軋鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制研究

謝海濱

【摘 要】鋼鐵企業(yè)要在激烈的市場競爭中站穩(wěn)、立穩(wěn)并發(fā)揮其優(yōu)勢，就要在生產(chǎn)工藝上進(jìn)行質(zhì)量創(chuàng)新和質(zhì)量改造，把鋼材產(chǎn)品的成本降至最低，實(shí)現(xiàn)零消耗、零損耗，讓優(yōu)質(zhì)的鋼材產(chǎn)品服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文對軋鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行了分析探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】軋鋼；生產(chǎn)；質(zhì)量控制

一、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)

1、短流程技術(shù)

近終形連鑄的開發(fā)，使傳統(tǒng)的軋鋼工藝流程發(fā)生了巨大變革，使軋鋼工藝流程簡化和縮短，全連鑄的發(fā)展導(dǎo)致初軋工序的消失。連鑄坯直接軋制成材，連鑄連軋工藝技術(shù)的不斷成熟，熱送熱裝和直接軋制技術(shù)的進(jìn)展，最終將實(shí)現(xiàn)無需補(bǔ)熱的軋制技術(shù)，使軋制工序成為不需補(bǔ)熱的零熱能工序，達(dá)到最低熱能消耗。

2、連續(xù)軋制和無頭軋制技術(shù)

20世紀(jì)70年代初冷軋帶鋼實(shí)現(xiàn)無頭軋制后，相繼實(shí)現(xiàn)了酸洗與冷軋，冷軋與連續(xù)退火、平整全連續(xù)生產(chǎn)的冷連軋機(jī)。90年代中期，熱軋帶鋼也實(shí)現(xiàn)了無頭軋制，以后又相繼開發(fā)了棒、線材無頭軋制技術(shù)。薄板坯連鑄連軋已實(shí)現(xiàn)了長坯料軋制，并正向無頭軋制邁進(jìn)。這些新技術(shù)的應(yīng)用明顯提高了成材率，降低了切頭切尾損耗，減少了廢品，提高了尺寸精度。全連續(xù)軋制的實(shí)現(xiàn)，還將改變傳統(tǒng)的冷、熱軋機(jī)生產(chǎn)規(guī)格的分工。如0.8～1.2mm的熱軋帶鋼可替代同規(guī)格的冷軋產(chǎn)品。這樣相對低成本的熱軋產(chǎn)品可取代一部分相對成本較高的冷軋產(chǎn)品，從而大大提高了熱軋產(chǎn)品的市場競爭力。棒線材的無頭軋制技術(shù)和小規(guī)格產(chǎn)品也已投入工業(yè)生產(chǎn)。連續(xù)化生產(chǎn)流程的推進(jìn)，可大大提高鋼材軋制成材率，使成材率實(shí)現(xiàn)百分之百，實(shí)現(xiàn)鋼材的零損耗。由于連續(xù)化軋制工藝的高效率、低成本，將使其繼續(xù)得到多種形式的發(fā)展。

二、軋鋼生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的主要措施

1、加強(qiáng)建筑鋼筋新設(shè)備、新工藝的開發(fā)研究

加大節(jié)約型生產(chǎn)工藝的開發(fā)，開發(fā)出的新工藝不僅要確保使用高性能的鋼筋，還要保證鋼筋生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)環(huán)保性。由于超細(xì)晶控軋冷工藝和淬火+自回火工藝都屬于節(jié)約型生產(chǎn)工藝，但受客觀條件的限制，該兩種生產(chǎn)工藝還未得到推廣應(yīng)用[4]。因此，對鋼筋生產(chǎn)的工藝參數(shù)及控制過程進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)新工藝的開發(fā)。在鋼筋生產(chǎn)工業(yè)裝備方面，可以對現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造，同時(shí)也可以積極開發(fā)新的設(shè)備，主要因?yàn)楣?jié)約型生產(chǎn)工藝的開發(fā)需要建立在良好的工藝裝備基礎(chǔ)之上。例如超細(xì)晶熱軋鋼的生產(chǎn)工藝，其需要在低溫、高壓下進(jìn)行軋制工藝，對軋機(jī)的軋制提出了較高的要求，當(dāng)軋機(jī)的額定負(fù)荷出現(xiàn)供給不足的情況下，則需要更換軋機(jī)機(jī)架或需要對其進(jìn)行必要的改造。然而，在鋼筋品種使用性能的推廣方面，應(yīng)加大建筑鋼筋抗震性能的研究，借鑒國外對建筑鋼筋抗震性的研究，并完善鋼筋抗震性能評價(jià)指標(biāo)體系，促使建筑鋼筋的性能升級及使用功能化。

