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1、提高中厚板成材率的措施2010-04-18 20:20:12 作者:陈瑛来源:制钢参考网浏览次数: 8 文字大小:【大】【中】【小】1 前言全球中厚板轧机生产能力已超过市场需求量,相互竞争非常激烈,压价销售已成为常见的手段,但成本是压价的最低界限。提高成材率是降低成本的重要手段,当连铸坯替代传统的钢锭开坯后,使钢材成本下降达10 个百分点以上,而成材率提高1,钢板生产成本也相应降低约1。这样,中厚板市场竞争能力便大大增强。2 提高成材率的现状中厚板轧机成材率的差距比较大,日本新日铁大分厂厚板车间在1983 年 9 月份已创造了世界上最高的订货成材率为 96.2,比该公司君津厂厚板车间1983
2、年 8 月份创造的订货成材率96.1高出 0.1。主要是热装率由 60提高到 80,再加上有效地利用了加热炉燃烧控制模型,以信息联络全过程达到操作的最佳化,并采用直接轧制提高了板坯尺寸精度。提高厚板成材率的措施很多,其中效果最明显的是采用连铸板坯,提高连铸比,增加板坯单重。但是,近几年来,板形控制已成为提高中厚板成材率一项最经济的新技术。它不但提高了成材率,而且也提高了板形质量。中厚板轧机的特点是在多数情况下都需要宽展轧制,因此,中厚板生产大多包括成形(粗轧)、宽展和伸长(精轧)三个阶段,而且每个品种的钢板尺寸也基本不同。严格说,轧制成每块钢板的尺寸都是不一样的。通常有一直纵轧、一直横轧、宽展
3、纵轧及宽展横轧等4 种轧制方式。无论采用哪种试轧制,都有较大的宽展。宽展与延伸是不均匀的,而且表面变形较大。由于板坯端部的剪压和表面清理的厚差,粗轧阶段宽展之前均需进行调整板形轧制,往往给以微小的压下量,或者以立辊加工侧边或头尾端部,以取得比较规整的板形。精轧最后几道对钢板凸度和平直度的影响很大,压下量需减小,特别是最后一道都用于平整轧制。中厚板轧制时断面积减小,在轧制方向伸长的同时,宽度方向产生宽展,而头尾两端比中间宽展大。因此,轧成钢板的平面形状是非矩形的。水岛厂 5490mm 厚板轧机采用MAS 法轧制,使成材率提高4.4(以前切头尾和切边为5.5,现在减至 1.1),而采用异宽MAS
4、法后,可提高成材率约0.4。千叶厂厚板轧机采用差厚宽展轧制法,并与立辊轧制联合控制板形,使成材率提高1.51。日本钢管福山厂厚板轧机采用ATLAS 法,使成材率提高0.15,进一步完善后可提高0.35。另外,还采用 DBR(狗骨轧制)法,成材率可提高2。3 成材率的组成部分中厚板成材率严格地说应该从炼钢送入原料开始,一直到交付给用户的成品钢板为止,其成品与重量百分比,称之为成材率。轧钢厂的修磨与再切割的损耗,损失虽小,应归属中厚板成材率内。另外,交付给用户后多余的改制品、短尺及其他板如何划归应由厂方自定。中厚板成材率( )一般由烧损( 1 ),边损( 2 ),头尾损( 3 ),材质不良废品(4
5、 )及尺寸表面不良废品( 5 )5 部分损失后所组成。即=1 -(1+2+3+4+5 )4 中厚板成材率的分析中厚板成材率以日本较为先进,全国水平已达到94。详见表 1。表 1 中厚板成材率分析序 项目 1950 年早期附设日本平日本某我国 2004 年 2000 年新 2003年号以前有立辊均值厂 1992 最佳业绩附设立辊后占百年指标轧边分比1 烧损, 1.01.5 1.01.5 1.01.1 0.8 1.01.5 0.81.0 0.8/10 2 切边, 3.06.0 1.54.0 1.52.0 1.2 3.54.0 1.02.5 9/10 3 切头 3.05.0 1.54.0 1.52.
