浅谈轧钢生产中的新技术应用

毕德强 田维利 韩刚 高鑫渤

摘要：随着经济的快速发展以及科技的不断进步，我国的轧钢领域不断引进新的生产设备以及工艺控制技术，从而研发出性能更高的钢材产品。因此，在轧钢生产中要加强新工艺新技术的研究与应用，从而为提高钢材生产质量奠定坚实基础。本文简单分析了我国的轧钢装备现状，并探讨了轧钢生产中新工艺新技术的应用。

关键词：轧钢；无头轧制技术；钢铁工业

1 轧钢技术概述

轧钢技术主要包括冷轧、热轧和中厚板型操控技能，比如，使用控扎控冷技能来进行棒材，经过特殊设置的制冷器来进行设置，就能够在很大程度上增强棒材的强度与耐性。在热轧窄带钢出产过程中，这种技术依据不一样的请求能够有效地实现钢材的外形改变，经过这种技术出产的零件高度比较高，能够用来进行特殊资料的制作。在社会的发展中，轧钢机技术逐渐向大型化、高速化、连续化、节能化、高精度方向发展。

钢铁工业的消耗占据了我国能源总消耗的13%。并且这个数据还在持续增长。轧钢工序消耗资源占到了总能耗的15%～20%左右。若将多余的能耗应用在轧钢工艺中，则产量将多出70%左右。从轧钢行业和企业发展现状来看，2015年我国粗钢产量为8.04亿吨，同比下降2.3%，钢材实际消费量为6.64亿吨，同比下降5.4%。在“十二五”期间，我国重点统计钢铁企业吨钢综合能耗下降了5.28%，技术和装备水平大幅提高，主要能耗指标逐渐降低，管理水平也有了大幅度的提高。如今，我国已进入“十三五”计划期间，虽然在轧钢工艺中取得了重大进展，但仍存在许多问题。

2 轧钢装备的发展状况

轧钢装备的好坏直接影响轧钢产品的好坏。近年来，随着我国经济以及技术综合实力的不断提升，在轧钢装备方面也有了显著的进步，相关技术达到了国际先进水平，主要体现在以下几个方面。

1）开发的现代化热轧宽带轧钢生产线。该生产线主要是由我国鞍钢等自主集成开发的，通过不懈努力，逐步开发，不断完善了中薄板坯连铸连轧技术。该热轧带钢生产线流程的主要特点是完整、高效、节能、工业化、规模化等，而流程紧凑则是其最为凸显的优势，从而实现了连铸与轧钢工序完美的连接。

2）集成寬厚板轧制生产线技术。宽厚板轧制生产线主要是采取国内设计或者联合设计的方式，引进关键装备，针对国内的技术进行总和集成。主要产品有管线钢板、结构钢板、石油储备用钢等。

3）开发大型冷连轧生产线。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外，还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。

3 轧钢生产中的新技术应用

3.1 连铸坯热送热装技术

钢铁加热工艺一般分为预热、加热和均热三个步骤，连铸坯热送热装技术就是直接省去预热和加热（依热装温度而定）流程的技术。它大大降低了生成周期，使得生产过程紧凑，高效和节能环保，省去预热和加热过程减少了燃料的燃烧，降低了成本。要实现热送热装技术，就必须加快热坯件的运送速度，减少运送时间，降低输送过程中的能量流失，使得坯件进入热炉的温度不低于炉温，即，热送热装技术的关键是炼钢与连铸生产过程中的衔接问题。要解决这个问题不仅要求工作人员要根据机器的生产能力合理的控制生产计划，还要采取相关连铸坯缓冲措施并建立相关设施，例如，为保证坯件的温度建立坯件保温罩；建立双步进梁式加热炉；在工艺方面采用热坯件中装，冷坯件尾装的措施来提高能量的利用率等。在实际钢材生产过程中，铸坯件在冷却过程中，尤其是六百到七百的相变温度下，会因为过冷度大等原因产生应力集中现象，造成坯件产生裂纹情况的发生，而连铸坯热送热装技术能大大减小这类情况的发生率。据资料显示，连铸坯热送热装技术使得金属成材率提高了0.3%到0.8%，加热炉的燃耗降低了40%。连铸坯热送热装技术广泛应用在棒料和线材轧机上。

