不銹鋼生產(chǎn)線熱送熱裝工藝技術(shù)應(yīng)用

李志平，任緒永，魏殿國(guó)，郇 鋒，郭燕喜

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 271100）

1 前言

泰鋼不銹鋼事業(yè)部是由煉鋼、軋鋼、酸洗三條工藝線組合的全流程不銹鋼生產(chǎn)線，2013年軋鋼工藝線在原爐卷軋機(jī)后面增加3 架連軋機(jī)，形成了“爐卷+3連軋”生產(chǎn)工藝模式。隨著煉鋼鑄坯質(zhì)量的不斷改善，不銹鋼修磨率大幅降低，為不銹鋼批量熱送創(chuàng)造了條件，進(jìn)一步提高加熱爐熱裝率成為不銹鋼熱軋?zhí)岣呱a(chǎn)管理技術(shù)的重要手段之一。實(shí)現(xiàn)鑄坯的熱送熱裝，不僅可減少鑄坯流轉(zhuǎn)過程的能量損失，降低加熱爐的燃?xì)獬杀?，同時(shí)可改善部分不銹鋼表面裂紋缺陷的產(chǎn)生，具有良好的綜合效益。

2 生產(chǎn)組織方式

加熱爐是熱軋的重要工藝設(shè)備之一，泰鋼不銹鋼軋鋼線有兩座步進(jìn)式加熱爐，采用裝出鋼機(jī)同側(cè)裝出爐，上料輥道與煉鋼1號(hào)連鑄下線輥道相連，2號(hào)連鑄下線鑄坯采用行車吊運(yùn)至1 號(hào)連鑄下線輥道后輸送到加熱爐。因1 號(hào)連鑄設(shè)計(jì)為碳鋼線，2號(hào)連鑄設(shè)計(jì)為不銹鋼線，導(dǎo)致煉鋼單位時(shí)間產(chǎn)能無法滿足軋鋼軋制產(chǎn)能需求；“爐卷+3連軋”生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品品種比較多，不同鋼種需采用組批軋制模式，結(jié)合爐卷卷筒、支撐輥等重要設(shè)備對(duì)不銹鋼頭尾品質(zhì)的影響，軋鋼生產(chǎn)組織方式通常采用先組批生產(chǎn)一個(gè)厚規(guī)格碳鋼計(jì)劃，再組批生產(chǎn)一批不銹鋼，最后組批生產(chǎn)碳鋼、冷軋料等，按照周期一般每月需要組織1、2次檢修清理卷筒。

3 改進(jìn)措施

目前國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)對(duì)于鑄坯的熱送熱裝多采用3 種方式：一是通過煉軋一體化計(jì)劃編制，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)物質(zhì)流在時(shí)間維度上達(dá)到動(dòng)態(tài)耦合、銜接匹配的目的；二是動(dòng)態(tài)在線調(diào)整計(jì)劃，通過熱坯優(yōu)先充當(dāng)機(jī)制，解決鑄坯下線與熱軋計(jì)劃的錯(cuò)位時(shí)間差造成的能耗損失；三是通過集批熱裝方式，解決加熱爐燃燒工藝分區(qū)段目標(biāo)控制滿足節(jié)能目的。

3.1 煉軋一體化計(jì)劃編排機(jī)制

在集團(tuán)公司戰(zhàn)略部署下，涉及不銹鋼生產(chǎn)的煉鋼廠、軋鋼廠、酸洗廠合并為不銹鋼事業(yè)部，打破了各分廠各自為戰(zhàn)，后工序被動(dòng)生產(chǎn)的習(xí)慣，建立客戶至上服務(wù)機(jī)制，通過制定以訂單為基礎(chǔ)的統(tǒng)一生產(chǎn)計(jì)劃，以“下游工序是客戶，上一工序?yàn)橄乱还ば蚍?wù)”的生產(chǎn)組織原則解決煉鋼、連鑄、熱軋生產(chǎn)能力匹配問題。在此原則基礎(chǔ)上，為保障上下工序計(jì)劃流程的統(tǒng)一，在原有的產(chǎn)銷系統(tǒng)流程中，建立虛擬煉鋼計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)熱軋軋制計(jì)劃預(yù)編制模式。

