對(duì)軋鋼技術(shù)發(fā)展的研究與探討

馬加波

（石橫特鋼集團(tuán)有限公司（新疆昆玉鋼鐵有限公司），山東 肥城 271600）

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)于鋼鐵的需求以及品質(zhì)的要求正在逐漸的提升，在此基礎(chǔ)之上，經(jīng)濟(jì)全球化的影響導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)所面臨的競(jìng)爭(zhēng)力度也在逐漸的增加。這就需要我們不斷的審視自己的發(fā)展方向、發(fā)展歷程、發(fā)展的目標(biāo)，以及對(duì)未來發(fā)展的一個(gè)規(guī)劃和思路。鋼鐵行業(yè)的發(fā)展不能固步自封，而是需要不斷的吸收當(dāng)前社會(huì)的新技術(shù)、新概念、新思想，融合新型的生產(chǎn)技術(shù)和知道思想，在鋼鐵工業(yè)改革政策的指引下，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與鋼鐵領(lǐng)域的技術(shù)革命。由于軋鋼設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了高效化、大型化、自動(dòng)化，生產(chǎn)工藝逐步優(yōu)化，近幾年我國(guó)鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到良好改善，這也從側(cè)面反映出了軋鋼技術(shù)的進(jìn)步。一般而言，鋼鐵行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，在很大程度上指的就是我們軋鋼技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。軋鋼是當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)中最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，軋鋼就是通過相應(yīng)的軋鋼技術(shù)，改善鋼材的質(zhì)量，并且將鋼材打造成需要的形狀。因此，進(jìn)行相應(yīng)的軋鋼技術(shù)的提升對(duì)于鋼鐵行業(yè)整體水平的提升是有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義的。

1 我國(guó)軋鋼技術(shù)的發(fā)展

鋼鐵行業(yè)是我國(guó)支柱型企業(yè)，軋鋼技術(shù)為我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展做出了十分重要的貢獻(xiàn)。軋鋼技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)工藝流程的緊湊性和連續(xù)性有一定要求，下面我們就針對(duì)我國(guó)軋鋼技術(shù)的具體發(fā)展進(jìn)行相應(yīng)的探究。

1.1 帶肋鋼筋多線切分軋制工藝技術(shù)的發(fā)展

切分軋制技術(shù)對(duì)于以熱軋帶肋鋼筋為主的車間是必不可少的先進(jìn)工藝措施，對(duì)于提高產(chǎn)量、降低成本是極為有效的措施，國(guó)家對(duì)多切分軋制技術(shù)的研究開發(fā)也給予了高度重視：《2006年～2020年中國(guó)鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南》明確把“型、線材多切分軋制技術(shù)”作為軋鋼關(guān)鍵技術(shù)之一。

切分軋制已經(jīng)有100多年的歷史，在棒材產(chǎn)品上的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代初，加拿大拉斯科公司的鮑曼工程師發(fā)明了棒材切分軋制技術(shù)，同時(shí)在美國(guó)申請(qǐng)并獲得了專利權(quán)，并在20世紀(jì)70年代末，首次實(shí)現(xiàn)了鋼筋的兩步四線切分軋制。20世紀(jì)80年代后，歐洲的意大利、德國(guó)，亞洲的韓國(guó)、沙特阿拉伯等紛紛在鋼筋生產(chǎn)中采用了“一切二”的切分軋制技術(shù)。1983年我國(guó)的首鋼總公司從加拿大引進(jìn)“一切二”的切分軋制技術(shù)，成為我國(guó)在大生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用切分軋制技術(shù)最早的企業(yè)，在切分軋制技術(shù)逐步被人們接受并得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，一些廠家為了使切分軋制的特點(diǎn)能充分地表現(xiàn)出來，開始了“一切三、一切四”的試驗(yàn)研究。德國(guó)的巴登鋼鐵公司于1990年研制成功φ10帶肋鋼筋一步四線切分技術(shù)，1992年又完成φ12帶肋鋼筋一步四線切分技術(shù)。近幾年，隨著切分軋制技術(shù)的發(fā)展，小規(guī)格φ10mm、φ12mm帶肋鋼筋五線切分技術(shù)已在國(guó)外棒材廠當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。

