熱軋彈簧扁鋼全定尺生產(chǎn)的應用

供稿|盧剛,代建平/LU Gang, DAI Jian-ping

內(nèi)容導讀

熱軋彈簧扁鋼為多規(guī)格、小批量的生產(chǎn)模式,產(chǎn)品規(guī)格跨度大,生產(chǎn)組織難度大.節(jié)約成本的關鍵在于提高產(chǎn)品成材率,提高產(chǎn)品的包裝外觀的關鍵在于提高成品材定尺率.而全定尺生產(chǎn)模式就是通過生產(chǎn)控制把成品材剪切成合適的定尺長度,而不產(chǎn)生非尺的一種生產(chǎn)模式,通過全定尺剪切優(yōu)化,提高定尺率,同時降低切損,提高成材率.從原材料、生產(chǎn)組織、包裝方式方面進行分析,根據(jù)生產(chǎn)工藝路線,從坯料、產(chǎn)品公差、生產(chǎn)設備、軋制原理等方面制定生產(chǎn)技術方案.最終通過從生產(chǎn)中存在的問題進行闡述,解決生產(chǎn)問題,提高產(chǎn)品定尺率和成材率.

前 言

方大特鋼科技股份有限公司坐落于南昌市東南角,是一座中小型特鋼企業(yè),是國內(nèi)最大的彈簧扁鋼精品生產(chǎn)基地,生產(chǎn)寬度 60~150 mm、厚度 6~45 mm 的彈簧扁鋼.

全定尺生產(chǎn)模式就是通過生產(chǎn)控制把成品材剪切成合適的定尺長度,而不產(chǎn)生非尺的一種生產(chǎn)模式,是方大特鋼發(fā)展的方向.

彈簧扁鋼市場競爭異常激烈,雖然長力牌彈扁產(chǎn)品規(guī)格全的特點占有的市場優(yōu)勢,但作為方大特鋼公司的戰(zhàn)略產(chǎn)品,還必須進一步打造長力牌彈扁的特點,以滿足客戶需求.為了提高客戶原材料的利用率,彈簧扁鋼產(chǎn)品試著供應客戶要求定尺長度的規(guī)格,從而提高客戶產(chǎn)品的成材率.為此,對坯料設計重量,對彈扁剪切進行優(yōu)化,做到全定尺生產(chǎn),按用戶需求剪切包裝;用戶對剪切包裝無特殊要求的規(guī)格,固化每個規(guī)格定尺,做到全定尺剪切,提高產(chǎn)品的包裝外觀.

存在問題及分析

為了減輕物流運輸、倉儲管理的壓力,同時為了便于現(xiàn)場爐號管理,抓好原料管理,更好的組織生產(chǎn),使用統(tǒng)一定尺長度為 7.95 m 的坯料生產(chǎn)彈扁,鋼坯與生產(chǎn)規(guī)格的關系是一對多的關系,生產(chǎn)時尾鋼長度難以控制.由于生產(chǎn)規(guī)格不能與坯料重量一一對應,成品材長度無法調(diào)節(jié),導致剪切定尺時要么產(chǎn)生非尺、要么切尾長,非尺材多、切損高,即定尺率低、成材率也不高.

彈簧扁鋼斷面較簡單 (如圖 1),生產(chǎn)時外形較易控制,但在型鋼品種中尺寸偏差范圍相對較窄 (如表 1),產(chǎn)品尺寸較難控制.為了避免由于軋件溫度、鋼種變化產(chǎn)生公差尺寸超標,造成廢品,生產(chǎn)時崗位工按尺寸偏差中線控制.因此通過公差調(diào)整成品材尾鋼長度確保全定尺剪切的操作方法難度較大,崗位工不習慣通過調(diào)整尺寸公差調(diào)節(jié)成品材尾鋼長度.

圖 1 平面彈簧扁鋼截面形狀

表 1 平面彈簧扁鋼公差尺寸允許偏差 (GB/T1222-2007) mm

彈簧扁鋼的特點為多規(guī)格、小批量的生產(chǎn)模式,由于鋼坯單一和產(chǎn)品尺寸偏差范圍窄的特點,生產(chǎn)時較易產(chǎn)生非尺或切頭長,造成產(chǎn)品定尺率低,造成產(chǎn)品成材率低.而鋼材中包入非尺,使得包裝的鋼材長長短短,不能做到兩頭齊,外觀質(zhì)量較差,如圖 2.

