【摘要】 近年來(lái)在軋鋼生產(chǎn)中以圍繞節(jié)約能源、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的新工藝新技術(shù)不斷出現(xiàn),它們的應(yīng)用是冶金工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平的重要標(biāo)志,同時(shí)也反映了我國(guó)工業(yè)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平。
【關(guān)鍵詞】 節(jié)能;軋鋼;新技術(shù);新工藝
【中圖分類號(hào)】 F416.4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A【文章編號(hào)】 1005-1074(2009)04-0202-01
隨著鋼材在金屬材料中所占地位的比例不斷提高,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中各部門被廣泛使用傳統(tǒng)的工藝軋鋼生產(chǎn)方法越來(lái)越不能滿足市場(chǎng)的需要,須改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方法,應(yīng)用新技術(shù),新工藝。以下淺談一下金屬材料制造新技術(shù)。
1 以節(jié)能降耗為目標(biāo)的新技術(shù)
1.1 連鑄坯熱送熱裝技術(shù) 連鑄坯熱送熱裝技術(shù)是指在400℃以上溫度裝爐或先放入保溫裝置,協(xié)調(diào)連鑄與軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏,然后待機(jī)裝入加熱爐。熱送熱裝效益明顯主要表現(xiàn)在:大幅度降低加熱爐燃耗,減少燒損量,提高成材率,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等。連鑄坯熱送熱裝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要以下幾個(gè)條件:①質(zhì)量合格的連鑄板坯;②工序間的協(xié)調(diào)穩(wěn)定;③相關(guān)設(shè)備技術(shù)要求,如采用霧化冷卻、在平面布置上盡可能縮短連鑄到熱軋之間的距離、通過(guò)在輸送輥道上加設(shè)保溫罩及在板坯庫(kù)中設(shè)保溫坑等;④采用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。
1.2 薄板坯連鑄連軋技術(shù) 薄板坯連鑄連軋是20世紀(jì)80年代末實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的新技術(shù),是鋼鐵生產(chǎn)近年來(lái)最重要的技術(shù)進(jìn)步之一。目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線可以生產(chǎn)的品種主要有:低碳鋼、低合金鋼、普通管線鋼、可熱處理鋼、彈簧鋼、工具鋼、電工鋼、耐磨鋼和部分不銹鋼等。從工藝?yán)碚撋蟻?lái)分析,薄板坯連鑄速度高、凝固傳熱強(qiáng)度大,只要控制低的系統(tǒng)澆鑄溫度,加上電磁攪拌、輕壓等技術(shù),鑄坯質(zhì)量就可以達(dá)到或接近傳統(tǒng)板坯連鑄的質(zhì)量??焖龠叢考訜?、均熱,多道次高壓水除鱗,加上新流程的精軋機(jī)組配備了最新的技術(shù)裝備,軋制質(zhì)量可以優(yōu)于部分傳統(tǒng)熱軋機(jī)組的軋制質(zhì)量。
1.3 節(jié)能加熱爐技術(shù) 高效蓄熱技術(shù)是目前世界上先進(jìn)的燃燒技術(shù),可以從根本上提高企業(yè)能源利用率,對(duì)低熱值煤氣進(jìn)行合理利用,最大限度地減少污染排放,很好地解決燃油爐成本高、燃煤爐污染重的難題。新型蓄熱式加熱爐技術(shù)能最大限度地回收出爐煙氣的熱量而大幅度節(jié)約燃料、降低成本,還能提高爐子的產(chǎn)量,同時(shí)減少CO2和NO2的排放量,有利于環(huán)境保護(hù),因此被普遍重視和迅速推廣。
2 以提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量為目標(biāo)的新技術(shù)
2.1 TMCP技術(shù) TMCP技術(shù)是通過(guò)控制軋制溫度和軋后冷卻速度、冷卻的開(kāi)始溫度和終止溫度,來(lái)控制鋼材高溫的奧氏體組織形態(tài)以及控制相變過(guò)程,最終控制鋼材的組織類型、形態(tài)和分布,提高鋼材的組織和力學(xué)性能。TMCP技術(shù)的核心包括:鋼材的成分設(shè)計(jì)和調(diào)整、軋制溫度、軋制程序、軋制變形量的控制、冷卻速度的控制等;在裝備上主要是采用剛度高、大功率的軋機(jī),以及高效的快速冷卻系統(tǒng)和相關(guān)的控制數(shù)學(xué)模型,TMCP技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合理的冷卻裝置和控制模型。
