QC小组成果-轧辊消耗要点

QG/PGJL（Y）1362002成 果 名 称：优化孔型配置，降低轧辊消耗小 组 登 记 号： 小 组 名 称： 所 属 单 位： QC小组成果报告书成果起止日期： 申报厂矿（单位): 申报时间： 单位名称小组概况小组名称组长 成员： 人（其中，工人 人，技术员 人，干部 人）课题名称优化孔型配置，降低轧辊消耗 小组注册时间受TQM教育情况（X）学时小组成员名单姓名职务姓名职务姓名职务姓名职务活 动前情况2010年112月份我厂螺纹钢棒材轧制生产轧辊吨钢消耗0.42kg/t，与周边同行的0.35kg/t相比相差甚远，轧辊使用过程中存在着因轧辊孔型配置不合理、工艺操作不规范、轧辊修复加工质量不理想等诸多需要优化、解决的问题。选题理由1、 必要性螺纹钢棒材生产中，轧辊消耗是一项重要的技术经济指标。随着我厂产量的不断提高，轧机架次的增加，轧辊的数量、轧辊的总消耗量也随之大幅增加，根据公司攻关要求，辊耗指标需要由0.42kg/t 降至0.38kg/t，而面对日趋激烈的市场竞争，我们也需要不断降低生产消耗，降本增益，才能提高经济效益。2、 可行性通过比较，我厂的轧辊吨钢消耗水平与业内优秀同行之间还有一定能够差距，我厂的工艺与对方具备可比性，根据对存在问题的调查分析，通过一定优化和改进措施，能够达到课题目标，具有可行性。本课题现状值： 立题日期： 目标值： 达目标日期： 实际完成值： 巩固期：QC小组成果报告书现 状 分 析P阶段现状、原因、要因：一、找出存在的主要问题：轧钢生产中轧辊的消耗，不仅与钢材原料材质，产品品种结构，轧钢工艺技术和轧钢设备状况有关，同时还与轧辊制造技术，轧辊材料的开发应用及轧辊管理水平等有紧密的关系，轧辊的使用状况良好与否直接影响着轧钢生产作业率、生产成本和企业的经济效益。2008年下半年以及2010年1月，我厂连续进行两次技改，完成了生产线由半连轧向全连轧的转变，实现了轧制150方并兼容200方的轧制工艺布局，增加了轧制线的适应性。年设计产能由30万吨增加到60万吨，产能扩大一倍， 随着我厂产量的不断提高，轧机架次的增加，轧辊的数量、轧辊的总消耗量也随之大幅增加，轧辊消耗成为考核轧钢生产的一个重要技术经济指标，通过与外部优秀同行的辊耗指标进行对比，发现我厂的辊耗偏高，分析原因主要有：1、 经过08年及10年的两次对比，我厂生产线的工艺布局有了一定的变化，并且随近两年不断的攻关开发，切分轧制规格增加，导致有很多轧辊出现孔型配置不合理，轧辊端孔型不能使用的状况。2、 受历史及场地原因影响，我厂孔型水冷却循环系统存在缺陷，沉渣池容积有限、数量不足，导致冷却水水温较高， 水中渣滓较多，对轧辊的冷却效果不理想。3、 受轧辊管理水平、轧辊车削加工水平、轧机预装质量、轧钢人员操作水平影响，轧辊的非正常失效比较高。通过对2010年辊耗资料的收集整理，2010的辊耗指标情况见图一。图一：2010年度我厂辊耗指标表（图一）现 状 分 析P阶段 根据表一的显示，我厂在去年的辊耗指标相对于外部厂家的数据还是比较的高，小组通过讨论，决定对2010年辊耗方式的具体情况作出统计调查后进行分析，下面做出对各种辊耗方式数量的具体统计表，如表一。 序号项 目频数（根）累积数（根）累积百分比(%)1磨损消耗18818883.932轴承抱死造成辊颈损伤（轧机烧）。辊身裂纹1220089.283孔型配置浪费1221294.644断辊事故621897.325加工报废422299.116预装报废2224100表一：2010年各种辊耗方式统计表 根据上述统计结果，小组制定了轧辊消耗原因排列图，见图二。