1、前言

八鋼 4200mm/3500mm 中厚板一期工程于2009 年 2 月投產(chǎn)，一期設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為65萬(wàn)t，年所需原料72.22萬(wàn)t連鑄板坯，產(chǎn)品品種比例構(gòu)成為普通碳素結(jié)構(gòu)板占40%，低合金高強(qiáng)度板、工程機(jī)械用板、鍋爐容器板、橋梁板合計(jì)占60%。產(chǎn)品交貨狀態(tài)為熱軋和簡(jiǎn)易控軋狀態(tài)交貨，成品厚度規(guī)格8～40mm，寬度規(guī)格1400～3200mm，成品最大長(zhǎng)度16000mm。

八鋼3500mm 中厚板產(chǎn)線自投產(chǎn)以來(lái)，為了充分發(fā)揮設(shè)備的技術(shù)水平，在生產(chǎn)組織方式上不斷探索，通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化組板規(guī)程、計(jì)劃編制、合同跟蹤和暢通物流，中厚板生產(chǎn)管理水平和產(chǎn)能得到了顯著提高。

2、中厚板工藝流程及主要設(shè)備參數(shù)

八鋼中厚板產(chǎn)線一期工藝流程如圖 1 所示。

（1）加熱爐:2座推鋼式側(cè)燒四段連續(xù)加熱爐，爐體有效尺寸（爐長(zhǎng)×爐寬）：40.15m×4.5m，燃燒介質(zhì)采用混合煤氣、焦?fàn)t煤氣，爐筋管冷卻采用汽化冷卻。

（2）精軋機(jī)：四輥可逆式 3500mm 精軋機(jī)，工作輥尺寸為 1020/960×3500（mm），支撐輥尺寸為 2000/1860 ×3400 （mm）， 最大允許軋制壓力

60000kN，最大允許軋制力矩2×2800kN·m，最高軋制速度6.4m/s，彎輥力單側(cè)1500kN，HGC 缸總承載力 60000kN。

（3）熱矯直機(jī)：十一輥四重式熱矯直機(jī)，矯直工作輥尺寸為 280×3500（mm），支撐輥尺寸為 280× 480（mm），最大矯直速度1.6m/s，最大矯直壓力15000kN。

（4）雙邊剪：電動(dòng)平刃直切式雙邊剪，最大成品剪切寬度3350mm，被剪切鋼板冷狀態(tài)時(shí)最大強(qiáng)度極限785N/mm2，剪切最大步長(zhǎng)1000mm。

（5）定尺剪：電動(dòng)雙軸雙偏心滾切式定尺剪，剪刃長(zhǎng)度3500mm，最大剪切16000kN（對(duì)應(yīng)板厚 40mm，σb ≤ 1200N/mm2）， 連續(xù)空切 18 ～24 次/min。

（6）冷床：2# 輥盤(pán)式冷床尺寸（長(zhǎng)× 寬）為66000×31700（mm），冷卻鋼板長(zhǎng)度為 6000～31200（mm）。

（7）成品收集臺(tái)架：1# 成品收集臺(tái)架尺寸（長(zhǎng)×寬）17200 ×17000 （mm），2# 成品收集臺(tái)架尺寸（長(zhǎng)×寬）33300×17000（mm）。

3、生產(chǎn)組織管理需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題

3.1、關(guān)于原料生產(chǎn)組織

（1）中厚板產(chǎn)品定制化生產(chǎn)、合同份數(shù)多、批量小的市場(chǎng)需求特點(diǎn)同鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模化、大批量的生產(chǎn)組織模式相矛盾。這必然造成計(jì)劃板坯組板規(guī)格繁多，但目前八鋼二煉鋼連鑄板坯厚度以 220mm 為主，若更換為 250mm 厚度煉鋼連鑄需停車檢修，這對(duì)煉鋼產(chǎn)能影響很大。同時(shí)板坯寬度以 1500mm、1600mm、1700mm 為主，因此組板的調(diào)整手段主要依賴板坯長(zhǎng)度。由于加熱爐爐筋管布置形式和3500mm 精軋機(jī)輥身尺寸，同時(shí)確保板坯在爐內(nèi)滑動(dòng)安全為前提，決定了入爐定尺坯長(zhǎng)度范圍為小料1500 ～1750mm， 中段料 2550 ～3050mm， 大料3250～3350mm。因此板坯入爐長(zhǎng)度存在區(qū)間不連續(xù)尺寸，加大了組板的難度。

