鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐

鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐首鋼水鋼鋼軋事業(yè)部首鋼水城鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司（以下簡稱：水鋼）始建于1966年，地處享有“江南煤都”和“中國涼都”之稱的貴州省六盤水市，經(jīng)過四十多年的建設(shè)和發(fā)展，現(xiàn)已成為集采礦、冶金、煤焦化、機(jī)械加工、建筑安裝、汽車運(yùn)輸、水泥、進(jìn)出口貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)為一體，擁有資產(chǎn)總額105億元、在崗職工2.02萬人，具備年產(chǎn)280萬噸生鐵、300萬噸鋼、300萬噸鋼材綜合生產(chǎn)能力的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，2008年排名“中國企業(yè)500強(qiáng)”424位，“中國制造業(yè)500強(qiáng)”244位。鋼軋事業(yè)部作為水鋼主體生產(chǎn)單位，主要設(shè)備有:100t轉(zhuǎn)爐3座，小方坯連鑄機(jī)3套，普通線材、半連續(xù)式高速線材及高速線材各1套，小型材軋機(jī)2套。主要產(chǎn)品有:螺紋鋼、棒材、高速線材、普通線材產(chǎn)品等20余種，嚴(yán)格按照ISO9000標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，并不斷采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備開發(fā)新產(chǎn)品，以滿足區(qū)域市場需求和顧客需要。其中:螺紋鋼榮獲國家免檢產(chǎn)品質(zhì)量證書，高速線材榮獲全國冶金產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量金杯獎(jiǎng)?！笆濉逼陂g，水鋼依托科技進(jìn)步與技術(shù)創(chuàng)新，借助地方礦產(chǎn)資源稟賦和首鋼總公司長材技術(shù)優(yōu)勢，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推進(jìn)深加工，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，做活做好非鋼產(chǎn)業(yè)，更好更快建成技術(shù)先進(jìn)、品種合理、節(jié)能高效、生態(tài)環(huán)保、效益良好、競爭力強(qiáng)、穩(wěn)定和諧的中國西部長材精品基地。一、鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐背景（一）企業(yè)發(fā)展的需要水鋼對組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行扁平化調(diào)整，是企業(yè)發(fā)展到一定階段的必然需要，同時(shí)也為鋼軋事業(yè)部進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，提升流水式生產(chǎn)線的柔性創(chuàng)造了條件。煉鋼、軋鋼都是典型的流水式生產(chǎn)，生產(chǎn)效率雖高，但流水式生產(chǎn)的特性決定了其剛性極強(qiáng)，當(dāng)某工序發(fā)性故障，或根據(jù)訂單組織多類型產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，如仍按常規(guī)方式組織生產(chǎn)，流水式生產(chǎn)的剛性會(huì)造成生產(chǎn)效率下降，甚至?xí)?dǎo)致整體生產(chǎn)線停產(chǎn)，因此開展鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐有利于提高生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性，有利于整個(gè)鋼軋生產(chǎn)體系的協(xié)同一體化運(yùn)行，對進(jìn)一步增強(qiáng)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率，降低過程廢品有極大作用。（二）市場競爭的需要當(dāng)前鋼鐵行業(yè)供大于求的矛盾仍然存在，鋼產(chǎn)品階格處于低位徘徊，原料價(jià)格不斷上漲，鋼鐵企業(yè)在薄利中前行，稍不慎就會(huì)造成虧損，鋼鐵企業(yè)負(fù)重前行，市場競爭激烈。如何進(jìn)一步提高資源利用效率，降低生產(chǎn)成本，是鋼企能否生存的關(guān)鍵。因此開展鋼軋一體化管理械的優(yōu)化與實(shí)踐，進(jìn)行生產(chǎn)流程優(yōu)化、工藝優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)工藝流程，縮短生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)鑄坯熱送直軋，從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，來提高產(chǎn)品市場競爭力，確保企業(yè)生存。