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摘 要：成材率的高低直接影响着企业的生产成本。针对莱钢4300生产线成材率状况，探讨了影响成材率的因素，并采取相应的措施，着重解决轧制区在生产中遇到的实际问题，从而达到提高成材率的目的。通过措施的实施，成材率显著提高，企业获得了可观的经济效益。
关键词：成材率；影响因素；措施
前言
莱钢4300宽厚板生产线由宽厚板轧钢作业区及其辅助设施两大部分组成。该工程由山东冶金设计院设计，法国VAI—CLECIM公司技术总负责，采用热装、平面形状控制、控制轧制和控制冷却、在线超声波探伤、滚切式剪切、高刚度大矫直力全液压矫直机、无氧化热处理等新技术。采用三级自动化，对每一个环节的工艺参数进行实时调整，使轧制达到高成材率的目的。
1.莱钢4300宽厚板成材率状况
莱钢4300宽厚板自08年试生产至投产以来成材率不到90%，与国内同行业相比，差距还很大，究其原因主要是轧区对成材率的影响较大，而轧区拥有世界一流的设备，相信只要我们经过技术功关，找出轧区制约成材率的瓶颈因素，制定出相应的措施，成材率必定能够提高。
2.影响成材率的主要因素
成材率=成品钢板重量/合格钢板重量+废品+损耗
上式中的废品包括轧废、切废、以及炼钢原因所造成的钢板裂纹而判废等，但轧钢作业区造成的轧废主要是中间废、异物压入、辊印、性能不合等废品，它主要取决于轧机的稳定性、轧钢工的操作水平及处理异常问题的能力、钢板轧制工艺、坯料的加热均匀性等。
耗品包括加热烧损、二次氧化铁皮、切损及亏吨等。加热烧损即钢坯在加热过程中，与炉气中的氧化性气体发生反应，生成铁的氧化物，造成金属的损失就是钢坯的氧化烧损。二次氧化铁皮是指钢坯从出炉到轧制成材所形成的氧化铁皮。虽然二次氧化铁皮在金属损耗中比例很小，但二次氧化铁皮的形成会造成成品表面缺陷，如红锈、夹杂等，因此它也不容忽视。切损是指切头、尾、切边、取样损失等造成的金属损耗。粗略统计切边和切头尾损失占总损耗的49%，这是一个相当大的比例，轧制板型及矩形度的好坏直接影响钢板的切损。板型提高，相信成材率会有一个大的突破。
3.轧区提高成材率措施
3.1认真贯彻执行工艺操作规程，形成作业区和部双重工艺检查，严格控制工艺，稳定轧制秩序。上料工要及时测量、清理和检查坯料，以防因原料不够或有结疤造成钢板短尺，加热工要严格控制炉内气氛，不准有过热和过烧、粘炉等情况发生，要保证钢温的均匀性，任何时候都不能因抢产量而出低温钢。正常生产或停车都要及时调整加热温度，避免脱碳。轧钢工要严格遵守轧制规程，通过不断学习和总结来提高自身的操作技能。轧钢过程中出现的所有问题都形成案例下发至班组，供在家学习。
3.2提高钢板平直度，减少不合格率
在中厚板轧制过程中，平直度受多种因素的影响，如工作辊的磨损辊型，热辊型的变换、轧制力的波动，和轧制计划的编排等。在我们前期的轧制过程中，随着工作辊和支撑辊磨损的增加，压下负荷分配已不能使钢板的出口凸度满足要求时，（入口和出口相对凸度相等，这是轧出平直度良好的带钢的基本条件。）我们只能通过改变工作辊的辊型，即更换工作辊，来达到提高平直度的目的，但频繁换辊，吨耗会增加，产量也会减少，为节约成本，且能提高平直度，我们加强对轧辊使用及热辊型的探讨，在辊型的使用方面做了大量的工作，精轧工支撑辊开辟了Smartcrown新辊形，与工作辊辊型相匹配，计算公式如下：
