軋鋼生產中新工藝新技術的應用

劉武斌

（河北唐銀鋼鐵有限公司，河北 唐山 063000）

我國在鋼鐵生產方面有著絕對優勢，鋼鐵常量也是在世界排名中占領第一位的，每年從我國生產出來的鋼鐵量遠高于100000 萬噸，盡管產量有限，但是在軋鋼技術方面還是比較落后的。相對一些技術發展成熟的發展國家來說，我國在軋鋼生產過程中所使用的技術還比較傳統，缺失一定的新型創新技術，無法生產出一些具有特殊性能的鋼材，這些特殊類型的鋼材還需要從國外購置，這極不利于我國鋼鐵生產的發展。針對這一現象，我國需要順應科技發展的潮流，在軋鋼生產過程中利用合適的生產技術，盡快研究出生產特殊鋼鐵材料的方法，減少從國外的進口數量。總之，我國在軋鋼生產方面要發動相關技術人員對原有的軋鋼生產工藝和生產技術進行創新改革，讓軋鋼生產建立在新工藝和新技術的基礎上，提高我國軋鋼生產的效率及其生產質量。

1 現階段我國軋鋼生產的現狀

1.1 軋鋼裝備的發展狀況

如果想要生產出來比較優質的軋鋼，就需要在軋鋼生產過程中投入比較先進的軋鋼生產設備，通過高品質的軋鋼生產設備來進一步提高我國軋鋼的生產效率。從我國現代科技的發展情況來看，我國在技術開發方面已經取得了可觀的進步，軋鋼生產設備也進行了一定的改良，部分軋鋼生產新技術已經在國際領域中處于領先水平，這一結論可以從以下三個方面得出。

第一，現代化熱軋寬帶軋鋼生產線。該生產線的產生地是我國鞍鋼，通過鞍鋼相關軋鋼生產部門的不斷探索與研究，研發了更加符合我國軋鋼生產使用的現代化熱軋寬帶軋鋼生產線，這項發明是基于原先的博板坯連鑄連軋技術來進行發展的，能夠彌補原先軋鋼生產線中的漏洞與不足，進一步發展我國軋鋼生產的效率和質量。熱軋寬帶軋鋼生產線的整個工作流程更加完整，能夠有效提高鋼鐵生產的效率，并且在原料、人工以及資金方面節約了一大筆開銷，此外，還能大大提高鋼鐵生產環節的緊湊性，尤其是在連鑄和軋鋼工序環節，能夠將這兩個環節更好地融合，讓我國的軋鋼生產更具工業化特征，大大擴大了鋼鐵生產的規模，有利于我國軋鋼生產的發展。

第二，集成寬厚板扎制生產線技術。該生產線的建立基礎是國外一些先進的技術，相關技術人員對國外軋鋼生產技術進行研究和總結，對其生產方法進行改良，根據我國實際生產情況進行調整與創新，以此來研發出適合我國軋鋼生產的新型工藝技術，將此生產線投入到實際的軋鋼生產過程中，有效提高了鋼鐵的生產與生產效率。比如說，管線鋼板、石油儲備用鋼以及結構鋼板這些生產都是依賴國外先進技術和先進裝備來對我國的鋼鐵生產技術進行創新，將國外技術與國內技術進行融合，進一步促進我國軋鋼生產事業的發展。

第三，大型冷連軋生產線。該生產線是給予六輥四輥軋機進行工作的，與此同時，為了能夠進一步提高實際軋鋼生產流程的效率，相關技術部門還在該生產線中加入了酸洗冷軋聯合生產技術及紊流鹽酸酸洗技術，通過這兩個技術的輔助，能夠使得生產出來的鋼鐵質量更好，比如說，擁有較高品質的轎車車板和鍍鋅原板等，某種程度上滿足了市場對這兩種鋼材的需求，有利于軋鋼生產的穩定發展。

