2008年经济危机以来，钢铁业呈高产量、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最低水平，而且随着生产成本攀升、产能过剩加剧，钢铁生产企业微利或亏损的风险将进一步加大。安钢面对严峻的市场形势，果断调整生产经营方式，不拼规模做特色，着力推进低成本运行，打造安钢成本竞争优势，深入挖掘工艺潜能，通过对板坯铸坯定重切割技术的研究与推广，有效地压缩了生产成本，拓展了产品的效益空间。
一、存在问题
安钢中板机组是具有2架2 800mm四辊粗、精轧机，1台四重式11辊矫直机，3座提升链条冷床，2台横剪机的中厚板生产线，年生产能力150万吨。轧制范围为厚度6～100mm、宽度1 600～2 500mm、长度4 000～14 000mm，产品范围包括普碳、低合金、锅炉板、容器、船板、桥梁、汽车大梁，其中碳结、低合金板获欧盟CE认证，船板获9国船级社认证。2011年5月以前，安钢2 800mm中板机组坯料供应采用的是传统的定尺生产模式，按“长度尺寸”进行切割供应。在铸坯生产过程中，受连铸坯断面、结晶器使用役期、结晶器内腔加工精度、钢种、拉速和温度等工艺条件的变化影响，实际坯料重量产生波动，反映在轧钢工序主要体现为坯料重量不够造成产品尺寸不够和坯料超重带来的切损增加。也就是说，炼钢工序连铸坯生产采用定尺生产，而轧钢工序以重量为投料标准组织生产，二者存在未建立统一标准的矛盾，从而影响了中板机组的轧成率、带出品率、成材率等生产技术指标，成为成本降低的瓶颈，而定重切割技术的研究与应用有效地解决了这一矛盾。
二、定重切割原理
1. 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，将中板所需坯料定重传递到炼钢系统作为目标单重，炼钢连铸工序依据钢坯重量换算出定尺长度作为连铸的设定坯长进行切割。然后将切割后的板坯进行在线称重，将其实际重量与设定重量进行比较得出偏差。进而对下一支将要切割的板坯设定长度进行补偿，避免了按长度尺寸切割带来的影响，在稳定轧成率的基础上，可有效地降低金属损失率。
2. 系统组成
连铸坯定重切割系统由4部分组成：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。通过计算机采集信号，转换成相应数据，并将实际称量值与目标重量进行比对，将其误差转换成长度值，调节连铸坯长度实现连铸坯定重的目的。
三、定重切割的实现
1. 坯料目标单重设定
在中板MES系统中，坯料设计程序是按照定尺长度进行物料计算的，其中涉及的相关计算参数包括成品目标厚度、切边量、长度附加值等，是依据不同钢种、订单要求，基于长期生产实际数据进行设定的，目前处于相对稳定状态。中板机组传统的坯料设计公式见式（1）。改为定重切割后，目标单重设定办法如果全部按照成品重量反推所需重量，由于受不同钢种的厚度公差、成品宽度、长度等限制，确定成品重量及切损重量就会相对繁杂，且不能保证各类重量的准确性。另一方面，基于已经成熟的MES系统，如果进行大的改动，投入较大。综合考虑，基于目前相对稳定的供料方式，采用保持在目前坯料长度设计方法不变的基础上，改动程序，在设计坯料的同时，同步设计出坯料单重。即依据现有坯料长度计算方法，根据该长度坯料以前的实际重量，设定坯料密度和宽度不变，反推出计算目标单重的坯料理论厚度。原计算方法计算出坯料长度后，根据反推出的坯料厚度、密度和宽度计算坯料目标重量。坯料目标单重设计公式见式（2）。坯料目标单重=理论厚度×理论宽度×坯料长度×密度（2）
2. 定重切割
为保证按照定重进行切割，在原来定尺切割设备的基础上，投入在线秤，并实现系统的自动化控制。主要过程如下：坯料目标单重经MES系统传递到炼钢连铸工序，炼钢工序依据现有工艺状况、目标重量，计算出设定坯长进行切割，自动称重，进行对比，进而对设定的坯料长度进行微调，计算公式见式（3）。此信号传递到切割机控制系统，进行下支铸坯的切割。
四、效果
（1）采用定重切割取代定尺切割工艺后，同等长度坯料转换为定重切割，平均单重大致降低20～30kg，经测算，每年创造的直接经济效益可达600余万元。
（2）中板机组轧钢相关技术经济指标得到大幅改善，如表1所示。
五、结束语
实施铸坯定重切割，其实质是在定尺切割的基础上，导入重量参数，降低切割误差，可满足轧钢环节对坯料重量精度的要求，明显提高成材率等关键技术经济指标，降低生产成本，提升企业经济效益。
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