优化板坯间隙、提高成品质量

优化板坯间隙、提高成品质量

闫新爱

河北钢铁集团邯钢邯宝热轧厂河北邯郸056000

背景：实际生产时，组织三座加热炉投用生产，因板坯宽度存在较大差异，导致满炉钢装钢块数差距较大，板坯在炉时间无法有效的控制。生产窄断面板坯时，在炉时间长达240min以上，超长的在炉时间，导致板坯在炉内生成大量的氧化铁皮，氧化铁皮严重时还会发生粘水梁事故。同时，生产宽板坯时，如果正好装钢装窄断面板坯，宽板坯到位滞后，生产节奏受到较大影响。根据轧机正常生产节奏30块/小时，利用板坯装钢间隙的调整，确保每座加热炉装钢块数控制在30块，三座加热炉生产时在炉时间就能得到有效控制。根据大量的数据收集整理，板坯加热在炉时间控制在180—210min最为合理。合理的在炉时间既能保证不同钢种，不同宽度板坯的加热质量又能大量减少窄断面板坯的氧化烧损。板坯在炉时间的有效控制显著提高了成材率，减少了氧化铁皮压入，麻点麻面等质量缺陷。同时，对于提高生产宽断面板坯装窄断面板坯的生产节奏效果也是非常显著。

关键词：优化板坯间隙；成品质量；实际控制方法

1主要内容

钢坯宽度不同在炉时间的长短不同，从图1对比可看出板坯宽度对在炉时间的影响。窄板坯比宽板坯多装11块钢，三座加热炉生产，就意味着窄板坯比宽板坯在炉时间将多出60min。根据本加热炉结构设计参数，加热炉有效炉长54850mm，正常的装钢间隙为50mm，平均生产节奏为30块/h，不同宽度的板坯装钢块数和在炉时间可通过实际操作中可以看出。

由表1，我们可以清晰的看到按照正常的生产节奏30块/h，窄断面板坯在炉时间较长。表1中的计算在炉时间还未加正常换辊时间，正常一个轧制单元板坯块数为70-120块，窄断面板坯生产时还会多出一个换辊时间，在炉时间会更长。在炉时间超长，带来一系列问题，氧化铁皮厚，缩短了炉修间隔，氧化烧损较大，降低了成材率，带钢成品还以造成氧化铁皮压入，麻点麻面等质量问题。有效的控制超长的在炉时间，上述问题都能得到有效的解决。轧机生产节奏提速空间已经受到了限制，无法加快生产节奏，要想降低在炉时间，就要从装钢块数上进行优化和创新。单炉装钢块数首先要能满足轧机的生产节奏，然后满足加热制度的要求，而且要尽量压减在炉时间，根据实际操作实验验证，单炉装钢块数控制到30块最为合理，这样既能保证节奏又能加热均匀，而且最为重要的是在炉时间可以有效的控制在180-210min。

方法和解决问题的思路通过数据收集整理已经清晰，数学模型的建立，程序和操作画面得到实现，此成果才能有效利用。根据板坯宽度不同，按照单炉30块板坯装钢，装钢间隙如表2所示，通过数学公式，程序自动进行计算，然后将计算结果参与装钢间隙进行控制，这样就实现了单炉装钢块数控制在30块。

2实际控制方法

通过在实际生产中的操作和技术人员的探讨，最终决定通过调整板坯间隙的方式来协调窄板坯与宽板坯之间的在炉时间差。装窄板坯时自动调大间隙来控制每炉30块左右板坯。装宽板坯时，通过无间隙或50mm间隙来控制每炉27-28块板坯。这样以来，无论是1267mm的窄板坯还是2069mm的宽板坯都能实现每个炉子的总块数控制在27-30块左右。板坯总块数在可控范围之内预热、加热及均热的烧嘴及长短火焰，氧含量等参数就能控制的很好。

此操作方法不仅大量压减了窄断面板坯的在炉时间、节约了燃料成本，而且氧化铁皮厚度通过现场实际测量也是效果显著，实际正常间隙和调整间隙数据对比见表3。

通过表3数据分析可得出氧化铁皮厚度变化非常显著。正常间隙装钢，在炉时间平均长达250min，氧化铁皮厚度平均1.618mm，调整装钢间隙，每炉装钢30块，在炉时间明显缩短，平均在炉时间184min，氧化铁皮厚度平均1.41mm。根据数据换算，氧化烧损率可以降低0.17%。

3经济效益

计算氧化烧损可降低0.17%。直接年经济效益按年产量450万吨计，窄断面板坯占比按48%计算，氧化烧损率环比下降0.17%，可节省钢材为：

450万吨×48%×0.17%=0.3672万吨=3672吨，

按吨钢可多创效400元/吨，则可创效：

3672吨×400元/吨=146.9万元

综上所述，在整个轧钢程序里，加热工序就是通过对在炉时间的缩短控制来控制在炉板坯的加热烧损，这样可以大大改善成品质量。而实际在炉时间的控制是通过控制每炉板坯块数来做到的，这样无论宽板坯还是窄板坯，通过间距的协调，都可以模拟成固定宽度，以达到一个永恒的稳定状态，由此可以创造可观的经济效益。