穆 煒
(遼寧冶金職業技術學院,遼寧 本溪 117000)
鋼鐵生產行業一直是工業生產中十分重要的一部分,在這幾十年間的發展中,鋼鐵已融入到了我們生活的各個方面,小到電子設備零件,大到建筑生產,可以說我們的生活離不開鋼鐵。正是由于我們對鋼鐵的高度需求,鋼鐵生產行業得到了高速的發展并逐步形成了自己的生產流程。但是不能被忽視的是,鋼鐵需求的多樣化暴露了鋼鐵生產流程中的各種問題。因此為了推動鋼鐵生產的進步,應深入了解傳統鋼鐵生產的要素、軋鋼工藝的創新,從而推動鋼鐵生產行業的進步,滿足未來市場對鋼鐵的需求,為我國的工業發展加一份力。
為了滿足目前市場中對鋼材的不同需求,軋鋼工藝逐步發展產生分支—冷軋與熱軋,這兩種工藝都是在鋼鐵原料經過冶煉、鑄造的基礎上用于進一步實現鋼材成型。由于工藝的不同產生了一定的區別,但二者皆為通過施壓于鋼材,使其達到最終需要的形狀。兩種工藝均存在一定的優點和缺點,下面將對兩種工藝進行一定的講解[1]。
首先從熱軋工藝來說,熱軋工藝就是將經過一定處理的鋼材投入到高溫加熱爐中,在鋼坯經過加熱的過程以后鋼材要經過反復多次的壓制,這樣當鋼坯的厚度經過壓制達到要求之后,再通過高溫熱處理使其容易重新塑形、然后進行精細化成型,最后就成為了要求樣式的產品。相對來說,由于在熱軋過程中鋼鐵變軟,更易塑造,因此應用的范圍更廣,熱軋工藝的應用多產生鋼卷等產品,而且應用起來比冷軋工藝應用的更多一些。此外,經過熱軋成型后對于某些特殊要求的鋼材還需要再經過冷軋處理。
與熱軋工藝相比,冷軋工藝有很大不同,冷軋工藝對鋼材的處理不是連續的。對于鋼料的直接冷軋處理時,由于成型的不均勻造成鋼材上存在殘余應力,這種殘余應力會對鋼材在使用中的穩定性造成影響,這也是為什么經過冷軋處理的鋼材硬度會大大增加。對于經過熱軋處理后再進行冷軋處理的鋼材,他們往往通過冷軋后進行鍍膜,例如涂鍍層產品等。由此看來,冷軋工藝往往應用于尺寸較小、精密度更高的鋼板生產。
通過對熱軋工藝與冷軋工藝的介紹,我們可以發現兩種制鋼方法的不同之處。從塑形方法上來說,熱軋工藝是通過高溫軟化鋼材,提高鋼材的可塑性,進而進行成型。而冷軋工藝通過冷軋機改變鋼體內部結構,進而重新塑造鋼材的形狀,這樣對鋼材的性能改變很大。冷軋工藝中由于殘余應力的存在容易產生鋼材的加工硬化現象。因此比較兩種工藝的區別我們可以得出熱軋工藝往往用于制造變形量較大的產品,冷軋工藝常用于制造冷軋薄板、彎曲型鋼材等[2]。
基于鋼材產品用途的不同,熱軋生產后的鋼材如果需要進一步冷軋處理,而由于冷軋處理會對鋼材的性質產生影響,因此在一般情況下,生產者要想減少冷軋對鋼材性質造成的影響,往往需要對鋼材進行退火加工。在冷軋機中進行軋制時,冷軋機與鋼材之間往往有潤滑油的參與。結合冷軋工藝的生產流程,對冷軋工藝的要點分析可以從兩方面分析,一是與潤滑油相關的注意要點,二是冷軋工藝退火過程的要點[3]。
在冷軋的鋼材加工中需要加入適量的潤滑油。首先,潤滑油會在鋼材上形成一層薄膜,這些薄膜的存在能夠減少鋼材在機器中被塑形時與機器產生的碰撞摩擦,這不僅能夠減少機器運行的損耗,還能夠降低鋼材由于摩擦而造成的成本損耗。其次,摩擦在鋼材運行中起到的是一種反抗力,因此它會導致機器運行的效率下降,所以在冷軋工藝進行中加入潤滑油能夠提高冷軋工藝作業效率。最后,潤滑油的存在能夠吸收由于機器運作產生的熱量,這樣可以穩定機器作業時的溫度,從而保證機器能夠生產出高質量的產品。因此在冷軋工藝中應注意對機器加入潤滑油的量要適度。
