邯鋼2250mm熱軋廠報(bào)廢板坯再利用的研究與應(yīng)用

蔡守丹

河鋼邯鋼邯寶公司熱軋廠 河北邯鄲 056000

2250mm熱軋生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)檐埦€事故和定寬機(jī)事故，產(chǎn)生大量的全定寬板坯，部分定寬異形板坯和軋制一道次中間坯。這些板坯采取退庫(kù)處理，因?yàn)榘迮餍螤畛叽绨l(fā)生改變，板坯無(wú)法再正常排產(chǎn)組織生產(chǎn)，板坯判定為報(bào)廢板坯[1]。這些板坯堆積在板坯庫(kù)內(nèi)，占用板坯垛位，板坯判廢后，也嚴(yán)重影響生產(chǎn)的成材率。板坯判廢后，處理時(shí)間周期長(zhǎng)，需要切割成小塊鋼坯，利用車輛外排利用，造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失。板坯按照?qǐng)?bào)廢坯處理，板坯價(jià)格只能按照廢鋼價(jià)計(jì)算，也嚴(yán)重影響生產(chǎn)的成材率，經(jīng)濟(jì)損失大。本文通過(guò)研究報(bào)廢板坯形狀尺寸，梳理產(chǎn)線設(shè)備工藝條件，將報(bào)廢板坯變廢為寶。產(chǎn)線從板坯庫(kù)→加熱爐→定寬機(jī)→粗軋工藝對(duì)報(bào)廢板坯再利用流程進(jìn)行研究，并實(shí)現(xiàn)最終的應(yīng)用。

1 報(bào)廢板坯分類和處置

將退庫(kù)報(bào)廢坯分為通長(zhǎng)定寬板型良好、部分定寬板型良好、厚中間坯和局部變形嚴(yán)重四類板坯。

對(duì)于通長(zhǎng)定寬板型良好板坯，我們根據(jù)《邯寶公司煉鋼板坯板坯質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)板坯表面質(zhì)量和尺寸外形的要求進(jìn)行板坯質(zhì)量二次判定。經(jīng)判定符合標(biāo)準(zhǔn)要求的板坯，需要實(shí)測(cè)板坯厚度、寬度和長(zhǎng)度后在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行尺寸修改，并對(duì)板坯情況進(jìn)行注釋說(shuō)明（如在板坯信息中注明板坯原來(lái)寬度1618mm,現(xiàn)已經(jīng)定寬為1550mm,只適合軋制1550mm卷板），以便于板材室根據(jù)板坯情況編制計(jì)劃。

對(duì)部分定寬板型良板坯好板坯，與通板定寬板坯相同的是，它們同樣需要對(duì)板坯表面質(zhì)量和尺寸外形進(jìn)行判定。不同的是，部分定寬板坯的頭尾寬度不同，在板坯吊運(yùn)、裝爐、爐內(nèi)布坯間距設(shè)置和定寬機(jī)對(duì)中過(guò)程存在較大困難。我們對(duì)板坯頭、尾部分別測(cè)量記錄寬度、厚度，并將詳細(xì)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行備注，為后續(xù)操作提供依據(jù)。

厚規(guī)格中間坯，是軋機(jī)軋過(guò)一道或兩道，但板坯厚度大于180mm。厚規(guī)格中間坯，因?yàn)檐堉?，板坯長(zhǎng)度變長(zhǎng)，超過(guò)11000mm，板坯需要進(jìn)行切割，。根據(jù)加熱爐布料圖，一般中間坯板坯長(zhǎng)度定尺在8000mm左右。因?yàn)橹虚g坯厚度薄，在爐內(nèi)中間坯兩頭容易下彎變形，根據(jù)裝爐定位圖，板坯在10排及9排梁上，防止板坯變形扣頭在加熱爐內(nèi)走斜，中間坯切割尺寸預(yù)設(shè)計(jì)為8420-8800mm。

