浅谈中厚板生产计划的优化对生产的影响

李善磊，宋汝贵，刘纯，牛玮

（济南钢铁集团总公司，山东 济南 250101）

摘　要：为最大限度地发挥设备的能力，结合济钢中厚板厂目前的工艺装备水平，从轧辊辊型、加热能力、冷床能力、品种板的生产、热送热装五个方面分析了生产计划的优化以及其对中厚板生产的影响，并提出了选用设备允许的最大料型、宽板用宽料型、窄板用窄料型及优先选用多倍尺生产的坯料优化原则。

关键词：中厚板；生产计划；优化；热送热装；坯料

中图分类号：TF087　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2004）01-0020-03

Effect of Optimizing Production Plan for Medium and Heavy Plate on Production

LI Shan-lei, SONG Ru-gui, LIU Chun, NIU Wei

(Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China)

Abstract：In order to farthest bring into play the ability of equipment, combining equipment level on production line at the mediumheavy plate plant of Jigang , the optimization of production plan as well as the effect of it on medium heavy plate production are analyzed from some aspects included roll pass, heating ability of furnace, cooling ability of cooling bed, production products and hot transporting and hot charging of slab, etc. And the optimization principle of billet material included selecting maximum slab permited by equpment,using wide slab for producing wide product,using narrow slab for producing narrow product,as well as using multiple length slab for producing product are also brought forward.

Keywords：medium-heavy plate；production plan；optimization；hot transporting and hot charging；billet

1　问题的提出

济南钢铁集团总公司中厚板厂（简称济钢中厚板厂）一条配有国内较为先进的中厚板生产线，走的是多品种（普碳系列、低合金系列、容器板系列、船板系列、锅炉板系列、管线钢系列等）、多规格（厚度6～100mm、宽度1500～2800mm、长度6000～33000mm）的生产之路。因此，如何合理地对品种规格轧制计划进行优化，不但关系到合同能否及时兑现，而且关系到能否充分发挥设备能力及如何确保产品质量得到更好体现。根据现有的装备水平（包括加热炉的加热能力、轧机的轧制能力、辊型、剪切、冷床等因素）和组织方式（包括热送热装、坯料大小、轧制宽度等）进行生产计划的优化，发挥现有设备的能力，是一个非常关键的问题。

2　工艺装备水平

济钢中厚板厂生产工艺流程布置如图1所示。

图1 生产工艺流程

主要设备参数如下：

加热炉：2座短滑坡端出料多段扼流连续式加热炉，有效尺寸37.488m×6.380m；

粗轧机：四辊可逆式，工作辊尺寸：

φ780mm/φ680mm×3200mm，支撑辊尺寸：

φ1400mm/φ1315mm×2950mm，最大允许轧制力29.4MN,最大轧制力矩1100×2kNm；

精轧机：四辊可逆式，工作辊尺寸：

φ1030mm/φ930mm×3500mm，支撑辊尺寸：

φ2100mm/φ1900mm×3400mm,最大允许轧制力68.6MN，最大轧制力矩2800×2kNm；

双边剪：剪切厚度6～50mm，剪切宽度1500～3300mm,剪切长度5500～33000mm；

冷床：大滚盘冷床，2冷床尺寸：26000mm×33500mm；3^#冷床尺寸：26000mm×35000mm，带有翻板机。

现有的装备水平能达到双炉双机架生产的要求，可日耗钢坯4000t，生产（6～100）mm×（1500～2800）mm×（6000～33000）mm的钢板，有效拓展了规格品种的生产范围。2001年在单机架（粗轧机）生产的条件下年产量达到73.73万t，超过了设计水平。2002年完成94.3万t，2003年预计在123万t。

3　生产计划的优化

3.1　生产计划与辊型的合理配置

济钢中厚板厂目前基本上使用平辊轧制，一般的排列原则为先宽后窄、先薄后厚。初期受轧辊弹跳的影响，横向同板差表现为中间厚度比两侧薄0.40mm，适宜生产精度要求较高、较宽较薄的钢板;后期的轧辊磨损已较严重，横向同板差正好相反，适宜生产精度要求低、较宽较厚的钢板。每副轧辊可使用6个班次，每次换辊时间20min，每隔一天换一次辊。如不对生产计划进行优化，可能4个班次后就要被迫换辊，每个月要多换辊6次。按机时产量130t/h计算，影响产量260t。按每吨板2500元计算，损失的效益达65万元。

厚度在10mm以下的钢板在换辊后半个班次进行生产，效果较为理想。

3.2　与加热炉能力的匹配

目前使用的坯料为自产坯180mm×1050mm×(2000～2800)mm，200mm×1250mm×(2000～2800)mm。为保证中厚板生产线满负荷生产，又购进一部分尺寸为250mm×1250mm×(2100～2340)mm、220mm×1600mm×(2000～2440)mm的坯料，一般坯料单重在7.3t以下。合理使用加热炉，应保证在炉时间不超过4h，且无待热时间。装炉时，如炉内全为180mm×1050mm料型或200mm×1250mm料型，无待热时间。以目前坯料结构，几种料型搭配装炉时，如同一类料型40支料排在一起集中装炉，可使加热炉的利用效率在95%以上。