图二:轧辊消耗原因排列图从表一和图二中可以看出，轧辊因正常磨损到报废尺寸而形成的消耗占83.93%，这部分的消耗是属于正常的消耗，而另外还存在着因轧机轴承烧损辊颈损伤、配辊浪费、断辊等原因造成的累计16.07%的轧辊消耗，我们将这一部分原因造成的轧辊消耗称之为轧辊的非正常失效。不难发现，我们的轧辊在使用中非正常失效所占的比例较高，要降低辊耗，可以通过降低非正常失效在辊耗中所占比例，提高正常消耗比来实现。非正常失效的各种原因中，配辊浪费和辊颈损伤较为突出，经过分析和研究，我们发现配辊浪费通过我们对轧辊的孔型重新配置是完全可以消除的，辊颈损伤和断辊等也可以通过加强管理、对轧机轧辊做局部优化改进等小改小革、加强作业人员责任心等方式有效降低。所以，下一步工作就是对上述各种非正常失效原因做进一步的分析与调查，找准末端影响因素，制定计划，完成降低辊耗的目标。二、分析产生质量问题的各种原因，且找出主要因素：针对用排列图找出的造成轧辊非正常失效比高的几大主要原因，我们又用因果分析图和关联对主要原因进行了的分析。（见图三、图四） 机 人 车床设备旧，数控程度低孔型配置不合理 轧辊加工中人员责任心 导卫安装方式不当 不到位，造成不必要废辊 车刀硬度不够，加工精度低 冷却水水管固定不到位 轧机压下不灵活，调整困难 预装责任心不够， 冷却水水管形状不 轴承缺油烧轧辊 轧机防水性能差，轴承进水进油 合理 易造成轧机烧 冷却水系统管道布置 轧钢工操作技能不熟悉 不合理，水压低 造成贴辊，断辊等 连轧线控制困难，延伸关系分布不合理 弹性阻力体失效 轧机弹跳加大 辊耗高 工作环境恶劣，高温高水 冷却水水温高，杂质多 轧辊加工人员吊装方法不当 低温钢轧制 冷却水不足 轧辊材质变化大 设备操作人员操作方法不当 料 环 法 图三、辊耗较高的因果图图四、辊耗方式关联二、分析产生质量问题的各种原因，且找出主要因素：针对用因果分析图和关联图找出的主要原因加以主要因素的确认，制定了要因确认表，见下表：要 因 确 认 表序号因 素 名 称确 认 情 况是否要因1、 轧辊配辊图图纸不合理1) 技改前旧图纸与新工艺不合2) 厂家提供的图纸全连轧技改后，部分工艺发生了改变，切分轧制螺纹钢又属于新工艺，以前的部分配辊方式不能使用，目前存在的部分2004的图纸和轧辊厂家提供的部分图纸，由于没有考虑好导卫安装的实际情况，常常导致轧辊两端的孔型不能被使用，在320精轧机组这一现象很普遍，从而造成了轧辊的非正常消耗。是2、 人员技术责任心不强，在轧辊加工和预装及调整方面造成了轧辊的一些不必要浪费和损失轧辊加工人员在加工精度意识和质量意识方面做得不够，在轧辊吊装及车床加工过程中都易出现轧辊辊环打烂等问题，预装人员装机过程中由于人员的专业性不强，有时候对于装机的精度把握不好，还有责任心不够的问题，轧机轴承的润滑油填充也不到位，造成串辊，轧机烧等问题，在轧机轧制过程中，轧钢人员对于轧机的监控不到位，也会造成贴辊轧制等问题。是3、孔型冷却水水温高由于我厂场地狭窄，空间资源相对不足，冷却水循环系统存在缺陷，冷却沉渣池数量少、空间小，冷却水循环流程短，水温相对较高。暂无法解决。否4、低温钢钢温低导致变形抗力增加，轧制力增加，造成断辊等事故，杜绝盲目喂钢，目前正常钢温没有断辊发生。否5、冷却水管安装位置不当冷却水管安装位置不当或者在轧制生产过程中抖动位置发生了移动，冷却水不能冲击辊面，过钢时对轧辊表面进行了热处理，影响了轧辊表面材质，出现水纹、龟裂、掉块，同时将部分氧化铁皮冲入辊座，造成轴承损坏。是6、冷却水水量不足，水压不够因技改后轧机架次增多，以前建立的冷却水管道系统供水能力不能满足现在的要求，加之浊环水泵功率不足水压不够，导致冷却水水量不足，水压不够。