1.2 控軋控冷技術(shù)的發(fā)展

控軋控冷技術(shù)即是控制軋制及控制冷卻技術(shù)，也有些叫TMCP技術(shù)（熱機(jī)械變形軋制技術(shù)）。軋機(jī)的軋制是以調(diào)節(jié)原材料的化學(xué)成分為前提，對(duì)材料的變形度、加熱溫度及軋制溫度進(jìn)行有效控制的加工工藝，控制奧氏體狀態(tài)和相變產(chǎn)物的組織狀態(tài)，從而達(dá)到控制鋼材組織性能的目的。控制冷卻是通過控制熱軋鋼材軋后的冷卻條件來控制奧氏體組織狀態(tài)、控制相變條件、控制碳化物析出行為、控制相變后鋼的組織和性能。

最早在20世紀(jì)50年比利時(shí)、瑞典采用控軋代替?；a(chǎn)提高韌性，是世界上首次采用TMCP工藝進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)的開始，也是今天控軋控冷技術(shù)的基礎(chǔ)，上世紀(jì)60年代中期，英國(guó)的BISRA對(duì)控制軋制工藝進(jìn)行一些列的研究，之后日本和法國(guó)的科研人員也相繼進(jìn)行了深入的探索和研究，近十幾年來我國(guó)的控軋控冷技術(shù)也取得不小的進(jìn)展，采用控軋控冷技術(shù)工藝生產(chǎn)的達(dá)20多個(gè)鋼種，已應(yīng)用到造船、管線、鋼板、螺紋鋼筋、鋼絲繩、軸承鋼等方面，其中棒、線材應(yīng)用占60%以上，管材、板材等占比較小。

控軋控冷技術(shù)是通過控制鋼材在軋制過程中的溫度變化和軋后冷卻過程的工藝參數(shù)，以得到細(xì)小均勻的相變組織，從而獲得強(qiáng)度、塑性、韌性均好的優(yōu)良產(chǎn)品，用水代替合金元素的作用，可大量節(jié)約貴金屬合金元素，顯著降低生產(chǎn)成本。與普通生產(chǎn)工藝相比，通過控軋控冷生產(chǎn)工藝可以使鋼材性能的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度平均提高約40MPa～60MPa，在低溫韌性、焊接性能、節(jié)能、降低碳當(dāng)量、節(jié)省合金元素以及冷卻均勻性等方面都有無可比擬的優(yōu)越性，同時(shí)可簡(jiǎn)化工序，降低能耗，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，國(guó)內(nèi)各大鋼廠采用控軋控冷技術(shù)提高綜合性能方面均獲得了較好的效果。

1.3 棒線材三輥精密定徑技術(shù)

先進(jìn)三輥精密定徑機(jī)是特殊鋼棒線材生產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵軋制技術(shù)。目前，六機(jī)架三輥精密定徑機(jī)可實(shí)現(xiàn)所有尺寸的軋制，而且還能達(dá)到比要求更好的公差。這項(xiàng)先進(jìn)三輥定徑技術(shù)具備單孔型組合軋制、白由尺寸軋制以及機(jī)架快速更換功能。

除了上述功能外，三輥系統(tǒng)還有一項(xiàng)突出的關(guān)鍵功能，就是負(fù)載下實(shí)時(shí)液壓輥縫調(diào)節(jié)。這要?dú)w功于先進(jìn)的閉環(huán)技術(shù)控制系統(tǒng)。由于可檢測(cè)每一個(gè)軋輥的位置以及軋制力，使得整個(gè)生產(chǎn)過程變得透明化。

1.4 單驅(qū)動(dòng)技術(shù)