1.2 軋鋼生產工藝技術的發展狀況

從近幾年我國軋鋼生產的工藝及其相關技術發展情況來看，需要對軋制控新裝備進行進一步的研發，從而盡可能地提供我國鋼鐵產品的質量，確保其基本性能，其中，新軋制工藝技術取得比較可觀的成績，其涵蓋的技術種類有六個。第一個是半無頭軋制技術；第二個是超薄規格的軋制技術，該技術的運作原理將原來的冷制作用熱制作來替換；第三個是長齒鋼軌軋制及在線處理生產線技術，這兩個工藝的融合合作能夠進一步促進軋鋼軌道的冷卻，使用噴風過程來強制冷卻高溫鋼軌；第四個是控制冷卻的技術，該技術也是用來快速冷卻鋼軌溫度的，通過對傳統的集管層流冷卻系統來混合相關混合的噴射式超快冷卻系統來對鋼軌表面溫度進行降溫處理；第五個是軋制數學模型優化技術，該項新技術的發明能夠進一步實現鋼冷連軋機的柔性軋制，盡管面對軋鋼生產過程中連續性的工作作業過程，也能夠確保軋制過程中鋼鐵的韌性；第六個是板型控制技術，顧名思義，該項新技術的發明就是對鋼表面進行處理，使得鋼產品表面的板型符合要求，確保鋼鐵的質量及其光滑度。

2 軋鋼生產中新工藝新技術的主要類型

2.1 蓄熱節能爐技術

蓄熱節能爐技術的工作流程就是通過蓄熱的技術方法來對爐中的軋鋼進行燃燒處理，之所以說蓄熱節能爐技術是一項軋鋼生產的新工藝，是因為該項技術是通過蓄熱體來調整和更改陶瓷質的蓄熱體，這樣做的好處就是能夠大大提高蓄熱體的溫度及其傳熱效果，能夠減少蓄熱過程中熱量的流失與堵塞，提高了軋鋼生產中蓄熱環節的工作效率[1]。除此之外，該項新技術的發明還對換向設備進行了一定的改良，進而有效完善了蓄熱過程中的相關控制技術，一定程度上降低了排出煙氣的溫度了，大大提高了原先的熱能效率，減少軋鋼生產中的能量損耗。

最重要的是，蓄熱節能爐技術還能將排出的煙氣進行循環利用，盡可能地回收排出煙氣中的熱量，一定程度上降低了熱能的損失，真正達到可持續發展的目的，從根本上實現能源與成本的節約，為軋鋼生產工藝減少經濟損失。與此同時，煙氣的回收利用能夠減少二氧化碳和二氧化氮的排放，減緩空氣環境的污染。

2.2 爐內絕熱技術及其涂料技術

在加熱爐內壁的改善過程中，最常見的手段就是爐內絕熱技術和涂料技術，通過這樣兩個新工藝技術的投入能夠使得爐內壁更加耐火耐高溫，得益于耐火澆鑄而成的莫來石和高鋁，防燒結料圈的整體性能得到了充分的改良，極大程度上促進了我國軋鋼生產的效率。許多軋鋼生產的企業會采用此項新工藝技術來實現節約涂料的目標，使得節能效果超過25%，進而，在最大程度上實現軋鋼的高效生產[2]。

2.3 薄板坯連鑄連軋技術

薄板坯連鑄連軋技術可按照不同類型分為四種，分別是ISP、CSP、FTSR 和CONROLL，根據不同生產廠商的實際情況可知CSP 的使用范圍和使用頻率是最多最廣的，CSP 技術作為薄板坯連鑄連軋技術的重要組成成分之一，已經是當今冶金界的前沿技術，CSP 技術還被稱為緊湊式板帶生產工藝技術，CSP技術具有投資少、所需能耗低的特點，其主要的工藝流程為：電爐→鋼包精煉爐→薄板皮連鑄機→均熱保溫→熱連軋機→層流冷卻→地下卷取等等。其中電爐是將爐內的電能轉化成為熱量對工件加熱的熱爐；鋼包精煉爐則是兼具煉鋼爐加熱和精煉功能的設備，通常用來對一些溶解的銅水進行精煉，其他的設備不進行一一講解[3]。

