軋鋼生產中新工藝新技術的應用

谷海龍，齊進剛，楊海西，樊利智，謝玉寬

（敬業鋼鐵有限公司，河北 石家莊 050000）

軋鋼生產是我國鋼鐵行業非常重要的工序。我國軋鋼生產的歷史非常悠久，軋鋼生產技術也伴隨社會的發展不斷進步和優化。在科學技術高速發展的背景下，軋鋼生產中也涌現出了許多新的工藝和新的技術。軋鋼生產中新工藝和新技術的應用，極大降低了鋼鐵行業生產成本，提高了軋鋼生產效率，明顯提高了我國鋼產品質量。以下就是本文圍繞軋鋼生產新工藝和新技術的有關分析。

1 軋鋼生產相關分析

構成軋鋼生產的子系統較多，多個子系統相互作用一起完成了軋鋼整個生產環節。軋鋼生產中加強對產品質量的嚴格控制非常重要，影響軋鋼生產的因素較多，全面分析軋鋼整個生產過程可以明確影響產品質量的相關因素，結合相關因素制定有效的措施，確保軋鋼生產質量。

2 冷軋鋼工藝介紹

冷軋鋼工藝又稱為氧化膜處理工藝，主要是將通過熱軋的鋼錠或者鋼卷進行三次工藝處理，保證處理后的鋼錠或者鋼卷可以達到一定標準，由此可進一步研究冷軋鋼工藝。通常情況下立足鋼材力學性質分析，熱軋工藝處理效果遠遠高于冷軋工藝。鋼材熱軋后的可塑性和韌性較強，要想保證冷軋工藝效果就需要注意以下問題：一是保持適當的油性。潤滑油可在鋼材表面形成一層薄薄的油膜，油膜的存在直接降低了摩擦產生的阻力。摩擦減小的情況下對于鋼材產生的磨損程度也降低，可見潤滑油將軋鋼利用率明顯提高；二是確保穩定的冷卻能力。軋鋼生產過程中要確保穩定的冷卻能力。而潤滑油的使用也可起到吸收熱量的作用，這樣可將溫度控制在合理范圍內，進而生產出滿足要求的軋鋼產品；三是確保較好的退火性。有些軋鋼生產企業為降低成本，在退火過程中會省去中間的脫脂清洗環節，直接進入退火生產工藝，此種生產方式可將軋鋼產品的質量提高，確保軋鋼產品有較好的外觀效果[1，2]。

3 目前我國軋鋼生產現狀分析

現階段我國許多鋼鐵企業開始引進先進的軋鋼生產設備，其中數控連續式軋鋼生產設備可極大提高生產效率，明顯降低操作人員的工作壓力，但是這些數控連續式軋鋼生產設備大多需要進口，進口的生產設備耗費的成本較多，為我國軋鋼企業帶來不小的壓力。我國需要加強在數控連續式軋鋼生產設備上的科技研發，生產出高性能、高標準的軋鋼設備，解決我國軋鋼設備對外進口的問題。

4 高精度軋制技術的應用

4.1 型鋼軋制技術

客戶的用鋼需求是不一樣的，尤其是一些比較小眾的行業需要的軋鋼產品較為特殊，這些軋鋼產品的加工難度系數較大，且對產品加工精度的要求較高，因此在生產小眾行業所需的軋鋼產品時需要嚴格控制加工尺寸，選擇滿足客戶要求的鋼材。傳統軋制生產技術要想生產出滿足小眾行業所需的軋鋼產品難度較大，因此需要借助型鋼軋制技術。型鋼軋制技術的加工精度較高，可滿足小眾行業對軋鋼產品的高精度要求。在高精度軋鋼產品生產中，型鋼軋制技術得到了更為廣泛地應用，但是型鋼軋制技術具有較強的針對性，且耗費成本較高，也使得此種類型的軋鋼生產技術很難在常規軋鋼產品加工中推廣開來。

4.2 板帶軋制技術

我國軋鋼生產中板帶軋制技術出現的時間相對較早。很早之前我國軋鋼生產中機械化水平較低，且機械生產控制技術較為落后，因此板帶軋制技術的生產優勢沒有得到全面化體現，但是伴隨我國科學技術的不斷發展以及機械化水平的不斷提高，軋鋼生產機械化程度和控制技術應用水平也越來越高，這為板帶軋制技術的突破性發展創造了條件，使得板帶軋制技術的優勢得到全面體現。板帶軋制技術融入了國際上較為先進的熱軋板坯在線調寬技術，熱軋板坯在線調寬技術可向軋鋼生產中融入定寬壓力機，隨后在計算機系統的輔助下實現對軋鋼生產的自動化控制，精準化控制軋鋼寬度，這樣生產出來的產品可滿足國際領先標準。此外，熱軋板坯在線調寬技術與計算機系統相互配合可以精準化控制軋制鋼板厚度。工作人員操控中央計算機處理系統就需要編程軋制鋼板的厚度，之后借助卷型控制儀和新型板型實現對鋼板卷型和板型的精準化控制。

4.3 無縫鋼軋制技術

我國未來軋鋼生產趨勢就是無縫軋制技術。該技術可實現批量化、標準化生產軋鋼的需求，可顯著提高我國軋鋼生產效率。無縫鋼軋制技術在我國出現的時間相對較早，無縫鋼軋制技術與計算機技術相配合使得我國的無縫鋼軋制生產領先世界先進水平。目前我國軋鋼生產中應用無縫鋼軋制技術的情況較為多見，該技術已經得到廣泛應用。