（三）企業(yè)適應(yīng)提質(zhì)發(fā)展的需要國家為化解鋼鐵產(chǎn)能過剩危機(jī)，推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，倡導(dǎo)節(jié)能、降耗、減排的發(fā)展模式與理念，并要求企業(yè)向提質(zhì)降耗要效益，通過提高經(jīng)營管理運(yùn)行質(zhì)量、提高產(chǎn)業(yè)線運(yùn)行質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)效益，為推動(dòng)企業(yè)向該方面發(fā)展，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布鋼種新國標(biāo)，其成份、工藝控制更加嚴(yán)格，客觀上要求鋼鐵企業(yè)必須在原有管理與技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高運(yùn)行質(zhì)量，因此開展鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐，是企業(yè)提質(zhì)發(fā)展、適應(yīng)形勢變化的迫切需要。二、鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐內(nèi)涵及主要做法鋼軋一體化生產(chǎn)管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐的內(nèi)涵是：水鋼為提高效率，減少企業(yè)冗余人員，減少管理層次，對原有的生產(chǎn)單位進(jìn)行整合，成立事業(yè)部制主體生產(chǎn)中心，煉鋼與軋鋼區(qū)合并為鋼軋事業(yè)部，為鋼軋一體化生產(chǎn)創(chuàng)造條件，可以實(shí)現(xiàn)全流程精準(zhǔn)控制，根據(jù)品種、工藝要求有針對性的對入爐原料、轉(zhuǎn)爐冶煉過程、脫氧合金化、鑄機(jī)定尺定重以及軋制工藝進(jìn)行精細(xì)控制，做到精準(zhǔn)生產(chǎn)、精細(xì)控制目標(biāo)；鋼軋一體化生產(chǎn)，使得整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)性提高，進(jìn)而提高流水式生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性，通過內(nèi)部生產(chǎn)管理與生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)，在各關(guān)鍵工序節(jié)點(diǎn)抓好進(jìn)度控制與管理，確保流水線中某工序失常后，整個(gè)流水生產(chǎn)系統(tǒng)仍能穩(wěn)定有序運(yùn)行。具體做法是：（一）優(yōu)化管理提高生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性流水式生產(chǎn)體系的剛性較強(qiáng)，當(dāng)流水線中某工序發(fā)生故障或波動(dòng)，或者生產(chǎn)小批量多類鋼種時(shí)，剛性流水線會(huì)受到極大影響，造成波動(dòng)甚至是停產(chǎn)，因此通過優(yōu)化生產(chǎn)過程組織與管理，提高流水性柔性十分必要。在此可以選擇控制關(guān)鍵生產(chǎn)工序節(jié)點(diǎn)，在這些節(jié)點(diǎn)處通過設(shè)備改造、生產(chǎn)組織優(yōu)化，達(dá)到提高整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性目標(biāo)。通過分析，鋼軋系統(tǒng)整個(gè)生產(chǎn)體系有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)工序處于流水線斷點(diǎn)處，即轉(zhuǎn)爐向鑄機(jī)供應(yīng)鋼水時(shí)，是通過天車吊運(yùn)實(shí)現(xiàn)，而鑄機(jī)向軋機(jī)提供鑄坯時(shí)，是通過輥道及汔車實(shí)現(xiàn)，因此這兩個(gè)工序節(jié)點(diǎn)是提高流水線柔性的關(guān)鍵。1.轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)組織優(yōu)化轉(zhuǎn)爐冶煉是以爐為周期，鋼軋事業(yè)部100噸轉(zhuǎn)爐每爐鋼的冶煉周期約33分鐘，3座轉(zhuǎn)爐與3臺(tái)小方坯連鑄機(jī)，行成一一對應(yīng)的關(guān)系，如何組織生產(chǎn)與流水性的柔性有較大關(guān)聯(lián)。(1)并列生產(chǎn)組織如圖1所示，在此甘特圖中，3座轉(zhuǎn)爐并列同時(shí)生產(chǎn)，在3座轉(zhuǎn)爐各冶煉完1爐鋼后，3臺(tái)鑄機(jī)也同時(shí)獲得鋼水進(jìn)行生產(chǎn)，該生產(chǎn)組織方式生產(chǎn)緊湊，3座轉(zhuǎn)爐都可以任意向3臺(tái)鑄機(jī)供應(yīng)鋼水，在生產(chǎn)條件十分穩(wěn)定、冶煉操作工藝十分穩(wěn)定的情況下，該生產(chǎn)組織方式是比較好的選擇，可最大效率發(fā)揮流程生產(chǎn)的優(yōu)勢。