梁壽武
摘 要:伴隨國內科學技術的日益創新發展,軋鋼技術也在不斷發展。近幾年內,軋鋼技術正朝著高速化、大型化、節能化和連續化的方向不斷發展。基于此,本文就軋鋼技術的發展現狀及趨勢進行深入的研究。
關鍵詞:軋鋼;技術;發展
1? 引言
軋鋼有著與其他壓力加工方式相同的目的,不僅是為了獲得所需的形狀,比如線材、帶鋼、鋼板以及各類型鋼等;同時還是為了加強鋼的內部質量。人們日常見到的橋梁鋼、汽車板、鋼筋、螺紋鋼、管線鋼、鍋爐鋼、火車輪、鍍錫板、鍍鋅板以及電工硅鋼等,均是通過軋鋼技術生產出來的。
2? 軋鋼技術發展現狀
2.1 短流程技術的發展
近終形連鑄技術的問世及應用,象征著我們國家的軋鋼技術進入到全新的歷史時期,有利于精簡軋鋼作業的工序以及流程,例如:將連鑄坯直接軋制成型材;全連鑄的不斷發展造成初軋流程的逐漸消逝等,以上均是鋼材加工、制造的關鍵技術。現階段,我們國家的連鑄連軋技術已經獲得了顯著的成績,為熱送熱裝技術和直接軋制技術的發展打下了扎實的基礎。不久的將來,就會推出低熱能工序,甚至是零熱能工序,最后達到軋制流程不需要進行補熱的軋制工藝,領跑短流程技術的發展。
2.2 無頭軋制技術和連續軋制技術的發展
20世紀70年代,初冷軋帶鋼實現了無頭軋制,接著又達成了酸洗和冷軋,冷軋與連續退火、平整全連續生產的冷連軋機。在20世紀90年代的中期,熱軋帶鋼也達成了無頭軋制,又相繼推出了線材、棒材無頭軋制工藝。薄板坯連鑄連軋已經達到長坯料軋制,同時正在向著無頭軋制的方向發展。以上各種新型技術的運用在很大程度上提升了成材率,減少了切頭、切尾過程中的資源耗費,降低了廢品率,大大提高了尺寸的精準度。全連續軋制工藝的實現,有利于改變以往冷軋、熱軋相分開的模式。比如:0.8~1.2mm的熱軋帶鋼能夠取代相同尺寸的冷軋產品。通過對冷、熱軋產品的對比可以發現,熱軋產品在成本方面有巨大的優勢,進而在很大程度上提高了其綜合競爭力。連續化軋制技術的投用,可以大幅度提升軋鋼的成材率,確保成材率可以達到100%,實現鋼材的零損耗。因為連續化軋制技術具有成本低、效率高等優勢,所以其有著廣闊的發展空間。
2.3 控軋控冷技術的發展
20世紀50年代,瑞典、比利時等國家采取控軋技術取代常規技術,是全球TMCP技術商業化生產的開端,同樣還是當今控軋控冷技術的重要基礎。在20世紀60年代的中期,英國“BISRA”對控軋技術開展了若干的分析和研究,其后法國與日本的科研工作者也對其進行了大量的探索。近10多年內,我們國家的控軋控冷技術也獲得了較快的發展,有20余種型鋼是通過控軋控冷技術制造出來的,已經被廣泛運用于管線、螺紋鋼筋、鋼板、船舶建造、軸承鋼以及鋼絲繩等諸多領域;其中,線材、棒材的運用占比超過60%,板材和管材等所占的比重比較小。控軋控冷技術是通過對軋后冷卻環節的工藝參數及軋制環節的溫度變動進行調控,借此以獲得“均勻、細小”的相變組織,進而得到塑性強、強度高、韌性好的高質量產品,以水取代合金元素的作用,能夠大大減少對貴金屬合金元素的使用,在很大程度上減少生產的成本費用。相較于傳統的生產技術,采用控軋控冷技術,能夠明顯提高鋼材的屈服強度與抗拉強度。在節省能源、焊接性能、減少碳當量、冷卻均勻性以及節約合金元素等諸多層面均有著無可比擬的優勢,并且還能夠精簡生產流程、減少能耗,實現社會效益與經濟效益的“雙贏”。目前,我們國家的各大鋼鐵生產企業在采取控軋控冷技術加強產品性能層面都取得了顯著的成績。
3? 軋鋼技術發展趨勢
一方面,智能化軋鋼技術。伴隨國際競爭的不斷加劇,市場對于鋼鐵產品的數量及質量提出了更高的要求。以往的軋制力計算公式,必將會逐步退出歷史舞臺,會代之以精準程度更高的數學模型方法。鋼鐵軋制環節受多方面因素的影響,從而導致軋鋼工作的模型理論分析變得更加復雜,神經網絡等手段在軋制作業中的運用則有效化解了此問題。其有利于提高預報的精準度以及生產的控制水平,對整個工藝過程開展定性、定量的優化。作為全新的技術手段,軟計算同樣被運用于軋制系統的改善、優化過程,將求解方法論與人類知識相互融合,為解決實際問題的模糊性與不確定性創造了有效方式,大致包含模糊邏輯、進化計算、概率計算以及神經計算等。
另一方面,節能減排、科學發展。積極開發減量化軋鋼技術,全面實施節約型制造。對于鋼鐵材料軋制的整個過程,需要采取全新的工藝和技術,實現各種成分材料的減量化設計,進而達到節省稀缺資源的目的。此外,還需要開發全新的減量化工藝,進一步加強材料的運用效率;同時,需要研發“環境友好型”的產品,減少能源消耗、保護自然環境,創造人和自然和諧共處的良好環境。所以,需要積極發展用戶服務技術、全生命周期評價技術、低成本生產技術以及早期介入技術等全新的軋鋼工藝,從而實現“節能減排、科學發展”的目標。
4? 結論
綜上所述,近幾年內,我們國家的鋼鐵產量長期處于國際前列。但是,我國的鋼鐵行業仍然存在著投入與產出的結構性矛盾,主要表現為質量低、能耗高、低端產品產能過剩、高端產品產能不足等。在此背景下,鋼鐵行業逐漸目光轉向于軋鋼技術的改革、創新。未來,鋼鐵生產企業應積極創新軋鋼技術,不斷提高軋鋼的效率和質量,從而推進我國鋼鐵行業的高質量發展。
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