2008年经济危机以来，钢铁行业呈现高产量、高库存、高成本、低需求的三高一低特点，行业利润率处于中国工业领域的最低水平，而且随着生产成本的上升、生产能力的过剩加剧，钢铁生产企业的微利和损失风险进一步加大。安钢面对严峻的市场形势，下定决心调整生产经营方式，不制定规模特色，推进低成本运行，创造安钢成本竞争优势，深入挖掘技术潜力，通过研究和推进板坯定重切割技术，有效压缩生产成本，扩大产品利益空间。

一、存在问题

安钢中板机组有2架2下800mm四辊粗、精轧机，1台四重式11辊矫直机，3台升降链冷床，2台横剪机中厚板生产线，年产能150万吨。轧制范围为厚度6~100毫米、宽度1；600~2；500毫米，长度4；000~14；00毫米，产品范围包括普通碳、低合金、锅炉板、容器、船板、桥梁和汽车梁。其中，碳结合和低合金板被欧盟CE认证，船板被9国船级社认证。截至2011年5月，安钢2800毫米中板机组坯料供应采用传统尺寸生产模式，按长度尺寸切割供应。在铸件生产过程中，受铸件截面、结晶器使用期、结晶器内腔加工精度、钢种、拉加工精度、钢种、拉速和温度等工艺条件的变化影响，实际的坯料重量发生变动，轧钢工序主要表现为坯料重量不足，产品尺寸不足和坯料过重造成的损伤增加。也就是说，炼钢工序连铸坯生产采用固定尺生产，轧钢工序以重量为投入标准组织生产，两者存在没有建立统一标准的矛盾，影响了中板机组的轧制率、产品率、产品率等生产技术指标，成为降低成本的瓶颈，固定切割技术的研究和应用

二、定重切割原理

1.下板系统原理

定重切割的核心是重量不变，在生产过程中，通过MES系统将中板所需的坯料定重传递给炼钢系统作为目标的单重，炼钢连铸工序根据坯料的重量将定重长度作为连铸的设定长度进行切割。然后在线称重切割后的板坯，将其实际的重量与设定的重量进行比较，从而产生偏差。此外，补偿下一个切割的板坯设定长度，避免根据长度尺寸切割的影响，在稳定轧制率的基础上，可以有效地降低金属损失率。

2.系统构成

连铸坯定重切割系统由四部分构成:连铸坯长度检测、连铸坯重量检测、连铸坯切割和计算机自动控制系统。通过计算机收集信号，转换为相应的数据，将实际的称重值与目标的重量进行比较，将误差转换为长度值，调节连铸的长度，实现连铸的重量的目的。

三、实现定重切割

1.坯料目标单重设置

在中板MES系统中，坯料设计程序按尺寸长度计算材料，其中相关计算参数包括成品目标厚度、切边量、长度附加值等，根据钢种、订单要求，根据长期生产实际数据设定中板单元传统坯料设计公式见式(1)。改为定重切割后，目标单重设定方法均按成品重量反推所需重量，受不同钢种厚度公差、成品宽度、长度等限制，确定成品重量和切损重量比较复杂，无法保证各种重量的正确性。另一方面，基于成熟的MES系统，如果进行大的变更，投入就会变大。综合考虑，根据目前比较稳定的进料方式，根据目前的坯料长度设计方法不变，改变程序，在设计坯料的同时，同时设计坯料单重。也就是说，根据现有坯料的长度计算方法，根据该长度坯料以前的实际重量，设定坯料的密度和宽度不变，反而提出计算目标单重的坯料理论厚度。原计算方法计算坯料长度后，根据反推坯料的厚度、密度和宽度计算坯料的目标重量。坯料目标单重设计公式见式(2)。面料目标单重=理论厚度×理论宽度×面料长度×密度(2)

2.面料定重切割

为了保证按定重切割，在原定尺切割设备的基础上，投入在线秤，实现系统的自动控制。主要过程如下:坯料目标单重通过MES系统传递到炼钢连铸工序，炼钢工序根据现有工艺状况、目标重量，计算坯料长度切割、自动称重、比较，微调设定坯料长度，计算公式见式(3)。该信号传递到切割机控制系统，切割下支铸坯。

四、效果

(1)采用固定切割代替固定切割技术后，同等长度的坯料转换为固定切割，平均单重大约减少20~30kg，经过测算，每年创造的直接经济效益达到600万元以上。

(2)中板机组轧钢相关技术经济指标大幅改善，如表1所示。

五、结束语

实施坯料定重切割，其本质是根据尺寸切割导入重量参数，降低切割误差，满足轧钢环节坯料重量精度的要求，明显提高成材率等重要技术经济指标，降低生产成本，提高企业经济效益。