是7、托架抖动大，轧机轧辊串动生产中轧机与传动轴间的托架固定效果不好，托架的抖动大，轧机轧辊形成串动，在加剧轧辊磨损的同时有时还造成轧机轴承事故。通过机械人家加强维护可解决。否8、孔型未合理使用在轧制切分规格时，有时出现轧制不顺利的情况，调整人员对原因的分析判断不清楚，盲目更换孔型以求解决问题。预装轧辊管理人员未对轧辊进行仔细检查，对还有少量剩余未用孔型的轧辊或只使用一半孔型的轧辊进行修复，造成较大浪费，如何能最大限度地增加使用次数，是主因是9、材质不好、轧辊强度低。目前轧线大部分轧辊为球墨铸铁轧辊或者高镍铬球墨铸铁轧辊，轧辊的耐磨性不好，特别在切分轧制的切分架次和成前架次上面，轧辊的不耐磨导致生产效率低，换辊频繁的同时，也对轧辊的消耗造成不利影响，目前在该架次采用高硼合金辊进行试验。否10、轴承损坏，烧轧机由于我厂轧制生产线轧机采用平、立轧机交替布置的方式，立轧机由于轴承易进水进渣，轴承润滑油漏失很快，而目前我们又没有在线加油设施，平轧机由于托架抖动等因素，造成轧机容易出现轧机轴承烧损事故，轴承烧毁的碎片常常导致轧辊辊颈被过度刮伤，轧辊报废。 是11、合金钢坯硬度高我厂所选用钢坯原料有一部分是来至瑞钢公司采用含钒、含钛渣铁电冶生产而来，由于钢坯含有一定的合金成分，在给螺纹钢成品带来优异力学性能的同时，也给轧制过程带来了较大轧制抗力，对轧辊的磨损会有加剧现象。否12、车床设备加工精度低加工班部分车床使用年限较久，车床的数控水平较低，造成轧辊加工过程中的精度控制不好，孔型尺寸与设计尺寸之间存在较大误差，使得连轧关系调整存在困难。是小组对要因逐一进行了确认，找出了7主要要因，并采取了相应对策。制 定 对 策 序号要 因对 策目 标措 施完 成时 间负责人 11、 配辊图图纸不合理（1） 技改前旧图纸与新工艺不合（2） 厂家提供的图纸安排轧钢段人员和专业技术人员对目前轧辊使用情况进行清查测量，对目前使用的配辊图进行清理，重新绘制规范一套配辊图图纸。准确全面的了解目前轧辊的使用情况和图纸情况。更改掉不合理的配辊图图纸，对旧工艺的部分图纸重新绘制，消除轧辊两边孔型不能使用的情况。1、轧钢段和各轧钢班班长对各规格各架次轧制生产中轧辊孔型的使用情况进行记录，统计。2、技术人员依据统计结果将使用情况与图纸进行对比。3、找出不合理配辊图图纸，进行修正或重新绘制。4、将重新绘制的图纸与加工人员一起讨论修正，最终形成新的配辊图集。22、人员技术责任心不强，在轧辊加工和预装及调整方面造成了轧辊的一些不必要浪费和损失加强检查力度。利用技术课堂、分析会议等时机，分期分岗位对工作人员进行技术指导和岗位责任意识教育。减少人为因素造成的轧辊非造成失效比。1、加工班、预装、导卫等各个环节进行检查。2、接组各种形式的技术活动或讲堂加强理论素养和技能培训。3、进行岗位责任意识教育。33、冷却水管安装位置不当对松动和不能锁紧的弧形水管重新制作安装，弧形水管要固定，切分轧制设计专用弧形管。保证冷却水能够以最佳方式覆盖轧辊轧槽，避免因冷却水管移位等造成的质量事故或者断辊事故1、导卫班人员对松动和不能锁紧的水管清理。2、对大轧机的弧形水管进行加固。3、针对切分轧制孔型的冷却设计专用管44、冷却水水量不足，水压不够。对冷却水管道和水泵进行优化、更换。保证轧辊冷却有充足的水量和水压。1、从净环水系统引用部分水加强冷却。2、更换浊环水泵，加强对浊环水泵的点检和维护。55、孔型未合理使用加强切分轧制技能培训和问题的处理分析。规范轧辊重车标准，注意重车技巧。减少因盲目换辊和过度重车带来的非正常辊耗。1、对轧钢人员技术培训，提供常见问题分析程序及方法；2、强化轧辊管理人员及加工人员的责任心和操作技能。