轧制设备现状分析与创新

宋颍涛

（河南省工业学校，河南 郑州 450011）

中国作为铝及铝合金的生产大国之一，轧制是生产铝及铝合金的主要工艺，而轧制设备的应用主要是服务于铝及铝合金的生产。由于受到摩擦力的牵引，轧辊与轧件在轧制设备中产生了相互作用，此时，轧件会在牵引力的影响下轧辊间，在旋转的压缩状态下产生塑性变形。

1 铝及铝合金金铸扎工艺的应用特点阐述

（1）铝及铝合金冷轧工艺。所谓的铝及铝合金冷轧工艺指的是在结晶温度以下的状态下开展铝及铝合金的轧制作业。铝及铝合金冷轧工艺主要表现以下四个方面的工艺特点，第一个方面的工艺特点是结构组织与性能能够保持在相对较为均匀的状态，提升了铝及铝合金产品的机械性能以及再加工性能；第二个方面的工艺特点是尺寸精确度较高，而且铝及铝合金产品的表面质量以及板形的线条较为流利；第三个方面的工艺特点是能够有效地控制铝及铝合金产品的加工率，通过融入热处理工艺元素，能够扩大铝及铝合金产品的状态；第四个方面的工艺特点是所生产的铝及铝合金产品厚度更薄。相关流程简单介绍如图1 所示。

图1 轧制流程图

（2）铝及铝合金热轧工艺。所谓的铝及铝合金热轧工艺指的是在结晶温度以上的状态下开展铝及铝合金的轧制作业。铝及铝合金热轧工艺主要表现以下三个方面的工艺特点，第一个工艺特点是所消耗的能耗低于铝及铝合金冷轧工艺所消耗的能耗；第二个工艺特点是进行热轧的过程中能够将铝及铝合金由低塑性铸态朝着高塑性铸态转变，从而有效的消除产品缺陷；第三个工艺特点是能够满足体积较大的铸锭的加工需求。

2 轧制设备的应用现状阐述

（1）铸扎设备的应用现状。技术水平不断提升的同时，切实有效地推进了我国轧制设备技术水平的不断提升。以超薄快速型铸扎机为例，该设备能够满足铝及铝合金铸扎的生产需求，贴合1、3、5、8 四个系的铝及铝合金的生产需要。目前，超薄快速型铸扎机年产量约在2.8 万吨左右，为了铸扎设备将会朝着生产效率高、产品更宽更薄的方向发展。

（2）连铸连轧设备的应用现状。连铸连轧设备主要以双钢带式连铸机为主，双钢带式连铸机主要的生产厂家为美国Hazelett 公司，该公司所生产的双钢带式连铸机覆盖全世界75%以上的市场。连铸连轧设备在应用过程中为了能够提升铝及铝合金产品整体的质量水平，通过采取减薄铝带坯厚度的方式进行生产，然而，由于该设备目前自动化、智能化水平较低，使得生产过程的稳定性难以得到有效的控制，导致大量无效的生产成本产生。

（3）冷轧与热轧设备的应用现状。一方面，针对冷轧设备的角度来看，我国的铝及铝合金产品主要以冷轧工艺方式为主，冷轧设备的国产化程度较高，但是冷轧设备的国产化主要以中小型的单机架冷轧设备为主，但是在宽幅高速冷轧设备方面国产化水平较低。另一方面，针对热轧设备的角度来看，以热粗-精轧线为例，由于热粗-精轧线对于技术水平以及材质要求较高，使得该类型的设备国产化程度较低，目前只有西南铝以及河南铝实现国产化的应用。

3 轧制设备的发展趋势阐述

随着节能环保理念深入人心，越来越多的业界人士开始试图探索如何降低轧制设备的能耗，将污染问题控制在可控范围内，从而满足人与自然和谐发展的要求。与其他材料不同的是，铝及铝合金材料具有轻量化、绿色环保等特点，而这离不开轧制设备的技术以及应用，为此，不断地提升轧制设备的技术水平，切实有效地降低轧制设备的能耗是今后的主要任务之一。