1#轉(zhuǎn)爐冶煉周期1#轉(zhuǎn)爐冶煉周期2#轉(zhuǎn)爐冶煉周期3#轉(zhuǎn)爐冶煉周期1#鑄機(jī)生產(chǎn)周期2#鑄機(jī)生產(chǎn)周期3#鑄機(jī)生產(chǎn)周期圖1轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)并列生產(chǎn)組織方式圖1轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)并列生產(chǎn)組織方式但目前國內(nèi)鋼廠生產(chǎn)操作基本還處在經(jīng)驗(yàn)操作階段，少量比較先進(jìn)的鋼廠已經(jīng)采用部份輔助冶煉技術(shù)，但經(jīng)驗(yàn)判斷仍不可少，加上冶煉使用的原料波動(dòng)、鐵水成份波動(dòng)等影響，造成轉(zhuǎn)爐冶煉不能完全受控，而鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)長期處于高溫狀態(tài)工作，設(shè)備不可避免會(huì)出現(xiàn)故障，某工序發(fā)生波動(dòng)或故障后，會(huì)造成該條流水線發(fā)生停頓或停產(chǎn)，在不可控因素較多情況下，并列型生產(chǎn)組織方式的剛線仍較強(qiáng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，還發(fā)現(xiàn)并列組織存在儲(chǔ)多缺點(diǎn)，三條線同時(shí)生產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐兌加鐵水廢鋼，轉(zhuǎn)爐出鋼向鑄機(jī)供應(yīng)鋼水時(shí)，行車作業(yè)率極高，容易造成等停情況，影響生產(chǎn)穩(wěn)定，因此生產(chǎn)組織時(shí)要嚴(yán)禁出現(xiàn)3爐座同步生產(chǎn)情況。(2)錯(cuò)位式生產(chǎn)組織1#轉(zhuǎn)爐冶煉周期1#轉(zhuǎn)爐冶煉周期2#轉(zhuǎn)爐冶煉周期3#轉(zhuǎn)爐冶煉周期1#鑄機(jī)生產(chǎn)周期2#鑄機(jī)生產(chǎn)周期3#鑄機(jī)生產(chǎn)周期圖2轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)借位生產(chǎn)組織方式圖2轉(zhuǎn)爐、鑄機(jī)借位生產(chǎn)組織方式由于三條生產(chǎn)線并列生產(chǎn)存在諸多問題與缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)組織中考慮錯(cuò)位式生產(chǎn)組織方式（見圖2），但每條生產(chǎn)線錯(cuò)位多少時(shí)間最優(yōu)，又需要結(jié)合本企業(yè)工藝條件與生產(chǎn)條件來確定。水鋼轉(zhuǎn)爐冶煉周期為33分鐘，轉(zhuǎn)爐用生鐵墊大面2～4分鐘，耐火材料墊大面時(shí)間約30分鐘，綜合以上參數(shù)，經(jīng)過長期生產(chǎn)組織優(yōu)化，決定每座轉(zhuǎn)爐錯(cuò)位為7至15分鐘，因此3座轉(zhuǎn)爐間隔時(shí)間達(dá)到14至30分鐘，當(dāng)某座轉(zhuǎn)爐或鑄機(jī)發(fā)生小故障時(shí)，只要處理時(shí)間約在30分鐘，就可以利用錯(cuò)位相鄰的轉(zhuǎn)爐或鑄機(jī)對接，保障三條生產(chǎn)線持續(xù)運(yùn)行，提高了流水生產(chǎn)線的柔性。同時(shí)由于職工操作技能差異，生產(chǎn)中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)爐錯(cuò)位時(shí)間逐漸縮小，直到同步情況發(fā)生，這時(shí)生產(chǎn)組織人員可以按排爐況不好的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行護(hù)爐作業(yè)，一方面保障錯(cuò)位間隔時(shí)間，另一方面也確保轉(zhuǎn)爐安全生產(chǎn)。2.鑄機(jī)進(jìn)行冷床改造以提高流水線柔性鋼軋事業(yè)部流水生產(chǎn)線的另一個(gè)關(guān)鍵工序節(jié)點(diǎn)在鑄機(jī)向軋機(jī)供應(yīng)鑄坯環(huán)節(jié)，鑄機(jī)澆注的鋼坯按鋼種不同長度分別為10.8米、11.8米、12米，而軋鋼高線主要采用10.8米鑄坯，其它軋線可以采用11.8米、12米長坯，當(dāng)初按專業(yè)化設(shè)計(jì)，由2#連鑄機(jī)專門向高線供應(yīng)鑄坯，因此2#連鑄機(jī)可生產(chǎn)所有長度的鑄坯，而其它兩臺(tái)鑄機(jī)只能生產(chǎn)11.8米、12米鑄坯。固定由一臺(tái)鑄機(jī)向一條軋線供應(yīng)鑄坯，發(fā)生故障時(shí)，易造成生產(chǎn)停頓或停產(chǎn)，因此對其它二臺(tái)鑄機(jī)冷床進(jìn)行改造，使之可以生產(chǎn)10.8米鑄坯，這樣，可以由任一臺(tái)鑄機(jī)向其它軋機(jī)供應(yīng)鑄坯，避免一臺(tái)鑄機(jī)出現(xiàn)小故障后，另一條軋線無料生產(chǎn)的局面，使鋼軋事業(yè)部流水生產(chǎn)線的柔性得到進(jìn)一步提高。3.降級鑄坯生產(chǎn)組織優(yōu)化在轉(zhuǎn)爐冶煉與鑄機(jī)澆注中，不可控因素較多，常有異常情況發(fā)生，如成分出格、鑄坯外觀質(zhì)量異常等，這些鑄坯不能直送到下道軋制工序，只能落地待處理，通過再取樣、重新檢驗(yàn)外觀質(zhì)量，有部份鑄坯再判為合格或降級為其它鋼種，這些鑄坯量小且有異常，必須重新設(shè)計(jì)工藝路、采取特殊工藝進(jìn)行軋制，鋼軋事業(yè)部通常會(huì)在鐵水量不足，或外部訂單不足的情況下，集中在一條軋線上進(jìn)行軋制生產(chǎn)，一方面使生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，另一方面提高資源利用效率。