降低3104罐料用鑄錠廢品率的改進(jìn)措施

李朝陽，方 英，王明博，梁志勇

（西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶 九龍坡 401326）

0 前 言

2011年我公司3104罐料用鑄錠廢品率為20.76%，現(xiàn)場(chǎng)廢品、鋸切廢品、加銑廢品等高達(dá)9301t，這些不合格鑄錠改尺、繼續(xù)加工或回爐熔化，不僅影響成品率，而且增加工作量和工作效率。為了提高鑄錠使用率，降低生產(chǎn)成本，本文提出了具體辦法和措施，改進(jìn)工藝，優(yōu)化制度，并取得了一定成效。

降低3104合金鑄錠廢品率，不但可以為公司增效益，改進(jìn)鑄錠加工方法，而且還可以推廣到其他產(chǎn)品中去。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

（1）對(duì)2011年生產(chǎn)的3104合金所有規(guī)格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定其投料量、加工量、底部缺陷位置、加銑廢品量和加銑廢品率的分布情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 2011年3104罐料用鑄錠生產(chǎn)加工情況統(tǒng)計(jì)

（2）對(duì)2011年3104罐料用鑄錠的生產(chǎn)加工、晶粒度和粗晶層深度進(jìn)行了現(xiàn)狀調(diào)查（見表2和表3），從這些統(tǒng)計(jì)表中可看出，影響3104鋸切量的底部缺陷主要集中在270mm以內(nèi)，平均粗晶層深度10mm以內(nèi)，晶粒度檢測(cè)最終低倍分析結(jié)果100%合格。

表2 2011年3104罐料用鑄錠粗晶層深度統(tǒng)計(jì)情況

表3 2011年3104罐料用鑄錠晶粒度統(tǒng)計(jì)情況

圖1 2011年成品和廢品分布圖

（3）從2011年成品和廢品分布圖中可以看出，影響3104罐料用鑄錠廢品率的兩個(gè)主要因素：一是鑄錠頭尾鋸切廢品量，占11.51%；二是下工序返回廢品量，占6.32%，如圖1所示。

而從下工序返回廢品分布圖中可知，加銑量占下工序返回廢品的27.86%，因此，下工序加銑量也是影響3104罐料用鑄錠廢品率高的重要因素之一，如圖2所示。

圖2 2011年返回廢品分布圖

通過對(duì)2011年3104罐料用鑄錠的調(diào)查，得到的結(jié)論是降低3104罐料用鑄錠廢品率，必須設(shè)法減少3104合金鑄錠鋸切頭、尾廢品和下工序加銑廢品量，才能降低3104罐料用鑄錠廢品率。

2 原因分析

通過對(duì)3104罐料用鑄錠生產(chǎn)的人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)環(huán)節(jié)方面進(jìn)行了原因分析，對(duì)2011年生產(chǎn)的3104合金鑄錠的低倍試樣組織進(jìn)行分析和多批次試驗(yàn)料軋制質(zhì)量跟蹤，可以確定3104鑄錠頭、尾鋸切量為600mm不合理，是造成鑄錠廢品量高的主要原因。

通過鑄錠的試樣組織分析，發(fā)現(xiàn)93.84%的粗晶層組織在10mm以內(nèi)，6.16%的粗晶層組織在10～15mm；鑄錠后續(xù)加工質(zhì)量穩(wěn)定，因此可以確認(rèn)鑄錠銑面量過多是造成廢品量高的主要原因。

通過對(duì)深床、流槽清理狀況檢查，發(fā)現(xiàn)用掃帚清理流槽時(shí)，細(xì)小的渣子難以徹底清除，拐角和縫隙處有氧化膜，可以直接形成夾渣或夾渣裂紋。發(fā)現(xiàn)流槽的維護(hù)周期，按照一周三次維護(hù)頻次，破損處得不到及時(shí)修復(fù)，可以直接減少工具使用壽命，增加夾渣風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)現(xiàn)除氣和精煉裝置維護(hù)，在氣體流量異常時(shí)才檢查，不能及時(shí)處理氣孔阻塞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致熔體含氣量增多。發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器的維護(hù)間隔周期過長(zhǎng)，水套和油路容易發(fā)生阻塞，導(dǎo)致鑄錠通裂或拉裂。因此可以確認(rèn)在線工裝維護(hù)制度不完善也是主要原因。

綜上所述，最終確定了三個(gè)因素是影響3104罐料用鑄錠廢品率高的主要原因：（1）鋸切工藝不合理；（2）銑面工藝不合理；（3）在線工裝維護(hù)制度不完善。

