軋鋼生產(chǎn)中的新技術(shù)應(yīng)用分析

賈維海

（凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 朝陽(yáng) 122500）

1 軋鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，在軋鋼生產(chǎn)技術(shù)研究方面取得了很多的成果，研發(fā)的速度不斷加快，各種不同類型的新產(chǎn)品得以研制出來(lái)，其中會(huì)運(yùn)用到下述不同類型的軋制工藝，具體如下：①半無(wú)頭軋制工藝。融合了其中的眾多先進(jìn)技術(shù)。②超薄規(guī)格軋制工藝。將從熱到冷作為主要的宗旨。③鋼軌、熱處理軋制工藝的說(shuō)明。當(dāng)發(fā)揮出噴風(fēng)冷卻作用后，能獲得良好的成效。④管控冷卻工藝。通過(guò)將集管層流冷卻作為主要的工藝，并且還需要科學(xué)借助壓力噴射冷卻技術(shù)，可以達(dá)到良好的處理效果。⑤基于數(shù)學(xué)模型下軋制工藝的說(shuō)明。通過(guò)研發(fā)有關(guān)調(diào)優(yōu)寬帶鋼冷連軋數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)之后，經(jīng)過(guò)連續(xù)軋制處理，有效發(fā)揮出鋼冷連軋機(jī)柔性軋制的良好作用。⑥板形管控工藝。既擴(kuò)大了有關(guān)極限規(guī)格的范圍，又加快了較高等級(jí)鋼質(zhì)量的管控工藝開發(fā)速度。

2 軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

2.1 高溫低氧燃燒技術(shù)

在軋鋼生產(chǎn)中高溫低氧燃燒指的是：燃料在較低氧氣濃度中充分燃燒或者在較高溫度的環(huán)境中充分燃燒。在高溫低氧燃燒中，燃料的燃燒過(guò)程并不是靜態(tài)火焰，是一個(gè)動(dòng)態(tài)反應(yīng)，在節(jié)能環(huán)保方面具有突出優(yōu)勢(shì)，加熱時(shí)間大量減少，燃料節(jié)約達(dá)到百分之五十，實(shí)現(xiàn)了軋鋼生產(chǎn)效率的提高。

2.2 蓄熱燃燒技術(shù)

科學(xué)地運(yùn)用蓄熱燃燒技術(shù)可以大幅減少燃料消耗量。蓄熱燃燒技術(shù)被廣泛應(yīng)用于軋鋼生產(chǎn)的加熱爐，在加熱爐中爐膛的煙道氣通過(guò)蓄熱燃燒被充分利用，燃料消耗大為降低。一方面，它可以有效地節(jié)省燃料；另一方面，它可以減少軋鋼生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量，減少?gòu)U氣的排放，體現(xiàn)出科學(xué)環(huán)保的發(fā)展理念。

2.3 節(jié)能涂料

加熱爐在軋鋼生產(chǎn)中能耗高，但是，整個(gè)軋鋼生產(chǎn)它的作用是關(guān)鍵性的，在此前提下，應(yīng)用高溫節(jié)能涂料可以有效降低能耗，提高加熱爐生產(chǎn)效率。目前，在我國(guó)節(jié)能涂料研究領(lǐng)域，研發(fā)出一批高溫節(jié)能涂料，在節(jié)能效果方面更具優(yōu)勢(shì)，可以減少大約五分之一加熱爐能耗，并且加熱爐生產(chǎn)效率也可以提高四分之一至三分之一。

3 冶金軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)

3.1 高精度技術(shù)

（1）板帶軋制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，但因?yàn)槭艿綑C(jī)械水平以及控制技術(shù)的影響，該項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有得到完全性發(fā)揮。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，國(guó)內(nèi)機(jī)械生產(chǎn)以及軋鋼控制技術(shù)得到顯著發(fā)展，為板帶軋鋼技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造出了諸多有利條件。以熱軋板坯在線調(diào)寬技術(shù)為例，在實(shí)施技術(shù)應(yīng)用時(shí)，會(huì)將重型力關(guān)、定寬壓力機(jī)融入到軋鋼生產(chǎn)之中，會(huì)借助計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)，對(duì)軋鋼寬度展開精準(zhǔn)控制，使產(chǎn)品達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板厚度的有效控制，會(huì)在中央計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的支持下，運(yùn)用厚度控制程序展開厚度控制，而卷型控制儀與新型板型的運(yùn)用，也可達(dá)到有效控制鋼板卷型與板型的目標(biāo)。

