鋼材軋制工藝及質量控制

趙啟洲

摘 要：鋼材在我國的生活中被廣泛應用，而軋鋼在鋼材品種中具有十分重要的地位。鋼材軋制的工藝直接關系到鋼材的質量。文章針對當前我國鋼材軋制過程中可能出現的問題進行分析，并提出一些可行的方案。

關鍵詞：熱軋；冷軋；質量控制

引言

進入二十一世紀以來，世界各地的經濟呈現出快速發展的趨勢，這也促進了鋼鐵工業的飛速發展。而我國是鋼鐵生產大國，特別是近十年內我國鋼鐵的生產情況一直保持著高速穩定態勢，鋼鐵的生產總量逐年增加，生產規模也在不斷擴大。當前，我國已經一躍成為了世界第一鋼鐵生產大國，鋼出口量占鋼鐵總生產的比例很大。鋼鐵行業需要選擇合適的原材料之外還應該注意軋制工藝、軋制裝備等方面因素，進一步促進我國鋼鐵行業的發展。

自從我國加入世貿組織以后，我國的鋼鐵市場在整個世界市場內占據了一席之地。特別是在我國實行改革開放以來，我國引進一批世界先進的鋼鐵生產設備，軋鋼人員已經能夠掌握這些設備的使用技巧，并能夠在實際生產的過程中總結經驗并學習先進的生產技術，生產質量高的鋼材。但是，我們必須知道的是我國軋鋼技術雖然取得了很大進步，但是和國外先進的生產國家相比還存在著很大的差距。所以，我們在軋鋼生產之余還應該提高我國的軋鋼技術的理論研究，這也是當前我國軋鋼技術人員必須重視的一個方面。我國正處于并將長期處于社會主義初級階段，還需要大量的鋼材來支撐我國經濟的發展和社會的進步，所以必須學習和引進外國的先進軋鋼技術，促進我國鋼鐵行業追趕上世界先進生產水平。

1 鋼材軋制的工藝分析

通常來講，所謂軋鋼指的就是通過軋機軋過的鋼材。軋鋼的種類我們根據軋制溫度的不同分為熱軋鋼和冷軋鋼。下面我們就分別對這兩種工藝進行分析。

1.1 熱軋鋼工藝分析

1.1.1 薄板坯連鑄連軋工藝

薄板坯連鑄連軋的鑄坯厚度一般為50～90mm，其工藝特點為：（1）結晶器內冷卻強度大，鑄態組織晶粒細化；（2）選用板卷箱可以減少中間溫度的降低，縮短了預精軋機與精軋機的距離；（3）針對不同鋼種與所需帶鋼的厚度；（4）輥底式加熱爐可以靈活掌握板坯的

加熱工藝；（5）可以增加近距離地下式卷取機用于生產較薄帶鋼。

1.1.2 中厚板坯連鑄連軋工藝

中厚板坯連鑄連軋的鑄坯厚度一般為100～150mm，多采用步進梁式加熱爐。其工藝特點為：（1）連軋生產效率和連鑄生產節奏相符較好；（2）適用于傳統熱帶鋼連鑄連軋線的改造；（3）可以澆鑄的鋼材種類明顯的多于波板坯連鑄機，具有選擇鋼種的靈活性；（4）有利于帶材提高質量，增加品種；（5）在生產厚規格的板材時不存在壓縮比不足的問題。

1.2 冷軋帶鋼工藝分析

1.2.1 冷連軋帶鋼生產流程

（1）酸洗。用于去除熱軋原料表面氧化皮中的Fe3O4、Fe2O3和FeO，一般采用鹽酸對帶鋼進行酸洗；（2）冷連軋。將原料鋼材通過幾個串聯布置的機架進行連續的軋制，直到尺寸和性能符合要求；（3）退火。由于冷軋過程中鋼材會發生加工硬化現象，為了消除這種加工硬化，就需要對冷軋后的鋼材進行退火處理，一般采用連續退火和罩式爐退火；（4）平整。為了使帶鋼具有較高的表面質量和良好的板型，以適應不同的用途要求，需要在退火后對帶鋼進行以1%～5%的小壓縮率冷軋，也就是平整。