發展至今，該項技術的所具備的特征已經十分明顯了，除了能夠承受較高的溫度之外，還能有效提升連鑄的速度，大大提高了軋鋼生產成的效率。值得注意的是，在實際的生產過程中如果用到了該項新工藝技術，相關工作人員需要格外注意燒鑄溫度的控制，澆鑄過程中溫度出現絲毫偏差都會影響到生產質量，因此還需要對電磁攪拌技術和輕壓技術進行一定的改良，所涉及到的電磁攪拌技術是當前我國在軋鋼生產過程中經常用到的一種連鑄生產技術，其工作原理就是通過一些手段產生適當的電磁力，改善并消除結晶器內鋼水的過熱度，經過這樣一系列的處理能夠大大提高鑄坯的等軸晶率，這對鑄坯環節有著莫大的好處，提高了我國軋鋼生產的質量和效率，改善成品的性能。電磁攪拌的實質其實就是在以鑄坯的液相穴內感生的電磁力作為基礎，通過相關技術把控使得其內部的鋼水運動，從而進一步增強鋼水的對流、傳熱以及傳質特性，加快了鑄坯的凝固速度；而輕壓技術則是通過對邊緣位置的快速加熱、均勻加熱以及多次的高壓水除鱗；接著再通過精軋機組技術來進一步提升軋制質量[4]。此外，薄板坯連鑄連軋技術在我國軋鋼生產過程中被廣泛利用，不僅進一步實現了低碳環保的理念，還對超低碳深沖鋼的生產和高牌號管線鋼生產有顯著提升。

3 提升軋鋼性能的相關新工藝新技術

3.1 熱機械控制軋鋼生產技術

在軋鋼生產的過程中，需要對軋制進行控制的基礎上進行一定的冷卻和加速冷卻的技術，這種情況下一般采用熱機控制軋鋼生產工藝，其主要指在軋鋼生產的實際過程中，通過對軋鋼進行控制來實現鋼軌的冷卻。該項新工藝技術的操作步驟比較簡單，比起傳統的冷卻工藝來說，它減少了后續的熱處理環節，但是依舊可以生產成強度較高、韌性較好的鋼材，與此同時，還能更好地降低能源的損耗，提高了原料的利用率，降低了軋鋼生產的成本。

控扎控冷技術中包含了控制軋制和控制冷卻兩種方法，控制軋制的關鍵在于奧氏體狀態下的控制，需要對晶體的尺寸和硬化狀態，換句話說就是將鋼加熱到奧氏體化溫度，然后進行塑性變形，在變形過程中發生靜態或動態再結晶，繼而完成其再結晶的過程；控制冷卻的關鍵在于利用奧氏體相變條件對溫度的把控，即對過冷度、冷卻速率以及終止溫度進行控制。軋制控冷技術的主要過程如下：在形成相變之后，即鋼坯加熱后粗大化了奧氏體的基體，導致其呈現加工硬化狀態，這種加工硬化之后的奧氏體上會出現密度相當大的鐵素體晶核，這種晶核對于鋼材質的微觀結構產生細化。不僅如此，鐵素體的成核位置一般都是奧氏體相界面和熱變形以及變形區內引發的退火孿晶的內部界面。在一般的熱軋過程中，由于控制不會涉及其他任何形式，相對于傳統的軋鋼生產中的溫度來說，該項新型工藝技術所控制的溫度在1050℃～900℃，這樣能夠大大促進軋制工序過程中斷面處理的效率，進而大大提高了軋鋼生產的效率和質量[5]。

3.2 高精度軋制技術

眾所周知，高精度軋制技術的控制主要是指對產品尺寸大小的把控，需要相關工作人員通過儀器設備對形成的鋼體進行進一步的調整。在此過程中，需要通過專業設備和相關新工藝技術在軋制理論和軋制過程中的生產管理方面更好地進行選擇。各生產車間需根據自身的實際情況和生產目標進行合理的選擇，使用合理的高精度軋制技術不僅對于生產效率有所幫助，同時也提升了鋼材的利用率，對我國的軋鋼生產新工藝技術的發展有重大意義[6]。

4 結束語

綜上所述，由于我國科學技術的不斷發展，許多新理論和新工藝技術都被研發并應用到軋鋼生產過程中，從而提高我國軋鋼生產的效率和質量。我國鋼鐵工業占我國工業產業中的比例較大，一定程度上對我國的社會經濟發展起著決定性作用。但是，我國現階段在軋鋼生產中還存在許多問題，許多新工藝技術的發展也不夠成熟，相關研發人員需要對研發出來的新工藝技術進行進一步的研究，在實踐過程中總結出生產經驗，從而對新工藝技術進行調整與完善，促進我國軋鋼生產的進一步發展。