湛江鋼鐵煉鋼短尺坯材料供冷軋生產研究

陳 錦

（寶鋼湛江鋼鐵有限公司制造管理部，廣東 湛江 524072）

煉鋼短尺坯的產生是煉鋼連鑄生產過程中板坯切割不可避免的一部分，在煉鋼連鑄澆次結束、連鑄過程板坯異常[2]和板坯精整二次切割過程中都可能產生短尺坯材料。在湛江鋼鐵前期生產過程中，短尺坯材料由于成卷后長度短可能影響冷軋軋機和連退、鍍鋅等成品機組的生產效率，短尺坯大部分不匹配冷軋合同生產，全部由熱軋申報現貨生產熱卷消化，價值受限。因此，研究短尺材料對冷軋生產效率的影響，確定短尺材料在不同條件下的冷軋生產速度，選擇合適規格的合同，減少甚至避免短尺坯材料對冷軋生產的影響，實現價值最大化具有重要的現實意義。

1 短尺材料的范圍定義

短尺材料包括煉鋼產生的短尺坯和熱卷、軋硬卷經精整分卷后重量落在短尺范圍內的小卷。短尺坯是指長度范圍為4.8m～5.3m的板坯，主要由熱軋加熱爐技術條件限制得出；熱卷、軋硬卷經精整分卷后重量落在短尺材料范圍內的小卷供軋機和連退、鍍鋅等成品機組生產與煉鋼短尺坯供料生產在機組前規格是完全類似的，在此合并研究。

如表1所示為2020年上半年湛江鋼鐵冷軋生產短尺材料實績。

表1 2020 年上半年短尺材料冷軋生產實績

2 短尺材料的冷軋生產

2.1 軋機的生產

2020 年上半年，湛江鋼鐵2030 軋機軋制平均速度為820m/min，生產短尺材料平均速度為653m/min，降速20.37%，收得率為97.46%；1550 軋機軋制平均速度為930m/min，生產短尺材料平均速度為666m/min，降速28.39%，收得率為95.83% 。

如圖1 所示為不同短尺材料長度的軋制速度變化。由圖可以看出，短尺材料的軋制速度隨著短尺材料長度的增加而增加，2030 軋機在材料長度大于2000m～2500m 時即可達到軋機的正常平均軋制速度；1550 軋機在材料長度大于2500m～3000m 時軋制速度不再隨著長度增加而有明顯變化。

圖1 不同短尺材料長度的軋制速度變化

如圖2 所示為不同短尺材料厚度的軋制速度變化。由圖可以看出，短尺材料的軋制速度隨著短尺材料的厚度的增加而減小，短尺材料的厚度越小，軋制速度越快。

圖2 不同短尺材料厚度的軋制速度變化

如圖3 所示為不同短尺材料寬度的軋制速度變化。由圖可以看出，短尺材料的軋制速度與短尺材料的寬度沒有明顯對應關系。

圖3 不同短尺材料寬度的軋制速度變化

2.2 鍍鋅的生產

2020 年上半年，湛江鋼鐵熱鍍鋅機組的平均生產速度為109m/min，生產短尺材料的平均速度為95m/min，降速12.84%。

如圖4 所示為不同短尺材料長度的熱鍍鋅生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的熱鍍鋅生產速度隨著短尺材料的長度的增加而增加，當短尺材料長度大于1500m～2000m 時即可達到熱鍍鋅的正常生產速度。

圖4 不同短尺材料長度的熱鍍鋅生產速度變化

如圖5 所示為不同短尺材料厚度的熱鍍鋅生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的熱鍍鋅生產速度隨著厚度的增加而變慢。當短尺材料厚度小于0.6 時，短尺材料熱鍍鋅生產速度大于機組正常平均速度；當厚度大于0.6 小于1.0 時熱鍍鋅生產就要降速；當熱鍍鋅當厚度大于1.0 時有更明顯的降速過程。

圖5 不同短尺材料厚度的熱鍍鋅生產速度變化

如圖26 所示為不同短尺材料寬度的熱鍍鋅生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的熱鍍鋅生產速度與短尺材料的寬度沒有明顯對應關系。

圖6 不同短尺材料寬度的熱鍍鋅生產速度變化

2.3 連退的生產

2020 年上半年，湛江鋼鐵連續退火機組的平均生產速度為218m/min，生產短尺材料的平均速度為207m/min，降速5.05%。

如圖7 所示為不同短尺材料長度的連退生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的連退生產速度隨著短尺材料的長度的增加而增加，當短尺材料長度大于1500m～2000m 時即可達到連退的正常平均生產速度。

圖7 不同短尺材料長度的連退生產速度變化

如圖8 所示為不同短尺材料厚度的連退生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的連退生產速度隨著厚度的增加而變慢。當短尺材料厚度小于0.8 時，短尺材料連退生產速度大于機組正常平均速度；當厚度大于0.8 時連退生產就要開始降速。

圖8 不同短尺材料厚度的連退生產速度變化

如圖9 所示為不同短尺材料寬度的連退生產速度變化。由圖可以看出，短尺材料的連退生產速度與短尺材料的寬度沒有明顯對應關系。

圖9 不同短尺材料寬度的連退生產速度變化

3 煉鋼短尺坯材料的生產方案

假設T 為重量，l 為長度，k 為寬度，h 為厚度，則：

在短尺材料重量一定的條件下，厚度、寬度和長度成反比關系；寬度一定時，厚度越小材料長度越長。綜合冷軋軋機、鍍鋅和連退機組的生產實績可以發現，短尺材料的長度對冷軋生產速度的發揮起決定作用，長度越長越有利于冷軋生產速度的正常發揮。

短尺坯材料的規格可以滿足冷軋正常生產速度需要的條件。煉鋼短尺坯材料在匹配冷軋合同生產時優先匹配連退機組合同，其次再匹配鍍鋅機組合同；優先匹配厚度和寬度乘積小的合同。當鍍鋅和連退機組生產長度大于1500m 時可達到機組正常生產速度，即煉鋼短尺坯材料匹配冷軋合同生產應滿足：

4 結論

煉鋼產生的短尺坯材料可有條件的匹配冷軋合同生產。在滿足冷軋生產所需要的卷長后冷軋軋機、鍍鋅和連退生產都將不需要降速，實現短尺坯材料附加值的增加。短尺材料的生產對連退機組的影響小于鍍鋅機組，因此，煉鋼短尺坯材料應當優先匹配連退機組合同生產。煉鋼短尺坯發生率為0.285%，以一個一千萬噸級的鋼鐵廠計算年短尺坯發生量為28500 噸，以熱卷現貨和冷卷成品期貨毛利差400 元計算年效益達到1140 萬元。