軋鋼生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)的應(yīng)用

谷海龍，齊進剛，楊海西，樊利智，謝玉寬

（敬業(yè)鋼鐵有限公司，河北 石家莊 050000）

軋鋼生產(chǎn)是我國鋼鐵行業(yè)非常重要的工序。我國軋鋼生產(chǎn)的歷史非常悠久，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)也伴隨社會的發(fā)展不斷進步和優(yōu)化。在科學技術(shù)高速發(fā)展的背景下，軋鋼生產(chǎn)中也涌現(xiàn)出了許多新的工藝和新的技術(shù)。軋鋼生產(chǎn)中新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，極大降低了鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)成本，提高了軋鋼生產(chǎn)效率，明顯提高了我國鋼產(chǎn)品質(zhì)量。以下就是本文圍繞軋鋼生產(chǎn)新工藝和新技術(shù)的有關(guān)分析。

1 軋鋼生產(chǎn)相關(guān)分析

構(gòu)成軋鋼生產(chǎn)的子系統(tǒng)較多，多個子系統(tǒng)相互作用一起完成了軋鋼整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。軋鋼生產(chǎn)中加強對產(chǎn)品質(zhì)量的嚴格控制非常重要，影響軋鋼生產(chǎn)的因素較多，全面分析軋鋼整個生產(chǎn)過程可以明確影響產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)因素，結(jié)合相關(guān)因素制定有效的措施，確保軋鋼生產(chǎn)質(zhì)量。

2 冷軋鋼工藝介紹

冷軋鋼工藝又稱為氧化膜處理工藝，主要是將通過熱軋的鋼錠或者鋼卷進行三次工藝處理，保證處理后的鋼錠或者鋼卷可以達到一定標準，由此可進一步研究冷軋鋼工藝。通常情況下立足鋼材力學性質(zhì)分析，熱軋工藝處理效果遠遠高于冷軋工藝。鋼材熱軋后的可塑性和韌性較強，要想保證冷軋工藝效果就需要注意以下問題：一是保持適當?shù)挠托?。潤滑油可在鋼材表面形成一層薄薄的油膜，油膜的存在直接降低了摩擦產(chǎn)生的阻力。摩擦減小的情況下對于鋼材產(chǎn)生的磨損程度也降低，可見潤滑油將軋鋼利用率明顯提高；二是確保穩(wěn)定的冷卻能力。軋鋼生產(chǎn)過程中要確保穩(wěn)定的冷卻能力。而潤滑油的使用也可起到吸收熱量的作用，這樣可將溫度控制在合理范圍內(nèi)，進而生產(chǎn)出滿足要求的軋鋼產(chǎn)品；三是確保較好的退火性。有些軋鋼生產(chǎn)企業(yè)為降低成本，在退火過程中會省去中間的脫脂清洗環(huán)節(jié)，直接進入退火生產(chǎn)工藝，此種生產(chǎn)方式可將軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量提高，確保軋鋼產(chǎn)品有較好的外觀效果[1，2]。

3 目前我國軋鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段我國許多鋼鐵企業(yè)開始引進先進的軋鋼生產(chǎn)設(shè)備，其中數(shù)控連續(xù)式軋鋼生產(chǎn)設(shè)備可極大提高生產(chǎn)效率，明顯降低操作人員的工作壓力，但是這些數(shù)控連續(xù)式軋鋼生產(chǎn)設(shè)備大多需要進口，進口的生產(chǎn)設(shè)備耗費的成本較多，為我國軋鋼企業(yè)帶來不小的壓力。我國需要加強在數(shù)控連續(xù)式軋鋼生產(chǎn)設(shè)備上的科技研發(fā)，生產(chǎn)出高性能、高標準的軋鋼設(shè)備，解決我國軋鋼設(shè)備對外進口的問題。

4 高精度軋制技術(shù)的應(yīng)用

4.1 型鋼軋制技術(shù)

客戶的用鋼需求是不一樣的，尤其是一些比較小眾的行業(yè)需要的軋鋼產(chǎn)品較為特殊，這些軋鋼產(chǎn)品的加工難度系數(shù)較大，且對產(chǎn)品加工精度的要求較高，因此在生產(chǎn)小眾行業(yè)所需的軋鋼產(chǎn)品時需要嚴格控制加工尺寸，選擇滿足客戶要求的鋼材。傳統(tǒng)軋制生產(chǎn)技術(shù)要想生產(chǎn)出滿足小眾行業(yè)所需的軋鋼產(chǎn)品難度較大，因此需要借助型鋼軋制技術(shù)。型鋼軋制技術(shù)的加工精度較高，可滿足小眾行業(yè)對軋鋼產(chǎn)品的高精度要求。在高精度軋鋼產(chǎn)品生產(chǎn)中，型鋼軋制技術(shù)得到了更為廣泛地應(yīng)用，但是型鋼軋制技術(shù)具有較強的針對性，且耗費成本較高，也使得此種類型的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)很難在常規(guī)軋鋼產(chǎn)品加工中推廣開來。

