攀钢1220mm冷轧机的产品优化.doc

攀钢1220mm冷轧机的产品优化 孙仁孝 刘刚 摘要 介绍了攀钢冷轧厂1220mm机组的设备组成 采用的新工艺新技术 投产后存在的问题及解决办法 重点介绍了从普碳钢板卷到镀锌板卷 从普通规格到极薄规格的开发历程 及1999年冷轧厂的奋斗目标 关键词 冷轧机组 新产品 开发 Optimization of product structure of 1220mm cold rolling mill of Panzhihua Iron and Steel Company SUN Ren xiao LIU Gang Cold Rolling Plant Panzhihua Iron new product development 1 前言 攀钢冷轧厂是攀钢二期工程的重点项目之一 是改变攀钢产品品种结构的效益工程 关系到攀钢的生存和发展 设计生产能力为50万t a 其中普板卷35万t 热镀锌板卷15万t 冷轧工程1992年7月1日破土动工 1996年6月初步建成普板生产线 包括酸洗线 主轧机 罩式炉 平整机 1 2 剪切线及重卷线 1997年3月建成连续热镀锌线 从1996年6月试生产至1998年7月共生产普板卷37万t 热镀锌板卷15万t 主要销往西南 华东 华南 华中等市场 用于汽车制造业 家电和制桶等行业 2 生产技术 2 1 装备水平 1 酸洗机组 包括废酸再生设备 采用连续浅槽盐酸酸洗 酸液深度为200 300mm 其优点是无需带钢在酸槽中的垂度控制和带钢提升装置 事故超过20min时 酸液可自动排出酸槽 机组配置一级基础自动化控制 数字式直流传动 交流变频调速 德国米巴赫闪光对焊机 拉伸矫直机 双柱头式圆盘剪 CPC纠偏和EPC对中装置等先进设备 主要实现机组速度 张力控制 带钢延伸率控制 机组顺控 焊缝跟踪 温度 浓度 电导率及液位控制等自动控制功能 2 主轧机 主轧机为1220mm4机架六辊HC冷连轧机 是墨西哥Hylsa公司的库存设备 日立公司制造于1981年 攀钢购买该轧机以后 委托德国MDS公司和瑞典ABB公司进行了相应的机械和电气配套改造 机组装备有 所有机架液压压上 索尼磁尺 AGC系统 1 3 机架工作辊正弯辊 4 机架工作辊正 负弯辊 1 4 机架中间辊轴向移动 恒轧制线斜楔调整机构 工作辊 中间辊油雾润滑 支撑辊油膜轴承静 动压润滑系统 1 机架前后 4 机架后设置 射线测厚仪 4 机架后设置板形仪闭环控制系统 4 机架乳化液分段冷却 工作辊 中间辊自动快速换辊车 机组采用一级基础自动化和二级过程计算机2级控制 3 罩式退火炉 机组采用德国LOI公司高效全氢强对流罩式退火炉 由退火炉台 内罩 加热罩 冷却罩 对流板及燃气 保护气系统组成 配置一级计算机 该炉的主要特点是 退火周期短 产量高 整卷退火温度均匀 带钢力学性能稳定 带钢表面光亮 表面质量好 机组能耗低 4 单机架平整机组 主要装备有 液压压上 索尼磁尺 工作辊正 负弯辊 恒轧制线斜楔调整机构 工作辊 支撑辊油 气润滑 干 湿平整系统 工作辊自动快速换辊车 机组采用一级基础自动控制 可实现逻辑顺控 轧制规程预设定 延伸率自动控制等功能 5 连续热镀锌机组该机组采用了具有80年代先进水平的改良森吉米尔工艺 与传统的森吉米尔法相比 其具有优质 高产 低耗 安全等一系列优点 机组选用了目前世界上最先进的单机设备 其中包括德国的米巴赫窄搭接焊机 英国专利陶瓷感应锌锅 美国专利柯勒双嘴气刀 美国DMC镀层闭环控制系统 日本专利拉伸弯曲矫直机 以及带液压压上 可干湿平整的四辊式光整机 机组还采用了日本横河公司先进的集散控制系统 可有效地将危险源点分散控制 可靠性高 2 2 生产现状 2 2 1 普板卷生产 自冷轧厂投产以来 各机组运行基本正常 酸洗机组的酸洗质量较好 切边及卷取精度达到设计要求 由于攀钢钢质原因 酸洗后表面存在黑色附着物问题 已通过添加缓蚀剂得到解决 冷连轧机已达到设计轧制速度 不仅轧出设计规格0 25 2 5mm带钢 而且轧出厚0 20 0 25mm的极薄板 厚度精度达4 m 板形良好 卷取精度达要求 罩式炉的退火质量好 