局部變形嚴(yán)重板坯即板坯局部發(fā)生嚴(yán)重扭曲或彎曲變形，完全不符合板坯質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)形狀基準(zhǔn)要求的一類板坯[2]。由于是局部區(qū)域變形，我們對(duì)該板坯剩余平直部分進(jìn)行形狀基準(zhǔn)和尺寸判定。如剩余部分形狀合格，同時(shí)長(zhǎng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)坯或短坯尺寸要求，就可對(duì)板坯進(jìn)行畫線、切割掉不能被利用部分，測(cè)量可用部分板坯厚度、寬度、長(zhǎng)度，在系統(tǒng)內(nèi)修改板坯定尺后，重新進(jìn)行軋制。

2 報(bào)廢板坯再利用過(guò)程質(zhì)量控制

2.1 尺寸公差控制

根據(jù)《邯寶公司煉鋼板坯板坯質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)》，板坯實(shí)際的定尺與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)值之差應(yīng)在規(guī)定允許的公差范圍內(nèi)。板坯定寬之后，從端面各處測(cè)得的板坯厚度有著明顯的差異，定寬量超過(guò)100mm的板坯，兩側(cè)較中間厚度相差過(guò)多。對(duì)于板坯尺寸外形，其尺寸精度及形狀基準(zhǔn)要求為：

如何根據(jù)實(shí)測(cè)值合理確定板坯的定尺的系統(tǒng)值，使得板坯定尺所取得的每項(xiàng)數(shù)據(jù)(主要是板坯厚度、寬度）都能保證其最大值和最小值均包含在公差允許范圍內(nèi)。這里我們先用對(duì)板坯進(jìn)行采值，寬度和厚度均取值6至10個(gè)點(diǎn)，測(cè)量過(guò)程采集到的數(shù)必須包含對(duì)應(yīng)項(xiàng)的最大值和最小值，利用極差法計(jì)算最大值與最小值之差滿足公差允許范圍。然后確定根據(jù)采集到的數(shù)組，求得某個(gè)區(qū)間，滿足最大值和最小值之差小于k,計(jì)算厚度是k取值10mm，計(jì)算寬度時(shí)k取值為30mm。在確定的區(qū)間范圍內(nèi)，尋找接近與板坯質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)要求的定尺數(shù)值，能夠找到合理值的板坯即可再進(jìn)行軋制。對(duì)于通長(zhǎng)定寬板坯、部分定寬板坯、厚中間坯和局部變形嚴(yán)重經(jīng)切割后可用板坯均需要進(jìn)行厚度、寬度值再次確定。

2.2 表面質(zhì)量控制

對(duì)于板坯表面質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定板坯表面不得有裂紋（包括角裂、橫裂、縱裂）、重疊、翻皮、結(jié)疤和夾雜或其它影響軋制質(zhì)量的缺陷。不允許有深度大于2.0mm的氣孔、裂紋、劃痕、凹坑和麻點(diǎn)，以及深度大于4.0mm的振動(dòng)水紋，板坯側(cè)面不允許有大于10.0mm的壓痕。發(fā)現(xiàn)板坯存在上述缺陷，必須清除。應(yīng)沿拉坯方向清除，清除處應(yīng)圓滑無(wú)棱角。清除寬度不得小于深度的6倍，長(zhǎng)度不得小于深度的10倍。表面清除的深度，單面不得大于厚度的15%，兩相對(duì)面清除深度之和不得大于厚度的20%。清除深度自實(shí)際尺寸算起，板坯側(cè)面的清理深度不得大于10.0mm。

3 再利用生產(chǎn)流程

首先要收集報(bào)廢板坯實(shí)際板坯信息。對(duì)判廢板坯建立跟蹤機(jī)制，掌握判廢板坯ID號(hào)，鋼種，長(zhǎng)度，厚度，寬度，定寬情況，垛位信息，建立管理統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬，為再利用提供基本信息[3]。

對(duì)可以利用的報(bào)廢板坯，聯(lián)系板材室安排計(jì)劃，將利廢板坯合理安排在可正常軋制的板坯后面，一般安排在檢修前一個(gè)計(jì)劃最后位置，若無(wú)法正常軋制，可采取退庫(kù)處理，不影響正常生產(chǎn)時(shí)間。利廢板坯計(jì)劃安排好后，熱軋主作業(yè)長(zhǎng)審核計(jì)劃可行性，通知各個(gè)崗位利廢板坯計(jì)劃安排，板坯庫(kù)，加熱爐和粗軋崗位建立通訊聯(lián)系，板坯庫(kù)上料前確認(rèn)利廢板坯實(shí)際信息，通知加熱爐，裝鋼根據(jù)實(shí)際利廢板坯實(shí)際尺寸，修改模型PDI，裝鋼安排現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)裝鋼位置。加熱爐燃控人員根據(jù)具體利廢板坯信息，修改加熱爐二級(jí)模型，修改板坯目標(biāo)溫度，修改各段和爐子兩側(cè)熱負(fù)荷分配。粗軋人員軋制利廢板坯時(shí)，對(duì)定寬機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制進(jìn)鋼，跟蹤軋制寬度和電流，若異常，及時(shí)調(diào)整中間坯厚度和立輥附加值。