（二）優(yōu)化生產(chǎn)組織路線，提高生產(chǎn)效率，降低成本鋼軋事業(yè)部生產(chǎn)的鋼種種類多，不同軋制規(guī)格的鋼種要求采用不同的軋制工藝，因此必須對生產(chǎn)路線進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障最優(yōu)生產(chǎn)效率，同時(shí)確保熱送便捷、快速。鋼軋事業(yè)部主要生產(chǎn)三級以上螺紋鋼，系列品種鋼以及少量訂單HPB235,HPB300等鋼種，根據(jù)過去訂單計(jì)算，其中三級以上螺紋鋼占總產(chǎn)量80%以上，其它占20%左右。以2019年為基準(zhǔn)，鋼軋事業(yè)部年產(chǎn)鋼376.27萬噸，其中三級以上螺紋鋼309.18萬噸，其它67.09萬噸，占比分別是82.7%與17.3%，與預(yù)計(jì)相符合。由于連鑄2#機(jī)經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)，適合品種鋼及其它低碳鋼、低合金鋼生產(chǎn)，因此品種鋼及其它特殊鋼種由2#機(jī)專業(yè)化生產(chǎn)，當(dāng)特殊鋼種不能滿足2#機(jī)產(chǎn)能時(shí)，還可生產(chǎn)普通鋼，3座轉(zhuǎn)爐可生產(chǎn)所有鋼種，軋機(jī)則是高線適合生產(chǎn)品種鋼及其它低碳鋼、低合金鋼，據(jù)此設(shè)計(jì)品種工藝路線（見圖3）。1#爐1#爐3#爐1#鑄機(jī)2#鑄機(jī)3#鑄機(jī)一棒二棒高線三棒2#爐HRB400HBB500HRB600Φ16以上HRB400HBB500HRB600Φ18以上HRB400HBB500HRB600Φ12以上HPB300∮6以上HRB400Φ6以上品種鋼普鋼特殊鋼特殊鋼圖3品種工藝路線圖圖3品種工藝路線圖經(jīng)過品種工藝路線設(shè)計(jì)后，各鋼種生產(chǎn)流程有序，避免混亂產(chǎn)生，使每一條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)流水大規(guī)模批量生產(chǎn)目標(biāo)，有利于充分發(fā)揮流水線生產(chǎn)效率，同時(shí)由于一棒建廠較早，無連鑄連軋直送輥，因此可熱送的鑄坯重點(diǎn)保二棒、三棒、高線需求，落地坯、不能直送的鑄坯及部分熱送坯通過汽車輸送一棒，保障鑄坯熱送率最優(yōu)，進(jìn)一步降低加熱鑄坯造成的能源消耗，目前鋼軋事業(yè)部通過流程優(yōu)化后，熱送熱軋率達(dá)到62%，極大減少能源消耗。（三）工藝、管理優(yōu)化提高鋼軋一體化生產(chǎn)的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性流水式生產(chǎn)線的基本要求是各工序生產(chǎn)能力穩(wěn)定平衡，上道工序能準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)量、合格為下道工序輸送半成品。而針對鋼鐵行業(yè)危機(jī)，國家倡導(dǎo)提質(zhì)增效，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)也發(fā)布鋼種新國標(biāo)，對鋼產(chǎn)品成份、工藝控制更加嚴(yán)格，以促進(jìn)鋼企積極開展提質(zhì)活動(dòng)。針對這些情況，內(nèi)部進(jìn)行工藝優(yōu)化改，以滿足新國標(biāo)要求，并進(jìn)一步穩(wěn)定各工序生產(chǎn)能力。1.提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)管理的精確控制在整個(gè)鋼軋生產(chǎn)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)爐作業(yè)管理是最復(fù)雜、也是變數(shù)最多的工序環(huán)節(jié)。首先轉(zhuǎn)爐要使用鐵水、各類廢鋼原料，并用天車吊運(yùn)兌入轉(zhuǎn)爐；其次轉(zhuǎn)爐冶煉過程中除有部份設(shè)備輔助操作工進(jìn)行判斷外，大部份過程還必須依靠操作工經(jīng)驗(yàn)判斷，造成變數(shù)增多；三是轉(zhuǎn)爐長期處于高溫、高氧化性作業(yè)環(huán)境，耐火材料侵蝕較嚴(yán)重，設(shè)備易出故障，必須及時(shí)進(jìn)行爐況維護(hù)及設(shè)備維檢。因此控制好轉(zhuǎn)爐工序穩(wěn)定是確保整個(gè)鋼軋生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。(1)優(yōu)化管理保障裝入量穩(wěn)定裝入量穩(wěn)定指鐵水入爐量穩(wěn)定與廢鋼入爐原料種類、數(shù)量穩(wěn)定，裝入量穩(wěn)定不但能保障轉(zhuǎn)爐冶煉工藝穩(wěn)定，也是后續(xù)工序生產(chǎn)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。為確保鐵水裝入穩(wěn)定，在管理上對入爐鐵水實(shí)行預(yù)約二級管理，煉鋼工序根據(jù)熱平衡搭配需求鐵水量，向煉鐵工序預(yù)約下一趟鐵水量，并根據(jù)鐵水成分、溫度、重量，判斷該罐鐵水是否可實(shí)行“一罐到底”直接入爐，不能直接入爐的則進(jìn)行增補(bǔ)或減少鐵水；鐵水罐入廠后，行車電子稱稱量該罐鐵水重罐量、鐵水入爐后空罐重量，計(jì)算實(shí)際入爐鐵水量及并測量鐵水實(shí)際溫度報(bào)爐前，為轉(zhuǎn)爐操作提供支持。