3.2 動(dòng)態(tài)在線計(jì)劃調(diào)整

由于裝備水平及基礎(chǔ)自動(dòng)化的制約，軋鋼生產(chǎn)組織軋制計(jì)劃以軋輥更換為周期，遵循以“先窄后寬再窄、先厚后薄再厚”的原則編排生產(chǎn)計(jì)劃。在實(shí)際應(yīng)用中，因存在產(chǎn)品訂單、交貨周期等外部因素的影響導(dǎo)致計(jì)劃變更頻繁，造成實(shí)際熱送熱裝水平不高。為了進(jìn)一步改善計(jì)劃實(shí)施率，一是對(duì)連鑄轉(zhuǎn)序鑄坯質(zhì)量提高要求并對(duì)其進(jìn)行攻關(guān)，如不銹鋼修磨率、鑄坯設(shè)備劃傷等，減少轉(zhuǎn)序時(shí)間對(duì)于下游軋制計(jì)劃執(zhí)行的影響，提高轉(zhuǎn)序計(jì)劃執(zhí)行率；二是在計(jì)劃編排過程中，預(yù)留空計(jì)劃號(hào)，便于根據(jù)鑄坯下線實(shí)際情況臨時(shí)組批插隊(duì)原有匹配熱裝計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)板坯替換后直接裝爐的目的，滿足優(yōu)化流轉(zhuǎn)過程，降低成本要求。

3.3 建立保溫坑流轉(zhuǎn)機(jī)制

雖然煉軋一體化計(jì)劃和板坯動(dòng)態(tài)計(jì)劃調(diào)整機(jī)制解決了板坯直接裝爐要求，但連鑄產(chǎn)能速率與加熱爐裝爐速率的不匹配，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)冷熱板坯交替裝爐問題，對(duì)于加熱爐燃燒控制的穩(wěn)定不利。冷熱板坯的混裝還易造成過燒氧化皮厚或貧燒軋機(jī)負(fù)荷大、軋制不穩(wěn)定、冷卻控制波動(dòng)大等問題。為此，在入爐側(cè)新建流轉(zhuǎn)保溫坑并建立使用機(jī)制，板坯遵循“后進(jìn)先出”原則，具體使用流程：

（1）連鑄機(jī)熱送的板坯到達(dá)軋鋼輸送輥道后，行車立即按照垛位定置管理入保溫坑，自A1 輥道至A3 輥道下線熱板坯支數(shù)≤1 支，400 系與普碳鋼同時(shí)熱送時(shí)熱板坯支數(shù)≤2支。（2）生產(chǎn)計(jì)劃員對(duì)照《生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃》鋼種、規(guī)格，根據(jù)保溫坑內(nèi)板坯入坑時(shí)間和下線熱板坯信息，同鋼種、同規(guī)格組織原料計(jì)劃，以整垛集中編排生產(chǎn)計(jì)劃為主，當(dāng)班下線熱板坯達(dá)到1爐裝鋼量，匯總板坯信息穿插入軋制計(jì)劃。（3）根據(jù)出鋼節(jié)奏控制上料板坯出坑節(jié)奏，保持一致，除爐前裝鋼輥道存放1 支定位板坯外，熱板坯禁止在上料輥道上停留。板坯入加熱爐時(shí)，1#加熱爐上料熱板坯在輥道停留時(shí)間≤3.5 min，2#加熱爐上料熱板坯在輥道停留時(shí)間≤2.5 min（輥道運(yùn)輸至加熱爐裝料完成），熱板坯在保溫坑內(nèi)等待。

4 實(shí)施效果

通過熱送熱裝技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，在批量生產(chǎn)后，加熱爐熱裝率（入爐溫度≥500 ℃）達(dá)到30%，板坯在爐時(shí)間平均縮短了15%，月產(chǎn)量提升20%左右，氧化燒損率平均降低約0.05%；另外由于入爐溫度≥300 ℃的板坯占比由32%提升到67%以上，在滿足生產(chǎn)及質(zhì)量穩(wěn)定的要求下，燃?xì)鈫魏慕档图s10%左右，實(shí)現(xiàn)成本降低200余萬元。