4.2 板帶軋制技術(shù)

我國軋鋼生產(chǎn)中板帶軋制技術(shù)出現(xiàn)的時間相對較早。很早之前我國軋鋼生產(chǎn)中機械化水平較低，且機械生產(chǎn)控制技術(shù)較為落后，因此板帶軋制技術(shù)的生產(chǎn)優(yōu)勢沒有得到全面化體現(xiàn)，但是伴隨我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及機械化水平的不斷提高，軋鋼生產(chǎn)機械化程度和控制技術(shù)應(yīng)用水平也越來越高，這為板帶軋制技術(shù)的突破性發(fā)展創(chuàng)造了條件，使得板帶軋制技術(shù)的優(yōu)勢得到全面體現(xiàn)。板帶軋制技術(shù)融入了國際上較為先進的熱軋板坯在線調(diào)寬技術(shù)，熱軋板坯在線調(diào)寬技術(shù)可向軋鋼生產(chǎn)中融入定寬壓力機，隨后在計算機系統(tǒng)的輔助下實現(xiàn)對軋鋼生產(chǎn)的自動化控制，精準化控制軋鋼寬度，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可滿足國際領(lǐng)先標準。此外，熱軋板坯在線調(diào)寬技術(shù)與計算機系統(tǒng)相互配合可以精準化控制軋制鋼板厚度。工作人員操控中央計算機處理系統(tǒng)就需要編程軋制鋼板的厚度，之后借助卷型控制儀和新型板型實現(xiàn)對鋼板卷型和板型的精準化控制。

4.3 無縫鋼軋制技術(shù)

我國未來軋鋼生產(chǎn)趨勢就是無縫軋制技術(shù)。該技術(shù)可實現(xiàn)批量化、標準化生產(chǎn)軋鋼的需求，可顯著提高我國軋鋼生產(chǎn)效率。無縫鋼軋制技術(shù)在我國出現(xiàn)的時間相對較早，無縫鋼軋制技術(shù)與計算機技術(shù)相配合使得我國的無縫鋼軋制生產(chǎn)領(lǐng)先世界先進水平。目前我國軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用無縫鋼軋制技術(shù)的情況較為多見，該技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

4.4 棒（線）軋制技術(shù)

棒（線）軋制技術(shù)也是軋鋼生產(chǎn)高精度軋制技術(shù)之一。機械生產(chǎn)和船舶生產(chǎn)對于軋制鋼的型號需求量較多，但是傳統(tǒng)的軋鋼技術(shù)無法滿足機械生產(chǎn)和船舶生產(chǎn)對多型號軋制鋼的需求。對此軋鋼生產(chǎn)中開始出現(xiàn)了棒（線）軋制技術(shù)，該技術(shù)可促使所生產(chǎn)出來的軋制鋼型號和規(guī)格更加多樣，更好地滿足我國機械生產(chǎn)和船舶生產(chǎn)對軋制鋼產(chǎn)品的要求。此外，棒（線）軋制技術(shù)便于控制，生產(chǎn)效率較高，可實現(xiàn)高精度、多批次以及大規(guī)格的軋制鋼生產(chǎn)[3，4]。

5 軋鋼生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)的應(yīng)用

5.1 蓄熱式燃燒技術(shù)

該技術(shù)可提高煙氣熱量回收率，煙氣熱量回收且得到充分利用可實現(xiàn)軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能減排的目標。此外，蓄熱式燃燒技術(shù)在回收熱量的過程中可控制燃燒成本，提高軋制鋼生產(chǎn)效率。同時也可減少有毒有害氣體的排放，減少外界的氮氧化物和二氧化碳排放量，提高軋鋼生產(chǎn)的環(huán)保性。

5.2 高溫低氧燃燒工藝

鋼鐵鍛造爐實際工作中需要將燃燒溫度控制在600℃～700℃，且保證煙氣排出的溫度在150℃以下。軋鋼生產(chǎn)中對鋼鐵鍛造爐內(nèi)的熱量有效收集可以起到較好的節(jié)能減排效果。因此在綠色環(huán)保的理念指導下，軋鋼生產(chǎn)過程中應(yīng)該應(yīng)用高溫低氧燃燒工藝。所謂高溫低氧燃燒工藝就是將燃料噴射到高溫低氧助燃劑中，實現(xiàn)燃料與助燃劑的充分混合，加速燃燒，使其更加充分。高溫低氧在蓄熱燃燒下可有效回收煙氣余熱，并且燃燒過程只可有效控制氮氧化物，將低氧燃燒和蓄熱燃燒的價值得到充分利用，實現(xiàn)對周圍環(huán)境的保護。

5.3 柔性軋制技術(shù)