目前線材加工過程中我們通常會(huì)引進(jìn)單驅(qū)動(dòng)技術(shù)，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，線材加工獲得了較大的經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)，企業(yè)庫(kù)存有所降低，采用單驅(qū)動(dòng)器可最大限度將輥環(huán)的管理進(jìn)行簡(jiǎn)略，使用改進(jìn)技術(shù)有效減少后期維護(hù)工作，軋制生產(chǎn)中設(shè)備的準(zhǔn)確控制確保的冶金產(chǎn)品合格率，相較于多驅(qū)動(dòng)技術(shù)，單驅(qū)動(dòng)技術(shù)更加高效，輥環(huán)的利用率得到極大優(yōu)化，能源使用量較低。

2 軋鋼技術(shù)的未來發(fā)展的展望

2.1 鑄軋技術(shù)一體化發(fā)展

隨著當(dāng)前科技水平的不斷進(jìn)步，相應(yīng)的軋鋼技術(shù)也隨之有了較大的提升，我國(guó)目前廣泛使用的是連鑄工序和熱軋工序。軋鋼技術(shù)在未來的發(fā)展中，想要進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，就需要我們網(wǎng)低能耗的鑄軋技術(shù)一體化方向進(jìn)行發(fā)展。

2.2 軋制過程環(huán)保化發(fā)展

眾所周知，鋼鐵產(chǎn)業(yè)是目前污染較為嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一，在鋼鐵的生產(chǎn)過程中，我們不僅需要投入大量的能源，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)出一些污染物質(zhì)，而傳統(tǒng)的熱軋技術(shù)在使用的過程中也會(huì)導(dǎo)致大量的污染。因此，未來的軋鋼技術(shù)應(yīng)該重視生產(chǎn)制造過程的環(huán)?；途G色化，促進(jìn)綠色工業(yè)的發(fā)展。

2.3 高新技術(shù)的應(yīng)用廣泛化

當(dāng)今時(shí)代是信息化的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)以及電子信息技術(shù)正在不斷的改變著我們的生活，很多的行業(yè)都與信息技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步的提升當(dāng)前軋鋼技術(shù)的水平，將軋鋼技術(shù)與電子信息技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合必然是未來鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。采用計(jì)算機(jī)對(duì)軋機(jī)進(jìn)行控制已逐步被淘汰，取而代之的是使用人工智能技術(shù)進(jìn)行控制，隨著信息化時(shí)代到來，人工智能技術(shù)變得越來越普及，在軋機(jī)的多個(gè)參數(shù)在線測(cè)試、軋形自動(dòng)控制等多個(gè)方面發(fā)揮出其巨大的優(yōu)勢(shì)，鋼鐵企業(yè)加工正逐步向人工智能化方面發(fā)展。

2.4 鋼材應(yīng)用的不斷拓展

在軋鋼技術(shù)的未來發(fā)展動(dòng)態(tài)之中，需對(duì)加工所使用材料的其它性能進(jìn)行深入挖掘，基于此，鋼材產(chǎn)品要向多元化方向延伸，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，隨著科技發(fā)展的不斷進(jìn)步，老式軋機(jī)設(shè)備逐漸被新型技術(shù)設(shè)備所替代，在軋鋼技術(shù)發(fā)展方面也需往可持續(xù)化發(fā)展的方向不斷優(yōu)化。

3 結(jié)束語

綜上所述，軋鋼技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，軋鋼技術(shù)以及相應(yīng)的設(shè)備在我國(guó)近現(xiàn)代發(fā)展十分迅速。軋鋼領(lǐng)域創(chuàng)新研發(fā)的組織機(jī)制也在逐步完善，技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)際上的研發(fā)差距正一步步縮短，為了進(jìn)一步的貫徹綠色生產(chǎn)的思想以及生產(chǎn)效能的提升，我們就需要不斷的開拓未來軋鋼技術(shù)未來發(fā)展的新方向。未來要更加關(guān)注較為成熟、先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用與提高，低溫軋制、控軋控冷、精細(xì)操作等方面仍然需要進(jìn)行深入研究。