（2）無(wú)縫鋼軋制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)整體發(fā)展速度相對(duì)較快，且應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較早，在與信息技術(shù)充分結(jié)合后，技術(shù)得到了飛躍性發(fā)展，在鋼材生產(chǎn)中得到了廣泛運(yùn)用。此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化連鑄管坯生產(chǎn)模式，其質(zhì)量公差以及尺寸都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于軋制管坯，會(huì)在提升金屬效率的同時(shí)，保證管坯成本控制質(zhì)量，深受行業(yè)所認(rèn)可。

（3）型鋼軋制技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)針對(duì)性較強(qiáng)，是為滿足鋼材自由尺寸等要求所研發(fā)得到的技術(shù)。技術(shù)應(yīng)用加工精度水平較高，可滿足普通客戶所提出的各項(xiàng)特殊要求，針對(duì)性較為突出，應(yīng)用范圍相對(duì)較窄，適用性相對(duì)有限。

3.2 節(jié)能降耗技術(shù)

（1）蓄熱節(jié)能爐。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒熱量的有效回收與利用，能夠在能量傳導(dǎo)過(guò)程中做好損耗控制，防止出現(xiàn)能耗損耗過(guò)大的狀況。由于鐵質(zhì)導(dǎo)體、鋼制導(dǎo)體均會(huì)造成較大的熱能損耗，因此可將陶瓷作為主要蓄熱載體，以便在提升蓄熱工作效率的同時(shí)，保證體積優(yōu)化效果。同時(shí)新型蓄熱技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧排出熱度的嚴(yán)格控制，可將其熱度控制在100℃左右，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱能的有效回收。

（2）爐內(nèi)絕熱相關(guān)涂料技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于鋼鐵加熱爐內(nèi)部，會(huì)通過(guò)涂刷新型材料的方式，降低生產(chǎn)損耗。技術(shù)所采用材料是經(jīng)由特殊鋁合金、莫來(lái)石耐熱加熱得到的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)溫度傳導(dǎo)的有效控制，節(jié)能效率可以達(dá)到26%。與傳統(tǒng)節(jié)能內(nèi)爐涂料技術(shù)應(yīng)用相比，此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用效率更加理想。

（3）連鑄坯熱送熱裝技術(shù)、技術(shù)應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)能源損耗的高質(zhì)量管控，技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)在超過(guò)500℃環(huán)境中實(shí)施裝爐操作，會(huì)對(duì)軋鋼生產(chǎn)周期與連鑄技術(shù)運(yùn)用形成有效配合。通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的合理運(yùn)用，鋼材生產(chǎn)周期會(huì)得到切實(shí)壓縮，成材效率會(huì)得到顯著提升。

3.3 自動(dòng)化連續(xù)技術(shù)

3.3.1 計(jì)算機(jī)一體化管理技術(shù)

煉鋼、連鑄、熱軋是鋼鐵生產(chǎn)關(guān)鍵工序，其工序關(guān)聯(lián)極為密切，在具體實(shí)施施工管控時(shí)，需要保證時(shí)間、物流、資源以及能量等要素的平衡，要按照相應(yīng)流程逐步展開連鑄施工以及施工管理。將三道工序作為一體，需要實(shí)施一體化管理，應(yīng)展開統(tǒng)一調(diào)度與計(jì)劃。在計(jì)算機(jī)管理技術(shù)的支持下，一體化管理舉措會(huì)得到高質(zhì)量落實(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的科學(xué)控制與管理。

3.3.2 無(wú)頭軋鋼生產(chǎn)技術(shù)

此項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)主要適用于棒線材以及熱軋帶鋼生產(chǎn)，而半無(wú)頭軋鋼技術(shù)在薄板坯連鑄連扎生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)將粗軋制后帶坯與前一根帶坯尾部焊接起來(lái)，通過(guò)反復(fù)通過(guò)精軋機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼厚度的控制。一般運(yùn)用此種技術(shù)，可完成0.8mm 超薄帶鋼生產(chǎn)。運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)所生產(chǎn)軋制鋼帶具有板型波動(dòng)少、厚度精度高等優(yōu)勢(shì)，不會(huì)受到傳統(tǒng)軋制加工速度所束縛，生產(chǎn)率會(huì)得到有效提升，鋼帶行走較為穩(wěn)定且產(chǎn)品強(qiáng)度較為理想。