（2）八鋼中厚板目前月軋制量在 4.5 萬(wàn) t 以上，

合同數(shù)量約 400 份，其中雙定尺合同份數(shù)約占65%。這就意味著至少會(huì)有 260 個(gè)不同板坯規(guī)格需要垛位堆放，但目前八鋼中厚板定尺坯垛位數(shù)量約220 個(gè)。若煉鋼坯料組織同軋鋼生產(chǎn)計(jì)劃不能合理銜接，勢(shì)必造成板坯庫(kù)庫(kù)存大、垛位不足、生產(chǎn)計(jì)劃編制困難等問(wèn)題。

3.2關(guān)于軋制計(jì)劃與產(chǎn)能、輥型、設(shè)備定修的匹配

（1）八鋼中厚板單座推鋼式加熱爐加熱能力最小 42t/ 小時(shí)（中段料），最大 72t/ 小時(shí)（小料）；3500mm 精軋機(jī)單機(jī)架臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最小為 54t/ 小時(shí)（小料且控溫軋制），最大 98t/ 小時(shí)；精整剪切線的平均剪切能力為 65t/ 小時(shí)，板坯二切線平均切割能力 62.5t/ 小時(shí)（小料），92t/ 小時(shí)（中段料）。在單爐交替出鋼生產(chǎn)模式下加熱能力制約軋機(jī)產(chǎn)量，并且造成燃耗損失。在雙爐小料生產(chǎn)模式下軋機(jī)臺(tái)時(shí)能力小于加熱能力，同樣造成加熱爐保溫待軋，加熱爐利用率降低；同時(shí)剪切線剪切能力同軋機(jī)產(chǎn)能不匹配， 容易造成精整堵軋影響軋制產(chǎn)量。當(dāng)軋制計(jì)劃同板坯二切計(jì)劃料型編排前后順序不合理時(shí)，也會(huì)使二切產(chǎn)能制約軋制產(chǎn)量。因此解決生產(chǎn)計(jì)劃編制同各工序產(chǎn)能匹配最優(yōu)化是關(guān)鍵。

（2）八鋼中厚板 3500mm 精軋機(jī)工作輥采用平輥軋制，工作輥材質(zhì)為高鎳鉻鑄鐵輥，工作輥原始硬度約為 73HSD。工作輥更換初期由于軋輥熱膨脹、軋機(jī)彈跳、彎輥力等因素影響實(shí)際輥縫形狀如“啞鈴型”[1]，橫向同板差表現(xiàn)為中間厚度比兩側(cè)偏薄 0.1～ 0.2mm，此時(shí)適宜生產(chǎn)表面質(zhì)量要求高，厚度薄寬度大的產(chǎn)品。由于工作輥與軋件、支撐輥的接觸摩擦持續(xù)造成工作輥磨損，因此到工作輥使用后期沿工作輥輥身長(zhǎng)度方向形成“拋物線”型磨損，橫向同板差表現(xiàn)為中間厚度比兩側(cè)偏厚 0.12～0.25mm，此時(shí)適宜生產(chǎn)表面質(zhì)量要求一般，厚度適中寬度偏窄的產(chǎn)品。因此為了確保合同兌現(xiàn)率需要解決產(chǎn)品厚度、寬度規(guī)格以及質(zhì)量 +α 要求同輥型匹配問(wèn)題。