66、轴承损坏，烧轧机对立轧机轴承烧损问题进行攻关。制定轧机上线下记录，合理更换。提高轧机预装质量避免轧机轴承缺油状况，解决8V立轧机常出现轴承烧损问题。1、厂里成立专门的攻关队对立轧机轴承保护进行攻关研究。2、建立轧机预装台帐与大修记录，保证预装质量。77、车床加工精度低、车刀硬度不足耐磨性差引进新车床，制作新的样板，考虑使用新型轧辊加工刀具。提高孔型加工尺寸精度。1、购置新的车床，用来车加工大规格轧辊。2、加装组件提高旧式车床的数控能力。3、制作新样板，制作一体化的孔型加工刀具。D阶段 对 策 实 施一、（ 1、轧辊配辊图图纸不合理技改前旧图纸与新工艺不合厂家提供的图纸与实际孔型的使用差别）2011年6月，轧钢车间安排轧钢段和各轧钢班班长对各规格各架次轧制生产中轧辊孔型的使用情况进行记录，统计，统计情况见表二；7月，技术科技术人员依据统计结果将使用情况与图纸进行对比，根据情况清理出不合理的配辊图图纸和技改前部分作废的图纸，完成了图纸的修正和重新绘制工作。对于旧有图纸整理后保存，在修复辊中继续使用。8月，技术人员将整理和重新绘制的图纸与物资轧辊管理人员、加工班轧辊加工人员和轧钢轧钢操作人员一起校对、确认，最终形成了新一套的轧辊配辊图。9月以后，在对于已开孔的轧辊的修复措施，根据实际情况在沿用旧有图纸的基础上放弃两端孔型的重车加工，减少加工量，而9月份以后新开孔的图纸则一律按照新图纸尺寸进行加工。二、（2、人员技术责任心不强，在轧辊加工和预装及调整方面造成了轧辊的一些不必要浪费和损失。） 2011年9月，由技术质量部门牵头，对轧辊使用相关的物资轧辊管理、加工班轧辊加工、轧机预装和轧钢生产线进行检查，对因轧辊吊装措施不当形成辊环打烂事故进行考核，对检查情况进行通报，要求相关部门进行确认整改。加强了轧辊加工的5级检查确认制度，减少了轧辊加工过程中出现辊环打烂等事故。三、（3、轧辊冷却水水管安装位置不当）2011年7月，分班分品种对各架次轧机冷却水情况进行测量，记录，进行整改：组织导卫班人员对松动和不能锁紧的水管清理，重新制作一批新的水管安装到轧机上。对于粗轧和中轧区域大轧机上面的弧形水管，采用铁丝进行加固，防止生产中水管的脱落和倾斜。针对切分轧制预切分和切分道次的轧机设计新型扁孔弧形水管，采用这种专用水管对轧辊进行冷却。对成品道次和成前道次轧机，将两弧形水管依据切分孔型配置的孔型中心距焊接固定后使用。通过上述措施，有效的杜绝了以往轧辊因轧制生产中水管移位或偏离造成的断辊或成品质量事故。对减少轧辊的磨损也起到了积极作用。四、（4、冷却水水量不足，水压不够。）2011年6月至7月，车间利用限电、气检修或者换辊时间，组织导卫与轧钢电气焊人员，从净环水系统合理位置引出部分管道至轧线区，对部分冷却水量偏小的轧机加强冷却（特别是精轧区域）。和机械设备人员沟通，将浊环水泵换成功率更大、质量更加稳定的新型水泵，加大了浊环水的水压、水量。有效的减少了因水量、水压不足问题引起的轧辊磨损快，粗中轧轧辊掉肉严重的现象。五、（5、孔型未合理使用，盲目换辊或者过度重车。）2011年8月、9月，技术科、车间在切分轧制前后组织切分轧制准备会、切分轧制分析会，并由厂里开设技术课堂，发放技术资料，加强轧钢人员技能培训，提供常见问题分析程序及方法。减少因为切分轧制不顺时，出现判断失误，盲目更换孔型的情况。2011年9月，强化轧辊管理人员及加工人员的责任心和操作技能。对轧辊的重车标准和重车范围进行规范、限定。对于从轧线下线维护的320轧机，还有多余或等于2个孔型的轧辊均不进行重车加工，保证孔型使用完后才重车加工，420以上的轧机孔型必须全部使用才可重车加工。