2、規(guī)范軋輥裝配流程，保證軋輥裝配質(zhì)量

軋鋼車間按照質(zhì)量管理體系要求編制《軋鋼車間軋輥裝配作業(yè)文件》，要求軋輥裝配人員嚴(yán)格按照文件中的流程圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)可以解決生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的以下問題。一是更換上線的軋輥孔型不合格，軋制出質(zhì)量廢品；二是軸承與軋機(jī)端蓋摩擦引起軸承損壞，軋制出外形尺寸超標(biāo)的成品；三是軋機(jī)壓下裝置轉(zhuǎn)動不靈活引起的產(chǎn)品外形尺寸超標(biāo)；四是導(dǎo)衛(wèi)安裝不合適導(dǎo)致孔型磨損引起成品尺寸不合；五是軋輥上下（左右）竄動引起的成品橢圓度超標(biāo)。

3、加強(qiáng)熱軋過程的工序階段的控制

一是鋼坯準(zhǔn)備工序階段。鋼坯準(zhǔn)備階段，一般是將連鑄坯作為熱軋工序的原材料，需要在對材料加熱前，將鋼坯的表面缺陷進(jìn)行加工修理，特別對質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品，對于鋼坯部分局部進(jìn)行清理、修磨和平整等工序。

二是鋼坯加熱工序階段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對鋼坯加熱質(zhì)量要求越來越高，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到軋鋼生產(chǎn)過程中，通過計(jì)算機(jī)自動控制程序應(yīng)用到軋鋼加熱爐中，使加熱爐的燃燒、加熱以及鋼坯的加熱質(zhì)量得到提高，鋼坯加熱工序階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用是軋鋼生產(chǎn)的一大進(jìn)步。

三是粗軋工序階段。在粗軋工序階段之前，由于加熱爐的加熱，容易因二次氧化而生成氧化鐵皮，如果清理的不及時(shí)，在高溫下容易與軋輥接觸而損壞軋輥，所以在鋼材熱軋生產(chǎn)過程中，對除磷過程要高度重視。同時(shí)為了保證鋼坯的寬度，在粗軋前需要對加熱不好的頭部予以切除。

四是精軋工序階段。精軋工序階段是鋼坯粗軋機(jī)組出來后，輸送到精軋機(jī)進(jìn)行軋制的一種方法。對于鋼坯進(jìn)入精軋機(jī)之前，需要進(jìn)行一些操作，比如用飛剪剪去頭部、尾部，采取測厚和測溫等手段，同時(shí)要采用高壓水噴嘴對板材進(jìn)行除磷的過程，這樣通過前期處理才能進(jìn)入精軋工序階段。在精軋工序階段精軋機(jī)架數(shù)越多，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也就可以變得符合薄型條件。

五是軋后冷卻、及精整工序階段。由于精軋機(jī)高速軋出的鋼材溫度仍然很高，可以通過穿水冷卻的方式使鋼材的內(nèi)部晶粒細(xì)化，從而提高鋼材的機(jī)械性能，甚至提高它的一個(gè)等級。穿水冷卻使用高壓水，通過控制水壓來達(dá)到控制冷卻速度的目的，從而實(shí)現(xiàn)晶粒長大速率的可控性。下步進(jìn)入精整階段，對鋼材進(jìn)行切頭、去尾、切要求的尺寸、質(zhì)量檢查、包裝等等。