2.2 板帶軋制技術(shù) 熱軋板坯在線調(diào)寬,采用重型立輥、定寬壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)大側(cè)壓。板形控制,研制開(kāi)發(fā)了HC、CVC、PC等許多機(jī)型和板形儀,可實(shí)現(xiàn)板形的自動(dòng)控制;全液壓卷取機(jī),助卷輥、液壓伸縮采用踏步控制,卷筒多級(jí)漲縮,可更好地控制卷形。
2.3 無(wú)縫管軋制技術(shù) 在無(wú)縫管軋制生產(chǎn)中,直接采用Φ80~Φ560mm的連鑄管坯,使其內(nèi)部質(zhì)量和尺寸公差都優(yōu)于軋制管坯。采用錐形穿孔機(jī)提高了穿孔效率,擴(kuò)管比可達(dá)1.4~2;限動(dòng)(半限動(dòng))芯棒軋管機(jī)的應(yīng)用,使鋼管內(nèi)壁光滑,工具消耗低,鋼管降溫少,可取消定徑前的再加熱爐。
3 以生產(chǎn)連續(xù)化、自動(dòng)化為目標(biāo)的新技術(shù)
3.1 無(wú)頭軋制技術(shù)與半無(wú)頭軋制技術(shù) 無(wú)頭軋制主要應(yīng)用在熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)中,半無(wú)頭軋制主要應(yīng)用在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)中。無(wú)頭軋制技術(shù)是指粗軋后的帶坯在進(jìn)入精軋機(jī)前,與前一根帶坯的尾部焊接起來(lái),并連續(xù)不斷地通過(guò)精軋機(jī),這種技術(shù)擴(kuò)大了傳統(tǒng)熱軋板帶軋機(jī)的軋制范圍,可批量生產(chǎn)0.8mm的超薄帶鋼。半無(wú)頭軋制主要用于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,主要是為生產(chǎn)薄規(guī)格熱軋帶鋼設(shè)計(jì)的。比如CSP連鑄的薄板坯出結(jié)晶器時(shí)厚63mm,經(jīng)過(guò)液芯壓下后離開(kāi)連軋機(jī)時(shí)鑄坯厚48mm。此時(shí)鑄坯不剪斷進(jìn)入隧道式加熱爐,加熱爐可達(dá)300余米,鑄坯經(jīng)均熱以后進(jìn)入7機(jī)架連軋機(jī)組軋制成材。這種技術(shù)利用了連鑄坯可以較長(zhǎng)的特點(diǎn),非常有利于薄規(guī)格的軋制。
3.2 冷軋板帶及涂鍍層技術(shù) 冷軋板帶技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在:酸洗一冷軋聯(lián)合機(jī)組,可提高成材率1%~3%,提高機(jī)時(shí)產(chǎn)量30%~50%,減少中間倉(cāng)庫(kù)5000~10000m2,降低軋輥消耗40%~50%,并降低了生產(chǎn)成本和建設(shè)投資;連續(xù)退火技術(shù),使其產(chǎn)品質(zhì)量高、板形好、表面光潔、性能均勻,可提高成材率1%~3%,鋼種多樣化,節(jié)能20%以上,生產(chǎn)周期由10天縮短到1天以內(nèi),設(shè)備占地面積小。
3.3 計(jì)算機(jī)生產(chǎn)過(guò)程管理技術(shù) 在鋼鐵生產(chǎn)流程中,無(wú)論是以鐵礦石為原料,還是以廢鋼為原料,煉鋼、連鑄、熱軋都是不可缺少的三大關(guān)鍵工序。它們之間呈現(xiàn)順序加工關(guān)系,不僅存在物流平衡和資源平衡問(wèn)題,而且由于高溫作業(yè),還存在著能量平衡和時(shí)間平衡問(wèn)題。一體化管理是指煉鋼-連鑄-熱軋生產(chǎn)的一體化管理,是鋼鐵企業(yè)近期生產(chǎn)組織追求的目標(biāo),也就是計(jì)算機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的管理。它是以L4系統(tǒng)為核心,在與整體產(chǎn)銷作業(yè)一致的整合化原則下建立熱軋DHCR作業(yè)與管理的相關(guān)系統(tǒng)。
總之鋼鐵材料具有成本低、強(qiáng)度高、易回收、能再生等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于國(guó)民建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。近些年我國(guó)鋼產(chǎn)量迅猛發(fā)展,一些企業(yè)都在忙于建設(shè)新項(xiàng)目。因此,要生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋼材,取得高的效益必須采用新工藝、新技術(shù)。