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摘要:本文对广西钢铁集团有限公司热轧厂1780mm生产线加热区生产管理进行研究和实践,分析加热工序中上料、装钢、加热、出钢全过程影响提效节能的因素,对设备运行管理、工艺方法优化、新技术及方法应用、人员管理等方面加以管控,实现产量稳步提高、质量逐渐改进、能耗逐步降低的生产目标。 关键词:加热工序 生产管理 提效节能
一、前言
热连轧是一种用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾,再进入精轧机,终轧后进卷取机、卷取成为钢卷的一种生产钢材方式。而加热工序是整条轧线的“龙头”,负责为轧线提供加热质量优良的板坯,即便轧机检修停轧,加热炉也时刻处于运转状态。因此,降低加热炉的能耗是轧钢产线节能降耗工作的关键。 广西钢铁热轧厂1780mm生产线开始建设于2019年8月,并于2021年1月成功轧制第一卷钢,
年设计产量400万吨,设置三座常规汽化冷却步进梁式加热炉,热工设备先进、自动化程度高,具有当前国内一流水平,故在降低加热炉能耗工作上,除了要研究透彻设备性能参数、充分发挥其工艺特性以外,更要在日常操作管理上严要求,抓落实,重细节,才能达到降低燃耗的目的。本文将对本生产线投用后的生产实践进行总结分析。
二、生产实践过程
本生产线的板坯库分为三个库区,南北并列分布,东西走向,位于地平面,而生产线辊道均为南北走向,高架平台结构,高度约7米,两者成“T”字形。这种地理布局决定了热轧厂1780mm生产线的加热工序详细流程为:合格连铸坯经核对信息无误后直接热装上料或下线入库堆垛,根据轧制计划要求上料并核对板坯信息到上料辊道上,由辊道送至提升机,提升到7米平台,被移钢机移至入炉辊道,称重、测宽、测长,核对无误后板坯信息转为钢卷信息,送入加热炉装炉辊道,装钢机将板坯推正,装料炉门打开,装钢机将板坯托起送入炉内,板坯停稳后,装钢机快速退回原位,同时装料炉门关闭;炉内板坯通过步进梁的运动,经过炉子的五个传热段充分加热,达到轧制要求温度后,运行至出料端;接到出钢指令后,出料炉门开启,出钢机将钢坯托出炉,准确将钢坯放在出料辊道上,再由出炉辊道输送到轧机轧制或者炉后吊销,同时出料炉门关闭。 1、设备运行管理实践
加热工序主要设备设施有:来料辊道、行车、提升机、移钢机、装料和出料辊道、装钢机、出钢机、炉底步进机械、炉体、汽化冷却和水冷却系统设备、排烟系统设备、燃烧系统设备、一级、二级和三级控制系统等。它们的正常高效运转与否关乎着加热工序能否生产顺行,因此设备运行管理至关重要。以下是笔者的实践心得:
(1)研究行车、接连铸来料辊道、上料辊道、提升机、移钢机、入炉辊道、装钢机、装钢炉门、步进梁、出钢炉门、出钢机、炉后辊道等设备性能参数,在确保安全的前提下,将运行速度提到最大,以缩短板坯运输时间,提高生产节奏。
(2)建立各设备设施的点检标准规范,实行操作人员、技术人员、维修人员多级点检制度,并预前处理设备隐患,减少故障抢修。各岗位人员交接班时必须对设备运行情况进行交接清楚,内容包括设备运转的异常情况、原有缺陷变化、运行参数的变化、故障及处理情况。
(3)操作人员应熟知加热炉及相关附属设备的极限参数,如炉子的耐热温度、汽包压力、介质温度、流量等,严禁超负荷运行。温泉浴片
(4)对设备的操作步骤详细化、标准化,例如操作前的准备工作和操作顺序,设备运行中故障的排除方法、紧急情况处理等,快速提高操作熟练度。
(5)建立奖励考核制度,鼓励职工主动发现并自行处理设备故障,培养设备管理意识,提高设备运行效率。
2、加热工艺优化
加热工艺优化目标是提高板坯加热温度命中率、均匀性、降低氧化烧损和煤气消耗。笔者通过实践认为以下做法可实现目标:
(1)研究掌握各板坯冷却特性,依据粗轧目标温度反推板坯出炉目标温度,用最少的煤气消耗实现板坯加热温度命中。
