淺談軋鋼生產中的新技術應用

畢德強 田維利 韓剛 高鑫渤

摘要：隨著經濟的快速發展以及科技的不斷進步，我國的軋鋼領域不斷引進新的生產設備以及工藝控制技術，從而研發出性能更高的鋼材產品。因此，在軋鋼生產中要加強新工藝新技術的研究與應用，從而為提高鋼材生產質量奠定堅實基礎。本文簡單分析了我國的軋鋼裝備現狀，并探討了軋鋼生產中新工藝新技術的應用。

關鍵詞：軋鋼；無頭軋制技術；鋼鐵工業

1 軋鋼技術概述

軋鋼技術主要包括冷軋、熱軋和中厚板型操控技能，比如，使用控扎控冷技能來進行棒材，經過特殊設置的制冷器來進行設置，就能夠在很大程度上增強棒材的強度與耐性。在熱軋窄帶鋼出產過程中，這種技術依據不一樣的請求能夠有效地實現鋼材的外形改變，經過這種技術出產的零件高度比較高，能夠用來進行特殊資料的制作。在社會的發展中，軋鋼機技術逐漸向大型化、高速化、連續化、節能化、高精度方向發展。

鋼鐵工業的消耗占據了我國能源總消耗的13%。并且這個數據還在持續增長。軋鋼工序消耗資源占到了總能耗的15%～20%左右。若將多余的能耗應用在軋鋼工藝中，則產量將多出70%左右。從軋鋼行業和企業發展現狀來看，2015年我國粗鋼產量為8.04億噸，同比下降2.3%，鋼材實際消費量為6.64億噸，同比下降5.4%。在“十二五”期間，我國重點統計鋼鐵企業噸鋼綜合能耗下降了5.28%，技術和裝備水平大幅提高，主要能耗指標逐漸降低，管理水平也有了大幅度的提高。如今，我國已進入“十三五”計劃期間，雖然在軋鋼工藝中取得了重大進展，但仍存在許多問題。

2 軋鋼裝備的發展狀況

軋鋼裝備的好壞直接影響軋鋼產品的好壞。近年來，隨著我國經濟以及技術綜合實力的不斷提升，在軋鋼裝備方面也有了顯著的進步，相關技術達到了國際先進水平，主要體現在以下幾個方面。

1）開發的現代化熱軋寬帶軋鋼生產線。該生產線主要是由我國鞍鋼等自主集成開發的，通過不懈努力，逐步開發，不斷完善了中薄板坯連鑄連軋技術。該熱軋帶鋼生產線流程的主要特點是完整、高效、節能、工業化、規模化等，而流程緊湊則是其最為凸顯的優勢，從而實現了連鑄與軋鋼工序完美的連接。

2）集成寬厚板軋制生產線技術。寬厚板軋制生產線主要是采取國內設計或者聯合設計的方式，引進關鍵裝備，針對國內的技術進行總和集成。主要產品有管線鋼板、結構鋼板、石油儲備用鋼等。

3）開發大型冷連軋生產線。主要產品有高品質轎車板、高檔次鍍鋅原板等。此外，還發展了薄板坯連鑄連軋生產線、三輥連軋管機組生產線等。

3 軋鋼生產中的新技術應用

3.1 連鑄坯熱送熱裝技術

鋼鐵加熱工藝一般分為預熱、加熱和均熱三個步驟，連鑄坯熱送熱裝技術就是直接省去預熱和加熱（依熱裝溫度而定）流程的技術。它大大降低了生成周期，使得生產過程緊湊，高效和節能環保，省去預熱和加熱過程減少了燃料的燃燒，降低了成本。要實現熱送熱裝技術，就必須加快熱坯件的運送速度，減少運送時間，降低輸送過程中的能量流失，使得坯件進入熱爐的溫度不低于爐溫，即，熱送熱裝技術的關鍵是煉鋼與連鑄生產過程中的銜接問題。要解決這個問題不僅要求工作人員要根據機器的生產能力合理的控制生產計劃，還要采取相關連鑄坯緩沖措施并建立相關設施，例如，為保證坯件的溫度建立坯件保溫罩；建立雙步進梁式加熱爐；在工藝方面采用熱坯件中裝，冷坯件尾裝的措施來提高能量的利用率等。在實際鋼材生產過程中，鑄坯件在冷卻過程中，尤其是六百到七百的相變溫度下，會因為過冷度大等原因產生應力集中現象，造成坯件產生裂紋情況的發生，而連鑄坯熱送熱裝技術能大大減小這類情況的發生率。據資料顯示，連鑄坯熱送熱裝技術使得金屬成材率提高了0.3%到0.8%，加熱爐的燃耗降低了40%。連鑄坯熱送熱裝技術廣泛應用在棒料和線材軋機上。

