對軋鋼技術發展的研究與探討

馬 鋒，邢津銘，徐立家

（鞍鋼股份有限公司，遼寧 營口 115007）

軋鋼技術是決定鋼鐵產業發展的重要因素，由于軋鋼技術處于不斷發展狀態，有必要對軋鋼技術進行探索。軋鋼技術類型較多，在分析常見軋鋼技術的基礎上，對軋鋼技術的未來發展方向進行探索。

1 軋鋼技術發展分析

（1）短流程技術。軋鋼技術近年來處于快速發展階段，近終形連鑄技術就是其中之一，實現軋鋼生產領域的短流程效應。短流程理念的應用，也是軋鋼生產體系發展步入新臺階的重要標志。在短流程技術的指導下，軋鋼生產流程得以進一步簡化，生產工序的執行效率顯著提升，起到簡化生產工序的作用。傳統軋鋼體系中包括初軋環節，通過全連鑄技術實現初軋環節的精簡效果，軋鋼生產效率明顯提升。在諸多軋鋼生產體系中，短流程技術已經發揮重要的作用，為優化軋鋼生產模式、提升生產效率奠定基礎。當前我國在連鑄連軋技術領域取得較為明顯的突破，也為技術優化升級奠定基礎；例如直接軋制技術的出現，與連鑄連軋技術關系密切。軋鋼生產工序的革新還可以關注到生產熱能供應方面，傳統軋鋼生產過程需要足夠的熱能支撐，在推出低熱能工序的基礎上，降低軋鋼生產過程對熱能的依賴程度，甚至于在生產過程中無需進行單獨補熱，軋鋼生產流程更加順暢，有效控制生產消耗，進一步加強短流程技術儲備，體現短流程技術的作用。

（2）無頭、連續軋制技術。無頭軋制技術是我國軋鋼技術發展的重要見證，在無頭軋制技術的支撐下，線材生產實現無頭軋制效應，同時為冷軋、熱軋技術的研究與發展奠定基礎。另一類軋制技術則是連續軋制技術，奠定平整全連續生產的基礎。這兩種軋鋼技術自身處于不斷成熟穩定的狀態，長坯料軋制階段也表現出無頭軋制的特征。軋鋼技術革新的重要目的之一在于控制材料使用規模、降低軋鋼生產成本，最大限度控制單位產量的材料消耗量。無頭軋制技術在降低切割損耗方面的作用十分明顯，軋鋼生產過程中產生的廢品明顯減少；與此同時提升軋鋼產品的成型率和精度。連續軋制技術的應用有助于提升生產規格的標準性；例如在應用冷軋機過程中實現分工效應和連續效應，小規格產品基本實現連續化生產效應。連續化生產模式的引入，意味著鋼材軋制的質量和效率明顯提升，目前已經實現鋼材軋制的全部成材、零出錯效果。

（3）組合生產方式。關于軋鋼的組合生產方式，關注到軋鋼的技術工藝、鋼材本身的性能，還要關注到鑄坯的厚度。通過對現有薄板坯產品的分析，不難看出仍有較大的質量提升潛力，進一步凸顯薄板坯產品的整體性。當前對于軋鋼生產方式的研究處于不斷推進階段，對現有軋制工序進行創新處理，注重生產工序與連鑄坯的連接，不斷提升連鑄坯產品的性能和質量，實現技術工藝、厚度系數與性能的組合效果，凸顯組合生產方式的積極效應。

（4）板帶技術的優化。鋼材應用范圍相對廣泛，雖然全社會鋼材需求量處于不斷上升的階段，但是并不意味著放松對鋼材質量的要求。由此對板帶技術提出更高要求，通過對板帶技術的優化，發揮板帶技術的正向效應，在鋼材生產體系中占據更高的分量；與此同時逐步控制或者降低無縫鋼管的產量份額，不斷提升鋼材產品的性價比。

（5）控軋控冷技術。這項技術的核心在于對軋制和冷卻過程的控制，軋制過程的關鍵在于原材料化學成分的調整，控制軋制過程中的溫度以及材料變形度，進而保證鋼材產品的性能?？刂评鋮s的核心在于冷卻條件的控制，在鋼材熱軋后控制相變條件以及鋼材的組織性能，保證鋼材產品的質量。