1.2.2 冷軋帶鋼工藝特點

第一，大張力軋制。在冷軋生產中經常會通過施加張力的方法來保證軋制能夠順利進行，通過這種方法能夠減少單位面積的壓力，進而能夠改變變形區域內部的金屬盈利，減少了生產損耗，避免了軋鋼出現變形的問題。此外，還能夠保證軋鋼按照規定的軌道前進，提高了鋼鐵的通過效率以及鋼鐵的質量。第二，大寬厚比。冷軋鋼規格中最薄的地方可以達到零點一毫米，最大的地方則能夠達到兩千毫米，寬厚比超過了一千，這也顯現出了冷軋的生產特點，由于寬厚比大使得冷軋前后比例很難達到一致，加大了生產的難度，對技術方面提出了更高的要求。第三，加工硬化。鋼材在冷軋的時候隨著時間的推移會產生積累變形，進而造成硬化現象，這會導致鋼鐵的韌性減弱、斷面的收縮率以及鋼鐵的延伸性降低，使得鋼鐵出現變形的情況，需要軋制的壓力增大。第四，工藝冷卻及潤滑。根據大量的生產經驗來看，鋼鐵在冷軋的過程中大部分都是因為熱能的轉化產生的變形，這會造成鋼鐵表面的溫度超過規定要求，軋輥的表面溫度可以達到一百二十攝氏度，內部的溫度則可以達到三十五到四十攝氏度，溫度過高會造成帶鋼的硬度減弱，進而影響到鋼鐵的使用壽命。此外，為了避免因為摩擦力過大影響到帶鋼表面的質量，需要進行潤滑。

2 鋼材軋制的質量問題和控制措施

2.1 麻點

在鋼板的表面經常會很粗糙，這主要是因為表面附著的鐵氧化物脫落之后形成的凹凸不平的表面，這不僅影響到鋼鐵的外觀，同時也影響到軋鋼的整體質量。我們必須根據鋼種選擇不同的坯料，并控制好不同階段的溫度，特別是燒嘴的溫度。

2.2 裂紋

相比其他的軋制問題，裂紋是鋼材質量的最大缺陷。所謂裂紋指的就是在鋼鐵表面出現的長度、深度不相同的裂紋，這不僅破壞了鋼鐵整體的連續性，而且降低了鋼鐵的強度，外觀也有一定的影響。在軋制的過程中必須對軋制的坯型進行嚴格把關，控制好壓制的溫度，避免溫度過高或過低。

2.3 折疊

折疊指的是在軋鋼表面出現局部的雙層重疊情況，外面呈現出條狀。在生產的過程中應該控制好鋼鐵的拋出速度并避免鋼鐵和其他設備的撞擊，對輥道進行檢查，保證軋輥的正常運行。

2.4 板材波浪

板材波浪經常出現在軋鋼的長度方向上，這不僅破壞了軋鋼的整體性能，同時也使得鋼板的表面不平整。在軋鋼的時候應該根據生產規格來進行變換軋輥的形狀。同時還應該保證鋼鐵生產溫度的平衡性，在冷卻的時候應該保持溫度的平穩下降，保持軋輥的穩定性。

2.5 分層

分層主要出現在軋鋼的斷面上出現一條或者多條斷層，這不僅破壞了軋鋼表面的整體美觀，而且有時在斷層中還會夾雜著很多的雜質，影響了整個軋鋼的質量。所以在軋制的時候應該選擇合適的軋鋼技術，盡量減少軋鋼中的雜物。此外還應該根據實際的軋鋼需要制定出合理的鑄造工藝，盡量保證坯型的合理性。

3 結束語

隨著市場鋼材需求量的不斷增多，軋鋼生產工藝已經受到了人們的廣泛關注，軋鋼工藝的選擇直接關系到鋼材生產的質量。為了能夠保證鋼材生產滿足社會經濟發展的需求，應該加強對軋鋼技術和質量的理論研究和實踐總結，通過加強對鋼鐵企業技術上的革新，突破軋鋼生產的障礙，減少鋼材生產的損耗，滿足鋼鐵企業的生產需求，促進我國鋼鐵行業的發展。

參考文獻

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