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1、存在的問題

盛隆冶金煉鋼二廠小方坯1#連鑄機(jī)于2019年9月底投產(chǎn)，所生產(chǎn)小方坯主要用于（七軋、八軋）軋制Φ12-Φ25mm規(guī)格的螺紋鋼筋。典型爛鋼形貌如圖1：

圖1  幾種典型的表面爛鋼形式

2、 質(zhì)量攻關(guān)的措施方法

遵循質(zhì)量管理工作程序，采用PDCA循環(huán)方法（見下圖2）進(jìn)行螺紋鋼筋表面質(zhì)量攻關(guān)活動(dòng)。

圖2  螺紋鋼筋表面爛鋼PDCA循環(huán)質(zhì)量攻關(guān)步驟

3、 現(xiàn)狀調(diào)查

2019.10-2020.02期間，每個(gè)月檢出爛鋼數(shù)量統(tǒng)計(jì)如下表1：

表1  煉鋼二廠坯軋制時(shí)檢出爛鋼數(shù)量

4、 確定目標(biāo)

攻關(guān)目標(biāo)將目前的0.28%爛鋼比率降低到0.05%。

圖3  螺紋鋼筋表面爛鋼比率攻關(guān)目標(biāo)

5、 要因論證

對(duì)爛鋼試樣取樣分析，發(fā)現(xiàn)爛鋼試樣附近及試樣邊部存在大塊、超長(zhǎng)的塑形非金屬夾雜，見圖4/5。

圖4   縱向夾雜，長(zhǎng)度1615μm            圖5  橫向夾雜，寬度110-200μm

對(duì)夾雜物進(jìn)行能譜分析，發(fā)現(xiàn)兩類典型夾雜：

(1)含保護(hù)渣類復(fù)合夾雜，超長(zhǎng)度（大于1mm）的塑性夾雜，為含保護(hù)渣（Si、Ca、Na成分）的復(fù)合夾雜，應(yīng)為結(jié)晶器卷渣，見圖4。

    (2)中包卷渣，大塊夾雜，含有較高的Si、Ca、Mg 、Mn氧化物，應(yīng)是鋼水氧化產(chǎn)物與煉鋼渣、鋼包或中間包履蓋劑、中包耐材等有關(guān)物形成的復(fù)合夾雜。

圖6 超長(zhǎng)塑性夾雜能譜分析

圖7    大塊夾雜能譜分析

圖8 發(fā)生表面爛鋼缺陷的爐次工藝原因分析圖

對(duì)發(fā)生表面缺陷爛鋼的爐次進(jìn)行過程追溯和跟蹤，發(fā)現(xiàn)發(fā)生爛鋼的爐次主要存在下列工藝異?，F(xiàn)象。

（1）連鑄等鋼水。由于生產(chǎn)組織不順暢，很多時(shí)候存在連鑄等鋼水，此時(shí)結(jié)晶器勢(shì)必減速-加速，拉速變化時(shí)容易造成結(jié)晶保護(hù)渣卷入結(jié)晶器中；

（2）連鑄燒包口。由于方坯連鑄時(shí)未采用長(zhǎng)水口保護(hù)澆鑄，鋼花（渣、鋼水氧化物）容易在中包蓋口積聚而影響后續(xù)澆鑄，此時(shí)采用氧槍燒割包口，大塊的燒割物落入中包鋼水中容易卷入結(jié)晶器中；

（3）中包排渣的影響。當(dāng)中包渣層變厚時(shí)，如不及時(shí)排渣，或者排渣時(shí)中間包液面急劇變化，中包渣（覆蓋劑）卷入鋼水中出現(xiàn)爛鋼的幾率增加。

（4）鋼包吹氬不良。鋼包吹氬不良，鋼中夾雜物難以上浮，澆鑄時(shí)夾雜物富集鋼液——保護(hù)渣液面，一旦結(jié)晶器液面波動(dòng)很容易卷入鋼水中。

以上四種情況，占了發(fā)生爛鋼爐次的83%。

根據(jù)金相能譜分析和工藝過程調(diào)查，確定產(chǎn)生爛鋼的主要原因是鋼中存在兩類大量超長(zhǎng)、大塊的夾雜物，一類是結(jié)晶器卷渣形成的保護(hù)渣復(fù)合夾雜；二類是中包卷渣形成的鋼水氧化產(chǎn)物與煉鋼渣、鋼包或中間包履蓋劑、中包耐材等有關(guān)物形成的復(fù)合夾雜。由于夾雜物和鋼的基體變形能力的差異和熱膨脹系數(shù)的差異，如果軋件中存在大量的的夾雜物，夾雜物不能和鋼一樣均勻流變，隨著鋼的變形增加在夾雜物和鋼的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，縱肋處是應(yīng)力集中和變形集中地方，因此在縱肋上（周邊）很容易在夾雜物聚集處的表層產(chǎn)生表面縱向裂紋（拉裂、爛鋼、缺塊等）。

7、制定對(duì)策

8、組織實(shí)施

（1）實(shí)施1：穩(wěn)定連鑄拉速，規(guī)定拉速控制2.7±0.2 m/min范圍內(nèi)，派專人全程進(jìn)行監(jiān)控記錄，并制定嚴(yán)格的考核制度。

（2）實(shí)施2：減少或避免連鑄燒包口造成的耐材、渣鋼氧化物等掉入中包，對(duì)大包滑板、下水口的裝配進(jìn)行優(yōu)化，減少鋼流分散、噴濺現(xiàn)象，并對(duì)燒包口的頻次、操作進(jìn)行規(guī)范。

（3）實(shí)施3：避免中間包排渣引起的液面急劇變化，采用小流慢排工藝，同時(shí)排渣前檢查清理渣口情況，防止排渣口出現(xiàn)粘結(jié)。

（4）實(shí)施4：改善鋼包底吹氬，減少鋼中氧化物夾雜，規(guī)范底吹壓力、時(shí)間，保證氧化物夾雜能夠充分上浮。

 9、效果檢查

通過活動(dòng)的開展，表面爛鋼現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，逐月走勢(shì)見下圖9。

10、標(biāo)準(zhǔn)化

通過本次活動(dòng)，認(rèn)識(shí)到鋼水結(jié)晶度對(duì)螺紋鋼筋表面質(zhì)量上的影響。煉鋼二廠從生產(chǎn)組織、鋼包管理、轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄操作等幾個(gè)方面都制定了嚴(yán)格的工藝制度和操作制度。

11、下步打算

計(jì)劃對(duì)優(yōu)化中間包鋼水流場(chǎng)、控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度穩(wěn)定等幾個(gè)方面進(jìn)行進(jìn)一步的攻關(guān)，進(jìn)一步減少螺紋鋼筋表面質(zhì)量缺陷。

二、質(zhì)量改進(jìn)成果介紹

1、螺紋鋼筋綜合合格率逐年升高

圖1  螺紋鋼筋近5年綜合合格率走勢(shì)圖

2、螺紋鋼筋市場(chǎng)占有率逐年上升

圖2  螺紋鋼筋近5年市場(chǎng)占有率走勢(shì)圖

3、顧客滿意逐年上升

圖3   近5年顧客滿意度走勢(shì)圖