賈維海
(凌源鋼鐵集團有限責任公司,遼寧 朝陽 122500)
對于國內(nèi)而言,在軋鋼生產(chǎn)技術研究方面取得了很多的成果,研發(fā)的速度不斷加快,各種不同類型的新產(chǎn)品得以研制出來,其中會運用到下述不同類型的軋制工藝,具體如下:①半無頭軋制工藝。融合了其中的眾多先進技術。②超薄規(guī)格軋制工藝。將從熱到冷作為主要的宗旨。③鋼軌、熱處理軋制工藝的說明。當發(fā)揮出噴風冷卻作用后,能獲得良好的成效。④管控冷卻工藝。通過將集管層流冷卻作為主要的工藝,并且還需要科學借助壓力噴射冷卻技術,可以達到良好的處理效果。⑤基于數(shù)學模型下軋制工藝的說明。通過研發(fā)有關調(diào)優(yōu)寬帶鋼冷連軋數(shù)學模型系統(tǒng)之后,經(jīng)過連續(xù)軋制處理,有效發(fā)揮出鋼冷連軋機柔性軋制的良好作用。⑥板形管控工藝。既擴大了有關極限規(guī)格的范圍,又加快了較高等級鋼質(zhì)量的管控工藝開發(fā)速度。
在軋鋼生產(chǎn)中高溫低氧燃燒指的是:燃料在較低氧氣濃度中充分燃燒或者在較高溫度的環(huán)境中充分燃燒。在高溫低氧燃燒中,燃料的燃燒過程并不是靜態(tài)火焰,是一個動態(tài)反應,在節(jié)能環(huán)保方面具有突出優(yōu)勢,加熱時間大量減少,燃料節(jié)約達到百分之五十,實現(xiàn)了軋鋼生產(chǎn)效率的提高。
科學地運用蓄熱燃燒技術可以大幅減少燃料消耗量。蓄熱燃燒技術被廣泛應用于軋鋼生產(chǎn)的加熱爐,在加熱爐中爐膛的煙道氣通過蓄熱燃燒被充分利用,燃料消耗大為降低。一方面,它可以有效地節(jié)省燃料;另一方面,它可以減少軋鋼生產(chǎn)成本,增加產(chǎn)量,減少廢氣的排放,體現(xiàn)出科學環(huán)保的發(fā)展理念。
加熱爐在軋鋼生產(chǎn)中能耗高,但是,整個軋鋼生產(chǎn)它的作用是關鍵性的,在此前提下,應用高溫節(jié)能涂料可以有效降低能耗,提高加熱爐生產(chǎn)效率。目前,在我國節(jié)能涂料研究領域,研發(fā)出一批高溫節(jié)能涂料,在節(jié)能效果方面更具優(yōu)勢,可以減少大約五分之一加熱爐能耗,并且加熱爐生產(chǎn)效率也可以提高四分之一至三分之一。
(1)板帶軋制技術。該項技術應用時間相對較長,但因為受到機械水平以及控制技術的影響,該項技術優(yōu)勢并沒有得到完全性發(fā)揮。經(jīng)過多年發(fā)展,國內(nèi)機械生產(chǎn)以及軋鋼控制技術得到顯著發(fā)展,為板帶軋鋼技術應用創(chuàng)造出了諸多有利條件。以熱軋板坯在線調(diào)寬技術為例,在實施技術應用時,會將重型力關、定寬壓力機融入到軋鋼生產(chǎn)之中,會借助計算機自動化控制技術,對軋鋼寬度展開精準控制,使產(chǎn)品達到相應標準要求。同時該項技術還可實現(xiàn)對鋼板厚度的有效控制,會在中央計算機處理系統(tǒng)的支持下,運用厚度控制程序展開厚度控制,而卷型控制儀與新型板型的運用,也可達到有效控制鋼板卷型與板型的目標。
(2)無縫鋼軋制技術。該項技術整體發(fā)展速度相對較快,且應用時間相對較早,在與信息技術充分結合后,技術得到了飛躍性發(fā)展,在鋼材生產(chǎn)中得到了廣泛運用。此項技術的運用,可實現(xiàn)標準化連鑄管坯生產(chǎn)模式,其質(zhì)量公差以及尺寸都要遠遠優(yōu)于軋制管坯,會在提升金屬效率的同時,保證管坯成本控制質(zhì)量,深受行業(yè)所認可。
(3)型鋼軋制技術。此項技術針對性較強,是為滿足鋼材自由尺寸等要求所研發(fā)得到的技術。技術應用加工精度水平較高,可滿足普通客戶所提出的各項特殊要求,針對性較為突出,應用范圍相對較窄,適用性相對有限。
(1)蓄熱節(jié)能爐。該項技術應用可實現(xiàn)對燃燒熱量的有效回收與利用,能夠在能量傳導過程中做好損耗控制,防止出現(xiàn)能耗損耗過大的狀況。由于鐵質(zhì)導體、鋼制導體均會造成較大的熱能損耗,因此可將陶瓷作為主要蓄熱載體,以便在提升蓄熱工作效率的同時,保證體積優(yōu)化效果。同時新型蓄熱技術還可實現(xiàn)對煙霧排出熱度的嚴格控制,可將其熱度控制在100℃左右,能夠?qū)崿F(xiàn)對熱能的有效回收。
