1、存在的問題

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

圖1  幾種典型的表面爛鋼形式

2、 質量攻關的措施方法

遵循質量管理工作程序，采用PDCA循環方法（見下圖2）進行螺紋鋼筋表面質量攻關活動。

圖2  螺紋鋼筋表面爛鋼PDCA循環質量攻關步驟

3、 現狀調查

2019.10-2020.02期間，每個月檢出爛鋼數量統計如下表1：

表1  煉鋼二廠坯軋制時檢出爛鋼數量

4、 確定目標

攻關目標將目前的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目標

5、 要因論證

對爛鋼試樣取樣分析，發現爛鋼試樣附近及試樣邊部存在大塊、超長的塑形非金屬夾雜，見圖4/5。

圖4   縱向夾雜，長度1615μm            圖5  橫向夾雜，寬度110-200μm

對夾雜物進行能譜分析，發現兩類典型夾雜：

(1)含保護渣類復合夾雜，超長度（大于1mm）的塑性夾雜，為含保護渣（Si、Ca、Na成分）的復合夾雜，應為結晶器卷渣，見圖4。

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

圖6 超長塑性夾雜能譜分析

圖7    大塊夾雜能譜分析

圖8 發生表面爛鋼缺陷的爐次工藝原因分析圖

對發生表面缺陷爛鋼的爐次進行過程追溯和跟蹤，發現發生爛鋼的爐次主要存在下列工藝異常現象。

（1）連鑄等鋼水。由于生產組織不順暢，很多時候存在連鑄等鋼水，此時結晶器勢必減速-加速，拉速變化時容易造成結晶保護渣卷入結晶器中；

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

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

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

以上四種情況，占了發生爛鋼爐次的83%。

根據金相能譜分析和工藝過程調查，確定產生爛鋼的主要原因是鋼中存在兩類大量超長、大塊的夾雜物，一類是結晶器卷渣形成的保護渣復合夾雜；二類是中包卷渣形成的鋼水氧化產物與煉鋼渣、鋼包或中間包履蓋劑、中包耐材等有關物形成的復合夾雜。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生應力集中，縱肋處是應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生表面縱向裂紋（拉裂、爛鋼、缺塊等）。

7、制定對策

8、組織實施

（1）實施1：穩定連鑄拉速，規定拉速控制2.7±0.2 m/min范圍內，派專人全程進行監控記錄，并制定嚴格的考核制度。

（2）實施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，對大包滑板、下水口的裝配進行優化，減少鋼流分散、噴濺現象，并對燒包口的頻次、操作進行規范。

（3）實施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，同時排渣前檢查清理渣口情況，防止排渣口出現粘結。

（4）實施4：改善鋼包底吹氬，減少鋼中氧化物夾雜，規范底吹壓力、時間，保證氧化物夾雜能夠充分上浮。

 9、效果檢查

通過活動的開展，表面爛鋼現象明顯好轉，逐月走勢見下圖9。

10、標準化

通過本次活動，認識到鋼水結晶度對螺紋鋼筋表面質量上的影響。煉鋼二廠從生產組織、鋼包管理、轉爐冶煉、連鑄操作等幾個方面都制定了嚴格的工藝制度和操作制度。

11、下步打算

計劃對優化中間包鋼水流場、控制轉爐終點溫度穩定等幾個方面進行進一步的攻關，進一步減少螺紋鋼筋表面質量缺陷。

二、質量改進成果介紹

1、螺紋鋼筋綜合合格率逐年升高

圖1  螺紋鋼筋近5年綜合合格率走勢圖

2、螺紋鋼筋市場占有率逐年上升

圖2  螺紋鋼筋近5年市場占有率走勢圖

3、顧客滿意逐年上升

圖3   近5年顧客滿意度走勢圖