表面光洁度达到要求 但其生产能力不足 因而制约了冷轧厂的全面达产 最近新建的6座全氢罩式炉已投产 使该问题得到解决 平整机组平整的板形良好 延伸率已达要求 卷取精度高 湿平整系统已投入 但尚不正常 在精整工序 飞剪定尺精度可达0 5mm 垛板精度已达要求 板平直度优良 因国产设备故障率高 影响机组产量 但是 冷轧厂投产以来 因热轧来料质量差 氧化铁皮压入 板形不良 厚度精度差和钢质不纯等 也给生产带来较大困难 酸洗后带钢表面发黑 轧制后大部分污物被带入乳化液系统 再对钢板的表面造成污染 并进入下道工序 罩式炉退火后 残存于钢板表面的碳化物在平整时不能彻底清除 精整涂防锈油后与油混在一起 造成钢板表面又黑又脏 对于镀锌板 增加了清洗段的清洗难度 针对攀钢热轧卷酸洗后表面发黑这一特殊现象 进行了酸洗添加缓蚀剂试验 同时 优化酸洗工艺制度 在一定程度上改善了酸洗后板面发黑现象 另外 对乳化液系统进行综合治理 进行乳化液A B系统连通及防止溢流改造 坚持抓好过滤器 撇油器等设施的功能投入 加强机架的清洗工作 进一步优化工艺及操作制度 在轧机出口增强吹扫 从而提高了镀锌原板的板面清洁度 冷轧厂刚投产时 由于片面强调钢板的可涂性 使带钢的粗糙度很大 进入市场后用户要求降低粗糙度 在降低粗糙度后 由于未在标签上注明 导致无法按用户要求发货 2 2 2 热镀锌板卷生产 1 投产初期存在的问题 1997年3月机组进入热负荷试车以来 特别是4 8月份 由于设备故障点多 机组运行不正常 能源介质供应不稳定 操作人员对设备不甚熟悉 加之设备引进时未向外方购买生产软件及镀锌生产技术诀窍 导致生产极不顺利 产品成材率连续6个月徘徊在26 65 合格率仅有62 更为严重的是 存在锌层脱落 锌粒 锌疤以及由于钝化不良而产生白锈等大量缺陷 严重困扰着镀锌机组的生产 为此 如何尽快提高产品质量 将主要缺陷控制在一定限度 并形成规模生产能力 成为亟待解决的问题 参考国内外生产经验 分析总结试生产中暴露出的问题 认为废品率较高的原因 一是目前国内大工业镀锌生产 多以沸腾钢原料为主 而攀钢是100 的镇静钢原料 二是轧后原板表面发黑 清洁度差 三是攀钢原板中有残余钒 钛及其他微量元素对镀锌的影响尚未弄清 2 提高镀锌产品质量采取的措施 围绕镀层脱落这一技术难题 对镀锌原板条件 镀前处理 热处理制度优化 锌液成分配比研究进行了全方位的技术攻关 对于镀锌原料条件 以改善原板表面清洁度为主攻目标 在原板的镀前处理中 开展了清洗段表面活性剂配方研究 清洗工艺制度确立及优化 在热处理制度方面 采取修改连续退火炉控制系统积分参数 调整空燃比 延长能源介质波动的停炉滞延时间以及增大保护气体H 含量等措施 从而优化和确立了适应攀钢钢种的热镀锌连续退火制度 同时 开展了锌液配方及镀锌工艺技术条件的研究 确立了适合攀钢材质的锌液配方及镀锌工艺技术条件 减少了锌锅底渣的产生机率 极大地提高了机组作业率 通过近1年的生产实践 无底渣锌锅已在攀钢得到进一步证实 采用上述技术措施后 解决了镀层脱落这一重大质量难题 锌层附着性合格率由投产初期的26 2 上升到目前的99 98 针对用户反馈回的大量 白锈 质量异议 开展了钝化 涂油及包装工艺等方面的研究 与国内外多家钝化剂生产厂家进行技术交流 开展了钝化液配方研究及钝化工艺制度的优化 并进行对比试验 在此基础上 优化和总结出适合攀枝花高原环境的独特钝化工艺制度 经盐雾试验表明 镀锌产品产生白锈时间由最初的2h延长到24h以上 此外 为给用户后续加工创造便利条件和有效地防止白锈产生 对涂油机自动程序进行修改 将原设计的连续喷油方式改为间隙喷油工艺 解决了涂油量过重问题 同时将原设计固定喷油改成移动喷油 提高了产品涂油的均匀性 因此 自1997年8月以来售出的约68000余吨板卷中 未出现白锈异议 这说明攀钢镀锌产品已具有优良的耐蚀性能 2 2 3 新产品试制 1997年通过新产品开发 已有了部分相对稳定的用户 如长虹电气 春兰空调等企业 1998年新产品开发的重点是 1 St15特深冲板试制 冷轧系列硬制板试制 P235加磷冷轧板试制 镀锡原板试制等 2 针对原有用户的不同要求进行特殊要求产品的开发 