新辊型的使用，平直度得到了良好的改善，在出现边浪时，可将窜辊进行正窜，出现中间浪时进行负窜，并摸索积累模型参数末道次轧制力值，减少因温降造成的道次增加，有效的保持了板型的稳定性。换辊周期由轧制公理数18-22公里，提高到26-28公里，有效的提高了成材率。
3.3提高镰刀弯的控制水平，减少边部切损
莱钢4300mm轧机设计的滑板间隙如下表格：
但由于支承辊更换周期较长，给油量明显不足，生锈现象严重，造成滑板磨损严重，实测间隙值大于了设定间隙，并且经长时间的跟踪发现设计间隙偏大，导致辊系处于不稳定状态，在更换了埤坊滑板后，间隙达到了设定隙，但镰刀弯并没有大的改善，且变化仍无规律，给调整带来很大的难度，后经长期的跟踪和攻关，发现此辊系间隙设定偏大，于辊系重量较大，转动过程中存在着较大的惯性，工作辊两端前后移动是非同步的。导致轧制过程中轧件两侧受力也是非同步的频繁波动，进而对辊系产生冲击，加剧了辊系的不稳定性。工作辊在前后移动的同时，也存在着上下位移，形成轧件的厚差波动，尤其轧高强度钢难度更大，就要控制好镰刀弯，提高整体板型，一定要确保辊系辊系的稳定性。我们通过在轴承座加垫子的方法，来减小埤坊与轴承座的间隙，保证滑板间隙理论值工作辊位置在1mm左右,支撑辊位置在2mm左右,通过滑板间隙的调整镰刀大大减少。
3.4提高钢板的矩形度，减少切头尾量
当钢坯在出炉后，由于除鳞或其它方面的原因而导致钢坯表面温度不均匀时，轧制过程中就会引起延伸的不一致。在展宽道次上，由于头尾温差较大，引起轧件中部延伸大于两端的延伸；在纵轧道次上，由于轧件中间温度大于两侧温度，而使中间金属的延伸大于两侧金属的延伸。二者的综合作用，便会导致钢板不再成矩形，在前期的轧制中我们虽然采用了先进的矩形度控制技术PVPC，但钢板矩形度仍不理想，往往会出现头宽尾窄的现像，轧后钢板在切成成品子板时,母板两边的非规则区域需切除,这部分切损对成材率的影响程度达2%以上。我们虽然配有立辊轧机，但是由于坯料的尺寸不准确，如果一旦尺寸超差过多便是损坯立辊，我们在这方面做了一些工作，首先设计出立辊偏差保护程序，然后查找造成头宽尾窄的原因，我们采用“顺逆”的转钢方法，即头尾不颠倒，总是出现总宽尾窄情况，而如果采用“顺顺”的转钢方式，即头尾颠倒，则会出现头窄尾宽的情况，经过长期的测量和跟踪发现在4000吨压靠的情况下，并没有消除机械间隙，在轧钢过程中操作侧辊缝大于传动侧辊缝。使得钢板在展宽道次两侧延伸不一至，造成精轧道次头尾宽度偏差太大，找出原因，总结出一个合理Tilting值，通过Tilting的调整，头尾宽度相差太的情况得以解决。
针对舌头燕尾的情况，我们通过合理调整PVPC参数，将TongueLength，TongueLengthconst. Part ，TongueWidth的值控制在一定范围内，并不断的积累经验，现在能成功的控制舌头燕尾形状，减少了钢板的切损。 （3）翘头情况控制：合理选择轧辊上下配比，并经研究决定将前期的上下辊速比由±5%，提高到±10%，使钢板翘头的问题有所改善。
3.5采用负偏差轧制，减少亏吨
