郁 雷，孫 敏，尹開波，單軍戰(zhàn)，楊 斌

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司，馬鞍山 243000）

硅鋼氧化色是因退火爐爐內(nèi)氣氛、工藝速度等因素導致硅鋼表面顏色不均勻或整體發(fā)暗、發(fā)藍的表面缺陷。隨著工業(yè)電機行業(yè)的快速發(fā)展，用于電機磁性材料的硅鋼不僅應滿足設計規(guī)范的磁性能及力學性能要求，其表面觀感質量也應達到整體均勻美觀。目前，氧化色缺陷仍是硅鋼產(chǎn)品的主要表觀缺陷之一，影響產(chǎn)品美觀性且埋下質量隱患，可能給公司帶來經(jīng)濟利益的損失和產(chǎn)品形象的損害。因此，必須對硅鋼氧化色缺陷開展質量管理與攻關。

某硅鋼分廠連退生產(chǎn)線成立了以“降低硅鋼氧化色封閉率”為課題的現(xiàn)場型QC 小組，由生產(chǎn)、機械、電氣單元共15 人組成，成員經(jīng)驗豐富并均已通過QC 培訓。通過運用質量管理工具和方法，按照PDCA 循環(huán)的QC 小組活動程序，為消除連退生產(chǎn)線氧化色缺陷，進一步提高產(chǎn)品質量管理水平展開攻關活動。

1 目標設定及可行性分析

由表1 可知，2017 年1-12 月硅鋼氧化色平均封閉率為0.55%，根據(jù)分廠下達指令，本次QC小組活動目標設定為：使硅鋼氧化色封閉率由0.55%降至0.35%。經(jīng)分析，氧化色封閉率歷史最好水平為2017 年8 月的0.40%，已十分接近所設目標值。

表1 2017 年1-12 月硅鋼氧化色封閉率

小組成員從工藝、設備、原料角度對造成硅鋼氧化色的因素進行分析查找，通過反查封閉卷的生產(chǎn)工藝記錄，統(tǒng)計出各因素引起硅鋼氧化色所占比重，結果如表2 所示?？梢?，退火爐爐內(nèi)氣氛異常占比達81.5%，是影響硅鋼氧化色封閉率的主要問題癥結。如果能解決退火爐爐內(nèi)氣氛異常問題的50%，那么氧化色封閉率可降低至0.33%［即0.55%×(1-81.5%×50%)］，低于目標值0.35%。

表2 導致硅鋼氧化色的因素統(tǒng)計表

通過歷史最佳水平比較和理論計算分析，小組認為“硅鋼氧化色封閉率由0.55%降至0.35%”的預期目標是具有可行性的。

2 原因分析

小組成員運用頭腦風暴法，從“人、機、料、法、環(huán)”五個方面[1-4]對退火爐爐內(nèi)氣氛異常進行了原因分析，歸納總結出7 條末端因素（即培訓不足、爐體密封性差、輻射管開裂、來料油污嚴重、工藝溫度設定不當、爐內(nèi)氣體流動性差、冷卻循環(huán)水滴落），并制作了因果圖，如圖1 所示。

圖1 退火爐爐內(nèi)氣氛異常因果圖

3 要因確認

針對原因分析中查找出的7 條末端因素，小組成員明確分工，逐一進行現(xiàn)場確認，主要確認內(nèi)容見表3。

表3 導致硅鋼氧化色的要因確認表

在末端因素逐一現(xiàn)場驗證過程中，小組成員發(fā)現(xiàn)：

（1）輻射管開裂數(shù)量較多，2017 年輻射管因開裂更換套數(shù)為13 套，高于標準要求的10 套，確認為主要因素。

（2）退火爐內(nèi)因氣體流動性不佳，造成氧含量存在局部高點，氧含量最高點超過100ppm，造成帶鋼表面氧化，確認為主要因素。

（3）爐體密封性狀況不佳，密封性缺乏系統(tǒng)性檢查和有效處理，漏率＞10-4mbar·l/s 的漏點數(shù)量較多，確認為主要因素。

除以上3 種末端因素，其余末端因素經(jīng)過確認均滿足標準要求，為非主要原因。

4 制定對策

找到主要原因后，小組召開群策群力會議，商討對策，針對要因提出最佳解決方案，明確落實負責人、完成時間等，并制定了對策表，如表4 所示。

表4 降低硅鋼氧化色封閉率的對策表

5 對策實施

根據(jù)上述分析和要因情況，小組制定了多項具體對策和解決辦法，其實施情況如下。

（1）針對“輻射管開裂”，采取以下措施：

利用檢修開爐機會檢查輻射管表面狀況，并對輻射管進行打壓、煤油滲漏試驗，查出存在問題輻射管并更換，避免裂紋擴大化；合理調整燒嘴空燃比，檢測分析燃燒廢氣成分，使輻射管處于良好工作狀態(tài)，減少裂紋發(fā)生率。