3.2 薄板坯連鑄連軋技術

薄板坯連鑄連軋是20世紀80年代末實現產業化的新技術，是鋼鐵生產近年來最重要的技術進步之一。目前薄板坯連鑄連軋生產線可以生產的品種主要有：低碳鋼、低合金鋼、普通管線鋼、可熱處理鋼、彈簧鋼、工具鋼、電工鋼、耐磨鋼和部分不銹鋼等。從工藝理論上來分析，薄板坯連鑄速度高、凝固傳熱強度大，只要控制低的系統澆鑄溫度，加上電磁攪拌、輕壓等技術，鑄坯質量就可以達到或接近傳統板坯連鑄的質量。快速邊部加熱、均熱，多道次高壓水除鱗，加上新流程的精軋機組配備了最新的技術裝備，軋制質量可以優于部分傳統熱軋機組的軋制質量。

3.3 實現軋鋼連續生產的無頭軋制技術的應用

無頭軋制技術是指將帶坯在中間輥道上焊合起來，并連續不斷地通過精軋機軋制的一種技術。傳統的軋制方法使得鋼材需要經過軋機組的穿帶、加速、減速、拋鋼甩尾等一系列動作，這就使得鋼材的尺寸精度以及力學性能的均勻性很難得到保證，而無頭軋制技術是解決這個問題的技術創新方案。無頭軋制技術將坯料進行焊接縫合，使得中間坯料在恒定張力下進行連續軋制，鋼材行走趨于穩定，使得鋼材的厚度均勻，成才率提高了0.5%到1%，避免了軋制過程中跑偏現象的發生。盡管無頭軋制技術有相應的優點，但是，在鋼材前端進行精密軋制的條件下，其后端坯件焊接時間的控制是面臨的一個重大問題，還有，如何保證中間段鋼材的溫度，使其組織一致等也是不可忽視的問題。

3.4 高精度軋制技術及其應用

3.4.1 型鋼軋制技術及其應用

型鋼軋制技術具有很強的針對性，主要滿足某些鋼材自由尺寸、延伸道次無孔型、多輥萬能孔型等軋制而發展出來的。這種技術能夠實現很高的加工精度，基本上滿足了一些客戶的特殊需求。不過由于其針對性比較強，因此它的應用范圍相對較窄，適應性也不是很強。

3.4.2 棒（線）材軋制技術及其應用

現代社會的機械生產、船舶生產等需要規格繁多的軋制鋼，但是傳統的軋制技術并不能有效的滿足這種現實需求。因此，研究人員開發出了棒（線）材軋制技術，這種新技術使用了具備國際先進水平的摩根第六代V字形精軋軋輥箱結構組成的微型模塊式軋機，不僅極大地擴展了軋制鋼材的規格和型號，而且因其機型結構相對簡單、控制方便而獲得了很高的生產效能，實現了多規格、高精度、多批次、大規模軋制鋼的生產。

3.5 節能施工技術

3.5.1 優化爐燒嘴設計

目前許多企業應用的燃料是焦爐煤氣，但爐燒嘴的材質仍然是按照燃油混合煤氣來進行設計的。此種爐燒嘴型號偏大，在實際生產中只能調節其中的20%調節性能差，且燃燒效果不明顯。可通過先進的科學技術重新設計爐燒嘴，使其可靈活調節爐內溫度，提高火焰剛度。

3.5.2 減少冷卻水消耗量，回收利用冷卻水介質余熱

可以適當提高冷卻水的出水口溫度，通過這種改變可大幅度的降低冷卻水需要量。經相關測算，若在現有基礎上將出入口溫度提高10℃，冷卻水的消耗量可減少40%左右。此外，可利用回收的冷卻介質余熱，不僅節約用水量，并且可減少爐內熱損失，回收利用余熱蒸汽，提高成品的質量。

4 結語

鋼鐵行業是我國國民經濟中的重要行業之一，軋鋼技術的研究與開發意義重大。軋鋼生產新工藝新技術的研究與應用就不僅僅是軋鋼領域的事情，而是關乎整個國民經濟的大事，這就要求我們工作人員在工作過程中，不斷總結工作經驗，理論聯系實際，不斷在原有技術的基礎上創新出更適合軋鋼生產節能的技術，來推動我國軋鋼生產的健康、持續穩定的發展。

參考文獻

[1]李海軍.軋鋼生產中新工藝新技術及應用探討[J].硅谷，2015.

[2]李華強，李明海.淺談軋鋼生產中節能環保降耗新技術的應用[J].黑龍江冶金，2014，04（15）：12-13.

（作者單位：山東鋼鐵集團永鋒淄博有限公司）