目前很多钢板的交货方式为理论重量，但如果厚度接近于上偏差肯定会亏吨，往往还会造成钢板短尺，成材率肯定会大大降低，为提高成材率我们厂采用负偏差轧制，但是一定要把住尺寸精度关，因此要求岗位操作工做到“三勤”，即勤检查、勤卡量和勤调整,加强质量自检力度，重点检查尺寸公差，发现问题及时反映、联系，避免批量不合，并得定期抽钢板实际厚度比测厚仪进行比对，时时掌握测厚仪状态，了解测厚仪测量数值与实际钢板偏差量，做到心中有数。
1.6完善控轧控冷工艺，提高产品性能合格率
根据轧钢车间的轧机布置及设备的特点和冷却能力，我们轧制工艺类型选择完全再结晶型与未再结晶型配合的控制轧制，这一工艺特点是，在完全再结晶区进行一定道次的变形，在部分再结晶区进行待温，而在未再结晶区继续轧制一定道次，并在未再结晶区结束轧制。在确保开轧温度、中间停轧待温时的温度范围、未再结区的开轧温度及终轧温度合理后，我们总结生产经验，压下量的分配一般在奥氏体采用大的道次变形量，以增加奥低体的再结晶数量，细化晶粒，我们经过技术探讨和商定在二级功能里增加High Draft Selection 功能，应用High Draft Selection功能时，粗轧第三阶段（二次转钢以后的道次）的压下率及轧制负荷依次递增，以改善钢板内部组织提高性能，并规定探伤板、高性能要求的品种钢必须选择大压下模式。此功能的运用大降低了钢板性能的不合格率。控轧控冷技术还可能会减少氧化铁皮的生成。
4.结束语
过近一年的技术攻关，莱钢4300宽厚板线成材率已稳步上升，中间轧废明显减少，板型有了一个很大改善，镰刀弯发生频率已有所降低，切边量在逐渐减少，采用负偏差轧制，短尺率已大大降低，所有的这些对我们厚板厂的发展都具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]王国栋等著. 中国中厚板轧制技术与装备. 北京：冶金工业出版社，2009.
[2]李曼云、孙本荣主编.钢的控制轧制和控制冷却技术手册，冶金工业出版社，1998.
[3]崔凤萍、孙伟等著. 中厚板生产与质量控制. 冶金工业出版社，2008.
关键词：成材率；影响因素；措施
前言
莱钢4300宽厚板生产线由宽厚板轧钢作业区及其辅助设施两大部分组成。该工程由山东冶金设计院设计，法国VAI—CLECIM公司技术总负责，采用热装、平面形状控制、控制轧制和控制冷却、在线超声波探伤、滚切式剪切、高刚度大矫直力全液压矫直机、无氧化热处理等新技术。采用三级自动化，对每一个环节的工艺参数进行实时调整，使轧制达到高成材率的目的。
1.莱钢4300宽厚板成材率状况
莱钢4300宽厚板自08年试生产至投产以来成材率不到90%，与国内同行业相比，差距还很大，究其原因主要是轧区对成材率的影响较大，而轧区拥有世界一流的设备，相信只要我们经过技术功关，找出轧区制约成材率的瓶颈因素，制定出相应的措施，成材率必定能够提高。
2.影响成材率的主要因素
成材率=成品钢板重量/合格钢板重量+废品+损耗
上式中的废品包括轧废、切废、以及炼钢原因所造成的钢板裂纹而判废等，但轧钢作业区造成的轧废主要是中间废、异物压入、辊印、性能不合等废品，它主要取决于轧机的稳定性、轧钢工的操作水平及处理异常问题的能力、钢板轧制工艺、坯料的加热均匀性等。
耗品包括加热烧损、二次氧化铁皮、切损及亏吨等。加热烧损即钢坯在加热过程中，与炉气中的氧化性气体发生反应，生成铁的氧化物，造成金属的损失就是钢坯的氧化烧损。二次氧化铁皮是指钢坯从出炉到轧制成材所形成的氧化铁皮。虽然二次氧化铁皮在金属损耗中比例很小，但二次氧化铁皮的形成会造成成品表面缺陷，如红锈、夹杂等，因此它也不容忽视。切损是指切头、尾、切边、取样损失等造成的金属损耗。粗略统计切边和切头尾损失占总损耗的49%，这是一个相当大的比例，轧制板型及矩形度的好坏直接影响钢板的切损。板型提高，相信成材率会有一个大的突破。
