高國嶺

（河南省濟(jì)源鋼鐵（集團(tuán)）有限公司，河南 濟(jì)源 454650）

1 課題背景

河南濟(jì)源鋼鐵集團(tuán)（有限）公司第一軋鋼廠特殊鋼大棒線是一條國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流的工業(yè)用鋼生產(chǎn)線。全線采用自動(dòng)化操作、步進(jìn)梁蓄熱式加熱爐、短應(yīng)力線軋機(jī)等先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備開坯機(jī)、連軋機(jī)、熱鋸等從意大利引進(jìn)，電控系統(tǒng)采用西門子公司PLC基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和ABB傳動(dòng)系統(tǒng)，可生產(chǎn)軸承鋼、彈簧鋼、齒輪鋼等中高檔工業(yè)用鋼。2013年投產(chǎn)以來，根據(jù)公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略，大力開發(fā)優(yōu)特鋼，該生產(chǎn)線成為公司轉(zhuǎn)型的生命線。

但大棒線投產(chǎn)以后，成材率一直在92%左右（國內(nèi)先進(jìn)指標(biāo)95.5%），給公司降本增效增加困難，提高成材率增效益迫在眉睫。

2 工藝流程和車間平面布置

2.1 工藝流程

連鑄坯→坯料提升→步進(jìn)梁式加熱爐→高壓水除磷→開坯機(jī)軋制→液壓剪分段/切頭→鋼坯冷床/連軋機(jī)組→飛剪分段→橫移編組→熱鋸→緩冷/冷卻→成品入庫。

2.2 車間平面布置

圖1 特殊鋼大棒線工藝平面布置簡圖

車間由原料跨、加熱爐跨、主軋跨、緩冷跨、成品跨、精整跨、開坯機(jī)主電機(jī)跨、主電室、軋輥間等組成，加熱爐跨、原料跨以及開坯機(jī)主電機(jī)跨與主軋跨呈丁字形布置，廠房內(nèi)主要工藝操作設(shè)備為高架式布置，主軋跨軌道面標(biāo)高18.5m。從入爐輥道至成品收集的工藝操作設(shè)備布置在+5.3m平臺(tái)上，在平臺(tái)下布置有鐵皮溝、設(shè)備基礎(chǔ)、液壓潤滑站、電纜橋架、各種管線、切頭收集裝置以及各種輔助建筑設(shè)施。車間總長度為501.5m，最大寬度為168m。濟(jì)源特殊鋼大棒車間工藝平面布置簡圖，如圖1所示。

3 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

3.1 開坯機(jī)孔型優(yōu)化

大棒線在生產(chǎn)75系列時(shí)，開坯機(jī)采用15道次生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中，頻繁出現(xiàn)坯料扭轉(zhuǎn)：整支廢、尾巴缺陷有1.5m左右，鋸切區(qū)切不凈精整兩次鋸尾，70%以上由于鋸切后不足4m判廢。連軋堆鋼事故等，導(dǎo)致成材率下降。

為了分析75系列的倒鋼原因，通過和75系列生產(chǎn)道次最接近的120系列進(jìn)行對(duì)比分析。開坯機(jī)BX5軋槽共用，生產(chǎn)180方時(shí)，孔型側(cè)壁夾持作用減小，軋件在槽內(nèi)不穩(wěn)定，頭、尾脫方是造成連軋1架頭尾扭的主要原因。

為解決這一問題，決定在考慮180方坯生產(chǎn)，兼顧生產(chǎn)165方坯保證軋槽中心距不變的情況下。重新設(shè)計(jì)一個(gè)180方坯專用孔，配輥在現(xiàn)有的BX16位置上。并根據(jù)孔型設(shè)計(jì)情況，重新制作開坯機(jī)軋制程序。

開坯機(jī)使用180mm*180mm坯專用軋槽后，原來軋制過程中出現(xiàn)的頭尾扭轉(zhuǎn)問題解決，頭尾質(zhì)量正常。料轉(zhuǎn)造成連軋堆鋼和質(zhì)量廢下降為零。

3.2 連軋機(jī)堆鋼解決

大棒線在更換規(guī)格后，每月堆鋼出現(xiàn)5次，大棒線鋼坯單重達(dá)9t，連軋機(jī)組換規(guī)格后堆鋼不但影響作業(yè)率，還影響成材率。

通過對(duì)堆鋼原因進(jìn)行分析，制訂了換規(guī)格后軋制溫度、開坯料形、切頭長度、軋槽打磨、料形設(shè)定、導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整等一系列標(biāo)準(zhǔn)，解決了換規(guī)格后出現(xiàn)的堆鋼問題。

