应用PDCA循环对螺纹钢筋表面烂钢进行质量攻关

详情介绍

1、存在的问题

开云手机入口官网-开云中国炼钢二厂小方坯1#连铸机于2019年9月底投产,所生产小方坯主要用于(七轧、八轧)轧制Φ12-Φ25mm规格的螺纹钢筋。典型烂钢形貌如图1:

 

 

1  几种典型的表面烂钢形式

 

 

2、 质量攻关的措施方法

遵循质量管理工作程序,采用PDCA循环方法见下图2)进行螺纹钢筋表面质量攻关活动

 

2  螺纹钢筋表面烂钢PDCA循环质量攻关步骤

3、 现状调查

2019.10-2020.02期间,每个月检出烂钢数量统计如下表1:

1  炼钢二厂坯轧制时检出烂钢数量

月份

七轧

检出(吨)

八轧

检出(吨)

合计检出

(吨)

烂钢占生产量的百分比 %

2019.10

407.260

--

407.26

0.57%

2019.11

381.920

109.940

491.86

0.44%

2019.12

136.930

53.435

190.365

0.13%

2020.01

158.206

211.558

369.764

0.25%

2020.02

153.230

145.550

298.78

0.20%

合计

1237.546

520.483

1758.029

0.28%

 

4、 确定目标

攻关目标将目前的0.28%烂钢比率降低到0.05%。

3  螺纹钢筋表面烂钢比率攻关目标

 

5、 要因论证

对烂钢试样取样分析,发现烂钢试样附近及试样边部存在大块、超长的塑形非金属夹杂,见图4/5。

    

4   纵向夹杂,长度1615μm            图5  横向夹杂,宽度110-200μm

夹杂物进行能谱分析,发现两类典型夹杂:

(1)含保护渣类复合夹杂,超长度(大于1mm)的塑性夹杂,为含保护渣(Si、Ca、Na成分)的复合夹杂,应为结晶器卷渣,见图4。

    (2)中包卷渣,大块夹杂,含有较高的Si、Ca、Mg 、Mn氧化物,应是钢水氧化产物与炼钢渣、钢包或中间包履盖剂、中包耐材等有关物形成的复合夹杂。

6 超长塑性夹杂能谱分析

7    大块夹杂能谱分析

8 发生表面烂钢缺陷的炉次工艺原因分析图

对发生表面缺陷烂钢的炉次进行过程追溯和跟踪,发现发生烂钢的炉次主要存在下列工艺异常现象。

1)连铸等钢水。由于生产组织不顺畅,很多时候存在连铸等钢水,此时结晶器势必减速-加速,拉速变化时容易造成结晶保护渣卷入结晶器中;

2)连铸烧包口。由于方坯连铸时未采用长水口保护浇铸,钢花(渣、钢水氧化物)容易在中包盖口积聚而影响后续浇铸,此时采用氧枪烧割包口,大块的烧割物落入中包钢水中容易卷入结晶器中;

3)中包排渣的影响。当中包渣层变厚时,如不及时排渣,或者排渣时中间包液面急剧变化,中包渣(覆盖剂)卷入钢水中出现烂钢的几率增加。

4)钢包吹氩不良。钢包吹氩不良,钢中夹杂物难以上浮,浇铸时夹杂物富集钢液——保护渣液面,一旦结晶器液面波动很容易卷入钢水中。

以上四种情况占了发生烂钢炉次的83%。

根据金相能谱分析和工艺过程调查,确定产生烂钢的主要原因是钢中存在两类大量超长、大块的夹杂物,一类是结晶器卷渣形成的保护渣复合夹杂;二类是中包卷渣形成的钢水氧化产物与炼钢渣、钢包或中间包履盖剂、中包耐材等有关物形成的复合夹杂。由于夹杂物和钢的基体变形能力的差异热膨胀系数的差异如果轧件存在大量的的夹杂物,夹杂物不能和钢一样均匀流变,随着钢的变形增加在夹杂物和钢的表面产生应力集中,纵肋处是应力集中和变形集中地方,因此在纵肋上(周边)很容易在夹杂物聚集处的表层产生表面纵向裂纹(拉裂、烂钢、缺块等)。

 

7、制定对策

序号

要因

对策

措施

目标

责任人

完成

日期

1

连铸等钢水

避免拉速波动造成结晶器保护渣卷入钢水中

稳顺生产组织,以连铸为龙头,以稳定连铸拉速为切入点理顺炼钢过程生产组织;安排专人全程监督

稳定拉速2.7±0.2 m/min范围内

石林波

2020.03

2

连铸烧包口

减少或避免包壁耐材、渣钢等掉入中包中

适当扩大包口直径;

尽量避免钢流溅射到包口壁;烧包口时精细操作;使用长水口

每班烧包口的次数由平均约2次减少喂1次

陈建新

2020.03

3

中包排渣的影响

避免中包渣卷入钢水中

优化排渣口尺寸;采用小流慢排工艺;防止排渣口粘结。

避免中间包液面急剧变化

刘湧

2020.03

4

钢包吹氩不良

减少钢水中的氧化物夹杂物

加强钢包管理,如出钢后清渣,透气砖安装检查等;同时保证底吹压力与时间

钢水中内生氧化物夹杂控制≤2.5级

周春泉

2020.03

8、组织实施

1)实施1:稳定连铸拉速,规定拉速控制2.7±0.2 m/min范围内,派专人全程进行监控记录,并制定严格的考核制度。

2)实施2:减少或避免连铸烧包口造成的耐材、渣钢氧化物等掉入中包,对大包滑板、下水口的装配进行优化,减少钢流分散、喷溅现象,并对烧包口的频次、操作进行规范。

3)实施3:避免中间包排渣引起的液面急剧变化,采用小流慢排工艺,同时排渣前检查清理渣口情况,防止排渣口出现粘结。

4)实施4:改善钢包底吹氩,减少钢中氧化物夹杂,规范底吹压力、时间,保证氧化物夹杂能够充分上浮。

 

 9、效果检查

通过活动的开展,表面烂钢现象明显好转,逐月走势见下图9。

10、标准化

通过本次活动,认识到钢水结晶度对螺纹钢筋表面质量上的影响。炼钢二厂从生产组织、钢包管理、转炉冶炼、连铸操作等几个方面都制定了严格的工艺制度和操作制度。

11、下步打算

计划对优化中间包钢水流场、控制转炉终点温度稳定等几个方面进行进一步的攻关,进一步减少螺纹钢筋表面质量缺陷。

 

二、质量改进成果介绍

1、螺纹钢筋综合合格率逐年升高

1  螺纹钢筋近5年综合合格率走势图

2、螺纹钢筋市场占有率逐年上升

2  螺纹钢筋近5年市场占有率走势图

 

3、顾客满意逐年上升

3   近5年顾客满意度走势图