蔡富強(qiáng)

摘 要：軋制是金屬塑性加工成形的主要方法。金屬在軋機(jī)上通過旋轉(zhuǎn)的軋輥之間產(chǎn)生連續(xù)塑性變形，在改變尺寸形狀的同時，使組織性能得到控制和改善。軋制的方式和種類很多，有熱軋、冷軋和溫軋，板帶軋制、管材軋制、型線材軋制、周期斷面軋制、以及特種軋制等。軋制主要涉及金屬塑性加工力學(xué)、金屬材料科學(xué)與工藝、計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬、自動化、智能化與信息技術(shù)等相關(guān)理論與技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鋼鐵軋制技術(shù) 進(jìn)步 發(fā)展趨勢

1鋼鐵軋制機(jī)械及分類

1.1鋼鐵軋制機(jī)械

軋鋼機(jī)械或者稱軋鋼設(shè)備指的是在將原材料加工成成品的過程中最關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備，通常包括軋鋼機(jī)器和協(xié)助設(shè)施構(gòu)成的機(jī)組。能夠使得軋件發(fā)生形變的設(shè)備稱之為軋鋼設(shè)施體系。主機(jī)的種類和特點(diǎn)通常能夠反映整個鋼鐵生產(chǎn)車間的級別，協(xié)助設(shè)施則具有種類廣、數(shù)量多的特點(diǎn)，占據(jù)著設(shè)施整體質(zhì)量的絕大部分。軋鋼機(jī)械的革新與鋼鐵軋制技術(shù)息息相關(guān)，軋機(jī)的性能和參數(shù)以及制造工藝決定軋件的質(zhì)量和性能。

1.2軋鋼機(jī)械分類

按照用途，可以將鋼鐵軋制機(jī)械設(shè)備分為開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)、熱軋板帶軋機(jī)、冷軋板帶軋機(jī)、熱軋無縫鋼管軋機(jī)、冷軋鋼管軋機(jī)、特殊用途軋機(jī)等，不同的設(shè)備具有不同的用途和性能.

2鋼鐵軋制技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展歷程

2.1建立鋼鐵生產(chǎn)的信息物理系統(tǒng)

我國鋼鐵工業(yè)絕大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動化。但是目前生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，作為流程工業(yè)重點(diǎn)要求的均勻性和一致性也差強(qiáng)人意。對此，除了要加強(qiáng)管理和提高操作技術(shù)水平外，必須在加強(qiáng)數(shù)字化和信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，大力開發(fā)適于流程工業(yè)的信息物理系統(tǒng)，把流程生產(chǎn)的鋼鐵廠建設(shè)成為智慧工廠。這樣，我國的鋼鐵廠就會具有感知、認(rèn)知、分析、決策、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織的能力，代替人類完成人類尚未很好完成的各種復(fù)雜任務(wù)。鋼鐵行業(yè)，特別是軋鋼行業(yè)目前具有的各行業(yè)最高的控制系統(tǒng)水平，具有最好的實(shí)現(xiàn)智能制造的條件。完全可以相信，經(jīng)過3～5年的努力，在我國一定可以建成流程工業(yè)智能化軋鋼廠的樣板和示范。

2.2電腦信息技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新軋鋼工藝

以計(jì)算機(jī)為中心的信息技術(shù)在鋼鐵軋制中的應(yīng)用，極大程度上推動著軋鋼技術(shù)的進(jìn)步。使用電腦和模型進(jìn)行配合的金屬變形程序轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的軋鋼制造工藝，使用電腦對型鋼、鋼管軋制和板帶材進(jìn)行立體解析和模擬，對于軋鋼制造的精度和技術(shù)系數(shù)的改善都具有重要作用。同時，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還創(chuàng)新和強(qiáng)化了全面檢查措施和掌控體系，使得軋鋼制造向著更高精確度和高品質(zhì)、高效率不斷邁進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的應(yīng)用，鋼鐵軋制無論是產(chǎn)品還是生產(chǎn)工藝上都有了很大的變化，性能上也得到了極大的優(yōu)化。

2.3冷軋帶鋼工藝分析

2.3.1冷連軋帶鋼生產(chǎn)流程

（1）酸洗。用于去除熱軋?jiān)媳砻嫜趸ぶ械腇e3O4、Fe2O3和FeO，一般采用鹽酸對帶鋼進(jìn)行酸洗；（2）冷連軋。將原料鋼材通過幾個串聯(lián)布置的機(jī)架進(jìn)行連續(xù)的軋制，直到尺寸和性能符合要求；（3）退火。由于冷軋過程中鋼材會發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，為了消除這種加工硬化，就需要對冷軋后的鋼材進(jìn)行退火處理，一般采用連續(xù)退火和罩式爐退火；（4）平整。為了使帶鋼具有較高的表面質(zhì)量和良好的板型，以適應(yīng)不同的用途要求，需要在退火后對帶鋼進(jìn)行以1%～5%的小壓縮率冷軋，也就是平整。

