軋制設備現狀分析與創新

宋潁濤

（河南省工業學校，河南 鄭州 450011）

中國作為鋁及鋁合金的生產大國之一，軋制是生產鋁及鋁合金的主要工藝，而軋制設備的應用主要是服務于鋁及鋁合金的生產。由于受到摩擦力的牽引，軋輥與軋件在軋制設備中產生了相互作用，此時，軋件會在牽引力的影響下軋輥間，在旋轉的壓縮狀態下產生塑性變形。

1 鋁及鋁合金金鑄扎工藝的應用特點闡述

（1）鋁及鋁合金冷軋工藝。所謂的鋁及鋁合金冷軋工藝指的是在結晶溫度以下的狀態下開展鋁及鋁合金的軋制作業。鋁及鋁合金冷軋工藝主要表現以下四個方面的工藝特點，第一個方面的工藝特點是結構組織與性能能夠保持在相對較為均勻的狀態，提升了鋁及鋁合金產品的機械性能以及再加工性能；第二個方面的工藝特點是尺寸精確度較高，而且鋁及鋁合金產品的表面質量以及板形的線條較為流利；第三個方面的工藝特點是能夠有效地控制鋁及鋁合金產品的加工率，通過融入熱處理工藝元素，能夠擴大鋁及鋁合金產品的狀態；第四個方面的工藝特點是所生產的鋁及鋁合金產品厚度更薄。相關流程簡單介紹如圖1 所示。

圖1 軋制流程圖

（2）鋁及鋁合金熱軋工藝。所謂的鋁及鋁合金熱軋工藝指的是在結晶溫度以上的狀態下開展鋁及鋁合金的軋制作業。鋁及鋁合金熱軋工藝主要表現以下三個方面的工藝特點，第一個工藝特點是所消耗的能耗低于鋁及鋁合金冷軋工藝所消耗的能耗；第二個工藝特點是進行熱軋的過程中能夠將鋁及鋁合金由低塑性鑄態朝著高塑性鑄態轉變，從而有效的消除產品缺陷；第三個工藝特點是能夠滿足體積較大的鑄錠的加工需求。

2 軋制設備的應用現狀闡述

（1）鑄扎設備的應用現狀。技術水平不斷提升的同時，切實有效地推進了我國軋制設備技術水平的不斷提升。以超薄快速型鑄扎機為例，該設備能夠滿足鋁及鋁合金鑄扎的生產需求，貼合1、3、5、8 四個系的鋁及鋁合金的生產需要。目前，超薄快速型鑄扎機年產量約在2.8 萬噸左右，為了鑄扎設備將會朝著生產效率高、產品更寬更薄的方向發展。

（2）連鑄連軋設備的應用現狀。連鑄連軋設備主要以雙鋼帶式連鑄機為主，雙鋼帶式連鑄機主要的生產廠家為美國Hazelett 公司，該公司所生產的雙鋼帶式連鑄機覆蓋全世界75%以上的市場。連鑄連軋設備在應用過程中為了能夠提升鋁及鋁合金產品整體的質量水平，通過采取減薄鋁帶坯厚度的方式進行生產，然而，由于該設備目前自動化、智能化水平較低，使得生產過程的穩定性難以得到有效的控制，導致大量無效的生產成本產生。

（3）冷軋與熱軋設備的應用現狀。一方面，針對冷軋設備的角度來看，我國的鋁及鋁合金產品主要以冷軋工藝方式為主，冷軋設備的國產化程度較高，但是冷軋設備的國產化主要以中小型的單機架冷軋設備為主，但是在寬幅高速冷軋設備方面國產化水平較低。另一方面，針對熱軋設備的角度來看，以熱粗-精軋線為例，由于熱粗-精軋線對于技術水平以及材質要求較高，使得該類型的設備國產化程度較低，目前只有西南鋁以及河南鋁實現國產化的應用。

3 軋制設備的發展趨勢闡述

隨著節能環保理念深入人心，越來越多的業界人士開始試圖探索如何降低軋制設備的能耗，將污染問題控制在可控范圍內，從而滿足人與自然和諧發展的要求。與其他材料不同的是，鋁及鋁合金材料具有輕量化、綠色環保等特點，而這離不開軋制設備的技術以及應用，為此，不斷地提升軋制設備的技術水平，切實有效地降低軋制設備的能耗是今后的主要任務之一。