（3）八鋼中厚板合同組板設(shè)計(jì)小料同中段料基本上為 1:4 的比例，在推鋼式加熱爐倒換料型時(shí)，為了確保爐內(nèi)板坯運(yùn)行安全必須在兩種料型之間放置長(zhǎng)度為 3600mm 的置換坯。當(dāng)置換坯出爐時(shí)需要人工通過(guò)輥道輸送、行車吊運(yùn)的方式處理，根據(jù)前后料型的不同倒換一次置換坯通常需要1.5～3 小時(shí)，月均需倒換2～3 次。工作輥正常更換周期為3000t， 月均需停車更換工作輥時(shí)間為16～20 小時(shí)。另根據(jù)設(shè)備點(diǎn)檢定修標(biāo)準(zhǔn)，每月需保證中厚板產(chǎn)線 24～36 小時(shí)的計(jì)劃?rùn)z修。以上幾點(diǎn)因素綜合將影響日歷作業(yè)率 9%，因此需要解決軋制計(jì)劃、換輥同設(shè)備定修時(shí)間協(xié)調(diào)優(yōu)化問(wèn)題。

3.3關(guān)于物流管理及合同跟蹤

（1）中厚板探傷場(chǎng)地分為大板探傷、子板探傷兩塊，對(duì)于大板長(zhǎng)度≥21m 或厚度＜16mm 的鋼板必須先經(jīng)過(guò)剪切線定尺后在中間庫(kù)下線再進(jìn)行子板探傷，其他鋼板先在中間庫(kù)下線進(jìn)行大板探傷后再進(jìn)行定尺切割。但受制于探傷場(chǎng)地、探傷速度、倒垛起吊、上下線交庫(kù)等因素，日探傷量初期為 200t。同時(shí)由于不同鋼種的工藝標(biāo)準(zhǔn)，存在大板下線堆緩冷24～38 小時(shí)的要求。因此必須考慮滿足合同交期、月度探傷總量、探傷周期、緩冷時(shí)間、中間庫(kù)垛位條件的軋制計(jì)劃編制。

（2）中厚板生產(chǎn)組織的核心為滿足用戶合同要求，其中包括交貨總量、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品交期三方面內(nèi)容。合同組織生產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)工序均會(huì)出現(xiàn)影響合同兌現(xiàn)的問(wèn)題，管理者需要及時(shí)了解匯總生產(chǎn)工序的庫(kù)存、計(jì)劃、質(zhì)量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)，便于及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃安排，但是八鋼中厚板一期工程數(shù)據(jù)記錄方式主要靠人工輸入，因數(shù)據(jù)分散、輸入數(shù)據(jù)量大，易受人為因素影響，影響了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

4生產(chǎn)組織優(yōu)化對(duì)策

4.1優(yōu)化組板規(guī)程及坯料組織流程

（1）坯料組板優(yōu)化設(shè)計(jì)首先根據(jù)成品規(guī)格與工藝條件選擇軋制方式，滿足壓縮比、展寬比兩個(gè)條件，考慮板坯燒損、板坯切損、鋼板厚度偏差、大板取樣、大板寬度放尺、大板頭尾放尺、大板倍尺數(shù)、板坯厚度偏差、板坯寬度偏差等因素計(jì)算坯料重量及長(zhǎng)度，最后根據(jù)加熱爐坯料長(zhǎng)度范圍限制條件、軋機(jī)輥身限制條件、冷床允許最長(zhǎng)大板長(zhǎng)度條件選擇合適的組板方案。根據(jù)合同規(guī)格成批優(yōu)化連鑄坯規(guī)格，將同鋼種、不同規(guī)格的合同合并在一起，以一種坯料規(guī)格（同厚同寬不同長(zhǎng)）組織煉鋼生產(chǎn)。同時(shí)采用單定尺合同坯料重量最大化原則、雙定尺板套組單定尺板成材率最高原則進(jìn)行最優(yōu)化組板設(shè)計(jì)，為發(fā)揮產(chǎn)能盡可能保證大小料型比例大于 3:1。

（2）坯料組織考慮合同制造周期、坯料庫(kù)存量、軋制工藝路線等因素，以計(jì)劃均衡、物流通暢、產(chǎn)能穩(wěn)定、庫(kù)存結(jié)構(gòu)合理為原則同煉鋼、軋鋼生產(chǎn)計(jì)劃緊密銜接。品種鋼與普碳鋼的冶煉計(jì)劃按照周均勻分配，軋制計(jì)劃同步安排，降低板坯滯留中厚板板坯庫(kù)時(shí)間。同銷售部門(mén)密切溝通，積極消化合同余坯，保證垛位充足。預(yù)留場(chǎng)地作為平衡煉鋼庫(kù)存同軋線產(chǎn)能的緩沖，同時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況下的生產(chǎn)組織。

