鋼材軋制工藝及質(zhì)量控制

宋文龍

摘 要： 目前經(jīng)濟全球化趨勢不斷推進(jìn)，這在一定程度上推動了鋼鐵工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。我國是生產(chǎn)鋼鐵的大國，在最近十幾年內(nèi)，我國生產(chǎn)鋼鐵一直保持穩(wěn)定、快速增長的態(tài)勢，生產(chǎn)鋼鐵的總量逐年增加，并且不斷擴大生產(chǎn)規(guī)?！，F(xiàn)階段，我國在世界上已經(jīng)是生產(chǎn)鋼鐵第一大國，在鋼鐵總生產(chǎn)中鋼出口量有著較大的占比。鋼鐵行業(yè)在發(fā)展中不僅要合理選擇原材料，也應(yīng)掌握良好的軋制工藝以及軋制裝備，并采取有效策略對鋼材壓制的質(zhì)量進(jìn)行控制，以此實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的可持發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 鋼鐵行業(yè);鋼材;軋制工藝;控制策略

【中圖分類號】TG335.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.271

隨著我國經(jīng)濟實力的不斷提升，我國鋼鐵行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，在世界市場中我國鋼鐵市場占據(jù)非常重要的地位。尤其是在我國改革開放后，引進(jìn)一批先進(jìn)的生產(chǎn)鋼鐵設(shè)備，當(dāng)前軋鋼人員掌握了應(yīng)用這些設(shè)備的技巧，同時可以通過實際生產(chǎn)工作總結(jié)經(jīng)驗，并且對先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握，保證生產(chǎn)出有較高質(zhì)量的鋼材。盡管我國軋鋼技術(shù)獲得了一定進(jìn)步，但相較于國外先進(jìn)生產(chǎn)國家來說，還有較大的差距存在著。針對這一情況，我國鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)開展軋鋼生產(chǎn)工作之余，需要加強研究和分析軋鋼技術(shù)理論，軋鋼技術(shù)人員在現(xiàn)階段必須重視這一內(nèi)容。目前我國正處于社會主義的初級階段，為促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展以及社會進(jìn)步需要投入大量鋼材來加以支持，從而應(yīng)該引進(jìn)、學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)的軋鋼工藝，提升我國鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)水平。并在軋制鋼材過程中做好質(zhì)量控制工作，保證生產(chǎn)鋼材的質(zhì)量。

1 軋制鋼材的工藝

鋼材軋制一般是指鋼材利用軋機軋過?？筛鶕?jù)鋼材軋制溫度對軋鋼類型進(jìn)行劃分，主要有兩種，分別是熱軋鋼以及冷軋鋼，以下將研究分析這兩種工藝。

1.1 熱軋鋼工藝

1.1.1 連鑄連軋薄板坯的工藝

連鑄連軋薄板坯的鑄坯厚度可達(dá)到50～90mm，具有以下工藝特征：（1）結(jié)晶器有著較大的內(nèi)冷卻強度，有著較為細(xì)化的鑄態(tài)組織晶粒;（2）使用板卷箱能夠?qū)⒅虚g溫度降低的情況減少，可把精軋機和預(yù)精軋機之間的距離縮短;（3）可以針對不同的鋼種以及帶鋼厚度;（4）輥底式加熱爐能夠有效掌握加熱板坯的工藝;（5）能夠?qū)⒔嚯x的地下式卷取機增加，對較薄帶鋼進(jìn)行生產(chǎn)。

1.1.2 連鑄連軋中厚板坯工藝

通常坯連鑄連軋中厚板鑄坯厚度在100～150mm，大部分情況下使用步進(jìn)梁式的加熱爐。以下為其主要工藝特點：（1）連軋生產(chǎn)效率比較符合連鑄生產(chǎn)節(jié)奏;（2）在改造傳統(tǒng)的連鑄連軋熱帶鋼線中適合應(yīng)用;（3）相較于波板坯連鑄機，能夠澆筑更多種類的鋼材，可以靈活地選擇鋼種;（4）能夠有效提升帶材質(zhì)量，將品種增加;（5）對較厚規(guī)格板材進(jìn)行生產(chǎn)時，沒有壓縮比不足問題存在著。

1.2 冷軋帶鋼工藝

1.2.1 生產(chǎn)流程

（1）酸洗。主要的作用時可將熱軋原料的表面氧化皮之中存在的FeO、Fe3O4以及Fe2O3去除掉，通常是使用鹽酸來酸洗帶鋼;（2）冷連軋。使用幾個串聯(lián)的機架對原料鋼材進(jìn)行連續(xù)軋制，直到性能以及尺寸與相關(guān)要求符合;（3）退火。因為鋼材在冷軋期間會有加工硬化情況出現(xiàn)，為了將這一加工硬化現(xiàn)象消除，則需對冷軋后的鋼材開展退火處理工序，通常是使用罩式爐退火或是連續(xù)退火等方法;（4）平整。要想保證帶鋼的表面質(zhì)量高以及板型良好，符合不同的用途要求，應(yīng)該在退火后對帶鋼以1%～5%小壓縮率進(jìn)行冷軋，這一過程即為平整[1]。