軋制設備的發展趨勢之一是加快軋制設備的更新換代速度，逐步淘汰一些性能落后的軋制設備，結合現階段我國實際的生產情況從而對現有的軋制設備進行改良，積極推進軋制設備的國產化進程，提升軋制設備的國產化率。軋制設備的發展趨勢之二是國內的各大研究機構應當加大對于軋制設備的研究投入，以國際軋制設備的技術水平作為對標，通過全面地調查我國現有的軋制設備應用現狀，從而不斷地提升軋制設備的國產化水平，縮小我國軋制設備技術與國際軋制設備技術之間的差距，為鋁及鋁合金的制造強國奠定堅實的基礎。軋制設備的發展趨勢之三是加大鋁及鋁合金軋制設備的輔助裝備研發力度，目前我國大部分的鋁及鋁合金軋制設備的輔助裝備主要以進口為主，然而，這些進口的鋁及鋁合金軋制設備的輔助裝備在實際的應用過程中難以與國產的軋制設備實現無縫隙的對接，無形之中提升了軋制設備的能耗。因此，相關技術人員需要積極開鋁及鋁合金軋制設備的輔助裝備的研究工作。除了某些技術含量超高的裝備之外，其余的輔助設備應當以國產化為主，積極推進鋁及鋁合金軋制設備的優化發展。軋制設備的發展趨勢之四是加強鋁及鋁合金軋制設備的液壓及電控制造以及設計水平，與歐美等發達國家相比，我國在鋁及鋁合金軋制設備的液壓及電控制造以及設計方面存在較大的差距，為此，應當以鋁及鋁合金軋制設備的液壓及電控制造以及設計作為研究核心，切實有效地提升鋁及鋁合金軋制設備的液壓及電控制造的國產化率。軋制設備的發展趨勢之五是優化軋制設備自主研發核心技術體系，不僅需要加快引進國外軋制設備技術，還應當提升我國的軋制設備技術水平，通過去粗取精，從而在現有的軋制設備技術水平實現創新。

4 軋制設備的創新途徑闡述

（1）相關政府職能部門應當充分的發揮出指導作用。為了能夠實現軋制設備的創新，首先，相關政府職能部門應當充分的發揮出指導作用，通過采取宏觀調控的形式調整鋁及鋁合金等相關原材料，以此實現資源的合理配置和利用。其次，相關政府職能部門還應當提升軋制設備的研究補貼，以此來激勵更多的人加入軋制設備的研究創新中，從而加快鋁及鋁合金產業的轉型進程，從而實現軋制設備產品的更新換代。最后，為了能夠激勵更多的市場主體，相關政府職能部門還可以牽頭以合并的方式吸收哪些規模較小且市場潛力較小的鋁及鋁合金生產制造企業，通過實現企業資源的實時調整，防止出現低水平和重復開發的現象。與此同時，為了能夠推動我國軋制設備的發展，相關政府職能部門需要結合企業的發展需求出臺一些扶持政策，為軋制設備研究機構以及開發公司牽頭拉線，實現軋制設備研究與國際化接軌。

（2）組建軋制設備技術研究隊伍。加強軋制設備技術研究隊伍的培訓力度，為軋制設備技術水平的提升輸送一批優秀的人才，為組建世界級水平相仿軋制設備技術研究工作奠定堅實的人才基礎。

（3）在軋制設備技術研究中引入新的元素。為了能夠拓寬軋制設備的研發領域，從而增強軋制設備的技術性能，在軋制設備技術研究中引入新的元素，例如，CAD 技術以及人工神經網絡等，從而增強軋制設備的整體性能。

5 結語

綜上所述，為了能夠實現軋制設備的創新，相關政府職能部門應當充分地發揮出指導作用，通過組建軋制設備技術研究隊伍從而奠定堅實的人才基礎。與此同時，在軋制設備技術研究中引入新的元素，提升軋制設備的技術水平。