4.4 棒（線）軋制技術

棒（線）軋制技術也是軋鋼生產高精度軋制技術之一。機械生產和船舶生產對于軋制鋼的型號需求量較多，但是傳統的軋鋼技術無法滿足機械生產和船舶生產對多型號軋制鋼的需求。對此軋鋼生產中開始出現了棒（線）軋制技術，該技術可促使所生產出來的軋制鋼型號和規格更加多樣，更好地滿足我國機械生產和船舶生產對軋制鋼產品的要求。此外，棒（線）軋制技術便于控制，生產效率較高，可實現高精度、多批次以及大規格的軋制鋼生產[3，4]。

5 軋鋼生產中新工藝新技術的應用

5.1 蓄熱式燃燒技術

該技術可提高煙氣熱量回收率，煙氣熱量回收且得到充分利用可實現軋鋼生產中節能減排的目標。此外，蓄熱式燃燒技術在回收熱量的過程中可控制燃燒成本，提高軋制鋼生產效率。同時也可減少有毒有害氣體的排放，減少外界的氮氧化物和二氧化碳排放量，提高軋鋼生產的環保性。

5.2 高溫低氧燃燒工藝

鋼鐵鍛造爐實際工作中需要將燃燒溫度控制在600℃～700℃，且保證煙氣排出的溫度在150℃以下。軋鋼生產中對鋼鐵鍛造爐內的熱量有效收集可以起到較好的節能減排效果。因此在綠色環保的理念指導下，軋鋼生產過程中應該應用高溫低氧燃燒工藝。所謂高溫低氧燃燒工藝就是將燃料噴射到高溫低氧助燃劑中，實現燃料與助燃劑的充分混合，加速燃燒，使其更加充分。高溫低氧在蓄熱燃燒下可有效回收煙氣余熱，并且燃燒過程只可有效控制氮氧化物，將低氧燃燒和蓄熱燃燒的價值得到充分利用，實現對周圍環境的保護。

5.3 柔性軋制技術

柔性軋制技術在軋鋼生產中可利用一些優化技術生產出含有某些成分的鋼材坯料，該技術可明顯簡化軋鋼生產步驟。此外，柔性軋制技術可滿足大規模軋制生產的需求，實現對外形尺寸柔性軋制和組織性能柔性軋制。軋鋼生產中如果采用柔性軋制技術需要結合客戶對金屬強度的需求情況，有機調整金屬合成成分和合成成分所占的比例。

5.4 熱機械控制工藝

熱機械控制工藝也是目前我國軋鋼生產采用的新工藝。熱機械控制工藝主要是立足機械生產角度來分析，該工藝可實現對金屬各項組織的有機控制，保證金屬相變過程。比如，采用熱機械控制工藝生產金屬馬氏體組織，工作人員需要對冷奧氏體初步冷卻，隨后在TMCP技術的幫助下對冷卻速度進行調整和控制，這樣可有效避免金屬馬氏體組織出現異常，得到所需組織。此外，借助熱機械控制工藝可對索氏體晶粒細致劃分，在組織相變的情況下控制金屬，以此提高金屬強度。熱機械控制工藝在生產低合金鋼中被廣泛應用，可將低合金鋼所含微量元素降低，確保低合金鋼的品質[5，6]。

5.5 無頭軋制技術

鋼材帶坯中借助中間環節進行縫合和焊接處理，此種技術稱為無頭軋制技術。無頭軋制技術在后期連續軋制過程中所起作用較大。無頭軋制技術需要進行帶穿，隨后在加速、減速和甩尾過程中順利實現整個的軋制過程。該技術可以在恒定力量條件下實現連續性軋制，因此軋制過程穩定性較強，有效避免后續軋制期間跑偏情況的出現。

5.6 連鑄坯送熱裝技術

鋼鐵加熱工藝主要分為三個步驟，分別是預熱環節、加熱環節以及均熱環節。其中采用連鑄坯送熱裝技術可以將預熱環節和加熱環節直接省去，簡化鋼鐵加熱流程，縮短軋鋼生產周期，提高軋鋼生產效率，減少燃料的消耗，有效控制軋鋼生產成本。熱送熱裝技術的實現就需要將熱坯件的運送速度進一步加快，中間運送時間減少，途中熱量流失也會減少，此時進入熱爐中的坯件溫度不會低于爐溫。煉鋼和連鑄生產環節銜接問題是熱送熱裝技術的關鍵，要想實現該環節的有效銜接需要工作人員結合機器生產能力制定科學合理的生產計劃，并采取連鑄坯緩沖措施，比如可以建立坯件保溫罩避免坯件溫度過度流失，也可設置雙步進梁式加熱爐。以上措施均可有效處理好煉鋼和連鑄生產環節的銜接問題[7，8]。

5.7 自動連續智能化軋鋼生產新技術

伴隨我國科學技術的飛速發展，軋鋼生產已經朝著自動化方向發展。軋鋼生產的自動化和智能化水平不斷提高，明顯提高了我國軋鋼生產效率。但是即便如此，我國軋鋼自動化生產監測中依然存在不少的問題。軋鋼生產所使用的自動化監測設備大多需要國外進口，我國還無法自行研發處理器、傳感器以及數據分析等設備，因此這也成為限制我國軋鋼生產自動化水平提升的關鍵，針對我國軋鋼生產自動化研發環節存在的問題就需要設計更為完善的自動化控制系統。完善的自動化控制系統包括基礎數據庫、預警功能以及報告系統。其中基礎數據庫涵蓋的數據量較多，包括的數據處理流程也較多，如數據采集、數據運算等。一旦數據超過報警值，預警功能則會被啟動，向工作人員發出預警信息，確保工作人員在最短的時間內找到問題并加以解決，避免系統故障影響軋鋼正常生產[9，10]。

6 結語

綜上所述，以上就是本文分析的新工藝新技術在軋鋼生產中的應用情況，新工藝新技術的應用明顯提高了軋鋼生產效率，有力推動了我國鋼鐵行業的較快發展。