邯鋼2250mm熱軋廠報廢板坯再利用的研究與應用

蔡守丹

河鋼邯鋼邯寶公司熱軋廠 河北邯鄲 056000

2250mm熱軋生產時，因為軋線事故和定寬機事故，產生大量的全定寬板坯，部分定寬異形板坯和軋制一道次中間坯。這些板坯采取退庫處理，因為板坯形狀尺寸發生改變，板坯無法再正常排產組織生產，板坯判定為報廢板坯[1]。這些板坯堆積在板坯庫內，占用板坯垛位，板坯判廢后，也嚴重影響生產的成材率。板坯判廢后，處理時間周期長，需要切割成小塊鋼坯，利用車輛外排利用，造成了大量的經濟損失。板坯按照報廢坯處理，板坯價格只能按照廢鋼價計算，也嚴重影響生產的成材率，經濟損失大。本文通過研究報廢板坯形狀尺寸，梳理產線設備工藝條件，將報廢板坯變廢為寶。產線從板坯庫→加熱爐→定寬機→粗軋工藝對報廢板坯再利用流程進行研究，并實現最終的應用。

1 報廢板坯分類和處置

將退庫報廢坯分為通長定寬板型良好、部分定寬板型良好、厚中間坯和局部變形嚴重四類板坯。

對于通長定寬板型良好板坯，我們根據《邯寶公司煉鋼板坯板坯質量判定標準》對板坯表面質量和尺寸外形的要求進行板坯質量二次判定。經判定符合標準要求的板坯，需要實測板坯厚度、寬度和長度后在系統內進行尺寸修改，并對板坯情況進行注釋說明（如在板坯信息中注明板坯原來寬度1618mm,現已經定寬為1550mm,只適合軋制1550mm卷板），以便于板材室根據板坯情況編制計劃。

對部分定寬板型良板坯好板坯，與通板定寬板坯相同的是，它們同樣需要對板坯表面質量和尺寸外形進行判定。不同的是，部分定寬板坯的頭尾寬度不同，在板坯吊運、裝爐、爐內布坯間距設置和定寬機對中過程存在較大困難。我們對板坯頭、尾部分別測量記錄寬度、厚度，并將詳細數據在系統內進行備注，為后續操作提供依據。

厚規格中間坯，是軋機軋過一道或兩道，但板坯厚度大于180mm。厚規格中間坯，因為軋制，板坯長度變長，超過11000mm，板坯需要進行切割，。根據加熱爐布料圖，一般中間坯板坯長度定尺在8000mm左右。因為中間坯厚度薄，在爐內中間坯兩頭容易下彎變形，根據裝爐定位圖，板坯在10排及9排梁上，防止板坯變形扣頭在加熱爐內走斜，中間坯切割尺寸預設計為8420-8800mm。

局部變形嚴重板坯即板坯局部發生嚴重扭曲或彎曲變形，完全不符合板坯質量判定標準對形狀基準要求的一類板坯[2]。由于是局部區域變形，我們對該板坯剩余平直部分進行形狀基準和尺寸判定。如剩余部分形狀合格，同時長度滿足標準規定的長坯或短坯尺寸要求，就可對板坯進行畫線、切割掉不能被利用部分，測量可用部分板坯厚度、寬度、長度，在系統內修改板坯定尺后，重新進行軋制。

2 報廢板坯再利用過程質量控制

2.1 尺寸公差控制

根據《邯寶公司煉鋼板坯板坯質量判定標準》，板坯實際的定尺與對應的系統值之差應在規定允許的公差范圍內。板坯定寬之后，從端面各處測得的板坯厚度有著明顯的差異，定寬量超過100mm的板坯，兩側較中間厚度相差過多。對于板坯尺寸外形，其尺寸精度及形狀基準要求為：

如何根據實測值合理確定板坯的定尺的系統值，使得板坯定尺所取得的每項數據(主要是板坯厚度、寬度）都能保證其最大值和最小值均包含在公差允許范圍內。這里我們先用對板坯進行采值，寬度和厚度均取值6至10個點，測量過程采集到的數必須包含對應項的最大值和最小值，利用極差法計算最大值與最小值之差滿足公差允許范圍。然后確定根據采集到的數組，求得某個區間，滿足最大值和最小值之差小于k,計算厚度是k取值10mm，計算寬度時k取值為30mm。在確定的區間范圍內，尋找接近與板坯質量判定標準要求的定尺數值，能夠找到合理值的板坯即可再進行軋制。對于通長定寬板坯、部分定寬板坯、厚中間坯和局部變形嚴重經切割后可用板坯均需要進行厚度、寬度值再次確定。