3.3　与冷床冷却能力的匹配

多倍尺板受长度限制只能单排排放，35mm以上规格板为单倍尺可4张一起排放。如每次轧制多倍尺板40～60张，因精整处理钢板的速度跟不上轧钢速度，易造成堵钢。如每次轧制多倍尺板40～50张，之后生产30～40张双倍尺板或60～80张单倍尺板，轧钢能力与精整能力基本持平。因此在生产计划编排时需充分考虑冷床的冷却能力。

3.4　品种板的生产

在单机架生产的条件下，品种板如Q235C、16MnR、20g、JG590、船板等需保证低温冲击性能，粗轧机按常规方式轧制满足不了这一要求。采用控温轧制的方法，即采用中间坯在辊道上游动降温的方法进行改善。每支钢坯的轧制时间要比不进行控温轧制的钢坯增加近1倍，钢坯的在炉时间增加近2h。但这样钢坯组织中枝状晶易过分长大，如果炉温控制不当，则性能一次合格率不足50%或者性能指标接近下限。因此，在实际生产过程中，如果每次装炉品种板不超过30支料，其后为正常轧制的钢种30～50支料，或者每次装15支料的品种钢，其后跟15～30支料的不需控温的钢种，不但无待热，而且性能一次合格率达到90%以上。这样可使品种板与其它材质（无需控温）的钢板一同交货。

对于有特殊要求的品种，如45^#钢，采用粗轧机单机架生产，既可保证该品种的生产，又保证了产品质量。

双炉双机架生产的条件下，每小时可轧钢30～40支，机时产量为120～155t；轧制品种板时每小时可轧18～25支，机时产量75～110t，合理搭配时机时产量可达120～130t。

3.5　热送热装与生产计划的执行

为节省能源，减少备料时间，在安排生产计划时，对料型优化，尽量选用同一种料型。因热装热送要求的时效性很高，在编排生产计划时，采取“柔性”计划编制方式，即在正式热送计划编制完后，备有少部分替补计划，若替补计划当天未执行，第二天变为正式计划；同时提高热送热装率，以提高计划兑现率。提高热送的措施为：

（1）优化计划安排，使中厚板生产量尽量与炼钢4^#板坯产量匹配；实行系统检修，将中厚板的检修与4^#板坯连铸机的检修同步安排。

（2）针对销售合同批量小的问题，可组织单炉生产多种定尺炼钢。

（3）品种钢可实行热送。

热送可提高机时产量，当热送比例达到60%时，机时产量可提高50t；热送平均减少钢坯在炉时间0.5h。氧化铁皮厚度平均减少0.5mm以上，可提高成材率0.5%～1%。如图2所示。　　

图2 热送比例与机时产量的关系

3.6 坯料的优化

随着操作水平的提高、设备运行的稳定，允许的板长度逐渐增加。许多规格的钢板生产可用设备允许的最大料型，如单重可达7.3t；某些规格的钢板可生产多倍尺，如在双机架生产的条件下可生产12mm ×1980mm×12300mm的双倍尺板。坯料优化的原则是：

（1）对范围定尺板，可选用设备允许的最大料型。料型的加大一般可提高成材率0.2%～0.8%，最大可达1.5%。例如，生产10mm×2200mm×(6000～23000)mm的钢板，如果选用180mm×1050mm×2500mm的料型生产，成材率可达93%～94%；如果选用200mm×1250mm×2100mm的料型生产，成材率达94%～955%，成材率可提高1.0%～1.5%。又如生产30mm×2200mm×6000mm的钢板选用200mm×1250mm×2800mm的料型较200mm×1250mm×2100mm的料型成材率可提高0.2%～0.7%。

（2）生产宽规格的钢板选用较宽的料型，生产窄规格的钢板选用较窄的料型。按此种方式轧制的钢板板型好，切损少，成材率较高。例如，生产16mm×2400mm×6000mm的钢板选用180mm×1050mm的料型生产时，钢坯中间鼓肚可达50～100mm；如果选用220mm×1600mm料型生产，则板型稳定，且后者较前者成材率高0.1%～0.3%。又如生产20mm×1800mm×6000mm的钢板选用180mm×1050mm的料型生产时，板型较好,切损少；如果选用220mm×1600mm的料型生产，则头尾大、圆角明显，而且切损增加400mm，两者成材率相差0.1%～0.2%。

（3）对于死定尺板，可选用多倍尺的优先选用多倍尺。如生产12mm×2438mm×6096mm的出口板，可选用180mm×1050mm×2120mm的料型进行双倍尺生产，也可选用200mm×1250mm×2320mm的料型进行三倍尺生产，后者成材率较前者高1.35%。

4　结语

优化生产计划，不但能够保证合同的兑现，提高作业率与机时产量，而且能够最大限度地发挥设备的能力，产生最大的经济效益。