轧制设备的发展趋势之一是加快轧制设备的更新换代速度，逐步淘汰一些性能落后的轧制设备，结合现阶段我国实际的生产情况从而对现有的轧制设备进行改良，积极推进轧制设备的国产化进程，提升轧制设备的国产化率。轧制设备的发展趋势之二是国内的各大研究机构应当加大对于轧制设备的研究投入，以国际轧制设备的技术水平作为对标，通过全面地调查我国现有的轧制设备应用现状，从而不断地提升轧制设备的国产化水平，缩小我国轧制设备技术与国际轧制设备技术之间的差距，为铝及铝合金的制造强国奠定坚实的基础。轧制设备的发展趋势之三是加大铝及铝合金轧制设备的辅助装备研发力度，目前我国大部分的铝及铝合金轧制设备的辅助装备主要以进口为主，然而，这些进口的铝及铝合金轧制设备的辅助装备在实际的应用过程中难以与国产的轧制设备实现无缝隙的对接，无形之中提升了轧制设备的能耗。因此，相关技术人员需要积极开铝及铝合金轧制设备的辅助装备的研究工作。除了某些技术含量超高的装备之外，其余的辅助设备应当以国产化为主，积极推进铝及铝合金轧制设备的优化发展。轧制设备的发展趋势之四是加强铝及铝合金轧制设备的液压及电控制造以及设计水平，与欧美等发达国家相比，我国在铝及铝合金轧制设备的液压及电控制造以及设计方面存在较大的差距，为此，应当以铝及铝合金轧制设备的液压及电控制造以及设计作为研究核心，切实有效地提升铝及铝合金轧制设备的液压及电控制造的国产化率。轧制设备的发展趋势之五是优化轧制设备自主研发核心技术体系，不仅需要加快引进国外轧制设备技术，还应当提升我国的轧制设备技术水平，通过去粗取精，从而在现有的轧制设备技术水平实现创新。

4 轧制设备的创新途径阐述

（1）相关政府职能部门应当充分的发挥出指导作用。为了能够实现轧制设备的创新，首先，相关政府职能部门应当充分的发挥出指导作用，通过采取宏观调控的形式调整铝及铝合金等相关原材料，以此实现资源的合理配置和利用。其次，相关政府职能部门还应当提升轧制设备的研究补贴，以此来激励更多的人加入轧制设备的研究创新中，从而加快铝及铝合金产业的转型进程，从而实现轧制设备产品的更新换代。最后，为了能够激励更多的市场主体，相关政府职能部门还可以牵头以合并的方式吸收哪些规模较小且市场潜力较小的铝及铝合金生产制造企业，通过实现企业资源的实时调整，防止出现低水平和重复开发的现象。与此同时，为了能够推动我国轧制设备的发展，相关政府职能部门需要结合企业的发展需求出台一些扶持政策，为轧制设备研究机构以及开发公司牵头拉线，实现轧制设备研究与国际化接轨。

（2）组建轧制设备技术研究队伍。加强轧制设备技术研究队伍的培训力度，为轧制设备技术水平的提升输送一批优秀的人才，为组建世界级水平相仿轧制设备技术研究工作奠定坚实的人才基础。

（3）在轧制设备技术研究中引入新的元素。为了能够拓宽轧制设备的研发领域，从而增强轧制设备的技术性能，在轧制设备技术研究中引入新的元素，例如，CAD 技术以及人工神经网络等，从而增强轧制设备的整体性能。

5 结语

综上所述，为了能够实现轧制设备的创新，相关政府职能部门应当充分地发挥出指导作用，通过组建轧制设备技术研究队伍从而奠定坚实的人才基础。与此同时，在轧制设备技术研究中引入新的元素，提升轧制设备的技术水平。