柔性軋制技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中可利用一些優(yōu)化技術(shù)生產(chǎn)出含有某些成分的鋼材坯料，該技術(shù)可明顯簡化軋鋼生產(chǎn)步驟。此外，柔性軋制技術(shù)可滿足大規(guī)模軋制生產(chǎn)的需求，實現(xiàn)對外形尺寸柔性軋制和組織性能柔性軋制。軋鋼生產(chǎn)中如果采用柔性軋制技術(shù)需要結(jié)合客戶對金屬強度的需求情況，有機調(diào)整金屬合成成分和合成成分所占的比例。

5.4 熱機械控制工藝

熱機械控制工藝也是目前我國軋鋼生產(chǎn)采用的新工藝。熱機械控制工藝主要是立足機械生產(chǎn)角度來分析，該工藝可實現(xiàn)對金屬各項組織的有機控制，保證金屬相變過程。比如，采用熱機械控制工藝生產(chǎn)金屬馬氏體組織，工作人員需要對冷奧氏體初步冷卻，隨后在TMCP技術(shù)的幫助下對冷卻速度進行調(diào)整和控制，這樣可有效避免金屬馬氏體組織出現(xiàn)異常，得到所需組織。此外，借助熱機械控制工藝可對索氏體晶粒細致劃分，在組織相變的情況下控制金屬，以此提高金屬強度。熱機械控制工藝在生產(chǎn)低合金鋼中被廣泛應(yīng)用，可將低合金鋼所含微量元素降低，確保低合金鋼的品質(zhì)[5，6]。

5.5 無頭軋制技術(shù)

鋼材帶坯中借助中間環(huán)節(jié)進行縫合和焊接處理，此種技術(shù)稱為無頭軋制技術(shù)。無頭軋制技術(shù)在后期連續(xù)軋制過程中所起作用較大。無頭軋制技術(shù)需要進行帶穿，隨后在加速、減速和甩尾過程中順利實現(xiàn)整個的軋制過程。該技術(shù)可以在恒定力量條件下實現(xiàn)連續(xù)性軋制，因此軋制過程穩(wěn)定性較強，有效避免后續(xù)軋制期間跑偏情況的出現(xiàn)。

5.6 連鑄坯送熱裝技術(shù)

鋼鐵加熱工藝主要分為三個步驟，分別是預(yù)熱環(huán)節(jié)、加熱環(huán)節(jié)以及均熱環(huán)節(jié)。其中采用連鑄坯送熱裝技術(shù)可以將預(yù)熱環(huán)節(jié)和加熱環(huán)節(jié)直接省去，簡化鋼鐵加熱流程，縮短軋鋼生產(chǎn)周期，提高軋鋼生產(chǎn)效率，減少燃料的消耗，有效控制軋鋼生產(chǎn)成本。熱送熱裝技術(shù)的實現(xiàn)就需要將熱坯件的運送速度進一步加快，中間運送時間減少，途中熱量流失也會減少，此時進入熱爐中的坯件溫度不會低于爐溫。煉鋼和連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)銜接問題是熱送熱裝技術(shù)的關(guān)鍵，要想實現(xiàn)該環(huán)節(jié)的有效銜接需要工作人員結(jié)合機器生產(chǎn)能力制定科學合理的生產(chǎn)計劃，并采取連鑄坯緩沖措施，比如可以建立坯件保溫罩避免坯件溫度過度流失，也可設(shè)置雙步進梁式加熱爐。以上措施均可有效處理好煉鋼和連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)的銜接問題[7，8]。

5.7 自動連續(xù)智能化軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)

伴隨我國科學技術(shù)的飛速發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)已經(jīng)朝著自動化方向發(fā)展。軋鋼生產(chǎn)的自動化和智能化水平不斷提高，明顯提高了我國軋鋼生產(chǎn)效率。但是即便如此，我國軋鋼自動化生產(chǎn)監(jiān)測中依然存在不少的問題。軋鋼生產(chǎn)所使用的自動化監(jiān)測設(shè)備大多需要國外進口，我國還無法自行研發(fā)處理器、傳感器以及數(shù)據(jù)分析等設(shè)備，因此這也成為限制我國軋鋼生產(chǎn)自動化水平提升的關(guān)鍵，針對我國軋鋼生產(chǎn)自動化研發(fā)環(huán)節(jié)存在的問題就需要設(shè)計更為完善的自動化控制系統(tǒng)。完善的自動化控制系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、預(yù)警功能以及報告系統(tǒng)。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫涵蓋的數(shù)據(jù)量較多，包括的數(shù)據(jù)處理流程也較多，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)運算等。一旦數(shù)據(jù)超過報警值，預(yù)警功能則會被啟動，向工作人員發(fā)出預(yù)警信息，確保工作人員在最短的時間內(nèi)找到問題并加以解決，避免系統(tǒng)故障影響軋鋼正常生產(chǎn)[9，10]。

6 結(jié)語

綜上所述，以上就是本文分析的新工藝新技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，新工藝新技術(shù)的應(yīng)用明顯提高了軋鋼生產(chǎn)效率，有力推動了我國鋼鐵行業(yè)的較快發(fā)展。