3.4 機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)

3.4.1 熱機(jī)械控制技術(shù)

就機(jī)械生產(chǎn)工藝而言，機(jī)械控制技術(shù)會(huì)通過(guò)對(duì)金屬各項(xiàng)組織的有機(jī)控制，保證其相變過(guò)程質(zhì)量。例如，金屬馬氏體組織在生產(chǎn)時(shí)，需要先對(duì)冷奧氏體展開冷卻處理，再運(yùn)用TMCP 技術(shù)實(shí)施冷卻速度控制與調(diào)整，以防其出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常狀況，確保所需組織獲得質(zhì)量。同時(shí)可運(yùn)用熱機(jī)控制技術(shù)，對(duì)索氏體晶粒展開詳細(xì)劃分，確保組織產(chǎn)生相變可以得到精準(zhǔn)控制，保證金屬?gòu)?qiáng)度可以得到切實(shí)提高。將此種技術(shù)運(yùn)用到低合金鋼之中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微含量元素的科學(xué)管控，保證最終金屬產(chǎn)品質(zhì)量水平。

3.4.2 柔性軋制技術(shù)

在對(duì)柔性軋制技術(shù)運(yùn)用時(shí)，會(huì)通過(guò)對(duì)優(yōu)化技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)某些成分鋼材坯料的高質(zhì)量加工。技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)煉鋼步驟的切實(shí)簡(jiǎn)化，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模軋制生產(chǎn)模式，保證材料組織性能、外形尺寸軋制質(zhì)量。因?yàn)榭蛻魧?duì)于金屬?gòu)?qiáng)度要求并不相同，所以為滿足市場(chǎng)需求，應(yīng)對(duì)金屬合成比例與成分展開合理調(diào)整。金屬比例與成分的調(diào)整，會(huì)直接增加生產(chǎn)成本，生產(chǎn)過(guò)程也會(huì)變得更加復(fù)雜，此時(shí)可通過(guò)對(duì)柔性軋制技術(shù)的運(yùn)用，使相同成分原材料在軋制過(guò)程中出現(xiàn)性能差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織管理問(wèn)題的妥善處理，進(jìn)而為大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)提供更多可能性。

4 新技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的有效應(yīng)用策略

4.1 高溫低氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用說(shuō)明

從前進(jìn)行鋼鐵鍛造爐燃燒的時(shí)候，易于把空氣加熱至700℃，根據(jù)有關(guān)要求可知，所排出煙氣的溫度應(yīng)該小于140℃，表明余熱的回收率為81%，通過(guò)對(duì)此部分的熱能及時(shí)進(jìn)行回收，有利于節(jié)約能耗。面對(duì)這種情況，可以充分發(fā)揮出高溫低氧燃燒工藝的良好作用。一般而言，將燃料噴射至相關(guān)的助燃劑之內(nèi)，完成混合燃燒的任務(wù)，采用蓄熱燃耗的形式，能夠發(fā)揮出對(duì)煙氣余熱回收的功效。并且利用低氧燃燒的優(yōu)勢(shì)，讓氮氧化物的生成速率開始下降，讓蓄熱燃燒與低氧燃燒有效融合到一起，提高熱能的利用率，盡可能降低帶給自然環(huán)境的污染危害。比如：依靠高溫低氧工藝完成推鋼式爐的優(yōu)化，消除了推鋼式爐相應(yīng)的上下預(yù)熱段，凸顯出加熱段的作用，使鋼坯入爐溫度獲得提升；借助蓄熱換熱器裝置，摒棄煙囪，使煙氣能夠有效導(dǎo)入到換熱器裝置內(nèi)，讓能量的利用率獲得提升，發(fā)揮出均熱段的良好作用；通過(guò)借助高溫低氧燃燒技術(shù)，凸顯出爐溫度的平衡，以便達(dá)到有關(guān)鋼鐵質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)有效利用高溫低氧燃燒技術(shù)，能夠讓形成的熱能獲得有效運(yùn)用，節(jié)省了燃料耗費(fèi)量，達(dá)到控制經(jīng)濟(jì)成本的目的。由此可見(jiàn)，加大對(duì)高溫低氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用力度可謂至關(guān)重要。