4.2生產(chǎn)計(jì)劃編制優(yōu)化

（1）以加熱爐、軋機(jī)、精整剪切線產(chǎn)能匹配為前提，優(yōu)化軋制計(jì)劃編制，雙爐交替料型搭配，控軋鋼種同普通鋼種穿插編排，合理編排氧割板同剪切板比例，做到充分發(fā)揮雙爐加熱爐產(chǎn)能的情況下，軋機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定，精整線不堵板。目前單機(jī)架軋制情況下兩座加熱爐大小料型配置上杜絕出現(xiàn)雙爐小料， 小料安排單一爐座、集中軋制。雙爐交叉出鋼比例及輪次根據(jù)鋼種小時(shí)出鋼塊數(shù)調(diào)整，充分發(fā)揮加熱爐產(chǎn)能。通常情況下中段料：小料 =1:2（中段料 2 塊～小料 4 塊），相同料型出鋼比例 =1:1（中段料每爐 2 塊交叉出鋼），同時(shí)執(zhí)行鋼種的小時(shí)工藝出鋼塊數(shù)規(guī)定?？梢愿鶕?jù)不同鋼種工藝規(guī)定中的小時(shí)最大出鋼塊數(shù)合理搭配爐座出鋼比例及輪次。盡量不安排雙爐同時(shí)生產(chǎn)控軋鋼種，將普碳鋼同控軋鋼種穿插軋制，同時(shí)發(fā)揮普碳鋼產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定軋機(jī)產(chǎn)量。每個(gè)班的軋制計(jì)劃根據(jù)剪切線鋼板規(guī)格（主要考慮厚度≤12mm，長(zhǎng)度三倍尺）以及是否存在尾板的情況，安排總量25%的氧割鋼板或需要下線緩冷 36 小時(shí)及探傷鋼板穿插其中進(jìn)行生產(chǎn)，避免發(fā)生剪切線堵停軋機(jī)事故。同時(shí)也要避免發(fā)生集中生產(chǎn)氧割板、緩冷鋼板、探傷鋼板從而剪切線停剪的產(chǎn)能浪費(fèi)；另一方面利用生產(chǎn)下氧割線鋼板的間隙時(shí)間安排緩冷后、探傷后的鋼板重新吊上剪切線剪切。尤其注意計(jì)劃的品種、規(guī)格的均衡性，平衡人工氧割產(chǎn)能、探傷、緩冷周期，降低中間庫(kù)庫(kù)存物流壓力。

（2）工作輥輥型同軋制計(jì)劃合理匹配直接影響鋼板質(zhì)量、合同兌現(xiàn)率以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的完成。根據(jù)工作輥輥徑大小及表面硬度高低將工作輥區(qū)分為不同等級(jí)，并制定相應(yīng)等級(jí)軋輥的軋制過(guò)鋼量，輥徑大、硬度高相應(yīng)允許過(guò)鋼量高。對(duì)于每一個(gè)軋輥的軋制周期采用先安排燙輥材十塊左右，然后原則上安排先寬后窄，從薄到厚，先表面質(zhì)量要求高的到要求一般的合同。燙輥材板坯的鋼種通常選用普碳鋼系列，軋制成品寬度要覆蓋后續(xù)計(jì)劃的最寬規(guī)格，軋制成品厚度≥14mm。燙輥后考慮軋制成品鋼種強(qiáng)度、厚度、寬度的平穩(wěn)過(guò)渡。根據(jù)工作輥軋制過(guò)鋼量將軋制周期分為 4～5 個(gè)階段，分別制定詳細(xì)的軋制成品厚度、寬度規(guī)格的計(jì)劃編制起止階段，從而確保軋制計(jì)劃執(zhí)行的準(zhǔn)確性和一次軋成率。當(dāng)更換支撐輥時(shí)考慮初期軋制成品的最小厚度，同時(shí)盡量避免工作輥同支撐輥同時(shí)更換。