4、做好軋鋼生產(chǎn)過程分析，建立軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量模型

在軋鋼生產(chǎn)過程中，需要對軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及其質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析，找出生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素；對生產(chǎn)過程中質(zhì)量優(yōu)化控制問題進(jìn)行了分析，對軋鋼生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選和樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理，給出軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量建模方法，并進(jìn)行了實(shí)例仿真和分析。在建立軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量模型的基礎(chǔ)上，對其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化控制問題進(jìn)行了深入的分析，確定軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化控制方法，從而建立軋鋼生產(chǎn)過程的質(zhì)量優(yōu)化模型。

5、加強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵程序控制管理

軋鋼生產(chǎn)過程中，有70%的質(zhì)量事故發(fā)生在更換軋槽、更換軋輥、更換品種時(shí)，主要質(zhì)量問題是產(chǎn)品的外形尺寸和外形質(zhì)量不合格，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，對這一關(guān)鍵過程必須加強(qiáng)以下程序控制管理。

一是調(diào)整，調(diào)整工先觀察調(diào)整使上下成品機(jī)架軋輥槽孔對正，進(jìn)出口導(dǎo)衛(wèi)高低適中、左右合適。

二是校樣，紅檢工根據(jù)軋輥直徑選擇合適長度的成品前機(jī)架料形加熱，保證軋出后樣品長度大于軋輥周長。

三是測量，樣品鋼用水冷卻后進(jìn)行測量，主要測量軋輥徑向尺寸，保證尺寸在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

四是軋制一條鋼坯，軋制出成品后，取長度大于軋輥周長的周期樣品進(jìn)行外形質(zhì)量觀察和外形尺寸測量；同時(shí)認(rèn)真填寫好記錄，質(zhì)量不合格，調(diào)整工根據(jù)測量尺寸進(jìn)行調(diào)整，再軋制一條鋼；直到調(diào)整到質(zhì)量合格才允許進(jìn)行連續(xù)禮制。

五是軋制穩(wěn)定后，紅檢工取長度為1米的成品進(jìn)行稱重，參照負(fù)米重偏差控制要求控制負(fù)偏差。

六是軋制穩(wěn)定后，紅檢工定期取樣檢測，調(diào)整工定期檢測軋輥、導(dǎo)衛(wèi)設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)合理更換損壞的導(dǎo)衛(wèi)，把事故處理在萌芽狀態(tài)。

6、完善建筑鋼筋性能升級及使用功能化的創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)體系

完善和創(chuàng)新新標(biāo)準(zhǔn)體系是實(shí)現(xiàn)建筑鋼筋性能升級和其使用功能化的前提。據(jù)資料表明，當(dāng)前我國一些企業(yè)已將HRB500鋼筋納入了國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第二部分熱軋帶肋鋼筋》中，但在國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中未對HRB500鋼筋作相關(guān)規(guī)定。面對這種現(xiàn)狀，應(yīng)對建筑的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修訂，將HRB500鋼筋的相關(guān)內(nèi)容納入到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中[5]。由于當(dāng)前我國還沒有制定耐腐蝕性鋼筋的產(chǎn)品規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這就要求在研制耐腐蝕鋼筋過程中應(yīng)制定耐腐蝕鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)護(hù)額建筑規(guī)范，做到推廣未動，標(biāo)準(zhǔn)先行。此外，在鋼筋性能升級及其使用功能化工作中，由于政府和行業(yè)協(xié)會發(fā)揮著重要的作用，因此，在政府和行業(yè)協(xié)會的推動作用下，修訂高性能鋼筋產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并制定施工使用規(guī)范及推廣應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，從而有效完成建筑鋼筋的性能升級及其使用功能化工作。

結(jié)束語

軋鋼企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的過程由多個(gè)子系統(tǒng)組成，為保證和提供企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，對軋鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量進(jìn)行控制是十分必要的，然而在軋鋼生產(chǎn)過程中，影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素眾多。南京鋼鐵聯(lián)合公司棒材廠，在軋鋼生產(chǎn)過程中，非常重視質(zhì)量控制，并取得了顯著成果，現(xiàn)結(jié)合該廠多年軋鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制的工作實(shí)踐，對我國軋鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提出研究。

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