3.3 連軋成品孔型優(yōu)化

大棒線在生產(chǎn)過程中，成品尺寸超國標(biāo)現(xiàn)象很嚴(yán)重，換規(guī)格后前兩支鋼都因耳子或尺寸超差而報(bào)廢。最為嚴(yán)重時(shí)，調(diào)整時(shí)間一個(gè)小時(shí)，廢鋼36t，影響軋機(jī)作業(yè)率和成材率的提高。

對(duì)達(dá)涅利成品孔型進(jìn)行研究，達(dá)涅利的成品孔采用直線側(cè)壁設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是：孔型輥縫大，基園和槽口側(cè)壁采用切線銜接，孔型調(diào)整難度大。

分析后，重新設(shè)計(jì)成品孔型，采用雙圓弧孔型，其特點(diǎn)是，減小輥縫，側(cè)壁采用圓弧，成品精度較高，調(diào)整方便。

由于大棒線生產(chǎn)75-260規(guī)格，為保證孔型設(shè)計(jì)的安全和穩(wěn)定，先在75-100規(guī)格上進(jìn)行試驗(yàn)并在試驗(yàn)成功后全部推廣到大棒線三十余套成品孔型全部進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，上線使用后效果明顯，由此造成的廢鋼由原來的每月500余噸降為10t以下。

3.4 切損治理

（1）加強(qiáng)管理。制訂切頭尾標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制切頭切尾長度，達(dá)到切凈缺陷又避免浪費(fèi)。并通過增加攝像頭加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)。

（2）優(yōu)化鋼坯和鋼材定尺，減少因鋼材定尺不合理而造成的尾鋼切廢。由于鋼坯的單一和定尺的多樣矛盾，造成在生產(chǎn)過程中鋼坯長度和定尺不匹配造成鋸切時(shí)尾鋼控制出現(xiàn)浪費(fèi)，通過優(yōu)化鋼坯長度和對(duì)部分規(guī)格定尺進(jìn)行優(yōu)化，使尾鋼控制在可控范圍內(nèi)，有效避免了改尺及尾鋼低于四米造成的浪費(fèi)。

（3）對(duì)定尺擋板進(jìn)改造，減少頭部切損。鋸切擋板對(duì)齊后，統(tǒng)一進(jìn)行鋸切頭部，造成倍尺頭部鋸切浪費(fèi)。對(duì)擋板進(jìn)行改造。在原來擋板上懸掛擋塊，根據(jù)頭部缺陷長度調(diào)整檔塊厚度，既保證了其它倍尺切損在200mm以下，也保證了鋼坯頭部鋸切質(zhì)量。據(jù)現(xiàn)場測算，擋板改造后，每支鋼可減少切損25公斤，每月軋制小規(guī)格消耗鋼坯3000支，每月減少切損75t。

3.5 鋸切切頭尾優(yōu)化

大棒在鋸切頭尾過程中，下、上夾緊同時(shí)使用對(duì)紅鋼進(jìn)行夾持，切頭尾長度在400左右。

經(jīng)過討論，優(yōu)化鋸切夾緊程序，采用切頭時(shí)鋸前夾緊，切尾時(shí)鋸后夾緊的方式，保證了切尾頭長度在200左右，減少了鋸切頭尾切損。

3.6 連軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)優(yōu)化

大棒線連軋導(dǎo)衛(wèi)形式不合理，內(nèi)腔尺寸偏大。大棒軋制過程中彎頭嚴(yán)重，彎頭導(dǎo)致矯直困難，必須以缺陷標(biāo)準(zhǔn)鋸切。對(duì)出口導(dǎo)衛(wèi)結(jié)構(gòu)改造，參數(shù)優(yōu)化。

4 效果

實(shí)施后，對(duì)2018年10月～2019年3月成材率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

表1 2018年10月～2019年3月大棒線成材率統(tǒng)計(jì)表

經(jīng)過攻關(guān)，大棒線成材率達(dá)到94.3%，成材率提高2.3個(gè)點(diǎn)，大棒線月產(chǎn)6萬t，成材率的提高使大棒線每月1380t材由廢鋼成為成品，成品材和廢鋼差價(jià)為2000元，每月創(chuàng)造效益276萬元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

5 結(jié)語

隨著大棒線成材率提高攻關(guān)的深入開展，大棒線的創(chuàng)新活動(dòng)也成為引領(lǐng)大棒線指標(biāo)提長的動(dòng)力，不但提高了各項(xiàng)指標(biāo)，也提高了員工的技術(shù)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。為大棒線高產(chǎn)低耗環(huán)保增效創(chuàng)造了良好的條件。