(2)依据加热炉各段传热能力和板坯导热特性建立燃烧控制模型,确定板坯升温曲线,实现加热控制精准化。
(3)根据粗轧后反馈回来的板坯头中尾部的温度优化调节各段烧嘴热负荷,使得板坯加热温度均匀性好,减少轧机轧制难度,提高产量和质量。
(4)检测煤气热值及成分含量,监测炉膛残氧量,合理调配空燃比,保证煤气充分燃烧,减少板坯氧化烧损量。
(5)优化轧制计划的编排原则,减少煤气消耗,降低氧化烧损量:①优先安排热坯生产;②合理安排轧制计划编排时间,在上一个计划剩余坯料块数在一定范围内时(建议每个加热炉10块)再编出下一个计划;③在满足合同要求的情况下,按照坯料入炉温度排产,将热坯和冷坯分别集中编入计划;④计划的编制还应该考虑轧制实际的温度要求,实现加热温度平缓过渡;⑤轧机换辊后的第一个计划先编排热坯(建议每个加热炉4~5块)再排冷坯,可充分利用换辊时间加热冷坯。
3、新技术及方法应用
在设备高效运行及工艺达标的情况下,还有以下新技术及方法的应用可进一步提高产量,降低能耗:
(1)上线板坯号、钢卷号自动识别系统,提高收料、上料时核对板坯的材料号、规格、钢种等信息的准确度和效率。
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(2)利用连铸辊道和上料辊道的连贯性,开发应用板坯直送直装技术,提高板坯入炉温度,降低煤气消耗。
(3)充分发挥三个库区行车不干涉的优点,分区编排双轧制计划,实现多台行车同时上料,提高生产效率。
(4)利用提升机提料的时间,该区行车同时夹下一块板坯到移钢机上空等待上料,提高上料效率。
(5)板坯因长度方向散热不均形成弯拱,容易在辊道运输时卡阻,影响生产效率,可在热坯最上层放置一块相同尺寸的冷坯以减少散热不均的影响。
(6)研究三座加热炉装出钢过程的步序,调整各炉装出钢的先后次序和装钢间距,避免辊道堵钢,影响出钢效率。
4、人员管理实践全自动探针台
目前热连轧生产未达到完全自动化、智能化,还需要人员来管理设备。而员工的技能水平
和工作效率则影响着我们的生产效益。因此我们需要采取相关措施,提升员工的业务技能水平和工作执行效率:
(1)根据收料、上料、装钢、加热和出钢工序的特点,明确各岗位的分工,加强对员工的考评,要求下道工序岗位人员具备本岗位及其上道工序岗位的业务能力,相互监督,加强沟通,减少出错。
(2)建立奖励考核机制,定期对相应岗位人员进行培训和考试,对业绩突出者进行奖励,不合格者进行考核处罚。
(3)树立轻松的工作氛围,经常开展研讨会和操作经验交流会,有效提升业务技能水平。
(4)给员工适当安排工作任务,同时设置完成期限,保证每件事都有头有尾,提高工作执行效率。
(5)建立有效的沟通机制,鼓励员工事前、事中及事后均与上、下工序加强沟通,避免做重复工作和无用功。
三、生产实践效果
广西钢铁热轧厂1780mm生产线加热工序通过以上生产管理实践,使得设备稳定运行,提前消除设备隐患,故障发生率减少90.87%,对比投产初期,目前板坯加热温度命中率从69.9%提高到88.99%,氧化烧损率从1.2%降低到0.89%,吨钢煤耗从1.25GJ/t降低到1.03GJ/t,效果显著。
四、结语
热连轧加热工序生产过程复杂,影响提效节能的因素较多,我们只有深入研究各环节的设备、工艺、技术和人员特点,才能针对性地出改进措施,降低能耗、提高效率,实现生产目标,从而获得更高的效益。
参考文献:
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1、雷党萍等.《热轧板带钢生产工艺》.中国劳动社会保障出版社.2009.7
2、李葆文.《设备管理新思维新模式》.机械工业出版社.2010.9
3、孙广辉等.《热连轧机组加热炉降低能耗的生产实践》.河南冶金.2014.12
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作者简介:邓剑锋(1994–),男,助理工程师,本科,主要从事热连轧加热炉生产管理工作。