在入爐廢鋼穩(wěn)定上，實(shí)行部分外包加內(nèi)部自行組織方式。由于場地限制，全部由鋼軋事業(yè)部自行裝廢鋼工作量大，行車作業(yè)過頻繁，造成裝載廢鋼種類、數(shù)量搭配常常不穩(wěn)定。為改變被動(dòng)局面，把白班入爐廢鋼配送外包冷料廠，一方面白班使于驗(yàn)收，同時(shí)內(nèi)部場地積累廢鋼，中夜班由鋼軋事業(yè)部自行裝斗，并對廢鋼斗裝入方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，針對廢鋼種類多、配量不同，利用鏟車協(xié)助裝斗，并對鏟斗進(jìn)行定容積改造，確保廢鋼、含鐵資源等搭配數(shù)量、種類穩(wěn)定。(2)優(yōu)化原料入爐管理為保障轉(zhuǎn)爐冶煉周期穩(wěn)定，對天車吊運(yùn)鐵水、廢鋼入爐全部流程進(jìn)行動(dòng)作分析與優(yōu)化，使原料入爐時(shí)間既快又穩(wěn)定（見表1）。通過作業(yè)動(dòng)作分析，得知吊運(yùn)時(shí)間有差異，原因是吊運(yùn)到不同爐座距離有差別造成，而鐵水兌入轉(zhuǎn)爐時(shí)間有差異，主要是轉(zhuǎn)爐傾名稱優(yōu)化前優(yōu)化后鐵水吊運(yùn)時(shí)間2′～2′30″0鐵水兌入轉(zhuǎn)爐時(shí)間2′～3′30″1′30～2′廢鋼吊運(yùn)時(shí)間1′～1′20″0廢鋼入爐時(shí)間30″30″轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度未定52°±2轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)時(shí)間1′30″1′角不同，行車與轉(zhuǎn)爐配合進(jìn)鐵水造成。針對這些問題設(shè)計(jì)解決方案，一是在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，混鐵爐工段、廢鋼工段為出鋼爐座準(zhǔn)備鐵水，廢鋼，并提前用行車吊到該項(xiàng)爐座旁等待入爐，使鐵水、廢鋼吊運(yùn)時(shí)間為零；二是通過試驗(yàn)，找出轉(zhuǎn)爐傾角在何位置可保障進(jìn)鐵水時(shí)表1優(yōu)化前后物料運(yùn)送、入爐時(shí)間對比表1優(yōu)化前后物料運(yùn)送、入爐時(shí)間對比間最佳，進(jìn)一步縮短進(jìn)鐵時(shí)間；三是對轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)整，但為保障安全，只縮短30秒。通過對作業(yè)進(jìn)行動(dòng)作分析，設(shè)計(jì)作業(yè)最優(yōu)參數(shù)，減少了鐵水、廢鋼吊運(yùn)時(shí)間，優(yōu)化了鐵水兌入時(shí)間，使作業(yè)時(shí)間達(dá)到最短、最穩(wěn)定、最安全，為冶煉周期的縮短與穩(wěn)定提供了保障。(3)優(yōu)化脫氧合金化，穩(wěn)定鋼水成分創(chuàng)新思維，開拓降低脫氧劑消耗新途徑，在保證脫氧能力不變的前提下，選用價(jià)格更為低廉的新型脫氧合金劑替代硅鋁鈣鋇，并針對不同鋼種、不同終點(diǎn)條件，制定相應(yīng)的脫氧制度，在保證鋼種質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，根據(jù)終點(diǎn)碳含量作為脫氧劑加入的依據(jù)，制定脫氧劑加入方案；同時(shí)合金成份向中下限控制，由于裝入量穩(wěn)定，出鋼量也更穩(wěn)定，確保了我廠產(chǎn)品成份中下限合格率硅達(dá)到90%、錳達(dá)到85%，一方面降低合金成本，另一方面成份穩(wěn)定也使得鋼坯成份穩(wěn)定，為軋制產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定創(chuàng)造條件。（4）優(yōu)化護(hù)爐工藝保障冶煉周期穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐長期處于高溫、高氧化性環(huán)境工作，耐火材料侵蝕較嚴(yán)重，因此開發(fā)新型護(hù)爐工藝十分迫切。經(jīng)過長期試驗(yàn)研究，開發(fā)出綜合護(hù)爐工藝，利用不同的生產(chǎn)間隙，綜合采取濺渣護(hù)爐、生鐵墊大面、爐渣墊大面等工藝技術(shù)，一方面穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐爐型，使轉(zhuǎn)爐冶煉工藝穩(wěn)定，另一方面又可保障轉(zhuǎn)爐冶煉周期穩(wěn)定，使整個(gè)工藝流程穩(wěn)定受控。濺渣護(hù)爐是在每爐鋼冶煉完后，把爐內(nèi)剩余爐渣利用氮?dú)獯禐R在爐壁上，利用掛在爐壁上的爐渣保持耐火材料，濺渣時(shí)間控制在3分鐘以內(nèi)，除新轉(zhuǎn)爐200爐內(nèi)，每爐鋼都進(jìn)行濺渣護(hù)爐。生鐵墊大面工藝主要針對轉(zhuǎn)爐前大面頻繁倒?fàn)t倒渣測溫、進(jìn)廢鋼、進(jìn)鐵水等對爐襯侵蝕、沖擊較嚴(yán)重而開發(fā)出來的新工藝。墊大面原料是成分合格的生鐵塊或中軋切頭，使用量是2-3噸/次。