邯钢2250mm热轧厂报废板坯再利用的研究与应用

时间：2024-04-25

蔡守丹

河钢邯钢邯宝公司热轧厂河北邯郸 056000

2250mm热轧生产时，因为轧线事故和定宽机事故，产生大量的全定宽板坯，部分定宽异形板坯和轧制一道次中间坯。这些板坯采取退库处理，因为板坯形状尺寸发生改变，板坯无法再正常排产组织生产，板坯判定为报废板坯[1]。这些板坯堆积在板坯库内，占用板坯垛位，板坯判废后，也严重影响生产的成材率。板坯判废后，处理时间周期长，需要切割成小块钢坯，利用车辆外排利用，造成了大量的经济损失。板坯按照报废坯处理，板坯价格只能按照废钢价计算，也严重影响生产的成材率，经济损失大。本文通过研究报废板坯形状尺寸，梳理产线设备工艺条件，将报废板坯变废为宝。产线从板坯库→加热炉→定宽机→粗轧工艺对报废板坯再利用流程进行研究，并实现最终的应用。

1 报废板坯分类和处置

将退库报废坯分为通长定宽板型良好、部分定宽板型良好、厚中间坯和局部变形严重四类板坯。

对于通长定宽板型良好板坯，我们根据《邯宝公司炼钢板坯板坯质量判定标准》对板坯表面质量和尺寸外形的要求进行板坯质量二次判定。经判定符合标准要求的板坯，需要实测板坯厚度、宽度和长度后在系统内进行尺寸修改，并对板坯情况进行注释说明（如在板坯信息中注明板坯原来宽度1618mm,现已经定宽为1550mm,只适合轧制1550mm卷板），以便于板材室根据板坯情况编制计划。

对部分定宽板型良板坯好板坯，与通板定宽板坯相同的是，它们同样需要对板坯表面质量和尺寸外形进行判定。不同的是，部分定宽板坯的头尾宽度不同，在板坯吊运、装炉、炉内布坯间距设置和定宽机对中过程存在较大困难。我们对板坯头、尾部分别测量记录宽度、厚度，并将详细数据在系统内进行备注，为后续操作提供依据。

厚规格中间坯，是轧机轧过一道或两道，但板坯厚度大于180mm。厚规格中间坯，因为轧制，板坯长度变长，超过11000mm，板坯需要进行切割，。根据加热炉布料图，一般中间坯板坯长度定尺在8000mm左右。因为中间坯厚度薄，在炉内中间坯两头容易下弯变形，根据装炉定位图，板坯在10排及9排梁上，防止板坯变形扣头在加热炉内走斜，中间坯切割尺寸预设计为8420-8800mm。

局部变形严重板坯即板坯局部发生严重扭曲或弯曲变形，完全不符合板坯质量判定标准对形状基准要求的一类板坯[2]。由于是局部区域变形，我们对该板坯剩余平直部分进行形状基准和尺寸判定。如剩余部分形状合格，同时长度满足标准规定的长坯或短坯尺寸要求，就可对板坯进行画线、切割掉不能被利用部分，测量可用部分板坯厚度、宽度、长度，在系统内修改板坯定尺后，重新进行轧制。

2 报废板坯再利用过程质量控制

2.1 尺寸公差控制

根据《邯宝公司炼钢板坯板坯质量判定标准》，板坯实际的定尺与对应的系统值之差应在规定允许的公差范围内。板坯定宽之后，从端面各处测得的板坯厚度有着明显的差异，定宽量超过100mm的板坯，两侧较中间厚度相差过多。对于板坯尺寸外形，其尺寸精度及形状基准要求为：

如何根据实测值合理确定板坯的定尺的系统值，使得板坯定尺所取得的每项数据(主要是板坯厚度、宽度）都能保证其最大值和最小值均包含在公差允许范围内。这里我们先用对板坯进行采值，宽度和厚度均取值6至10个点，测量过程采集到的数必须包含对应项的最大值和最小值，利用极差法计算最大值与最小值之差满足公差允许范围。然后确定根据采集到的数组，求得某个区间，满足最大值和最小值之差小于k,计算厚度是k取值10mm，计算宽度时k取值为30mm。在确定的区间范围内，寻找接近与板坯质量判定标准要求的定尺数值，能够找到合理值的板坯即可再进行轧制。对于通长定宽板坯、部分定宽板坯、厚中间坯和局部变形严重经切割后可用板坯均需要进行厚度、宽度值再次确定。