对于轧辊各孔型磨损量差大于5mm的轧辊，以保证多数孔型加工质量原则进行车削，尽量减少车削量。上述措施，较好的减少了应轧钢调整盲目换辊和车削加工造成的轧辊消耗。六、（6、轧机轴承烧损，轴承的碎片常常导致轧辊辊颈被过度刮伤，轧辊报废。）2011年6月，厂里成立“立轧机轴承保护研究，防止轴承烧损”的攻关队伍，通过设计立轧机轴承防护橡胶套、改进轧机密封圈密封盖等措施，对立轧机的结构进行了改进。7月，车间制定措施，对容易发生轴承烧损事故的轧机（如8V架、6V架）进行轧机上线记录，根据记录时间，定期对轧机更换维护，防止轧机轴承缺油事故。9月，技术科对预装装机质量与记录进行检查，建立轧机预装台帐与大修记录，保证预装质量。经过多方措施的实行，到目前止，没有再发生轧机轴承烧损事故。七、（7、车床加工精度低、车刀硬度不足耐磨性差，轧辊的孔型加工尺寸精度不够）2011年7月：将新的车床投入使用，用来进行粗轧大规格轧辊的加工，解决了我厂以前旧车床不能加工粗轧670大轧辊的问题。在部分旧式机床上加装组件提高旧式车床的数控能力。对部分磨损较大的样板进行重新制作更换，并将加工班加工人员发明的孔型加工新型刀具推广应用到更多规格的孔型加工中，提高加工效率和加工精度。通过上述几项措施，增加了轧辊孔型的加工精度，有利于轧钢调整料型尺寸和堆拉关系的控制，从而对辊耗的降低产生积极影响。C阶段 检 查技术效益2011年1月10月轧钢车间工艺停机率情况表时间项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月全 年（1月10月）工艺停机率（%）7.557.387.317.206.345.385.154.224.304.085.18从上表可以看出，2011年（1月10月）经过QC小组的活动后，影响整个停机时间的工艺故障这项原因所占总的停机时间的比例已从2010年的7.75%降到了5.18%，达到了目标值7.20%，证明QC小组的活动方向是正确的，找到的原因是准确的，制定的对策实施效果是明显的。2011年（1月10月）总的生产时间统计表 从上表可以看出，经过技术科QC小组活动后，轧钢车间（1至10月）总故障时间为381小时，其中工艺故障时间为238小时，占整个故障时间的62.47%，占总停机时间的6.22%（即工艺停机率为6.22%）；达到了目标值7.20%，与2010年全年（1至12月）相比已有了明显的降低，达到了QC活动的目的。 对 比 柱 状 图从上图可以看出，工艺停机率已由活动前的7.75%，降低到了活动后的6.22%；与活动前2010年全年7.75%相比降低了1.53%，活动后的工艺停机率与目标值7.2%相比还降低了0.98%，达到了目标值7.2%，成果显著。检 查经济效益（附计算依据）根据统计资料显示，2011年全年（时间为1月至10月）轧钢车间工艺故障引起的停机时间为238小时，总的停机时间为3824小时。所以活动后（即：2011年1月10月）工艺停机率为：2383824100%6.22%所以活动期效益计算为：活动前，即：2010年（1月12月）全年，工艺故障引起的停机时间为321小时，总的停机时间为4140小时。所以活动前（即：2010年1月12月）工艺停机率为：3214140100%7.75%2011年（1月10月）活动后降低的工艺停机率为：7.75%6.22%1.53%2011年（1月10月）总共降低的工艺停机率1.53%相对应降低的工艺故障引起的停机时间为：38241.53%59小时，即2011年（1月10月）总共降低的工艺故障时间。而降低的工艺故障时间可转变为正常生产时间，即，相当于2011年（110月）多生产了59小时。如果全年平均小时产