2.3.2冷軋帶鋼工藝特點(diǎn)

第一，大張力軋制。在冷軋生產(chǎn)中經(jīng)常會通過施加張力的方法來保證軋制能夠順利進(jìn)行，通過這種方法能夠減少單位面積的壓力，進(jìn)而能夠改變變形區(qū)域內(nèi)部的金屬盈利，減少了生產(chǎn)損耗，避免了軋鋼出現(xiàn)變形的問題。此外，還能夠保證軋鋼按照規(guī)定的軌道前進(jìn)，提高了鋼鐵的通過效率以及鋼鐵的質(zhì)量。第二，大寬厚比。冷軋鋼規(guī)格中最薄的地方可以達(dá)到零點(diǎn)一毫米，最大的地方則能夠達(dá)到兩千毫米，寬厚比超過了一千，這也顯現(xiàn)出了冷軋的生產(chǎn)特點(diǎn)，由于寬厚比大使得冷軋前后比例很難達(dá)到一致，加大了生產(chǎn)的難度，對技術(shù)方面提出了更高的要求。第三，加工硬化。鋼材在冷軋的時候隨著時間的推移會產(chǎn)生積累變形，進(jìn)而造成硬化現(xiàn)象，這會導(dǎo)致鋼鐵的韌性減弱、斷面的收縮率以及鋼鐵的延伸性降低，使得鋼鐵出現(xiàn)變形的情況，需要軋制的壓力增大。第四，工藝?yán)鋮s及潤滑。根據(jù)大量的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，鋼鐵在冷軋的過程中大部分都是因?yàn)闊崮艿霓D(zhuǎn)化產(chǎn)生的變形，這會造成鋼鐵表面的溫度超過規(guī)定要求，軋輥的表面溫度可以達(dá)到一百二十?dāng)z氏度，內(nèi)部的溫度則可以達(dá)到三十五到四十?dāng)z氏度，溫度過高會造成帶鋼的硬度減弱，進(jìn)而影響到鋼鐵的使用壽命。此外，為了避免因?yàn)槟Σ亮^大影響到帶鋼表面的質(zhì)量，需要進(jìn)行潤滑。

2.4軋制技術(shù)的生態(tài)化、綠色化

生態(tài)化技術(shù)體系的特點(diǎn)是減量化、低碳化、數(shù)字化。因此，中國應(yīng)當(dāng)依據(jù)生態(tài)化技術(shù)體系的特點(diǎn)，針對面臨的資源、能源、環(huán)境問題，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)“綠色制造，制造綠色”這一生態(tài)化、綠色化的大計(jì)方針。所謂生態(tài)化、綠色化，即節(jié)省資源和能源；減少排放，環(huán)境友好，易于循環(huán)；產(chǎn)品低成本，高質(zhì)量、高性能。軋制技術(shù)的生態(tài)化、綠色化特征在軋制過程創(chuàng)新與軋制產(chǎn)品研發(fā)上具體體現(xiàn)在下述4個方面，即：“高精度成形；高性能成形；減量化成分設(shè)計(jì)；減排放清潔工藝”。今天比以往任何時候都要突出現(xiàn)代軋制技術(shù)生態(tài)化、綠色化特征，著力圍繞“高精度成形、高性能成形、減量化成分設(shè)計(jì)、減排放清潔工藝”開展創(chuàng)新研究，解決一批前沿、戰(zhàn)略問題和關(guān)鍵、共性問題，推進(jìn)中國軋制技術(shù)的發(fā)展。在世界軋制技術(shù)的發(fā)展中，留下中國人的印記，將是中國軋制科技工作者長期、艱巨而光榮的任務(wù)。

3結(jié)語

社會發(fā)展和國民生活都離不開物質(zhì)的支持。在新時代，鋼鐵工業(yè)必然發(fā)生重大變革，舊式技術(shù)逐漸被新技術(shù)替代，鋼鐵軋制技術(shù)會不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。因此，在后工業(yè)化時代，一定要堅(jiān)持綠色制造的理念，建立綠色化的鋼鐵軋制技術(shù)體系，尋找解決資源、環(huán)境等問題的新途徑，探索一條新型的工作化道路，促進(jìn)鋼鐵軋制行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)提供不竭的推動力。

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