下，表面积越小，加热过程中生成的氧化铁皮量就越少。而且加大坯厚可使坯料单重增加，提高成材率效果更显著。

2.1.6、实现加热过程计算机控制

自动控制技术的发展，已经使加热过程计算机控制成为现实。通过对加热炉炉膛温度和压力的自动调节，充分发挥加热炉的生产能力，改善坯料的加热质量，延长加热炉的使用寿命，降低看火工的劳动强度，而且烧损也可降低0.5%以上。

2.2、平面板型控制

平面板型控制的目标是生产出矩形或近似矩形的平直钢板，日本在这方面有深入的研究，经过板型控制的轧制法，厚板成材率已96%。主要方法有：

1）厚板展宽轧制法（MAS）

2）狗骨头轧制法（DogBone）

3）薄板展宽轧制法

4）立辊轧边法

5）留尾轧制法

这些轧制法，首先需要轧机的自动化及装备水平高，其次需要相关辅助设备。同时对生产节奏也有不利影响。国内中厚板厂一方面要瞄准板型控制的先进技术，另一方面也要找出适合本厂实际情况且投资少的控制手段。

四辊粗轧机、四辊精轧机双机架模式最大缺陷是四辊粗轧机装备水平低，刚度差，开坯后中间坯的平面形状差。由于四辊粗轧机承担了成形与展宽轧制的所有道次，所以轧后中间坯的平面形状就基本决定了四辊终轧的平面形状，对四辊粗轧机开坯板型的控制成为我厂进一步提高成材率的关键。四辊精轧机重点是控制钢板的镰刀弯。

2.2.1、优化轧制规程，控制钢板平面形状

对坯料200×1250×2100轧制产品30×2200×6000上进行工艺试验，其试验情况如下：

2.2.1.1、按原有轧制规程轧制，钢板平面板型参数随轧制进程的变化见表1：

表1：钢板平面板型参数随轧制进程的变化

2.2.1.2、按优化后新规程轧制，钢板平面板型参数随轧制进程的变化见表2：

表2：钢板平面板型参数随轧制进程的变化