轧钢生产中新工艺新技术的应用

谷海龙，齐进刚，杨海西，樊利智，谢玉宽

（敬业钢铁有限公司，河北 石家庄 050000）

轧钢生产是我国钢铁行业非常重要的工序。我国轧钢生产的历史非常悠久，轧钢生产技术也伴随社会的发展不断进步和优化。在科学技术高速发展的背景下，轧钢生产中也涌现出了许多新的工艺和新的技术。轧钢生产中新工艺和新技术的应用，极大降低了钢铁行业生产成本，提高了轧钢生产效率，明显提高了我国钢产品质量。以下就是本文围绕轧钢生产新工艺和新技术的有关分析。

1 轧钢生产相关分析

构成轧钢生产的子系统较多，多个子系统相互作用一起完成了轧钢整个生产环节。轧钢生产中加强对产品质量的严格控制非常重要，影响轧钢生产的因素较多，全面分析轧钢整个生产过程可以明确影响产品质量的相关因素，结合相关因素制定有效的措施，确保轧钢生产质量。

2 冷轧钢工艺介绍

冷轧钢工艺又称为氧化膜处理工艺，主要是将通过热轧的钢锭或者钢卷进行三次工艺处理，保证处理后的钢锭或者钢卷可以达到一定标准，由此可进一步研究冷轧钢工艺。通常情况下立足钢材力学性质分析，热轧工艺处理效果远远高于冷轧工艺。钢材热轧后的可塑性和韧性较强，要想保证冷轧工艺效果就需要注意以下问题：一是保持适当的油性。润滑油可在钢材表面形成一层薄薄的油膜，油膜的存在直接降低了摩擦产生的阻力。摩擦减小的情况下对于钢材产生的磨损程度也降低，可见润滑油将轧钢利用率明显提高；二是确保稳定的冷却能力。轧钢生产过程中要确保稳定的冷却能力。而润滑油的使用也可起到吸收热量的作用，这样可将温度控制在合理范围内，进而生产出满足要求的轧钢产品；三是确保较好的退火性。有些轧钢生产企业为降低成本，在退火过程中会省去中间的脱脂清洗环节，直接进入退火生产工艺，此种生产方式可将轧钢产品的质量提高，确保轧钢产品有较好的外观效果[1，2]。

3 目前我国轧钢生产现状分析

现阶段我国许多钢铁企业开始引进先进的轧钢生产设备，其中数控连续式轧钢生产设备可极大提高生产效率，明显降低操作人员的工作压力，但是这些数控连续式轧钢生产设备大多需要进口，进口的生产设备耗费的成本较多，为我国轧钢企业带来不小的压力。我国需要加强在数控连续式轧钢生产设备上的科技研发，生产出高性能、高标准的轧钢设备，解决我国轧钢设备对外进口的问题。

4 高精度轧制技术的应用

4.1 型钢轧制技术

客户的用钢需求是不一样的，尤其是一些比较小众的行业需要的轧钢产品较为特殊，这些轧钢产品的加工难度系数较大，且对产品加工精度的要求较高，因此在生产小众行业所需的轧钢产品时需要严格控制加工尺寸，选择满足客户要求的钢材。传统轧制生产技术要想生产出满足小众行业所需的轧钢产品难度较大，因此需要借助型钢轧制技术。型钢轧制技术的加工精度较高，可满足小众行业对轧钢产品的高精度要求。在高精度轧钢产品生产中，型钢轧制技术得到了更为广泛地应用，但是型钢轧制技术具有较强的针对性，且耗费成本较高，也使得此种类型的轧钢生产技术很难在常规轧钢产品加工中推广开来。

4.2 板带轧制技术

我国轧钢生产中板带轧制技术出现的时间相对较早。很早之前我国轧钢生产中机械化水平较低，且机械生产控制技术较为落后，因此板带轧制技术的生产优势没有得到全面化体现，但是伴随我国科学技术的不断发展以及机械化水平的不断提高，轧钢生产机械化程度和控制技术应用水平也越来越高，这为板带轧制技术的突破性发展创造了条件，使得板带轧制技术的优势得到全面体现。板带轧制技术融入了国际上较为先进的热轧板坯在线调宽技术，热轧板坯在线调宽技术可向轧钢生产中融入定宽压力机，随后在计算机系统的辅助下实现对轧钢生产的自动化控制，精准化控制轧钢宽度，这样生产出来的产品可满足国际领先标准。此外，热轧板坯在线调宽技术与计算机系统相互配合可以精准化控制轧制钢板厚度。工作人员操控中央计算机处理系统就需要编程轧制钢板的厚度，之后借助卷型控制仪和新型板型实现对钢板卷型和板型的精准化控制。

4.3 无缝钢轧制技术

我国未来轧钢生产趋势就是无缝轧制技术。该技术可实现批量化、标准化生产轧钢的需求，可显著提高我国轧钢生产效率。无缝钢轧制技术在我国出现的时间相对较早，无缝钢轧制技术与计算机技术相配合使得我国的无缝钢轧制生产领先世界先进水平。目前我国轧钢生产中应用无缝钢轧制技术的情况较为多见，该技术已经得到广泛应用。