（3）根據(jù)坯料料型置換的計(jì)劃，同時(shí)安排產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)備檢修，同時(shí)通過(guò)調(diào)整軋制計(jì)劃盡量將工作輥更換時(shí)間安排在日班進(jìn)行，設(shè)備人員充分利用換輥時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢和維護(hù)[2]。通過(guò)計(jì)劃安排氧割 下線鋼板為精整線設(shè)備定修提供充足時(shí)間，同時(shí)有計(jì)劃的調(diào)整板坯、鋼板的物流走向?yàn)樾熊囋O(shè)備提供點(diǎn)檢定修時(shí)間。

4.3暢通物流，建立信息平臺(tái)

（1）暢通的中厚板物流管理是兌現(xiàn)合同總量、質(zhì)量、交貨期三大因素的關(guān)鍵過(guò)程，形成暢通的物流管理目標(biāo)為中間庫(kù)日庫(kù)存量低，鋼板處置周期短。因此將每月合同需探傷、緩冷、氧割的鋼板生產(chǎn)計(jì)劃均勻分布到每周、每天，嚴(yán)格執(zhí)行每個(gè)工序的生產(chǎn)計(jì)劃， 提高工序過(guò)程質(zhì)量水平，減少鋼板封鎖量，同時(shí)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化鋼板處置流程，從而達(dá)成低庫(kù)存、短周期的效果。

（2）為了提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的工序過(guò)程數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)指令響應(yīng)速度，滿足全面細(xì)致的合同跟蹤需求， 八鋼通過(guò)自主集成開(kāi)發(fā)了中厚板制造管理系統(tǒng)，為生產(chǎn)決策提供全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。通過(guò)該系統(tǒng)中厚板管理及操作人員能夠掌握合同信息、坯料信息、板坯庫(kù)信息、軋制計(jì)劃信息、中間庫(kù)信息、鋼板質(zhì)量信息、鋼板生產(chǎn)實(shí)績(jī)信息以及出庫(kù)信息，中厚板各工序通過(guò)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞及共享形成一個(gè)有機(jī)整體。

5、結(jié)束語(yǔ)

（1）通過(guò)優(yōu)化組板及坯料組織流程，將中厚板組板成材率由 85%提高到 88%～90%，大料比例由 50%提升到 80%，提高了中厚板產(chǎn)能。同時(shí)有效利用板坯庫(kù)垛位，板坯庫(kù)月周轉(zhuǎn)板坯噸位從 40000t 提高到 57000t，解決了板坯庫(kù)庫(kù)容對(duì)生產(chǎn)組織的制約因素。

（2）通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃編制，精細(xì)化生產(chǎn)組織管理使中厚板產(chǎn)能水平從月產(chǎn) 3 萬(wàn)噸穩(wěn)步提升到4.2萬(wàn)噸，產(chǎn)線日歷作業(yè)率由 75%提升到 82.7%，現(xiàn)貨率控制在 5%以內(nèi)，成材率由 84%提升到 87.5%，穩(wěn)步提升產(chǎn)線各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)水平。

（3）通過(guò)暢通物流，細(xì)化合同跟蹤，建立信息平臺(tái)提供準(zhǔn)確決策信息，中厚板合同兌現(xiàn)率由 90% 提升到 95%，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、準(zhǔn)確可靠、管理流程明晰、快速響應(yīng)的管理功能，提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率 。為拓展產(chǎn)品品種、提升產(chǎn)能，八鋼中厚板產(chǎn)線二期工程將新增 3 號(hào)步進(jìn)式加熱爐、4200mm 四輥可逆粗軋機(jī)、ACC 快速冷卻裝置、1 號(hào)輥盤(pán)式冷床、滾切式雙邊剪、輥底式熱處理爐、離線冷矯直機(jī)等設(shè)備。交貨狀態(tài)增加 TMCP 和熱處理產(chǎn)品，產(chǎn)量將達(dá)到120 萬(wàn) t/ 年。八鋼中厚板的生產(chǎn)組織將更加通暢。