(2)爐內(nèi)絕熱相關涂料技術。此項技術主要應用于鋼鐵加熱爐內(nèi)部,會通過涂刷新型材料的方式,降低生產(chǎn)損耗。技術所采用材料是經(jīng)由特殊鋁合金、莫來石耐熱加熱得到的,可實現(xiàn)對爐內(nèi)溫度傳導的有效控制,節(jié)能效率可以達到26%。與傳統(tǒng)節(jié)能內(nèi)爐涂料技術應用相比,此項技術應用效率更加理想。
(3)連鑄坯熱送熱裝技術、技術應用可實現(xiàn)對爐內(nèi)能源損耗的高質(zhì)量管控,技術應用過程中,會在超過500℃環(huán)境中實施裝爐操作,會對軋鋼生產(chǎn)周期與連鑄技術運用形成有效配合。通過對該項技術的合理運用,鋼材生產(chǎn)周期會得到切實壓縮,成材效率會得到顯著提升。
3.3.1 計算機一體化管理技術
煉鋼、連鑄、熱軋是鋼鐵生產(chǎn)關鍵工序,其工序關聯(lián)極為密切,在具體實施施工管控時,需要保證時間、物流、資源以及能量等要素的平衡,要按照相應流程逐步展開連鑄施工以及施工管理。將三道工序作為一體,需要實施一體化管理,應展開統(tǒng)一調(diào)度與計劃。在計算機管理技術的支持下,一體化管理舉措會得到高質(zhì)量落實,可實現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的科學控制與管理。
3.3.2 無頭軋鋼生產(chǎn)技術
此項生產(chǎn)技術主要適用于棒線材以及熱軋帶鋼生產(chǎn),而半無頭軋鋼技術在薄板坯連鑄連扎生產(chǎn)中應用較為廣泛。在技術應用過程中,會將粗軋制后帶坯與前一根帶坯尾部焊接起來,通過反復通過精軋機的方式,實現(xiàn)對帶鋼厚度的控制。一般運用此種技術,可完成0.8mm 超薄帶鋼生產(chǎn)。運用該項技術所生產(chǎn)軋制鋼帶具有板型波動少、厚度精度高等優(yōu)勢,不會受到傳統(tǒng)軋制加工速度所束縛,生產(chǎn)率會得到有效提升,鋼帶行走較為穩(wěn)定且產(chǎn)品強度較為理想。
3.4.1 熱機械控制技術
就機械生產(chǎn)工藝而言,機械控制技術會通過對金屬各項組織的有機控制,保證其相變過程質(zhì)量。例如,金屬馬氏體組織在生產(chǎn)時,需要先對冷奧氏體展開冷卻處理,再運用TMCP 技術實施冷卻速度控制與調(diào)整,以防其出現(xiàn)結構異常狀況,確保所需組織獲得質(zhì)量。同時可運用熱機控制技術,對索氏體晶粒展開詳細劃分,確保組織產(chǎn)生相變可以得到精準控制,保證金屬強度可以得到切實提高。將此種技術運用到低合金鋼之中,可實現(xiàn)對微含量元素的科學管控,保證最終金屬產(chǎn)品質(zhì)量水平。
3.4.2 柔性軋制技術
在對柔性軋制技術運用時,會通過對優(yōu)化技術的科學運用,實現(xiàn)對某些成分鋼材坯料的高質(zhì)量加工。技術應用實現(xiàn)了對煉鋼步驟的切實簡化,可實現(xiàn)大規(guī)模軋制生產(chǎn)模式,保證材料組織性能、外形尺寸軋制質(zhì)量。因為客戶對于金屬強度要求并不相同,所以為滿足市場需求,應對金屬合成比例與成分展開合理調(diào)整。金屬比例與成分的調(diào)整,會直接增加生產(chǎn)成本,生產(chǎn)過程也會變得更加復雜,此時可通過對柔性軋制技術的運用,使相同成分原材料在軋制過程中出現(xiàn)性能差異,實現(xiàn)對組織管理問題的妥善處理,進而為大規(guī)模生產(chǎn)實現(xiàn)提供更多可能性。