4.2 加大柔性軋制工藝的運(yùn)用力度

所謂柔性軋制工藝，主要針對(duì)的為處于軋制階段，通過(guò)科學(xué)運(yùn)用性能線優(yōu)化工藝的方式，使用相同類別的鋼材坯料，完成產(chǎn)品的制造，凸顯出不同產(chǎn)品之間的差別，使煉鋼操控的整個(gè)環(huán)節(jié)得以精簡(jiǎn)。借助先進(jìn)的柔性控制工藝，能夠進(jìn)行鋼軋生產(chǎn)的科學(xué)制造。面對(duì)此種狀況，一般主要涵蓋了組織性能柔性軋制、外形尺寸柔性軋制等不同類型的工藝。通常情況下，對(duì)于金屬自身強(qiáng)度而言，由于客戶是不同的，所以在此方面的需要也存在一定的差異性，主要將達(dá)到市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)成重要的前提，從增加或減少金屬合金不同構(gòu)成部分的比重方式入手，致使經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)一步增加。顯而易見(jiàn)，運(yùn)用柔性軋制工藝，不但可以改進(jìn)和優(yōu)化軋制技術(shù)，讓基于金屬構(gòu)成部分相同原料下，生產(chǎn)的產(chǎn)品存在一定的差異性，使有關(guān)組織管控較為復(fù)雜的問(wèn)題得到有效處理，而且有助于大規(guī)模專業(yè)鋼鐵生產(chǎn)工作的順利開展，讓整個(gè)生產(chǎn)的步驟得到進(jìn)一步精簡(jiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)鋼材的效果。所以，不難看出，加大柔性軋制工藝的運(yùn)用力度顯得尤為必要。

4.3 注重板帶軋制技術(shù)的科學(xué)利用

我國(guó)板帶軋制技術(shù)的誕生時(shí)間是很早的，由于軋制機(jī)械與管控工藝表現(xiàn)出嚴(yán)重的滯后性，造成此項(xiàng)技術(shù)無(wú)法充分凸顯出其功效與作用。在科技發(fā)展的推動(dòng)下，中國(guó)在致力于軋制生產(chǎn)技術(shù)方面的研究過(guò)程中也獲得了很多成績(jī)。具體而言：第一，此項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用當(dāng)前全球最為常用的熱軋板坯在線調(diào)寬技術(shù)，使得重型立輥、定寬壓力機(jī)均被有效運(yùn)用到軋鋼生產(chǎn)工作當(dāng)中，獲得了良好的應(yīng)用效果。并借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)寬度自動(dòng)管控技術(shù)，完成精準(zhǔn)管控軋鋼寬度的任務(wù)，使其滿足當(dāng)前國(guó)際上的相關(guān)要求；第二，以對(duì)軋制鋼材厚度加以科學(xué)管控作為主要的目的，此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中還借助了中央計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，將厚度控制程序合理編制出來(lái)；第三，合理運(yùn)用全新的板型與卷形控制儀設(shè)備，進(jìn)而達(dá)到科學(xué)管控軋制鋼板型與卷形的效果。

4.4 確保蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)用的合理性

在對(duì)蓄熱式燃燒技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，第一，不僅有效提升了煙氣熱量相應(yīng)的回收率，而且獲得了良好的應(yīng)用效果。第二，依靠科學(xué)地?zé)崃炕厥者\(yùn)用，也實(shí)現(xiàn)了節(jié)省燃料，有效控制經(jīng)濟(jì)成本的目的，增加了最終的產(chǎn)量，并且降低了有害氣體的排放量，比如：常見(jiàn)的二氧化碳、氮氧化合物的排放等，達(dá)到了對(duì)自然生態(tài)環(huán)境有效保護(hù)的目的。

5 結(jié)論

對(duì)于我國(guó)多數(shù)的鋼材企業(yè)來(lái)講，目前都在重復(fù)著傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，導(dǎo)致軋鋼生產(chǎn)成品在國(guó)際市場(chǎng)中缺乏一定的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，必須要不斷的尋求全新的生產(chǎn)工藝，促使我國(guó)的軋鋼生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率能夠得到保障。文章主要圍繞連鑄坯熱送熱裝技術(shù)、薄板坯連鑄連軋技術(shù)、節(jié)能加熱爐技術(shù)、熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)展開細(xì)致的分析，為相關(guān)的從業(yè)人員帶來(lái)一定的參考與借鑒。