中厚板生产线优化升级

中厚板生产线优化升级

试验原料及设备南京钢联合有限公司（以下简称“南钢”）是中国第一条和世界第三大卷结构的板卷压力线。它是世界上最完整、最紧凑、最自动化的现代板卷生产线。2004年9月建成投产,轧钢线主要装备由2台步进式加热炉,1台可逆式炉卷轧机,1台地下卷取机和精整设备组成,年设计能力120万t。原料断面有150mm×(1600～3250mm)、180mm×(1600～2200mm)和220mm×(1600～2200mm),成品有钢卷和钢板。30%的坯料采用热装热送,70%的坯料采用冷装。主要产品包括:管线钢、船板、桥梁板、风塔用钢、压力容器板、高强板等十二大类140多个品种。随着近两年新建中厚板生产线的相继投产和受金融危机的影响,钢材市场需求大幅萎缩,中厚板行业竞争进一步加剧,中厚板厂发展面临更加严俊的挑战。一方面,生产成本压力增大,另一方面生产难度越来越大,订单个性化强,品种规格繁多。为了在中厚板生产市场上取得竞争优势,2009年,南钢根据现有的设备和工艺条件,对生产计划进行优化,不但提高产品质量、降低生产成本,而且生产更顺畅,合同按期交付率等指标有了质的改变,客户满意度进一步提高。1坯料质量分析(1)两座加热炉炉型结构不同,对装炉板坯的要求也不同。1#加热炉只能装150mm×(1600～3250mm)×(6800～17600mm)和180mm×(1600～2200mm)×(6800～17600mm)板坯,2#加热炉只能装(150,180,220mm)×(1600～3250mm)×(3900～8600mm),1#和2#炉冷装坯料都从加热炉北侧装钢辊料上料,受坯料装炉条件的限制,易造成其中一座加热炉待料。(2)不同钢种的板坯在炉时间不一样,不同钢种交替装炉,易产生麻面和过烧。(3)不同钢种采用轧制方式不一样,常规轧制产品,每块钢板只需4～5min,加热炉能力跟不上;强控轧的产品,每块钢板需11～13min,轧机能力跟不上,坯料在炉时间过长,表面除鳞不干净,钢板表面易产麻面或过烧。(4)轧机有4种生产方式,平轧钢板、平轧钢卷、卷轧钢板、卷轧钢卷,在连续生产卷轧钢板时,1块钢板长可达到400m,2块钢板就可将冷床堵满,受精整剪切能力的影响,冷床大部分时间都在堵板,坯料在炉时间太长,表面除鳞不干净,钢板表面易产麻面或过烧。(5)坯料规格较多,不同断面的坯料交替装炉时,加热温度和温度均匀性难以控制,影响产品的性能,同时也易产生麻面和过烧。(6)不同断面坯料交替入炉,轧制过程中频繁的更换宽度和厚度,轧辊磨损不均,造成操作人员对板形和公差控制难度增加,严重影响轧制节奏和尺寸公差。(7)冷坯料和热坯料混装时,板坯加热温度不好控制,易造成钢板麻面和过烧。(8)2座加热炉能力不一样,1#加热炉冷装230t,2#加热炉冷装160t。(9)探伤和热处理钢板集中生产会造成涨库,分散生产可能会造成后道工序停产,生产太迟影响合同交付。2钢板的安排(1)理清装炉次序,根据1#和2#加热炉的能力,规定出钢比例为2:1,即短坯料1#炉出2块,2#炉出1块;长坯料1#炉出2块,2#炉出1块,装炉时同样按2:1的比例装,同时也均匀2座加热炉能力,减少麻面和过烧。(2)冷热装分开,有热装坯料时,板坯直接从加热炉南侧与连铸相连的辊道进2#加热炉,1#炉装冷坯料,由于连铸机能力略大于2#炉能力,多余坯料从连铸辊道吊下。(3)提高加热质量,减少麻面和过烧,相同厚度规格坯料装在一起,热装和冷装分开装,厚度150和180mm,180和220mm交替装中间留一个空位,厚度150和220mm交替装中间留二个空位,热装和冷装交替中间留二个空位,有利于加热温度的控制。(4)为提高轧制板形和尺寸公差,根据轧辊的热凸度和磨损情况,新轧辊上机后,安排4～6块宽2300～2500mm作烫辊材(钢板公差带应尽可能大些,以提高命中率),然后依次由宽到窄的顺序原则排产,轧辊使用后期考虑到轧辊磨损对板形的影响,一般不安排高强度级别的钢。(5)合理匹配加热炉、轧机和精整的能力,提高设备作业率,不能连续安排卷轧板。(6)对厚度在25mm以上,控轧时第二阶段开轧温度在900°C以下的钢板,采用双坯轧制,提高产能。(7)为减少非计划生产,卷轧板采用长坯料装1#炉,2#装一些不能采用双坯轧制的强控轧板,卷轧和控轧交替生产,控制生产节奏,减少精整堵板时间。(8)生产卷轧板前一个辊期安排强控轧板,换辊时精整可以将冷床清空,换辊后生产卷轧板可以减少堵板时间。(9)对断面在厚度2300mm、控轧待温时间在3min以上的钢种,1#炉能满足轧机能力,应采用单炉生产;2#炉则应保温,减少能耗和降低钢板麻面发生率。(10)考虑到精整双边剪调整刀片对剪切速度的影响,相同宽度的钢板尽可能安排在一起。(11)考虑定精整尺剪剪切能力,对成品定尺在8m以下的应分开生产,避免集中生产影响定尺剪剪切速度。(12)考虑精整剪切能力,生产卷轧钢板时中间安排一些钢卷,减轻精整堵板压力。(13)为保证后道工序的正常生产和合同的按时交付,需要探伤和热处理的钢板安排在每月25日前生产完。(14)在换支承辊后2个辊期和换支承辊前2个辊期,不安排高强板,减少因辊形不稳定对板形和公差的影响。(15)高强板集中生产,主要考虑有利于层流冷却板形的控制。3经济效益和市场竞争力通过一年多生产计划优化的实践,南钢设备作业率由86.3%提高到88.26%,机时产量由180.5t提高到218.3t,麻面发生率由5.9%下降到2.1%,因