從前進行鋼鐵鍛造爐燃燒的時候,易于把空氣加熱至700℃,根據(jù)有關要求可知,所排出煙氣的溫度應該小于140℃,表明余熱的回收率為81%,通過對此部分的熱能及時進行回收,有利于節(jié)約能耗。面對這種情況,可以充分發(fā)揮出高溫低氧燃燒工藝的良好作用。一般而言,將燃料噴射至相關的助燃劑之內(nèi),完成混合燃燒的任務,采用蓄熱燃耗的形式,能夠發(fā)揮出對煙氣余熱回收的功效。并且利用低氧燃燒的優(yōu)勢,讓氮氧化物的生成速率開始下降,讓蓄熱燃燒與低氧燃燒有效融合到一起,提高熱能的利用率,盡可能降低帶給自然環(huán)境的污染危害。比如:依靠高溫低氧工藝完成推鋼式爐的優(yōu)化,消除了推鋼式爐相應的上下預熱段,凸顯出加熱段的作用,使鋼坯入爐溫度獲得提升;借助蓄熱換熱器裝置,摒棄煙囪,使煙氣能夠有效導入到換熱器裝置內(nèi),讓能量的利用率獲得提升,發(fā)揮出均熱段的良好作用;通過借助高溫低氧燃燒技術,凸顯出爐溫度的平衡,以便達到有關鋼鐵質(zhì)量的標準。通過有效利用高溫低氧燃燒技術,能夠讓形成的熱能獲得有效運用,節(jié)省了燃料耗費量,達到控制經(jīng)濟成本的目的。由此可見,加大對高溫低氧燃燒技術的應用力度可謂至關重要。
所謂柔性軋制工藝,主要針對的為處于軋制階段,通過科學運用性能線優(yōu)化工藝的方式,使用相同類別的鋼材坯料,完成產(chǎn)品的制造,凸顯出不同產(chǎn)品之間的差別,使煉鋼操控的整個環(huán)節(jié)得以精簡。借助先進的柔性控制工藝,能夠進行鋼軋生產(chǎn)的科學制造。面對此種狀況,一般主要涵蓋了組織性能柔性軋制、外形尺寸柔性軋制等不同類型的工藝。通常情況下,對于金屬自身強度而言,由于客戶是不同的,所以在此方面的需要也存在一定的差異性,主要將達到市場標準當成重要的前提,從增加或減少金屬合金不同構成部分的比重方式入手,致使經(jīng)濟成本進一步增加。顯而易見,運用柔性軋制工藝,不但可以改進和優(yōu)化軋制技術,讓基于金屬構成部分相同原料下,生產(chǎn)的產(chǎn)品存在一定的差異性,使有關組織管控較為復雜的問題得到有效處理,而且有助于大規(guī)模專業(yè)鋼鐵生產(chǎn)工作的順利開展,讓整個生產(chǎn)的步驟得到進一步精簡,真正實現(xiàn)自動化生產(chǎn)鋼材的效果。所以,不難看出,加大柔性軋制工藝的運用力度顯得尤為必要。
我國板帶軋制技術的誕生時間是很早的,由于軋制機械與管控工藝表現(xiàn)出嚴重的滯后性,造成此項技術無法充分凸顯出其功效與作用。在科技發(fā)展的推動下,中國在致力于軋制生產(chǎn)技術方面的研究過程中也獲得了很多成績。具體而言:第一,此項技術主要運用當前全球最為常用的熱軋板坯在線調(diào)寬技術,使得重型立輥、定寬壓力機均被有效運用到軋鋼生產(chǎn)工作當中,獲得了良好的應用效果。并借助先進的計算機寬度自動管控技術,完成精準管控軋鋼寬度的任務,使其滿足當前國際上的相關要求;第二,以對軋制鋼材厚度加以科學管控作為主要的目的,此項技術在應用的過程當中還借助了中央計算機處理系統(tǒng),將厚度控制程序合理編制出來;第三,合理運用全新的板型與卷形控制儀設備,進而達到科學管控軋制鋼板型與卷形的效果。
在對蓄熱式燃燒技術運用的過程當中,第一,不僅有效提升了煙氣熱量相應的回收率,而且獲得了良好的應用效果。第二,依靠科學地熱量回收運用,也實現(xiàn)了節(jié)省燃料,有效控制經(jīng)濟成本的目的,增加了最終的產(chǎn)量,并且降低了有害氣體的排放量,比如:常見的二氧化碳、氮氧化合物的排放等,達到了對自然生態(tài)環(huán)境有效保護的目的。
對于我國多數(shù)的鋼材企業(yè)來講,目前都在重復著傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝,導致軋鋼生產(chǎn)成品在國際市場中缺乏一定的競爭力。因此,必須要不斷的尋求全新的生產(chǎn)工藝,促使我國的軋鋼生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率能夠得到保障。文章主要圍繞連鑄坯熱送熱裝技術、薄板坯連鑄連軋技術、節(jié)能加熱爐技術、熱軋工藝潤滑技術展開細致的分析,為相關的從業(yè)人員帶來一定的參考與借鑒。