墊之前觀察爐況，確認(rèn)侵蝕嚴(yán)重的部位，根據(jù)需要墊的位置確定進(jìn)生鐵角度：62～64°墊前墻夾角，65～66°墊前墻沖擊點(diǎn)，68～70°墊前墻爐帽部位。進(jìn)完生鐵塊（切頭）后向下?lián)u爐保證爐渣覆蓋生鐵塊（切頭），確認(rèn)覆蓋到位后轉(zhuǎn)爐靜置10～20秒，然后搖正轉(zhuǎn)爐下槍濺渣，直至濺干為止。濺渣結(jié)束后搖爐檢查爐內(nèi)無液態(tài)殘?jiān)娇砂才胚M(jìn)廢鋼，完成生鐵墊大面作業(yè)，除去正常的濺渣護(hù)爐及倒渣時(shí)間，該作業(yè)只用時(shí)2-4分鐘，使用壽命達(dá)5-10爐。爐渣墊大面也是針對爐襯前大面較其他部位侵蝕嚴(yán)重而開發(fā)出的新工藝，大面較好、倒渣角度在82°-84°時(shí)使用轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)渣代替耐火材料墊大面。確定使用爐渣墊補(bǔ)時(shí)，該爐鋼終點(diǎn)壓槍時(shí)間確?！?0秒，出鋼化驗(yàn)碳≥0.05%，以進(jìn)一步降低渣中TFe含量；出鋼時(shí)向爐內(nèi)加入30包（150kg）手投料，以增加渣中MgO含量；出完鋼后向前搖爐確認(rèn)爐渣量，若渣量過大，倒掉多余部分爐渣再濺渣，停爐時(shí)間1.5小時(shí)左右時(shí)留一半渣，大于2小時(shí)全留渣；濺渣時(shí)槍位控制在最低點(diǎn)至800mm來回動(dòng)槍，濺渣20至30秒起渣后提槍搖爐，將爐渣鋪至所需墊補(bǔ)位置，并保持轉(zhuǎn)爐靜止；轉(zhuǎn)爐靜止過程，用噴槍噴水進(jìn)行均勻冷卻，直至渣面發(fā)黑停止噴水，使用壽命大于10爐。2.優(yōu)化鑄機(jī)生產(chǎn)管理，穩(wěn)定鑄坯質(zhì)量鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯是下道軋鋼工序的原料，鑄坯的內(nèi)在質(zhì)量與外部質(zhì)量對軋鋼工序的穩(wěn)定有決定性作用。為穩(wěn)定鑄坯質(zhì)量，鋼軋事業(yè)部采取多種措施，保障鑄坯內(nèi)、外部質(zhì)量。（1）開展全保護(hù)澆注穩(wěn)定鑄坯質(zhì)量鑄機(jī)把鋼水澆注為鑄坯過程中，鋼水與空氣中的氧易氧化生成各類氧化物雜質(zhì)，影響鑄坯質(zhì)量，鋼軋事業(yè)部開發(fā)了中包加蓋技術(shù)，并結(jié)合大包保護(hù)澆注套管、中間包保護(hù)澆注套管，使鑄機(jī)澆注全過程形成保護(hù)澆注，極大減少鋼水與空氧接觸，降低澆注過程氧化性夾雜物生成，提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。同時(shí)由于大包加蓋技術(shù)的應(yīng)用，鑄機(jī)實(shí)行全保護(hù)澆注，使鋼水在運(yùn)輸與澆注過程中熱損實(shí)降低，為鋼軋事業(yè)部開展低溫快澆提供保障，通過低溫快澆技術(shù)的實(shí)施，中間包過熱度合格度達(dá)到90%以上，進(jìn)一步提高了鑄坯質(zhì)量。（2）開展鑄坯定尺定重管理鋼軋事業(yè)部最終軋制產(chǎn)品種類較多，棒材有Φ12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40等，線材有Φ6、6.5、8、10、12.5等，規(guī)格不同，需進(jìn)行不同的切分軋制工藝，根據(jù)軋制不同型號(hào)的螺紋鋼、線材，分別采用定尺供坯與定重供坯兩種方式，有利于進(jìn)一步提高鋼材的定尺率與負(fù)公差率，也有利于提高成材率和降低通尺率，達(dá)到節(jié)能減排、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的效果。(四)整個(gè)流水生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)性提高鋼軋一體化不但有利于整個(gè)流水生產(chǎn)線的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)，也有利于設(shè)備檢修的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)。特別是整個(gè)生產(chǎn)線處于高溫、高負(fù)荷生產(chǎn)條件下，設(shè)備的良好狀態(tài)對生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行是必不可少的要求。1.流水生產(chǎn)線生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)性提高，大幅提高產(chǎn)能通過鋼軋一體化精確管理的實(shí)施，為流水作業(yè)有目的進(jìn)行工藝優(yōu)化改進(jìn)創(chuàng)造了條件。轉(zhuǎn)爐方面，通過優(yōu)化冶煉工藝，主要包括改善氧槍噴頭參數(shù)，提高供氧強(qiáng)度；優(yōu)化爐渣結(jié)構(gòu)，提高冶煉去磷能力；保障裝入原料穩(wěn)定，提高轉(zhuǎn)爐冶煉過程穩(wěn)定性，使轉(zhuǎn)爐冶煉一次倒?fàn)t命中率不斷提升，一次倒?fàn)t出鋼率大幅升高到84%左右，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)指標(biāo)行列，一次倒?fàn)t率提高，冶煉周期縮短，使轉(zhuǎn)爐產(chǎn)鋼能力提高，鋼軋事業(yè)部轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)年產(chǎn)鋼300萬噸，但不斷經(jīng)過工藝及管理優(yōu)化改進(jìn)后，2020年產(chǎn)鋼400.3萬噸，2021年預(yù)計(jì)可能產(chǎn)鋼420萬噸，年產(chǎn)鋼能力比設(shè)計(jì)能力提高40%。