1.2.2 工藝特征

（1）大張力軋制。進(jìn)行冷軋生產(chǎn)時，通常會使用施加張力這一方法確保能夠順利開展軋制工作，以這一方法可將單位面積壓力減小，以此來改變變形區(qū)域中的金屬盈利，避免產(chǎn)生不必要損耗，防止有軋鋼變形問題出現(xiàn)。不僅如此，還可保障軋鋼根據(jù)規(guī)定軌道進(jìn)行，提能夠提升鋼鐵通過效率和質(zhì)量。（2）大寬厚比。在冷軋鋼規(guī)格之中最薄位置只有零點1mm，而最大位置可達(dá)2000mm，并且有超過1000的寬厚比，這能夠凸顯出冷軋生產(chǎn)特點，因為有較大的寬厚比，會導(dǎo)致冷軋前后難以獲得一致的比例，生產(chǎn)難度隨之增加，對于技術(shù)的要求也不斷提高。（3）加工硬化。冷軋鋼材在時，在時間不斷發(fā)展下會有積累變形情況出現(xiàn)，從而出現(xiàn)硬化情況，這將降低鋼鐵韌性、鋼鐵的延伸性和斷面收縮率，導(dǎo)致鋼鐵有變形情況出現(xiàn)，進(jìn)而需要增加軋制壓力。（4）工藝?yán)鋮s與潤滑。結(jié)合過往生產(chǎn)經(jīng)驗可知，冷軋鋼鐵時，變形情況出現(xiàn)是受到了熱能轉(zhuǎn)化的影響，也會使鋼鐵表面溫度比規(guī)定要求更高，將會使軋輥表面溫度超過120℃，內(nèi)部溫度則大約在35-40℃，過高的溫度會減弱帶鋼硬度，從而對鋼鐵使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響除此之外，為防止較大摩擦力對帶鋼表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，應(yīng)做好潤滑工作。

2 鋼材軋制質(zhì)量問題及控制策略

2.1 麻點

通常鋼板表面會比較粗糙，這是由于其表面附著鐵氧化物在脫落后出現(xiàn)了凹凸不平情況，對于鋼鐵外觀有一定影響，并且也會影響整體軋鋼的質(zhì)量。針對這一情況，在軋制時需要對鋼種不同坯料進(jìn)行選擇，以此對不同階段溫度進(jìn)行有效控制，尤其是燒嘴溫度[2]。

2.2 裂紋

與其他軋制問題相比較，裂紋是非常嚴(yán)重和常見的鋼材質(zhì)量缺陷。裂紋是指鋼鐵表面有不同深度和長度的裂紋出現(xiàn)，會對鋼鐵整體連續(xù)性造成破壞，也會使鋼鐵強度降低，也將在一定程度上影響鋼鐵外觀。軋制過程中需要嚴(yán)格把控軋制的坯型，對軋制溫度進(jìn)行有效控制，防止有溫度太高或太低的情況出現(xiàn)。

2.3 折疊

折疊是指在軋鋼表面有局部雙層重疊狀況存在，并且外形呈條狀。進(jìn)行生產(chǎn)時需要對鋼鐵拋出速度進(jìn)行合理控制，防止鋼鐵撞擊到其他設(shè)備，仔細(xì)檢查輥道，確保正常開展軋輥工作。

2.4 板材波浪

在軋鋼長度方向上經(jīng)常有板材波浪出現(xiàn)，其會對軋鋼性能造成破壞，導(dǎo)致鋼板表面不平整。實際軋鋼過程中需按照生產(chǎn)規(guī)格變換軋輥形狀。確保生產(chǎn)鋼鐵溫度的平衡性，冷卻時徐平穩(wěn)降低溫度，確保軋輥穩(wěn)定性。

2.5 分層

在軋鋼斷面上有斷層情況出現(xiàn)即為分層，這將破壞軋鋼表面美觀性，斷層中有時會摻雜雜質(zhì)，損害軋鋼質(zhì)量。針對這一情況，在軋鋼時需合理選用軋鋼技術(shù)，將軋鋼雜物盡量減少。并結(jié)合實際軋鋼要求合理制定鑄造工藝，確保坯型合理性。

結(jié)束語：在鋼材品種中軋鋼有著重要地位，我國軋鋼工藝隨著經(jīng)濟發(fā)展以及鋼鐵需求增長而快速發(fā)展。為促進(jìn)經(jīng)濟社會的發(fā)展，需加大研究軋制工藝及理論的力度，突破制約軋鋼技術(shù)發(fā)展的障礙，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭雪平.鋼材軋制生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)淺談[J].商品與質(zhì)量，2017，（49）：155.

[2] 張亮.海洋石油平臺鋼材的現(xiàn)場質(zhì)量控制[J].化工管理，2019，（18）：47-48.