轧钢生产过程中的质量控制研究

谢海滨

【摘 要】钢铁企业要在激烈的市场竞争中站稳、立稳并发挥其优势，就要在生产工艺上进行质量创新和质量改造，把钢材产品的成本降至最低，实现零消耗、零损耗，让优质的钢材产品服务于社会经济的发展。本文对轧钢生产过程中的质量控制进行了分析探讨，仅供参考。

【关键词】轧钢；生产；质量控制

一、轧钢生产技术

1、短流程技术

近终形连铸的开发，使传统的轧钢工艺流程发生了巨大变革，使轧钢工艺流程简化和缩短，全连铸的发展导致初轧工序的消失。连铸坯直接轧制成材，连铸连轧工艺技术的不断成熟，热送热装和直接轧制技术的进展，最终将实现无需补热的轧制技术，使轧制工序成为不需补热的零热能工序，达到最低热能消耗。

2、连续轧制和无头轧制技术

20世紀70年代初冷轧带钢实现无头轧制后，相继实现了酸洗与冷轧，冷轧与连续退火、平整全连续生产的冷连轧机。90年代中期，热轧带钢也实现了无头轧制，以后又相继开发了棒、线材无头轧制技术。薄板坯连铸连轧已实现了长坯料轧制，并正向无头轧制迈进。这些新技术的应用明显提高了成材率，降低了切头切尾损耗，减少了废品，提高了尺寸精度。全连续轧制的实现，还将改变传统的冷、热轧机生产规格的分工。如0.8～1.2mm的热轧带钢可替代同规格的冷轧产品。这样相对低成本的热轧产品可取代一部分相对成本较高的冷轧产品，从而大大提高了热轧产品的市场竞争力。棒线材的无头轧制技术和小规格产品也已投入工业生产。连续化生产流程的推进，可大大提高钢材轧制成材率，使成材率实现百分之百，实现钢材的零损耗。由于连续化轧制工艺的高效率、低成本，将使其继续得到多种形式的发展。

二、轧钢生产过程中质量控制的主要措施

1、加强建筑钢筋新设备、新工艺的开发研究

加大节约型生产工艺的开发，开发出的新工艺不仅要确保使用高性能的钢筋，还要保证钢筋生产的质量稳定性及经济环保性。由于超细晶控轧冷工艺和淬火+自回火工艺都属于节约型生产工艺，但受客观条件的限制，该两种生产工艺还未得到推广应用[4]。因此，对钢筋生产的工艺参数及控制过程进行优化，从而实现新工艺的开发。在钢筋生产工业装备方面，可以对现有的设备进行改造，同时也可以积极开发新的设备，主要因为节约型生产工艺的开发需要建立在良好的工艺装备基础之上。例如超细晶热轧钢的生产工艺，其需要在低温、高压下进行轧制工艺，对轧机的轧制提出了较高的要求，当轧机的额定负荷出现供给不足的情况下，则需要更换轧机机架或需要对其进行必要的改造。然而，在钢筋品种使用性能的推广方面，应加大建筑钢筋抗震性能的研究，借鉴国外对建筑钢筋抗震性的研究，并完善钢筋抗震性能评价指标体系，促使建筑钢筋的性能升级及使用功能化。

2、规范轧辊装配流程，保证轧辊装配质量

轧钢车间按照质量管理体系要求编制《轧钢车间轧辊装配作业文件》，要求轧辊装配人员严格按照文件中的流程图进行标准作业。标准作业可以解决生产中经常出现的以下问题。一是更换上线的轧辊孔型不合格，轧制出质量废品；二是轴承与轧机端盖摩擦引起轴承损坏，轧制出外形尺寸超标的成品；三是轧机压下装置转动不灵活引起的产品外形尺寸超标；四是导卫安装不合适导致孔型磨损引起成品尺寸不合；五是轧辊上下（左右）窜动引起的成品椭圆度超标。

3、加强热轧过程的工序阶段的控制

一是钢坯准备工序阶段。钢坯准备阶段，一般是将连铸坯作为热轧工序的原材料，需要在对材料加热前，将钢坯的表面缺陷进行加工修理，特别对质量要求较高的产品，对于钢坯部分局部进行清理、修磨和平整等工序。

二是钢坯加热工序阶段。随着科学技术的发展，对钢坯加热质量要求越来越高，计算机技术已经被广泛的应用到轧钢生产过程中，通过计算机自动控制程序应用到轧钢加热炉中，使加热炉的燃烧、加热以及钢坯的加热质量得到提高，钢坯加热工序阶段，计算机技术的应用是轧钢生产的一大进步。

三是粗轧工序阶段。在粗轧工序阶段之前，由于加热炉的加热，容易因二次氧化而生成氧化铁皮，如果清理的不及时，在高温下容易与轧辊接触而损坏轧辊，所以在钢材热轧生产过程中，对除磷过程要高度重视。同时为了保证钢坯的宽度，在粗轧前需要对加热不好的头部予以切除。