為配合轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力提高，鑄機(jī)也進(jìn)行提拉速工藝優(yōu)化改進(jìn)，鑄機(jī)拉鋼速度由過去2.5米/秒提高到3?3.5米/秒，滿足年產(chǎn)能力提升配套要求。軋鋼方面則開展設(shè)備功能提升攻關(guān)，部份維護(hù)難度大、事故頻繁的設(shè)備總包給專業(yè)維修公司進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，同時(shí)組織操作人員外出考察學(xué)習(xí)，提升操作水平，使軋鋼設(shè)備作業(yè)率提高2.54%，軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)鋼量由146.79噸提升到151.27噸，為產(chǎn)能提升提供保障。2.流水生產(chǎn)線上設(shè)備聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)檢修，設(shè)備良好運(yùn)行率提高通過品種工藝路線設(shè)計(jì)，可清晰看到各類產(chǎn)品流經(jīng)的工序，因此可根據(jù)不同層次的設(shè)備出現(xiàn)故障，來設(shè)計(jì)檢修計(jì)劃。（1）煉鋼轉(zhuǎn)爐出現(xiàn)較大故障的檢修設(shè)計(jì)煉鋼三座轉(zhuǎn)爐可向三臺(tái)鑄機(jī)供應(yīng)鋼水，因此當(dāng)煉鋼設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，主要是根據(jù)近期訂單品種情況進(jìn)行檢修設(shè)計(jì)。如果近期訂單沒有特殊鋼種，則視鑄機(jī)設(shè)備情況與軋線設(shè)備情況，挑選設(shè)備狀況較差的鑄機(jī)與軋線實(shí)施聯(lián)動(dòng)檢修；如果訂單有特殊鋼種，則挑選除2#鑄機(jī)與高線外，設(shè)備狀況較差的進(jìn)行檢修。（2）鑄機(jī)出現(xiàn)較大故障的檢修設(shè)計(jì)鑄機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障，分兩種情況安排聯(lián)動(dòng)檢修。一是2#鑄機(jī)出現(xiàn)故障，因2#鑄機(jī)設(shè)備適應(yīng)品種及特殊鋼種生產(chǎn)，如果近期訂單有品種鋼及特殊鋼，則推遲訂單，全部生產(chǎn)普鋼，轉(zhuǎn)爐及軋線根據(jù)設(shè)備情況選擇有缺陷的配合進(jìn)行聯(lián)動(dòng)檢修；二是非2#機(jī)出故障，如果有特殊鋼訂單，轉(zhuǎn)爐選擇有缺陷爐座，軋線選擇除高線外有缺穩(wěn)的配合檢修；如果無特殊鋼訂單，轉(zhuǎn)爐與軋線選擇有缺陷的配合檢修。（3）軋線設(shè)備出現(xiàn)較大故障的檢修設(shè)計(jì)高線設(shè)備出現(xiàn)故障，不管近期訂單有無特殊鋼，轉(zhuǎn)爐與鑄機(jī)選有缺陷的配合進(jìn)行聯(lián)動(dòng)檢修，有訂單的推遲訂單。非高線設(shè)備出現(xiàn)故障，有特殊鋼訂單的，選擇除2#機(jī)的有缺陷的鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐配合進(jìn)行聯(lián)動(dòng)檢修；無特殊鋼訂單時(shí)，選擇有設(shè)備缺陷入轉(zhuǎn)爐與鑄機(jī)配合進(jìn)行聯(lián)動(dòng)檢修。(五)強(qiáng)化信息管理為鋼軋一體高效、穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障煉鋼、軋鋼整合為鋼軋事業(yè)部后，工藝流程拉長，關(guān)鍵工序點(diǎn)增多，造成生產(chǎn)管理難度增大，特別是信息傳遞的準(zhǔn)確性與快捷性對生產(chǎn)穩(wěn)定高效有極大影響。為解決該難題，水鋼公司與首自信合作，用當(dāng)前最新5G技術(shù)，全面推行MES系統(tǒng)（制造管理和執(zhí)行系統(tǒng)），該系統(tǒng)全面包含鐵焦事業(yè)部、鋼軋事業(yè)部及其它輔助單位的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、原料信息、各工序生產(chǎn)過程信息、產(chǎn)品信息、產(chǎn)品質(zhì)量與原料質(zhì)量信息、數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析信息等，系統(tǒng)使用自動(dòng)采集信息技術(shù)，減少人工輸入，使系統(tǒng)出錯(cuò)率大幅降低，也降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)。如鋼軋事業(yè)部調(diào)度室可通過該系統(tǒng)發(fā)布日、班作業(yè)計(jì)劃，明確各爐座生產(chǎn)鋼種、爐數(shù)、護(hù)爐計(jì)劃等信息，原料管理人員發(fā)布日進(jìn)廢鋼總量、種類及數(shù)量信息，系統(tǒng)各作業(yè)點(diǎn)通過授權(quán)方式獲得與該作業(yè)點(diǎn)相關(guān)信息，并按計(jì)劃實(shí)施，系統(tǒng)對各工序指標(biāo)完成情況自動(dòng)匯總形成不同類型表格，完不成計(jì)劃的，按規(guī)定召開分析會(huì)，找明原因、制定措施。