2.2 表面质量控制

对于板坯表面质量，标准规定板坯表面不得有裂纹（包括角裂、横裂、纵裂）、重叠、翻皮、结疤和夹杂或其它影响轧制质量的缺陷。不允许有深度大于2.0mm的气孔、裂纹、划痕、凹坑和麻点，以及深度大于4.0mm的振动水纹，板坯侧面不允许有大于10.0mm的压痕。发现板坯存在上述缺陷，必须清除。应沿拉坯方向清除，清除处应圆滑无棱角。清除宽度不得小于深度的6倍，长度不得小于深度的10倍。表面清除的深度，单面不得大于厚度的15%，两相对面清除深度之和不得大于厚度的20%。清除深度自实际尺寸算起，板坯侧面的清理深度不得大于10.0mm。

3 再利用生产流程

首先要收集报废板坯实际板坯信息。对判废板坯建立跟踪机制，掌握判废板坯ID号，钢种，长度，厚度，宽度，定宽情况，垛位信息，建立管理统计台账，为再利用提供基本信息[3]。

对可以利用的报废板坯，联系板材室安排计划，将利废板坯合理安排在可正常轧制的板坯后面，一般安排在检修前一个计划最后位置，若无法正常轧制，可采取退库处理，不影响正常生产时间。利废板坯计划安排好后，热轧主作业长审核计划可行性，通知各个岗位利废板坯计划安排，板坯库，加热炉和粗轧岗位建立通讯联系，板坯库上料前确认利废板坯实际信息，通知加热炉，装钢根据实际利废板坯实际尺寸，修改模型PDI，装钢安排现场人员确认装钢位置。加热炉燃控人员根据具体利废板坯信息，修改加热炉二级模型，修改板坯目标温度，修改各段和炉子两侧热负荷分配。粗轧人员轧制利废板坯时，对定宽机进行强制进钢，跟踪轧制宽度和电流，若异常，及时调整中间坯厚度和立辊附加值。

装钢工序，报废板坯装钢，因为板坯尺寸形状发生改变，装钢会造成板坯推正不到位和推斜问题，装钢前，首先更改板坯PDI实际规格信息，报废坯分四种情况分类，全定宽板坯修改厚度和宽度，部分定宽按没定宽位置规格建立板坯模型，轧制过的薄板坯，按照实际规格修改板坯厚度，严重变形板坯，对可利用位置进行切割后，按实际规格修改。装钢时，根据具体情况，有针对性进行操作。

报废板坯再加热，建立新的加热制度，报废板坯都为回炉板坯，板坯厚度发生改变，热传导系数和在炉时间要求也发生改变，长度方向上板坯厚度不一致，两侧热负荷分配也需进行相应调整。制定出具体的加热制度，开发了长度方向上温度均匀性温度控制方法，对加热炉两侧热负荷分配进行创新。

定宽机与粗轧工艺，板坯出炉到达定宽机，因板坯尺寸形状发生改变，定宽机按原板坯规格进行测量判定，板坯会因为宽度改变，产生报错信息，板坯无法正常通过定宽机，需要定宽机从程序上进行改进，强制板坯通过，按照计划安排减宽量，定宽机进行减宽。板坯宽度通过定宽机减宽后，板坯尺寸形状被定宽到正常轧制的板坯宽度。轧制计算模型按照报废板坯原规格进行计算，根据体积不变原理，定宽后，板坯厚度和宽度按原设定模型进行计算。板坯宽度和厚度计算准确，只是定宽机锤头有一段空行程，但整个板坯都被定宽到轧制宽度[4]。

粗轧轧制时，关注板坯宽度控制情况，电流情况，对厚规格板坯进行减中间坯操作，对薄规格板坯，进行加中间坯操作，确保稳定轧制，若控制正常，粗轧可以不进行调整。