應用控軋控冷技術時需要關注軋制溫度的狀態，還包括軋后的工藝參數，目的在于獲取相變組織，進而保證鋼材產品的強度、韌性性能?？剀埧乩浼夹g注重水資源的應用，降低合金元素的應用規模，凸顯生產過程的環保效應并降低成本。相比于常規的生產模式，控軋控冷技術有助于提升鋼材產品的抗拉強度和屈服度，同時降低對合金元素的依賴程度，兼顧產品質量和生產節能效應?？剀埧乩浼夹g的應用還可以起到優化工序、節能減排的作用，為企業和社會帶來顯著的效益。

（6）單驅動技術。單驅動技術的核心在于單驅動器的應用，將單驅動器引入到線材加工體系之中，為企業帶來更顯著的經營優勢，輥環管理模式更加簡便，效率進一步提升，同時降低后續維護工作的負擔。單驅動技術相對于多驅動技術實現質的飛躍，能夠深入挖掘輥環的使用價值，降低生產過程對傳統能源的依賴；同時提升設備控制的精度，進一步提升冶金產品的質量。

（7）厚度液壓自動控制。鋼材生產的關鍵環節之一在于厚度控制，應用液壓自動控制模式可以有效控制鋼材厚度。自動控制模式的應用關注到精軋機環節，對于精軋機內的軋件系數進行綜合分析，尤其是軋件的板厚、變形抗力等參數，為控制板厚提供重要依據。基于提升自動控制效果的目的，開發了控制板材厚度的軟件，采用程序控制方式提升板材厚度控制效果，進一步提升板厚控制精度。

2 軋鋼技術發展特征

（1）高新技術參與越來越多。近年來軋鋼生產呈現出質量、數量齊頭并進的局面，對于軋鋼技術的發展創造了良好的行業環境。高新技術的應用則是推動軋鋼技術發展的重要動力，帶來的不僅僅是生產技術領域的革新，對于生產過程和產品質量的提升也是顯而易見。例如在板帶材生產流程中應用到中厚板控制技術，實現板帶材生產的形狀控制效應，有助于控制板帶材的形狀控制效果，板帶材產品板型更加規整，鋼鐵成材率大幅度提升。無切邊技術的應用同樣起到控制形狀的作用，板厚版型的控制效果更勝一籌，最終產成品質量明顯提升。自由尺寸軋制技術的應用，提升型鋼生產的質量和效率；例如在H型鋼軋制的過程中應用自由尺寸軋制技術，顯著優化型鋼的生產效果。影響軋鋼產品質量的因素包括板型、溫度等多項指標，高新技術的應用則有助于提升板型控制效果以及溫度控制效果，有利于軋鋼產品質量的提升。

（2）計算機技術。計算機技術隊軋鋼生產體系的提升起到至關重要的作用，也是軋鋼技術縱深發展的重要動力。在軋鋼生產體系中應用計算機和模型相結合的方式，根據設定的金屬變形程序對制造工藝進行優化，有效去除傳統軋鋼生產工藝中的不足之處。例如在鋼管軋制體系中，通過計算機模型手段，對鋼管軋制體系進行更新處理，提升軋鋼制造的技術水平和精細化程度，同時有助于技術系數的革新。軋鋼生產的關鍵環節在于質量控制和檢查，利用計算機技術可以優化軋鋼生產的質量控制體系。在軋鋼制造過程中實現更高的效率。軋鋼生產工藝仍處于不斷優化的階段，計算機技術在其中的作用仍然是不可替代的。

（3）品種不斷開發。軋鋼技術的提升還體現在產品升級領域，例如冷軋領域的產品革新引人注目。利用冷軋技術開發的產品呈現出更寬、更薄的特征，也為軋鋼產品的革新指明方向。軋鋼領域推出的高強度管線鋼則屬于熱軋技術的代表產品，高壓輸氣管線鋼型號種類眾多，同樣體現熱軋技術的優勢。由此可見軋鋼生產領域處于品種不斷開發的階段，在大量推出高技術新型產品、爭取廣泛市場份額的同時，對于軋鋼生產的研究起到反哺和促進作用，也為鋼鐵軋制技術的發展開辟更廣闊的空間。

