鞠小平
(廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司,廣西 玉林 537000)
中頻爐是金屬冶煉鑄造的一種主要設備,其原理是將工頻50Hz 交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?00~1000Hz 的中頻電源裝置,在補償電容和感應圈的配合下,應用電磁感應原理進行加熱的設備。該設備具有體積小、重量輕、加熱質(zhì)量優(yōu)、效率高和利于環(huán)境等優(yōu)點,符合國家淘汰普通電阻爐、燃煤爐、燃氣爐、燃油爐的政策要求,作為一種新型的加熱設備,廣泛應用于有色金屬的熔煉、加熱。
中頻爐雖然在冶煉時有升溫快、氧化少,合金收得率高的優(yōu)點,但在回爐預熱后壓延生產(chǎn)的過程中,卻容易產(chǎn)生一系列質(zhì)量問題,特別是邊部碎邊質(zhì)量缺陷較為突出,這在業(yè)界成為基本共識。批量加工銷售可能會出現(xiàn)不可預測的質(zhì)量風險,因此,承接該品種原料進行軋制生產(chǎn)時,必須開展專項的質(zhì)量缺陷問題攻關(guān),方能使質(zhì)量得到改善?,F(xiàn)根據(jù)2021 年11 月,廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司首次承接中頻爐料加工生產(chǎn),在改善該類產(chǎn)品質(zhì)量方面所做的探討進行以下的總結(jié),與業(yè)界同仁共饗。
一直從事200、300 系列不銹鋼壓延的熱軋工序,廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司接到一批201J3 中頻爐料的軋制任務。由于業(yè)界對中頻爐料熱連軋質(zhì)量缺陷深知肚明,都不大愿意承接這樣的業(yè)務,但是為了企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和業(yè)務模式的多元化,我們還是毫不猶豫地接下了訂單,并組織精干力量制定出以下試制方案,如圖1 所示。
圖1 中頻爐鋼坯產(chǎn)品鑄機
(1)確立品名、牌號、執(zhí)行標準、試制規(guī)格。
(2)組織代加工連鑄板坯驗收及檢驗。
(3)開展板坯化學成分測定并擬定試制計劃,如表1、表2、圖2 所示。
圖2 中頻爐鋼坯
表1 軋制計劃
表2 入廠板坯化學成分測試 單位:%
(4)明確技術(shù)要求:①鋼帶的外形、重量及允許偏差應符合《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB/T 709—2019),寬度、厚度公差按公司現(xiàn)行標準執(zhí)行,盡可能按目標厚度軋制。②鋼帶進行力學性能檢測,保證力學性能,并提供質(zhì)量證明書。
(1)熱軋確保全工序數(shù)據(jù)傳輸正常,控制好試排產(chǎn)量及排產(chǎn)規(guī)格。
(2)試軋前核對對鑄坯信息,根據(jù)現(xiàn)場軋制情況及軋機各項參數(shù)指標(軋制力、電流值)做好模型參數(shù)優(yōu)化,提高待軋計劃命中效果。
(1)加熱溫度控制。加熱溫度控制在目標值偏下限控制,后續(xù)根據(jù)表面質(zhì)量情況進行工藝優(yōu)化,如表3 所示。
表3 加熱爐參數(shù)控制要求 單位:℃
(2)軋制工藝控制。根據(jù)實際試制效果適當調(diào)整軋制控冷參數(shù),如表4 所示。
表4 軋線工序溫度控制
實際試制過程中,我們采取了各種應對措施,盡量提高產(chǎn)品命中率,穩(wěn)定板形,同時密切關(guān)注產(chǎn)品的邊部質(zhì)量缺陷情況。
(3)軋制控制其他技術(shù)要求。成品卷各項技術(shù)、質(zhì)量指標參照《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB/T 709—2019)控制,在保證通板前提下做好生產(chǎn)過程跟蹤及各項參數(shù)優(yōu)化、收集,為后續(xù)提高生產(chǎn)穩(wěn)定性、提升軋制命中率奠定基礎。
(4)鋼卷檢驗判定。紅檢表檢信息記錄及實物核驗,按10 卷開1 卷檢查表面是否有裂邊、劃傷、毛刺現(xiàn)象,記錄異常鋼卷情況,及時反饋質(zhì)量信息至軋制生產(chǎn)線。
試軋時加熱爐出鋼溫度控制在1180~1200℃之間,在這個溫度區(qū)間出現(xiàn)了大裂口碎邊(如圖3 所示),當時產(chǎn)線人員都很懵,不知下一步該如何控制。面對這一情況,筆者憑多年的軋鋼經(jīng)驗果斷決定通過溫度調(diào)控來改善邊部質(zhì)量。
圖3 中頻爐料大裂口質(zhì)量缺陷
調(diào)控出鋼溫度至1150℃左右后,鋼帶邊部質(zhì)量變化效果顯著,大裂口沒有了,僅存在零星的小碎邊,如圖4 所示。
圖4 調(diào)整軋制溫度后邊部質(zhì)量產(chǎn)生的顯著變化
調(diào)控出鋼溫度至1150℃左右后,電流同比增加了300~600A左右,軋制力同比增加了100~200t。
雖然調(diào)整出爐溫度到1150℃左右,大裂口碎邊沒有了,小碎邊還是時不時出現(xiàn)。但軋制溫度已經(jīng)降到最低,再降軋機將嚴重超負荷,電機也難以承受,后果必然是得不償失。這是生產(chǎn)組織者必須要慎重考慮的現(xiàn)實問題,因在軋制中頻爐料過程中,粗軋各機架電流比軋本廠AOD 爐J5 料620×2.0 軋制電流大200~400A 左右,精軋各機架電流大100~200A。但經(jīng)過測算,電流上升幅度為0.07%,未超出上升闕值,軋制力也還在扭矩范圍之內(nèi),最終,通過摸索,我們找到了電流、軋制力、軋機負荷與產(chǎn)品邊部質(zhì)量之間的最佳平衡點,寬度命中率99.9%;厚度控制較好,命中率為100%,順利實現(xiàn)100%的試軋成功率。
出鋼溫度控制在1145~1150℃,因爐內(nèi)燒損降低火耗只有0.4%,成品板材取得了歷史最高成材率99.48%,為今后開展提高成材率攻關(guān)指明了方向。
此次中頻爐料試生產(chǎn),我們不但突破了技術(shù)瓶頸,積累了經(jīng)驗,還實現(xiàn)了軋制效益的最大化,為今后代工擴量,拓寬企業(yè)經(jīng)營渠道,邁出了成功的一步。