6、0 1.2 3.03.5 1.03.0 尾试样,4 废次品 1.02.5 102.5 0.51.0 0.3 0.51.0 0.51.0 0.7/10 小计 8.012.0 5.012.0 4.56.1 3.5 8.010.0 3.37.5 10/10 成材 8592 8895 93.995.5 96.5 9092 92.596.7 率,2004 年我国成材率水平有很大的提高,如酒钢为94.75,天津中板为93.93,济钢中板为93.46,济钢厚板为 92.77,新余为92.64,安阳为92.18,南钢为92.06,韶钢为92.04等都达到92以上水平。我国新设计厂采用立辊轧机时只达到93,显然
7、是太低了。废次品中尺寸不合占50,表面缺陷占25,内部缺陷及力学性能不合占10,其他占15。不计入改量,重处理及短尺料等。板形控制中采用MAS 法提高成材率4.4,ATLAS 法提高 0.35,DBR 法提高 2,TFP 法提高 13, BB 法(仅指钢锭)提高达3。按照切头尾及切边不同情况,近似矩形板,切头尾及切边含量很少,成材率可达96以上;不切边或齐边板,只切头尾,不切边或铣边,成材率可达97以上;矩形板,既不切头尾,也不切边,只有烧损和试样消耗,成材率可达98以上。5 影响中厚板成材率的主要因素(1)使用原料的影响很大,钢锭与连铸板坯的成材率相差达8 个百分点之多。如要求二次开坯,则成
8、材率又要减少5 个百分点左右。另外,原料尺寸与单重不对口,多余料的损失也很可观。原料内部质量,化学成分不合,有害元素过高等造成钢板力学性能超标,往往是钢板报废的主要起因。(2)轧机型式与性能对成材率也有直接影响。三辊劳特式轧机有斜轧工艺,成材率比二辊式轧机还低,而二辊式刚度低,比四辊式又低。高刚度轧机比低刚度轧机成材率高。附设有立辊轧机的比没有立辊轧机的成材率可提高1 3。轧机尺寸大的比尺寸小的成材率高一些。(3)薄的钢板比厚的成材率高,特厚板的成材率更低。(4)品种不同,成材率差别很大,强度低、变形抗力小、比较好轧的比强度高、变形拉力大、比较难轧的成材率高。(5)中厚板采用板形控制后成材率会
9、有较大的提高。表2 为各种板形控制的成材率与金属损耗情况。表 2 各种板形控制的成材率及其金属损耗序号控制方式成材率损耗部分,烧损 切头尾切边 废品余量 计划富裕量合计1 板形控制 96.45 0.55 1.1 0.9 0 1.0 0 3.55 1.1 近似矩形、 96.45 0.55 1.1 0.9 0 1.0 0 3.55 切头尾及切边余量很少1.2 齐边,不切 97.35 0.55 1.1 0 0 1.0 0 2.65 边或铣边,只切头尾1.3 矩形,不切 98.45 0.55 0 0 0 1.0 0 1.55 头尾及边2 板形不控制 90.00 0.55 2.6 2.3 0.55 3.
10、6 0.4 10.00 (6)轧制方式对成材率的影响也非常大。一直纵轧到底方式:板坯宽等于板宽,不转钢、不展宽、长向伸长、成材率高。一直横轧到底方式:板坯长等于板宽、转钢、不展宽、宽向伸长、成材率高。宽展纵轧方式:板坯宽向展宽至板宽后伸长轧制,需转二次钢,坯长宽均不限制,坯长为板长、成材率低。宽展横轧方式:板坯长度轧至板宽,转钢横轧伸长轧制成板,转一次钢,板坯长度为板宽,成材率低。(7)工厂管理水平,人的操作素质对成材率高低有直接影响,往往会产生很大的差别。6 提高成材率的措施(1)烧损方面:热装热送,炉子燃烧控制,低温出钢,加大坯厚。(2)切边方面:附设立辊轧机,采用轧边工艺,板宽双倍尺轧制
11、,剖分剪剖分,减少切边裕量,减少镰刀弯、有镰刀弯时采用分段后切边。(3)切头尾方面:加大坯料,多倍尺长度轧制,矩形板轧制,减少鱼尾与舌头。(4)试样方面:根据标准要求来集试样板,特殊军工板取样较多,有每板取样,且要求取样部位,切损会大大增加。(5)轧机大型化、刚度大:轧机大时,原料长且宽、单重大。可宽度双倍尺、长度多倍尺轧制,减少了切边与切头尾量。(6)加大原料方面:坯厚尽量大,已达400mm 厚。尽量长,已达辊身长减去150mm。(7)加大冷床长度、不设热剪机。(8)尺寸检测装置完善,操作自动化,生产管理一贯制。(9)从源头抓起,竭力降低废品、次品及改尺品率。(10)严格控制最小差轧制。(11)树立质量第一观念,执行质量管理监督制度。(12)建立提高成材率的奖励措施。7 结语提高中厚板成材率,降低原料的消耗与生产成本是一项非常重要的研究课题,也是评价一个厂生产业绩的基本指标。我国中厚板生产技术发展很快,成材率也迅速提高,有的厂已接近日本的全国平均水平。