裝鋼工序，報(bào)廢板坯裝鋼，因?yàn)榘迮鞒叽缧螤畎l(fā)生改變，裝鋼會(huì)造成板坯推正不到位和推斜問(wèn)題，裝鋼前，首先更改板坯PDI實(shí)際規(guī)格信息，報(bào)廢坯分四種情況分類，全定寬板坯修改厚度和寬度，部分定寬按沒(méi)定寬位置規(guī)格建立板坯模型，軋制過(guò)的薄板坯，按照實(shí)際規(guī)格修改板坯厚度，嚴(yán)重變形板坯，對(duì)可利用位置進(jìn)行切割后，按實(shí)際規(guī)格修改。裝鋼時(shí)，根據(jù)具體情況，有針對(duì)性進(jìn)行操作。

報(bào)廢板坯再加熱，建立新的加熱制度，報(bào)廢板坯都為回爐板坯，板坯厚度發(fā)生改變，熱傳導(dǎo)系數(shù)和在爐時(shí)間要求也發(fā)生改變，長(zhǎng)度方向上板坯厚度不一致，兩側(cè)熱負(fù)荷分配也需進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。制定出具體的加熱制度，開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)度方向上溫度均勻性溫度控制方法，對(duì)加熱爐兩側(cè)熱負(fù)荷分配進(jìn)行創(chuàng)新。

定寬機(jī)與粗軋工藝，板坯出爐到達(dá)定寬機(jī)，因板坯尺寸形狀發(fā)生改變，定寬機(jī)按原板坯規(guī)格進(jìn)行測(cè)量判定，板坯會(huì)因?yàn)閷挾雀淖?，產(chǎn)生報(bào)錯(cuò)信息，板坯無(wú)法正常通過(guò)定寬機(jī)，需要定寬機(jī)從程序上進(jìn)行改進(jìn)，強(qiáng)制板坯通過(guò)，按照計(jì)劃安排減寬量，定寬機(jī)進(jìn)行減寬。板坯寬度通過(guò)定寬機(jī)減寬后，板坯尺寸形狀被定寬到正常軋制的板坯寬度。軋制計(jì)算模型按照?qǐng)?bào)廢板坯原規(guī)格進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)體積不變?cè)?，定寬后，板坯厚度和寬度按原設(shè)定模型進(jìn)行計(jì)算。板坯寬度和厚度計(jì)算準(zhǔn)確，只是定寬機(jī)錘頭有一段空行程，但整個(gè)板坯都被定寬到軋制寬度[4]。

粗軋軋制時(shí)，關(guān)注板坯寬度控制情況，電流情況，對(duì)厚規(guī)格板坯進(jìn)行減中間坯操作，對(duì)薄規(guī)格板坯，進(jìn)行加中間坯操作，確保穩(wěn)定軋制，若控制正常，粗軋可以不進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

報(bào)廢板坯得到有效再利用軋制，板坯庫(kù)內(nèi)多年沉積的報(bào)廢板坯得以重獲新生。報(bào)廢板坯再利用軋制，節(jié)省了大量的人力和財(cái)力去處理報(bào)廢板坯，而且還變廢為寶，創(chuàng)造了非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，熱軋廠投產(chǎn)到2018年底，共產(chǎn)生報(bào)廢板坯5947噸。具體數(shù)據(jù)如圖1。

后續(xù)生產(chǎn)還會(huì)不斷的產(chǎn)生報(bào)廢板坯，通過(guò)研究和應(yīng)用，報(bào)廢板坯都可得到有效利用進(jìn)行再軋制。

圖1 報(bào)廢板坯數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)