四是精轧工序阶段。精轧工序阶段是钢坯粗轧机组出来后，输送到精轧机进行轧制的一种方法。对于钢坯进入精轧机之前，需要进行一些操作，比如用飞剪剪去头部、尾部，采取测厚和测温等手段，同时要采用高压水喷嘴对板材进行除磷的过程，这样通过前期处理才能进入精轧工序阶段。在精轧工序阶段精轧机架数越多，生产出来的产品也就可以变得符合薄型条件。

五是轧后冷却、及精整工序阶段。由于精轧机高速轧出的钢材温度仍然很高，可以通过穿水冷却的方式使钢材的内部晶粒细化，从而提高钢材的机械性能，甚至提高它的一个等级。穿水冷却使用高压水，通过控制水压来达到控制冷却速度的目的，从而实现晶粒长大速率的可控性。下步进入精整阶段，对钢材进行切头、去尾、切要求的尺寸、质量检查、包装等等。

4、做好轧钢生产过程分析，建立轧钢生产过程质量模型

在轧钢生产过程中，需要对轧钢生产过程产品质量指标及其质量影响因素进行分析，找出生产过程中影响产品质量的主要因素；对生产过程中质量优化控制问题进行了分析，对轧钢生产过程数据进行了筛选和样本数据预处理，给出轧钢生产过程产品质量建模方法，并进行了实例仿真和分析。在建立轧钢生产过程质量模型的基础上，对其产品质量优化控制问题进行了深入的分析，确定轧钢生产过程产品质量优化控制方法，从而建立轧钢生产过程的质量优化模型。

5、加强轧钢生产过程中，关键程序控制管理

轧钢生产过程中，有70%的质量事故发生在更换轧槽、更换轧辊、更换品种时，主要质量问题是产品的外形尺寸和外形质量不合格，为了提高产品质量，对这一关键过程必须加强以下程序控制管理。

一是调整，调整工先观察调整使上下成品机架轧辊槽孔对正，进出口导卫高低适中、左右合适。

二是校样，红检工根据轧辊直径选择合适长度的成品前机架料形加热，保证轧出后样品长度大于轧辊周长。

三是测量，样品钢用水冷却后进行测量，主要测量轧辊径向尺寸，保证尺寸在国家标准范围内。

四是轧制一条钢坯，轧制出成品后，取长度大于轧辊周长的周期样品进行外形质量观察和外形尺寸测量；同时认真填写好记录，质量不合格，调整工根据测量尺寸进行调整，再轧制一条钢；直到调整到质量合格才允许进行连续礼制。

五是轧制稳定后，红检工取长度为1米的成品进行称重，参照负米重偏差控制要求控制负偏差。

六是轧制稳定后，红检工定期取样检测，调整工定期检测轧辊、导卫设备运行情况，及时合理更换损坏的导衛，把事故处理在萌芽状态。

6、完善建筑钢筋性能升级及使用功能化的创新标准体系

完善和创新新标准体系是实现建筑钢筋性能升级和其使用功能化的前提。据资料表明，当前我国一些企业已将HRB500钢筋纳入了国家标准《钢筋混凝土用钢第二部分热轧带肋钢筋》中，但在国家标准《混凝土结构设计规范》及《混凝土结构工程施工及验收规范》中未对HRB500钢筋作相关规定。面对这种现状，应对建筑的相关规范进行修订，将HRB500钢筋的相关内容纳入到标准规范中[5]。由于当前我国还没有制定耐腐蚀性钢筋的产品规范标准，这就要求在研制耐腐蚀钢筋过程中应制定耐腐蚀钢筋的产品标准护额建筑规范，做到推广未动，标准先行。此外，在钢筋性能升级及其使用功能化工作中，由于政府和行业协会发挥着重要的作用，因此，在政府和行业协会的推动作用下，修订高性能钢筋产品的技术标准，并制定施工使用规范及推广应用的技术经济政策，从而有效完成建筑钢筋的性能升级及其使用功能化工作。

结束语

轧钢企业生产产品的过程由多个子系统组成，为保证和提供企业生产产品的质量，对轧钢生产过程中的质量进行控制是十分必要的，然而在轧钢生产过程中，影响产品质量的因素众多。南京钢铁联合公司棒材厂，在轧钢生产过程中，非常重视质量控制，并取得了显著成果，现结合该厂多年轧钢生产过程中的质量控制的工作实践，对我国轧钢生产过程中的质量控制提出研究。

参考文献：

[1]贾勇.轧钢生产技术发展的探索[J].科技创新与应用，2014，03：114.

[2]孙明全，刘洋.轧钢生产中节能技术分析[J].科技与企业，2014，01：144.

[3]赵瑛珺，何刚，孟伟.轧钢生产技术发展的思考[J].科技风，2014，03：246.

[4]李华强.浅谈轧钢生产中节能环保降耗新技术的应用[J].黑龙江冶金，2014，02：36-37+40.