該系統(tǒng)信息傳遞及時(shí)、準(zhǔn)確、快捷，不但為各作業(yè)點(diǎn)操作提供支持，也為管理層獲得全面、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)提供支撐。(六)強(qiáng)化全員設(shè)備管理為鋼軋一體化生產(chǎn)穩(wěn)定提供保障設(shè)備完好率是保障生產(chǎn)流程穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)，因此我們在設(shè)備管理上樹立全員設(shè)備管理的理念。1.建立和完善全員設(shè)備管理體系以實(shí)施全員設(shè)備管理為核心，圍繞組織保障、信息保障、基礎(chǔ)保障、技術(shù)保障四個(gè)維度，構(gòu)建以全系統(tǒng)的預(yù)防維修為載體，以員工的行為規(guī)范為過程，全體人員參與為基礎(chǔ)的生產(chǎn)和設(shè)備保養(yǎng)維修保障體系（見圖4）。使生產(chǎn)操作人員與維修人員在密切配合中提升自主管理能力，突出全員“視設(shè)備為飯碗”的意識(shí)；在嚴(yán)格履行各自應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任中，處理好設(shè)備和生產(chǎn)協(xié)同發(fā)展的辨證關(guān)系，扭轉(zhuǎn)操作與維修脫節(jié)的習(xí)慣；通過完善設(shè)備全生命周期管理，充分發(fā)揮優(yōu)勢資源能力，形成有效的設(shè)備保障體系和快速響應(yīng)能力，提高設(shè)備綜合效率，降低設(shè)備維修費(fèi)用。全員設(shè)備管理全員設(shè)備管理組織保障基礎(chǔ)保障技術(shù)保障信息保障培訓(xùn)教育板塊管理制度保障課題攻關(guān)引進(jìn)與消化挖掘數(shù)據(jù)信息精華息隱患信息共享維修成本集中管理人力資源優(yōu)化組合戰(zhàn)略伙伴確立備件申購管理運(yùn)保機(jī)制優(yōu)化OEE持續(xù)推進(jìn)圖4全員設(shè)備管理的保障體系2.推行全員精細(xì)化設(shè)備管理在日常管理上，將設(shè)備分工到個(gè)人，明確設(shè)備管理責(zé)任，責(zé)任人對設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、檢修和日常管理工作負(fù)責(zé)。嚴(yán)格執(zhí)行《設(shè)備缺陷管理制度》、《點(diǎn)檢信息管理制度》和定檢工作制度，落實(shí)崗位責(zé)任制，健全、規(guī)范設(shè)備管理臺(tái)帳；強(qiáng)調(diào)巡檢工作的靈活性，隨著季節(jié)的不同，環(huán)境的變化，隨時(shí)調(diào)整巡檢周期及巡檢手段，加強(qiáng)對設(shè)備巡檢結(jié)果的匯總、分析、預(yù)測工作；根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況和在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題，在廠部智能網(wǎng)上進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，作為設(shè)備資料檔案進(jìn)行備案，為員工學(xué)習(xí)和了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，共同研究解決問題提供方便；推行設(shè)備狀況趨勢分析，對于運(yùn)行設(shè)備，要求巡檢人員認(rèn)真按時(shí)、按點(diǎn)、按線路巡檢，并做好詳細(xì)的巡檢記錄，為設(shè)備的檢修計(jì)劃提供參考；在設(shè)備操作上，對操作繁瑣的項(xiàng)目在現(xiàn)場張貼操作步驟和參數(shù)說明，規(guī)范操作程序，防止誤操作，這些措施的實(shí)行使設(shè)備管理更趨于規(guī)范化，極大提高了設(shè)備作業(yè)率。三、基于鋼軋一體化的生產(chǎn)和工藝流程優(yōu)化管理實(shí)踐效果（一）直接經(jīng)濟(jì)效益項(xiàng)目2019年立項(xiàng)，經(jīng)過2年實(shí)施后，通過不斷開展工藝優(yōu)化、管理優(yōu)化改善，轉(zhuǎn)爐冶煉周期縮短，過程損耗降低，生產(chǎn)效率提升，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。1.冶煉周期縮短產(chǎn)生效益由于2021年統(tǒng)計(jì)指標(biāo)只到7月，2021年以前7個(gè)月累計(jì)指標(biāo)代替年度指標(biāo)。名稱2019年2020年2021年冶煉周期33.95分30.46分29.64分平均爐產(chǎn)92.91噸93.70噸93.44噸冶煉爐數(shù)4053342732259012019年產(chǎn)鋼367.27萬噸，2020年產(chǎn)鋼400.39萬噸，2020年比2019年多產(chǎn)鋼33.12萬噸；2021年每爐鋼冶煉時(shí)間縮短259秒，也就是每爐鋼節(jié)約時(shí)間259秒，2019年全年冶煉40533爐鋼，2021年