湛江钢铁炼钢短尺坯材料供冷轧生产研究

陈 锦

（宝钢湛江钢铁有限公司制造管理部，广东 湛江 524072）

炼钢短尺坯的产生是炼钢连铸生产过程中板坯切割不可避免的一部分，在炼钢连铸浇次结束、连铸过程板坯异常[2]和板坯精整二次切割过程中都可能产生短尺坯材料。在湛江钢铁前期生产过程中，短尺坯材料由于成卷后长度短可能影响冷轧轧机和连退、镀锌等成品机组的生产效率，短尺坯大部分不匹配冷轧合同生产，全部由热轧申报现货生产热卷消化，价值受限。因此，研究短尺材料对冷轧生产效率的影响，确定短尺材料在不同条件下的冷轧生产速度，选择合适规格的合同，减少甚至避免短尺坯材料对冷轧生产的影响，实现价值最大化具有重要的现实意义。

1 短尺材料的范围定义

短尺材料包括炼钢产生的短尺坯和热卷、轧硬卷经精整分卷后重量落在短尺范围内的小卷。短尺坯是指长度范围为4.8m～5.3m的板坯，主要由热轧加热炉技术条件限制得出；热卷、轧硬卷经精整分卷后重量落在短尺材料范围内的小卷供轧机和连退、镀锌等成品机组生产与炼钢短尺坯供料生产在机组前规格是完全类似的，在此合并研究。

如表1所示为2020年上半年湛江钢铁冷轧生产短尺材料实绩。

表1 2020 年上半年短尺材料冷轧生产实绩

2 短尺材料的冷轧生产

2.1 轧机的生产

2020 年上半年，湛江钢铁2030 轧机轧制平均速度为820m/min，生产短尺材料平均速度为653m/min，降速20.37%，收得率为97.46%；1550 轧机轧制平均速度为930m/min，生产短尺材料平均速度为666m/min，降速28.39%，收得率为95.83% 。

如图1 所示为不同短尺材料长度的轧制速度变化。由图可以看出，短尺材料的轧制速度随着短尺材料长度的增加而增加，2030 轧机在材料长度大于2000m～2500m 时即可达到轧机的正常平均轧制速度；1550 轧机在材料长度大于2500m～3000m 时轧制速度不再随着长度增加而有明显变化。

图1 不同短尺材料长度的轧制速度变化

如图2 所示为不同短尺材料厚度的轧制速度变化。由图可以看出，短尺材料的轧制速度随着短尺材料的厚度的增加而减小，短尺材料的厚度越小，轧制速度越快。

图2 不同短尺材料厚度的轧制速度变化

如图3 所示为不同短尺材料宽度的轧制速度变化。由图可以看出，短尺材料的轧制速度与短尺材料的宽度没有明显对应关系。

图3 不同短尺材料宽度的轧制速度变化

2.2 镀锌的生产

2020 年上半年，湛江钢铁热镀锌机组的平均生产速度为109m/min，生产短尺材料的平均速度为95m/min，降速12.84%。

如图4 所示为不同短尺材料长度的热镀锌生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的热镀锌生产速度随着短尺材料的长度的增加而增加，当短尺材料长度大于1500m～2000m 时即可达到热镀锌的正常生产速度。

图4 不同短尺材料长度的热镀锌生产速度变化

如图5 所示为不同短尺材料厚度的热镀锌生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的热镀锌生产速度随着厚度的增加而变慢。当短尺材料厚度小于0.6 时，短尺材料热镀锌生产速度大于机组正常平均速度；当厚度大于0.6 小于1.0 时热镀锌生产就要降速；当热镀锌当厚度大于1.0 时有更明显的降速过程。

图5 不同短尺材料厚度的热镀锌生产速度变化

如图26 所示为不同短尺材料宽度的热镀锌生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的热镀锌生产速度与短尺材料的宽度没有明显对应关系。

图6 不同短尺材料宽度的热镀锌生产速度变化

2.3 连退的生产

2020 年上半年，湛江钢铁连续退火机组的平均生产速度为218m/min，生产短尺材料的平均速度为207m/min，降速5.05%。

如图7 所示为不同短尺材料长度的连退生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的连退生产速度随着短尺材料的长度的增加而增加，当短尺材料长度大于1500m～2000m 时即可达到连退的正常平均生产速度。

图7 不同短尺材料长度的连退生产速度变化

如图8 所示为不同短尺材料厚度的连退生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的连退生产速度随着厚度的增加而变慢。当短尺材料厚度小于0.8 时，短尺材料连退生产速度大于机组正常平均速度；当厚度大于0.8 时连退生产就要开始降速。

图8 不同短尺材料厚度的连退生产速度变化

如图9 所示为不同短尺材料宽度的连退生产速度变化。由图可以看出，短尺材料的连退生产速度与短尺材料的宽度没有明显对应关系。

图9 不同短尺材料宽度的连退生产速度变化

3 炼钢短尺坯材料的生产方案

假设T 为重量，l 为长度，k 为宽度，h 为厚度，则：

在短尺材料重量一定的条件下，厚度、宽度和长度成反比关系；宽度一定时，厚度越小材料长度越长。综合冷轧轧机、镀锌和连退机组的生产实绩可以发现，短尺材料的长度对冷轧生产速度的发挥起决定作用，长度越长越有利于冷轧生产速度的正常发挥。

短尺坯材料的规格可以满足冷轧正常生产速度需要的条件。炼钢短尺坯材料在匹配冷轧合同生产时优先匹配连退机组合同，其次再匹配镀锌机组合同；优先匹配厚度和宽度乘积小的合同。当镀锌和连退机组生产长度大于1500m 时可达到机组正常生产速度，即炼钢短尺坯材料匹配冷轧合同生产应满足：

4 结论

炼钢产生的短尺坯材料可有条件的匹配冷轧合同生产。在满足冷轧生产所需要的卷长后冷轧轧机、镀锌和连退生产都将不需要降速，实现短尺坯材料附加值的增加。短尺材料的生产对连退机组的影响小于镀锌机组，因此，炼钢短尺坯材料应当优先匹配连退机组合同生产。炼钢短尺坯发生率为0.285%，以一个一千万吨级的钢铁厂计算年短尺坯发生量为28500 吨，以热卷现货和冷卷成品期货毛利差400 元计算年效益达到1140 万元。