圖 2 產(chǎn)品包裝圖

通過上述分析,生產(chǎn)中較易產(chǎn)生非尺.若剔除非尺,則影響成材率;若在包裝時單獨挑出,則影響包裝速度,增加包裝勞動強度;若把非尺包入定尺材,則每捆鋼材無法避免長長短短的現(xiàn)象,產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差.通過上述分析,生產(chǎn)中較易造成切頭浪費,導致切損高,影響成材率.因此,熱軋彈簧扁鋼需要全定尺生產(chǎn)模式.

生產(chǎn)現(xiàn)狀

鋼坯→加熱→粗軋 (平-立-平-立-平-立-平)→1#飛剪 (切頭、事故碎斷)→中軋 (立-平-平-立-平)→2#飛剪 (切頭、事故碎斷)→精軋 (立-平-平-平-立-平)→ 3#飛剪 (倍尺分段)→步進式冷床冷卻→850 t 大剪定尺剪切→過跨→檢驗→分級、包裝→過磅入庫

◆ 通過調(diào)整公差,控制尾鋼的長度,實現(xiàn)全定尺剪切.

◆ 對大剪進行改進,縮短壓錘與剪刃面的距離,縮短切尾的長度,把縮短的長度轉(zhuǎn)為增加尾鋼的長度.

◆ 對超過 200 t 的規(guī)格,設計坯料重量,實現(xiàn)全定尺生產(chǎn).

◆ 理論上平面彈簧扁鋼兩邊是半圓弧,可因生產(chǎn)需要,成品前孔型需多規(guī)格共用和經(jīng)過成品軋機的壓延,產(chǎn)品實際斷面形狀不是半圓,根據(jù)生產(chǎn)優(yōu)化各規(guī)格產(chǎn)品的米重.

◆ 包裝時定尺和非尺分開包裝,定尺材兩頭齊,非尺材一頭齊,提高產(chǎn)品外觀美感.

◆ 通過現(xiàn)場測寬測厚儀設備 (如圖 3),監(jiān)控產(chǎn)品公差,使成品材公差按所需的尺寸軋制,調(diào)節(jié)成品軋制總長度,實現(xiàn)全定尺生產(chǎn).

圖 3 測寬測厚儀監(jiān)視器

◆ 彈簧扁鋼屬于高碳產(chǎn)品,強度高,在剪切時,需使用 850 t 大剪壓錘壓住尾鋼和非尾鋼尾巴,才能避免剪切毛刺高和避免剪切斜面超標,確保 850 t 大剪剪切質(zhì)量.而大剪壓錘到剪刃距離的長度決定切頭長短,對成材率和定尺率都有影響.因此縮短壓錘中心線與大剪刀刃的距離,由 260 mm 縮到 130 mm (如圖 4).

圖 4 850 t 大剪壓錘改造對比圖

◆ 在生產(chǎn)過程中,統(tǒng)一的鋼坯無法實現(xiàn)全定尺生產(chǎn)模式,應點對點的把鋼坯與成品對應起來,實現(xiàn)軋制規(guī)格與鋼坯重量一一對應關系.

◆ 通過生產(chǎn)跟蹤,把穩(wěn)定的規(guī)格米重 (如表 2) 記錄下來,計算出生產(chǎn)此規(guī)格成品材重量,推出設計鋼坯的重量.

表 2 規(guī)格產(chǎn)品米重

◆ 實行全定尺包裝,定尺和非尺分開包裝,定尺材兩頭齊,非尺材一頭齊.

◆ 定尺率提高并逐步穩(wěn)定在 96%,如圖 5.

圖 5 方案實施前后定尺率折線圖

◆ 方案實施后,成品材尾鋼長度的得到控制,縮短了切頭長度,減少了切頭浪費.根據(jù) 2010 年和 2011 年回收臺帳及技術經(jīng)濟報表反饋,2010 年 9~12月 平均切損 1.41%,2011 年平均 1.32%,降低切損 0.09%,提高了成材率 0.09%.

◆ 產(chǎn)品包裝檢查,如圖 6.

圖 6 方案實施后包裝質(zhì)量對比圖

結(jié)束語

熱軋彈簧扁鋼全定尺生產(chǎn)模式,提高了定尺率,同時成材率未受到影響,反而有提高的趨勢.全定尺生產(chǎn)模式,定尺率提高,非尺大量減少,并且非尺長度相對穩(wěn)定,避免了非尺單獨剔除,降低了包裝難度及包裝工勞動強度.全定尺生產(chǎn)模式,提高了產(chǎn)品外觀,樹立產(chǎn)品形象,滿足了客戶需求.