超低碳鋼的主要裝備與工藝

超低碳鋼的主要裝備與工藝

自2004年以來，該鋼已在一定程度上形成了低碳鋼的品種，并從2008年基本上形成了低碳鋼的一定規(guī)模。自2008年以來，高碳鋼的產(chǎn)量逐漸增加。高產(chǎn)鋼年產(chǎn)量比年同期減少34.5萬噸。本鋼在超低碳鋼品種開發(fā)時期主要以IF鋼為生產(chǎn)品種,但隨著超低碳鋼生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定,本鋼在品種開發(fā)及產(chǎn)品系列化方面進行擴展,以滿足更多用戶的需求。目前本鋼超低碳鋼生產(chǎn)已形成以IF鋼、高強IF鋼、DP鋼及BH鋼系列的超低碳鋼鋼種平臺。冷軋出廠產(chǎn)品主要包括冷軋及鍍鋅兩種產(chǎn)品。1“專業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)”的提出冷軋產(chǎn)品原料的煉鋼連鑄工藝流程主要是:鐵水預處理脫硫—轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖痛怠猂H精煉—板坯連鑄。近年來,為提高鋼材潔凈度,擴大高附加值鋼材產(chǎn)品的規(guī)模,煉鋼連鑄生產(chǎn)裝備的大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率日益提高,并提出了“專業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)”的理念。本鋼煉鋼廠目前生產(chǎn)超低碳鋼的主要裝備見表1。2供鋼過程的控制本鋼煉鋼工序在超低碳鋼生產(chǎn)平臺建設(shè)主要從四個方面開展工作,一是穩(wěn)定的產(chǎn)品成分控制;二是超低碳鋼供鋼節(jié)奏的穩(wěn)定運行;三是過程參數(shù)的分解控制;四是產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)跟蹤及改進。2.1成分控制分析特點為滿足現(xiàn)代工業(yè)對冷軋產(chǎn)品性能越來越高的要求,對冷軋板原料的純凈度也提出了更高的要求。鋼的潔凈度通常由鋼中有害元素含量以及非金屬夾雜物的數(shù)量(形態(tài)和尺寸來評價),為生產(chǎn)高潔凈鋼,常常要降低和控制鋼的C、P、S、N、H、O等,因為這些元素的單一或綜合作用的結(jié)果可以大大地影響鋼的性能,如抗拉強度、成型性、韌性、可焊性、抗裂紋和抗腐蝕性、各向異性、疲勞性能等。但這些有害元素的控制水平是由煉鋼工序的技術(shù)水平所決定的,本鋼超低碳鋼的成分控制水平與國內(nèi)外一些廠家的對比情況見表2。由于超低碳鋼的成分控制是全工序共同完成,不同工序的控制重點不同,本鋼根據(jù)不同成分的控制特點,分別由相關(guān)工序進行重點控制,以保證成品成分滿足鋼種要求。不同成分的工序控制重點見表3。表3中“*”代表本工序?qū)υ摮煞钟幸欢ㄓ绊?需加以控制;“**”代表本工序的操作及設(shè)備對該成分有嚴重影響,為本工序的關(guān)鍵控制指標。需重點加以控制。2.2澆鋼時間及鑄機在大生產(chǎn)過程中,保證各工序處理時間的穩(wěn)定是保證批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)對與超低碳鋼生產(chǎn),各工序中煉鋼、精煉的處理周期是基本固定的,而澆鑄周期在拉速一定時澆鋼時間隨斷鑄斷面而變化。而本鋼超低碳鋼目前生產(chǎn)斷面覆蓋900～1900mm,因此如何保證不同斷面生產(chǎn)時煉鋼及精煉處理周期的穩(wěn)定是非常重要的。本鋼為保證不同斷面的處理周期穩(wěn)定,首先對澆鋼斷面進行分類,對于小于1400mm的產(chǎn)品在煉鋼廠一車間兩流板坯進行生產(chǎn),澆鋼時間按30min進行控制;大于1400mm的產(chǎn)品在煉鋼廠三車間單流寬板坯連鑄機進行生產(chǎn),澆鋼時間按47min進行控制。在一個澆次內(nèi)當生產(chǎn)斷面確定后,連鑄操作人員根據(jù)澆鋼時間選擇一個合適的拉速以保證恒速澆鋼,采用這種方式既可以保證較為恒定的澆鑄周期,又可以保證不同斷面澆鑄過程中拉速在1.0～1.3m/min之間選擇一個合適的恒拉速澆鋼。一、三車間澆鋼時間固定后,對前部各工序及過程運輸時間進行了具體排布,本鋼針對一、三車間的不同鑄機分別采用兩種供鋼方式,一車間采用兩RH供一臺雙流板坯鑄機,而三車間采用單RH供一臺單流板坯鑄機,具體過程節(jié)奏見下圖1、圖2。從圖1、圖2可見,在超低碳鋼生產(chǎn)過程中,將各工序的處理周期進行固定,以開澆準備時間作為各工序的柔性環(huán)節(jié),通過工序傳擱時間的規(guī)定,保證了各工序處理節(jié)奏的穩(wěn)定,為標準化作業(yè)奠定的條件。2.3超低碳鋼工序的承擔為提高超低碳鋼的生產(chǎn)水平,在煉鋼工序中本鋼采用了區(qū)域負責制,即上道工序必須為下道工序負責,以保證每個工序為下道工序提供是都是合格的產(chǎn)品。為達到這種管理模式,需根據(jù)產(chǎn)品要求制定相關(guān)工序指標,并將控制指標對應(yīng)到每道工序。通過工序指標的提升來提高超低碳鋼的生產(chǎn)穩(wěn)定,各工序承擔的指標見表4。通過定期對上述指標的臨控來總體反應(yīng)超低碳鋼生產(chǎn)的穩(wěn)定性,同時通過后部冷軋質(zhì)量反饋情況對指標限定值進行修整,以達到生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量的共同穩(wěn)定。2.4建庫及信息分析由于超低碳鋼最終為冷軋產(chǎn)品,其對表面質(zhì)量要求非常嚴格,因此超低鋼生產(chǎn)不僅要保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定,還需要保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于煉鋼與冷軋生產(chǎn)存在一定的時間差,因此在盡可能短的時間內(nèi)將因煉鋼原因造成冷軋質(zhì)量缺陷的原因分析清,并采取有效措施避免問題擴大化及持續(xù)改進的重要手段。本鋼煉鋼工序首先將煉鋼所有超低碳鋼的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行建庫,并建立的冷軋問題產(chǎn)品的信息反饋機制。通過反饋信息,對照生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)庫進行分析。確定其是過程控制問題還是指標設(shè)定問題。通過對生產(chǎn)過程參數(shù)及工序分解指標的持續(xù)調(diào)整,保證超低碳鋼產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進。3表面雜質(zhì)目前造成冷軋降級的主要原因為表面夾雜降級,2010年～2011年各月冷軋O3、O5因表面夾雜降級率見圖3。從圖3可看出,O3板軋制合格率基本維持在98%以上,O5板的冷軋成材率也達到85%以上。4提升恒拉速澆鋼的質(zhì)量1)重點區(qū)域控制以保證超低碳鋼的最終成分滿足要求。2)將斷面分區(qū)生產(chǎn)及保證同澆鋼周期,在保證恒拉速澆鋼的前期下使不同斷面精煉處理周期