通過對策實施，輻射管年開裂更換數(shù)量由13 套降低至8 套（見表5），達到對策制定目標值10 套，輻射管工作狀態(tài)良好，開裂現(xiàn)象得到了有效控制。

表5 輻射管年開裂更換數(shù)量對比

（2）針對“退火爐爐體密封性差”，采取以下措施：

對爐內(nèi)氣氛分析儀柜的10 個取樣管進行打壓試驗，細微泄露點拆除后更換接頭并用生料帶纏繞后擰緊；退火爐進行氫氣測漏，標準為漏率≤10-4mbar·l/s，并整體打壓，對檢查出的漏點逐一更換密封并打膠，提高爐體密閉性。

通過對退火爐爐體漏點檢查并處理，漏點數(shù)量由對策實施前的106 個降低至到28 個，鞏固期再次測量驗證時為31 個（如圖2 所示），達到目標值35 個，有效提高了退火爐爐體密封性。

圖2 對策實施前后退火爐漏點數(shù)量對比

（3）針對“爐內(nèi)氣體流動性不佳”，采取以下措施：

爐內(nèi)氣體流動性不佳會導致局部氧含量偏高，可通過離線測量退火爐各段氧含量，建立氧含量梯度曲線，觀察其變化趨勢，準確定位局部高點區(qū)域；合理調整入出口密封簾高度、爐內(nèi)各段氮氣流量、各段TAL 擋板及放散口開口度，優(yōu)化各段爐壓分布梯度，增強爐內(nèi)氣體流動性，消除氧含量局部高點。

通過準確定位氧含量高點并增強相應區(qū)域的氣體流動性，有效消除了1#SF 區(qū)域氧含量局部偏高情況（如圖3 所示），減少了此要因引起的產(chǎn)品氧化色。

圖3 對策實施前后退火爐氧含量趨勢對比

6 效果檢查

（1）目標檢查

各項對策逐一實施后，小組成員再次分析并統(tǒng)計造成硅鋼氧化色各因素所占比重，繪制成排列圖（如圖4 所示）。由活動前后排列圖對比可看出，“退火爐爐內(nèi)氣氛異?！边@個主要癥結明顯減少，已降為影響硅鋼氧化色封閉率的次要因素。

圖4 QC 活動前后影響硅鋼氧化色封閉率因素對比

通過本次QC 活動，2018 年6-10 月的硅鋼氧化色平均封閉率為0.33%，比2017 年的封閉率0.55%降低了0.22%，圓滿完成了本次QC 活動的預期目標（如圖5 所示），活動取得了良好效果。

圖5 QC 活動目標完成情況

（2）產(chǎn)生效益

本次QC 活動使氧化色封閉率下降了0.22 個百分點，顯著提高了硅鋼產(chǎn)品表面質量，減少了讓步降級品的產(chǎn)生，降低了質量損失，提高了經(jīng)濟效益。另外，由于年更換輻射管數(shù)量由13 套減少為8 套，節(jié)省了設備成本。綜上計算，本次QC 活動年創(chuàng)造經(jīng)濟效益折合人民幣41.18 萬元。

7 鞏固措施

為了保持本次QC 活動所取得的效果，小組將以下有效措施形成標準化制度，見表6。

表6 鞏固措施內(nèi)容及實施情況

8 小結

通過本次QC 活動的開展，很好地解決了硅鋼氧化色問題，進一步提升了產(chǎn)品表面質量和訂單合同兌現(xiàn)率，能夠很好地滿足客戶的質量需求，降低由表面質量引起的異議賠付，有益于公司品牌形象的樹立。同時，全體小組成員集思廣益、團結協(xié)作，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力得到顯著提升，這不僅增強了團隊的綜合素質，更提高了公司質量管理水平，為公司今后生產(chǎn)中解決類似問題和開展QC 活動打下良好的基礎。