3 制定對(duì)策和對(duì)策實(shí)施

3.1 制定對(duì)策

針對(duì)影響3104罐料用鑄錠廢品率高的主要原因，制定相應(yīng)對(duì)策，見表4。

表4 降低3104罐料用鑄錠廢品率的對(duì)策

3.2 對(duì)策實(shí)施

3.2.1 減少鑄錠頭、尾鋸切量

（1）2012年4月份，我們通過數(shù)批試驗(yàn)料比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)頭、尾鋸切值減少到400mm時(shí)，后續(xù)加工質(zhì)量穩(wěn)定，而在試驗(yàn)中，當(dāng)鑄錠頭部鋸切量減少至250mm，仍有部分冷隔缺陷存在，鑄錠尾部鋸切量減少至100mm時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在疏松和夾渣風(fēng)險(xiǎn)。因此，確定了頭部切280mm，尾部切120mm的改進(jìn)方向。

（2）根據(jù)3104罐料用鑄錠頭、尾鋸切量的變化，要求鑄造崗位開頭處理冷隔等要快，鑄造開頭200mm后盡量不去干擾鑄造過程，避免因底部缺陷加長(zhǎng)而影響鋸切量。通過減少鑄錠頭、尾鋸切量試驗(yàn)方案后，效果如表5所示。

表5 3104罐料用鑄錠鋸切實(shí)驗(yàn)實(shí)施的效果

3.2.2 大面減少加銑量

通過對(duì)3104鑄錠銑面量情況的統(tǒng)計(jì)，確定將3104罐料用鑄錠銑面量減少到15mm/面，可以大大減少?gòu)U品率。最終實(shí)施后的效果如表6所示。

表6 2012年5～12月3104鑄錠銑面量統(tǒng)計(jì)實(shí)施的效果

3.2.3 優(yōu)化在線工裝的維護(hù)制度

（1）2012年5月，重新優(yōu)化在線工裝維護(hù)清理制度（見表7），并在內(nèi)部開展培訓(xùn)，培訓(xùn)合格率為100%。

表7 在線工裝維護(hù)要求

（2）針對(duì)優(yōu)化的在線工裝維護(hù)制度，定期對(duì)該制度的執(zhí)行情況進(jìn)行抽查，2012年5至12月未發(fā)現(xiàn)因未執(zhí)行制度而考核的現(xiàn)象。

4 效果檢查和效益情況

4.1 效果檢查

根據(jù)2012年5月至2013年3月3104鑄錠統(tǒng)計(jì)明細(xì)，可以看出實(shí)際廢品率為17.53%，比目標(biāo)值還低，見表8。

4.2 效益情況

（1）經(jīng)濟(jì)效益，從統(tǒng)計(jì)的2012年5月到12月份，3104罐料用鑄錠發(fā)送量約為23472t，投料單價(jià)13704元/噸，金屬燒損按2.7%計(jì)算，加工廢料按13320元/噸計(jì)算，則完成項(xiàng)目后減少投料金屬燒損和增加產(chǎn)量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為：

3104合金效益=23472×（1/80.1%-1/82.47%）×（13704-（1-0.027）×13320）=625300元≈62.53萬元

（2）社會(huì)效益，取得了如下社會(huì)效益：①鑄錠減少鋸切量，降低了鑄錠加工成本，使下道工序加工產(chǎn)能潛力得到進(jìn)一步延伸；②及時(shí)、保質(zhì)為客戶供貨，贏得了用戶的信任；③該成果經(jīng)驗(yàn)已相繼推廣應(yīng)用至2系、7系合金等鑄錠生產(chǎn)，同樣取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 總 結(jié)

通過這次3104罐料用鑄錠廢品率統(tǒng)計(jì)分析，3104罐料用鑄錠廢品率有了明顯的降低，達(dá)到了預(yù)期目的。但是，3104罐料用鑄錠還面臨內(nèi)部夾渣等現(xiàn)場(chǎng)廢品問題，今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面繼續(xù)開展活動(dòng)：

（1）優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)工裝質(zhì)量，嚴(yán)格把關(guān)，減少因鑄造開頭準(zhǔn)備不足、成分問題等造成的現(xiàn)場(chǎng)廢品。

（2）公司內(nèi)部繼續(xù)開展降低現(xiàn)場(chǎng)廢品率和提高鑄錠成型率的活動(dòng)。

（3）為保證3104罐料用鑄錠頭、尾鋸切量為400mm的鑄錠質(zhì)量，將優(yōu)化后的鋸切頭尾量、開頭操作規(guī)范和鑄造在線工裝的維護(hù)制度納入管理文件中，同時(shí)，重新修訂現(xiàn)場(chǎng)廢品考核方案。

表8 2012年5月～2013年3月3104鑄錠統(tǒng)計(jì)明細(xì)