如双泰摩托车轮辋用钢的开发试制 美的 的高精度冷轧板 重庆长安的HF级以上深冲板等 3 原深冲板卷工艺的优化 1998年新产品总量为23万t 其中附加值较高的CQ DQ DDQ SDDQ系列冲压板产量大于8万t 鉴定产品3个以上 开发新产品4个以上 包括 低碳优质板卷系列产品 St12 SPCCq 08Al St13 St14 试制 PG40冷轧带钢试制 10 20 钢冷轧板试制 一般用镀锌板试制 特深冲冷轧钢板试制 冷轧系列硬质钢板试制 冲压 深冲用镀锌钢板试制 镀锌原板试制 结构用St37 2G冷轧钢板试制 09CuPCrNi A耐候钢板试制 冲压用加磷冷轧钢板试制 目前已完成第一轮试验的新试产品有St15和硬质卷 成功地轧出厚0 2mm的极薄板 这两个新品种已发往用户试用 即将进行09CuPCrNi A耐候钢板及摩托车轮辋用钢首轮11试制 3 新产品开发 冷轧厂投产以来 其产品经历了从无到有 从模仿其它厂产品到自己开发新产品 从碳素钢到合金钢 从硅镇静普碳钢到低碳铝镇静优质钢 从普碳板卷到镀锌板卷 从普通规格到极薄规格的开发历程 冷轧厂原设计生产普碳钢CQ级 Q195 Q215 约52 深冲钢DQ级 08Al 约35 DDQ级约10 低合金钢 16Mn 09CuPRe 3 及热镀锌板 卷 冷轧厂投产后 其冷板的冲压性能得到用户的肯定和青睐 且对冷轧深冲板有较大的需求量 为此 冷轧厂加大了对深冲板的试制力度 目前共生产深冲板近3万t 钢号有 08Al St13 St14 SPCD SPCE 产品先后在嘉陵 一汽 长安 长虹等著名企业得到应用 其综合性能获得用户好评 目前 冷轧厂正加紧试制St15 St16超深冲冷轧板 攀钢公司还成立了IF钢开发小组 根据市场情况 钢桶制造业对冷轧钢桶板的年需求量约为80万t 且宽度主要在930mm以下 厚度多为1 0 1 2mm 适合于攀钢生产 为此立即对该产品进行试制 钢桶用冷轧板现已投放市场2万余吨 目前攀钢钢桶用冷轧板正按St12和SPCC组织生产 其市场前景看好 1997年成功地开发出0 5mm以下薄规格镀锌板卷 通过市场调查 厚度为0 5mm以下的镀锌板卷行情看好 而且国内其它钢厂均不能生产 可以成为攀钢冷轧厂的优势产品 但轧制0 5mm以下薄带钢需2 0mm的热轧带钢 而热轧厂无法供料 为此 进行了二次冷轧及镀锌的工艺试验与试生产 打通了二次轧制的生产工艺路线 成功地生产出0 5mm以下薄规格镀锌板卷 并很快占领了市场 使薄规格镀锌板卷成为攀钢冷轧厂的优势产品 并带来了可观的经济效益 另外 二次轧制工艺的打通 为攀钢冷轧厂生产极薄冷轧板卷提供了宝贵的生产经验和技术 在镀锌机组 为解决0 5mm以下规格产品的生产顺行问题 开展了 极薄板生产工艺 的攻关工作 通过修改9个不同工序的工艺参数 打通了极薄板生产工艺流程 分别于1997年9月 10月份生产出0 30mm 1000mm 0 35mm 1000mmq 0 40mm 1000mm的极薄镀锌板6500余吨 填补了国内市场镀锌极薄板的空白 在此基础上 根据国内家电行业及彩涂业的实际需要 开展了 光整锌花板 的开发 通过对光整机经过焊缝时的轧制力 速度 张力 延伸率等的研究 确立了在不抬辊条件下 对应不同厚度带钢的3种过焊缝操作制度 从而成功地开发出光整锌花镀锌板卷 1997年10月向武钢彩涂公司提供了500t0 5mm光整锌花彩涂原板 4 展望 冷轧厂投产以来 生产出的普碳 深冲和特深冲等冷轧板卷产品已达到国家标准规定的厚度公差 板形平直度 表面质量及力学性能要求 受到用户好评 并出现供不应求的局面 1998年7月实现了月达产 根据各机组设备运行状况 预计1999年可以达到设计产量50万t a 1 保设备功能 精心组织生产 力争1999年生产能力达到或超过设计水平 酸洗上双开卷 争取酸洗机组和轧机机组连接起来 并且保留酸洗的卷取机和轧机的开卷机 轧后上1条脱脂机组 然后新建1条15 20万t的镀锌线和5万t的彩涂线 使冷轧厂的生产能力达到70万t a 成立冷轧达设计水平科技攻关队 制定详细的攻关目标和计划 成立科研攻关小组 解决冷轧生产中出现的生产