3 軋鋼技術發展趨勢

（1）科技化成分提升。軋鋼技術的發展呈現出科技因素增多的特征，通過軋鋼技術與科技技術的融合，提升軋鋼環境的科技屬性。另一方面，自動化理念與軋鋼技術的結合，提升軋鋼體系的工作效率，有助于企業產量和產值的提升。當前計算機技術廣泛應用在軋鋼生產體系中，軋鋼生產工藝的技術含量進一步提升，軋鋼生產過程更加精準。技術人員利用計算機技術，對軋鋼生產過程進行全面模擬，分析軋鋼生產過程中可能存在的問題，提升軋鋼生產產品的質量和可靠性。由此可見，以計算機技術為代表的科技技術在軋鋼生產體系中發揮更重要的作用，在諸多企業的生產體系中已經有所應用。軋鋼生產體系的每個環節都可以體現在電腦中，技術人員通過計算機就可以掌握各個生產階段的具體情況，生產效率和質量顯著提升。人工智能技術的應用也是突出特征之一，在傳統軋鋼生產體系中存在較多的危險環節和高難度環節；應用人工智能技術則實現上述環節的自動化效應，降低對企業人力的依賴程度，軋鋼生產環境安全系數進一步提升，為軋鋼技術的良性發展奠定基礎。

（2）生產過程一體化。完整的軋鋼生產體系包括上游、下游等多個環節，各個環節之間聯系密切；軋鋼技術的發展目標之一就在于將上下游環節真正串為一體，實現軋鋼生產體系的聯動效應。當前傳統工業領域已經進入到高質量發展階段，對于軋鋼生產技術和效率的要求更高，傳統粗放的生產模式已經不符合時代要求，也不能滿足軋鋼技術自身發展的需求。以軋鋼技術中的熱軋和冷軋為例，熱軋技術范疇內的連鑄連軋技術應用前景更加廣闊，對于組織的控制與調節能力進一步提升。冷軋技術范疇內的軋制、平整等環節也可以實現一體化效應；在軋鋼生產體系中應用到帶鋼全連續聯合機組有助于提升生產效率，生產流程的運作質量同樣明顯提升。由此可見生產過程一體化的價值和作用，也為軋鋼技術發展指明方向，軋鋼技術體系更加規范合理。

（3）產品類型更加豐富。軋鋼產品豐富度的提升，也是軋鋼技術發展的重要方向之一。在保證軋鋼產品質量的基礎上不斷擴充軋鋼產品的種類，同時降低軋鋼產品的生產成品，從多方面擴充軋鋼生產領域的效益。因此在軋鋼生產中要注意深挖細耕，在注重軋鋼生產工藝的同時，最大限度減少軋鋼生產的原材料消耗規模；與此同時加大對軋鋼產品品質的控制力度，體現軋鋼產品的性能優勢。軋鋼產品的使用范圍相對廣泛，部分軋鋼產品可能應用在相對特殊的場景中。高層建筑的建設對于軋鋼產品提出較高要求，軋鋼產品應當滿足高層建筑在抗震、抗腐蝕等方面的要求，也為提升軋鋼產品性能確定了方向。在豐富產品類型的過程中注意強化機制的應用，例如相變強化、攣晶強化等等，提升軋鋼產品的性能。

（4）綠色效應增強。近年來伴隨著供給側改革、基建需求壓縮等要求的不斷落實，對于軋鋼產業造成嚴峻考驗，也為軋鋼產業的綠色發展指明了方向。傳統軋鋼生產體系中存在技術落后、能耗偏大等問題，軋鋼產成品也存有結構不合理的現象。進入高質量發展時代后，在軋鋼生產體系中需要強調控制資源消耗、優化生產規模。企業在落實軋鋼生產任務時，應當根據生產規模確定最大資源消耗量，發揮優化產業結構的帶動效應，同時體現產業集中的優勢。當前工業化改革已經進入到關鍵階段，在軋鋼生產中需要時刻秉承節約資源、保護環境的理念，真正實現綠色效應與軋鋼生產的融合。軋鋼生產的重要發展方向就是綠色化與生態化，不斷提升軋鋼制造體系的綠色屬性，實現軋鋼生產模式的持久發展效應。

（5）深入挖掘鋼材性能。形變熱處理技術成為軋鋼技術體系的重要組成部分，實現鋼材在線熱處理效果。在生產微合金鋼材的過程中需要充分利用鋼材的韌性，與此同時加強溫度控制力度，實現生產溫度的精準控制效果。采用模型方式監測鋼材性能，提升鋼材性能的控制效果。

4 結束語

軋鋼技術的作用和意義不言而喻，高質量發展背景對鋼鐵產業提出新的要求，也對軋鋼技術的革新和發展帶來新的機遇和挑戰。在落實鋼鐵生產任務的同時積極探索軋鋼技術發展的新思路和新方法，認識到軋鋼技術的生產力效應，不斷激發軋鋼技術的潛力，為鋼鐵產業的長效發展注入不竭動力。