4.4 棒（线）轧制技术

棒（线）轧制技术也是轧钢生产高精度轧制技术之一。机械生产和船舶生产对于轧制钢的型号需求量较多，但是传统的轧钢技术无法满足机械生产和船舶生产对多型号轧制钢的需求。对此轧钢生产中开始出现了棒（线）轧制技术，该技术可促使所生产出来的轧制钢型号和规格更加多样，更好地满足我国机械生产和船舶生产对轧制钢产品的要求。此外，棒（线）轧制技术便于控制，生产效率较高，可实现高精度、多批次以及大规格的轧制钢生产[3，4]。

5 轧钢生产中新工艺新技术的应用

5.1 蓄热式燃烧技术

该技术可提高烟气热量回收率，烟气热量回收且得到充分利用可实现轧钢生产中节能减排的目标。此外，蓄热式燃烧技术在回收热量的过程中可控制燃烧成本，提高轧制钢生产效率。同时也可减少有毒有害气体的排放，减少外界的氮氧化物和二氧化碳排放量，提高轧钢生产的环保性。

5.2 高温低氧燃烧工艺

钢铁锻造炉实际工作中需要将燃烧温度控制在600℃～700℃，且保证烟气排出的温度在150℃以下。轧钢生产中对钢铁锻造炉内的热量有效收集可以起到较好的节能减排效果。因此在绿色环保的理念指导下，轧钢生产过程中应该应用高温低氧燃烧工艺。所谓高温低氧燃烧工艺就是将燃料喷射到高温低氧助燃剂中，实现燃料与助燃剂的充分混合，加速燃烧，使其更加充分。高温低氧在蓄热燃烧下可有效回收烟气余热，并且燃烧过程只可有效控制氮氧化物，将低氧燃烧和蓄热燃烧的价值得到充分利用，实现对周围环境的保护。

5.3 柔性轧制技术

柔性轧制技术在轧钢生产中可利用一些优化技术生产出含有某些成分的钢材坯料，该技术可明显简化轧钢生产步骤。此外，柔性轧制技术可满足大规模轧制生产的需求，实现对外形尺寸柔性轧制和组织性能柔性轧制。轧钢生产中如果采用柔性轧制技术需要结合客户对金属强度的需求情况，有机调整金属合成成分和合成成分所占的比例。

5.4 热机械控制工艺

热机械控制工艺也是目前我国轧钢生产采用的新工艺。热机械控制工艺主要是立足机械生产角度来分析，该工艺可实现对金属各项组织的有机控制，保证金属相变过程。比如，采用热机械控制工艺生产金属马氏体组织，工作人员需要对冷奥氏体初步冷却，随后在TMCP技术的帮助下对冷却速度进行调整和控制，这样可有效避免金属马氏体组织出现异常，得到所需组织。此外，借助热机械控制工艺可对索氏体晶粒细致划分，在组织相变的情况下控制金属，以此提高金属强度。热机械控制工艺在生产低合金钢中被广泛应用，可将低合金钢所含微量元素降低，确保低合金钢的品质[5，6]。

5.5 无头轧制技术

钢材带坯中借助中间环节进行缝合和焊接处理，此种技术称为无头轧制技术。无头轧制技术在后期连续轧制过程中所起作用较大。无头轧制技术需要进行带穿，随后在加速、减速和甩尾过程中顺利实现整个的轧制过程。该技术可以在恒定力量条件下实现连续性轧制，因此轧制过程稳定性较强，有效避免后续轧制期间跑偏情况的出现。

5.6 连铸坯送热装技术

钢铁加热工艺主要分为三个步骤，分别是预热环节、加热环节以及均热环节。其中采用连铸坯送热装技术可以将预热环节和加热环节直接省去，简化钢铁加热流程，缩短轧钢生产周期，提高轧钢生产效率，减少燃料的消耗，有效控制轧钢生产成本。热送热装技术的实现就需要将热坯件的运送速度进一步加快，中间运送时间减少，途中热量流失也会减少，此时进入热炉中的坯件温度不会低于炉温。炼钢和连铸生产环节衔接问题是热送热装技术的关键，要想实现该环节的有效衔接需要工作人员结合机器生产能力制定科学合理的生产计划，并采取连铸坯缓冲措施，比如可以建立坯件保温罩避免坯件温度过度流失，也可设置双步进梁式加热炉。以上措施均可有效处理好炼钢和连铸生产环节的衔接问题[7，8]。

5.7 自动连续智能化轧钢生产新技术

伴随我国科学技术的飞速发展，轧钢生产已经朝着自动化方向发展。轧钢生产的自动化和智能化水平不断提高，明显提高了我国轧钢生产效率。但是即便如此，我国轧钢自动化生产监测中依然存在不少的问题。轧钢生产所使用的自动化监测设备大多需要国外进口，我国还无法自行研发处理器、传感器以及数据分析等设备，因此这也成为限制我国轧钢生产自动化水平提升的关键，针对我国轧钢生产自动化研发环节存在的问题就需要设计更为完善的自动化控制系统。完善的自动化控制系统包括基础数据库、预警功能以及报告系统。其中基础数据库涵盖的数据量较多，包括的数据处理流程也较多，如数据采集、数据运算等。一旦数据超过报警值，预警功能则会被启动，向工作人员发出预警信息，确保工作人员在最短的时间内找到问题并加以解决，避免系统故障影响轧钢正常生产[9，10]。

6 结语

综上所述，以上就是本文分析的新工艺新技术在轧钢生产中的应用情况，新工艺新技术的应用明显提高了轧钢生产效率，有力推动了我国钢铁行业的较快发展。