3.轧区提高成材率措施
3.1认真贯彻执行工艺操作规程，形成作业区和部双重工艺检查，严格控制工艺，稳定轧制秩序。上料工要及时测量、清理和检查坯料，以防因原料不够或有结疤造成钢板短尺，加热工要严格控制炉内气氛，不准有过热和过烧、粘炉等情况发生，要保证钢温的均匀性，任何时候都不能因抢产量而出低温钢。正常生产或停车都要及时调整加热温度，避免脱碳。轧钢工要严格遵守轧制规程，通过不断学习和总结来提高自身的操作技能。轧钢过程中出现的所有问题都形成案例下发至班组，供在家学习。
3.2提高钢板平直度，减少不合格率
在中厚板轧制过程中，平直度受多种因素的影响，如工作辊的磨损辊型，热辊型的变换、轧制力的波动，和轧制计划的编排等。在我们前期的轧制过程中，随着工作辊和支撑辊磨损的增加，压下负荷分配已不能使钢板的出口凸度满足要求时，（入口和出口相对凸度相等，这是轧出平直度良好的带钢的基本条件。）我们只能通过改变工作辊的辊型，即更换工作辊，来达到提高平直度的目的，但频繁换辊，吨耗会增加，产量也会减少，为节约成本，且能提高平直度，我们加强对轧辊使用及热辊型的探讨，在辊型的使用方面做了大量的工作，精轧工支撑辊开辟了Smartcrown新辊形，与工作辊辊型相匹配，计算公式如下：
新辊型的使用，平直度得到了良好的改善，在出现边浪时，可将窜辊进行正窜，出现中间浪时进行负窜，并摸索积累模型参数末道次轧制力值，减少因温降造成的道次增加，有效的保持了板型的稳定性。换辊周期由轧制公理数18-22公里，提高到26-28公里，有效的提高了成材率。
3.3提高镰刀弯的控制水平，减少边部切损
莱钢4300mm轧机设计的滑板间隙如下表格：
但由于支承辊更换周期较长，给油量明显不足，生锈现象严重，造成滑板磨损严重，实测间隙值大于了设定间隙，并且经长时间的跟踪发现设计间隙偏大，导致辊系处于不稳定状态，在更换了埤坊滑板后，间隙达到了设定隙，但镰刀弯并没有大的改善，且变化仍无规律，给调整带来很大的难度，后经长期的跟踪和攻关，发现此辊系间隙设定偏大，于辊系重量较大，转动过程中存在着较大的惯性，工作辊两端前后移动是非同步的。导致轧制过程中轧件两侧受力也是非同步的频繁波动，进而对辊系产生冲击，加剧了辊系的不稳定性。工作辊在前后移动的同时，也存在着上下位移，形成轧件的厚差波动，尤其轧高强度钢难度更大，就要控制好镰刀弯，提高整体板型，一定要确保辊系辊系的稳定性。我们通过在轴承座加垫子的方法，来减小埤坊与轴承座的间隙，保证滑板间隙理论值工作辊位置在1mm左右,支撑辊位置在2mm左右,通过滑板间隙的调整镰刀大大减少。
3.4提高钢板的矩形度，减少切头尾量