2.2 表面質量控制

對于板坯表面質量，標準規定板坯表面不得有裂紋（包括角裂、橫裂、縱裂）、重疊、翻皮、結疤和夾雜或其它影響軋制質量的缺陷。不允許有深度大于2.0mm的氣孔、裂紋、劃痕、凹坑和麻點，以及深度大于4.0mm的振動水紋，板坯側面不允許有大于10.0mm的壓痕。發現板坯存在上述缺陷，必須清除。應沿拉坯方向清除，清除處應圓滑無棱角。清除寬度不得小于深度的6倍，長度不得小于深度的10倍。表面清除的深度，單面不得大于厚度的15%，兩相對面清除深度之和不得大于厚度的20%。清除深度自實際尺寸算起，板坯側面的清理深度不得大于10.0mm。

3 再利用生產流程

首先要收集報廢板坯實際板坯信息。對判廢板坯建立跟蹤機制，掌握判廢板坯ID號，鋼種，長度，厚度，寬度，定寬情況，垛位信息，建立管理統計臺賬，為再利用提供基本信息[3]。

對可以利用的報廢板坯，聯系板材室安排計劃，將利廢板坯合理安排在可正常軋制的板坯后面，一般安排在檢修前一個計劃最后位置，若無法正常軋制，可采取退庫處理，不影響正常生產時間。利廢板坯計劃安排好后，熱軋主作業長審核計劃可行性，通知各個崗位利廢板坯計劃安排，板坯庫，加熱爐和粗軋崗位建立通訊聯系，板坯庫上料前確認利廢板坯實際信息，通知加熱爐，裝鋼根據實際利廢板坯實際尺寸，修改模型PDI，裝鋼安排現場人員確認裝鋼位置。加熱爐燃控人員根據具體利廢板坯信息，修改加熱爐二級模型，修改板坯目標溫度，修改各段和爐子兩側熱負荷分配。粗軋人員軋制利廢板坯時，對定寬機進行強制進鋼，跟蹤軋制寬度和電流，若異常，及時調整中間坯厚度和立輥附加值。

裝鋼工序，報廢板坯裝鋼，因為板坯尺寸形狀發生改變，裝鋼會造成板坯推正不到位和推斜問題，裝鋼前，首先更改板坯PDI實際規格信息，報廢坯分四種情況分類，全定寬板坯修改厚度和寬度，部分定寬按沒定寬位置規格建立板坯模型，軋制過的薄板坯，按照實際規格修改板坯厚度，嚴重變形板坯，對可利用位置進行切割后，按實際規格修改。裝鋼時，根據具體情況，有針對性進行操作。

報廢板坯再加熱，建立新的加熱制度，報廢板坯都為回爐板坯，板坯厚度發生改變，熱傳導系數和在爐時間要求也發生改變，長度方向上板坯厚度不一致，兩側熱負荷分配也需進行相應調整。制定出具體的加熱制度，開發了長度方向上溫度均勻性溫度控制方法，對加熱爐兩側熱負荷分配進行創新。

定寬機與粗軋工藝，板坯出爐到達定寬機，因板坯尺寸形狀發生改變，定寬機按原板坯規格進行測量判定，板坯會因為寬度改變，產生報錯信息，板坯無法正常通過定寬機，需要定寬機從程序上進行改進，強制板坯通過，按照計劃安排減寬量，定寬機進行減寬。板坯寬度通過定寬機減寬后，板坯尺寸形狀被定寬到正常軋制的板坯寬度。軋制計算模型按照報廢板坯原規格進行計算，根據體積不變原理，定寬后，板坯厚度和寬度按原設定模型進行計算。板坯寬度和厚度計算準確，只是定寬機錘頭有一段空行程，但整個板坯都被定寬到軋制寬度[4]。

粗軋軋制時，關注板坯寬度控制情況，電流情況，對厚規格板坯進行減中間坯操作，對薄規格板坯，進行加中間坯操作，確保穩定軋制，若控制正常，粗軋可以不進行調整。

4 結語

報廢板坯得到有效再利用軋制，板坯庫內多年沉積的報廢板坯得以重獲新生。報廢板坯再利用軋制，節省了大量的人力和財力去處理報廢板坯，而且還變廢為寶，創造了非常可觀的經濟效益。通過統計，熱軋廠投產到2018年底，共產生報廢板坯5947噸。具體數據如圖1。

后續生產還會不斷的產生報廢板坯，通過研究和應用，報廢板坯都可得到有效利用進行再軋制。

圖1 報廢板坯數據統計