通過上一點分析我們可以了解到潤滑油在冷軋工藝中的重要作用,那么為了保證潤滑油在工作中發揮出最大優勢,就需要保證潤滑油的質量,如果潤滑油中存在雜質,那么他就無法發揮出其在鋼材表面的作用。因此在冷軋工藝中應在軋機上安裝過濾裝置,這樣能夠有效地除去機器在運作時潤滑油中產生的雜質。
在冷軋工藝制作中,必須選取性質穩定,不與鋼材材料發生反應的潤滑油。一方面,如果潤滑油會與鋼材產生作用,那么就會可能會對鋼材的性質、鋼材的質量造成影響。其次,在冷軋流程中需要工作人員的操作,而工業生產中工作人員的人身安全必須得到保證,因為潤滑油屬于一種化學原料,因此低質量的潤滑油可能存在有毒物質,對工作人員的身體造成影響,因此在冷軋時不能因為貪小便宜而降低選購潤滑油的成本,必須保證所使用的潤滑油的質量。
控制成本是每一個工業生產單位不可忽視的任務,對于冷軋工藝來說,應該在保證生產的安全性基礎上控制生產成本。例如,在冷軋工藝中潤滑油是一種消耗品,占據生產成本的一部分,所以企業就可以結合潤滑油的市場價值,在保證潤滑油質量的前提下選取更適合冷軋生產并且成本最低的潤滑油。此外,潤滑油的清潔性能也在一定程度上影響著生產成本,因為冷軋生產中,如果潤滑油的清潔性能不到位,那么就會對儀器的精度、加工的鋼材造成影響,如果鋼材的質量降低,那么生產的成本必然受到影響。
如果鋼材在進行冷軋處理后不進行退火處理,鋼材的性能就會受到影響,市場中對鋼材的需求正是基于鋼材質量的高低,如果鋼材的質量得不到保障那么就無法占據市場,因此冷軋工藝中的退火過程是必需的工藝過程,而且如果退火過程處理不恰當也會對鋼材質量、性能造成影響。目前在冷軋生產的退火過程中,有很多企業都利用多種清洗后直接退火的方法,這樣不僅能保證鋼材的高質量,還能夠降低成本、減少生產時間,對取得經濟效益產生有力的影響。
目前軋鋼工藝已經達到了成熟的階段,因此要想冷軋軋鋼工藝生產能夠在未來的發展中達到更高的標準,就有需要積極融合時代要素發展創新。例如,近幾十年來,我國的信息技術以及人工智能技術得到了高速發展,那么鋼鐵生產企業就可以將軋鋼工藝與新技術融合,例如實現自動化軋鋼生產線、運用大數據分析生產數據、利用電子計算機的嚴謹性篩查技術漏洞等等,積極的與時代潮流技術融合不僅能夠提高生產效率、提高鋼產品質量,還能夠推動技術創新,不脫離時代發展。其次根據相關統計,我國乃至世界大部分鋼材都采用軋鋼技術生產,而且隨著鋼材使用種類的不斷擴張,軋鋼技術中冷軋工藝得到了越來越多的使用,那么按照這個趨勢,冷軋工業在未來鋼鐵生產中將繼續發揮出很大的作用,也正因如此,當下冷軋工藝的發展就更應該積極進行創新,解決生產中存在的問題,這樣才能在未來鋼鐵生產中發揮出最大的價值優勢。
綜上,隨著鋼材在我們生活中的運用范圍逐漸擴大,鋼材的質量性能必然會遭遇挑戰,并且隨著市場中鋼材生產隊伍的不斷壯大,鋼材生產企業之間的競爭壓力也逐漸增大。因此要想在新時代下拿下鋼材生產的頭籌,企業必須針對當下鋼材生產中存在的問題進行逐一攻破,創新生產手段,這樣才能夠在未來的發展中增強自我實力、為國家貢獻工業力量。