当钢坯在出炉后，由于除鳞或其它方面的原因而导致钢坯表面温度不均匀时，轧制过程中就会引起延伸的不一致。在展宽道次上，由于头尾温差较大，引起轧件中部延伸大于两端的延伸；在纵轧道次上，由于轧件中间温度大于两侧温度，而使中间金属的延伸大于两侧金属的延伸。二者的综合作用，便会导致钢板不再成矩形，在前期的轧制中我们虽然采用了先进的矩形度控制技术PVPC，但钢板矩形度仍不理想，往往会出现头宽尾窄的现像，轧后钢板在切成成品子板时,母板两边的非规则区域需切除,这部分切损对成材率的影响程度达2%以上。我们虽然配有立辊轧机，但是由于坯料的尺寸不准确，如果一旦尺寸超差过多便是损坯立辊，我们在这方面做了一些工作，首先设计出立辊偏差保护程序，然后查找造成头宽尾窄的原因，我们采用“顺逆”的转钢方法，即头尾不颠倒，总是出现总宽尾窄情况，而如果采用“顺顺”的转钢方式，即头尾颠倒，则会出现头窄尾宽的情况，经过长期的测量和跟踪发现在4000吨压靠的情况下，并没有消除机械间隙，在轧钢过程中操作侧辊缝大于传动侧辊缝。使得钢板在展宽道次两侧延伸不一至，造成精轧道次头尾宽度偏差太大，找出原因，总结出一个合理Tilting值，通过Tilting的调整，头尾宽度相差太的情况得以解决。
针对舌头燕尾的情况，我们通过合理调整PVPC参数，将TongueLength，TongueLengthconst. Part ，TongueWidth的值控制在一定范围内，并不断的积累经验，现在能成功的控制舌头燕尾形状，减少了钢板的切损。 （3）翘头情况控制：合理选择轧辊上下配比，并经研究决定将前期的上下辊速比由±5%，提高到±10%，使钢板翘头的问题有所改善。
3.5采用负偏差轧制，减少亏吨
目前很多钢板的交货方式为理论重量，但如果厚度接近于上偏差肯定会亏吨，往往还会造成钢板短尺，成材率肯定会大大降低，为提高成材率我们厂采用负偏差轧制，但是一定要把住尺寸精度关，因此要求岗位操作工做到“三勤”，即勤检查、勤卡量和勤调整,加强质量自检力度，重点检查尺寸公差，发现问题及时反映、联系，避免批量不合，并得定期抽钢板实际厚度比测厚仪进行比对，时时掌握测厚仪状态，了解测厚仪测量数值与实际钢板偏差量，做到心中有数。
1.6完善控轧控冷工艺，提高产品性能合格率
根据轧钢车间的轧机布置及设备的特点和冷却能力，我们轧制工艺类型选择完全再结晶型与未再结晶型配合的控制轧制，这一工艺特点是，在完全再结晶区进行一定道次的变形，在部分再结晶区进行待温，而在未再结晶区继续轧制一定道次，并在未再结晶区结束轧制。在确保开轧温度、中间停轧待温时的温度范围、未再结区的开轧温度及终轧温度合理后，我们总结生产经验，压下量的分配一般在奥氏体采用大的道次变形量，以增加奥低体的再结晶数量，细化晶粒，我们经过技术探讨和商定在二级功能里增加High Draft Selection 功能，应用High Draft Selection功能时，粗轧第三阶段（二次转钢以后的道次）的压下率及轧制负荷依次递增，以改善钢板内部组织提高性能，并规定探伤板、高性能要求的品种钢必须选择大压下模式。此功能的运用大降低了钢板性能的不合格率。控轧控冷技术还可能会减少氧化铁皮的生成。
4.结束语
过近一年的技术攻关，莱钢4300宽厚板线成材率已稳步上升，中间轧废明显减少，板型有了一个很大改善，镰刀弯发生频率已有所降低，切边量在逐渐减少，采用负偏差轧制，短尺率已大大降低，所有的这些对我们厚板厂的发展都具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]王国栋等著. 中国中厚板轧制技术与装备. 北京：冶金工业出版社，2009.
[2]李曼云、孙本荣主编.钢的控制轧制和控制冷却技术手册，冶金工业出版社，1998.
[3]崔凤萍、孙伟等著. 中厚板生产与质量控制. 冶金工业出版社，2008.