3.2 薄板坯连铸连轧技术

薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。从工艺理论上来分析，薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，只要控制低的系统浇铸温度，加上电磁搅拌、轻压等技术，铸坯质量就可以达到或接近传统板坯连铸的质量。快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上新流程的精轧机组配备了最新的技术装备，轧制质量可以优于部分传统热轧机组的轧制质量。

3.3 实现轧钢连续生产的无头轧制技术的应用

无头轧制技术是指将带坯在中间辊道上焊合起来，并连续不断地通过精轧机轧制的一种技术。传统的轧制方法使得钢材需要经过轧机组的穿带、加速、减速、抛钢甩尾等一系列动作，这就使得钢材的尺寸精度以及力学性能的均匀性很难得到保证，而无头轧制技术是解决这个问题的技术创新方案。无头轧制技术将坯料进行焊接缝合，使得中间坯料在恒定张力下进行连续轧制，钢材行走趋于稳定，使得钢材的厚度均匀，成才率提高了0.5%到1%，避免了轧制过程中跑偏现象的发生。尽管无头轧制技术有相应的优点，但是，在钢材前端进行精密轧制的条件下，其后端坯件焊接时间的控制是面临的一个重大问题，还有，如何保证中间段钢材的温度，使其组织一致等也是不可忽视的问题。

3.4 高精度轧制技术及其应用

3.4.1 型钢轧制技术及其应用

型钢轧制技术具有很强的针对性，主要满足某些钢材自由尺寸、延伸道次无孔型、多辊万能孔型等轧制而发展出来的。这种技术能够实现很高的加工精度，基本上满足了一些客户的特殊需求。不过由于其针对性比较强，因此它的应用范围相对较窄，适应性也不是很强。

3.4.2 棒（线）材轧制技术及其应用

现代社会的机械生产、船舶生产等需要规格繁多的轧制钢，但是传统的轧制技术并不能有效的满足这种现实需求。因此，研究人员开发出了棒（线）材轧制技术，这种新技术使用了具备国际先进水平的摩根第六代V字形精轧轧辊箱结构组成的微型模块式轧机，不仅极大地扩展了轧制钢材的规格和型号，而且因其机型结构相对简单、控制方便而获得了很高的生产效能，实现了多规格、高精度、多批次、大规模轧制钢的生产。

3.5 节能施工技术

3.5.1 优化炉烧嘴设计

目前许多企业应用的燃料是焦炉煤气，但炉烧嘴的材质仍然是按照燃油混合煤气来进行设计的。此种炉烧嘴型号偏大，在实际生产中只能调节其中的20%调节性能差，且燃烧效果不明显。可通过先进的科学技术重新设计炉烧嘴，使其可灵活调节炉内温度，提高火焰刚度。

3.5.2 减少冷却水消耗量，回收利用冷却水介质余热

可以适当提高冷却水的出水口温度，通过这种改变可大幅度的降低冷却水需要量。经相关测算，若在现有基础上将出入口温度提高10℃，冷却水的消耗量可减少40%左右。此外，可利用回收的冷却介质余热，不仅节约用水量，并且可减少炉内热损失，回收利用余热蒸汽，提高成品的质量。

4 结语

钢铁行业是我国国民经济中的重要行业之一，轧钢技术的研究与开发意义重大。轧钢生产新工艺新技术的研究与应用就不仅仅是轧钢领域的事情，而是关乎整个国民经济的大事，这就要求我们工作人员在工作过程中，不断总结工作经验，理论联系实际，不断在原有技术的基础上创新出更适合轧钢生产节能的技术，来推动我国轧钢生产的健康、持续稳定的发展。

参考文献

[1]李海军.轧钢生产中新工艺新技术及应用探讨[J].硅谷，2015.

[2]李华强，李明海.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，2014，04（15）：12-13.

（作者单位：山东钢铁集团永锋淄博有限公司）