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        鋼材軋制工藝及質(zhì)量控制

        2020-11-02 02:35:55宋文龍
        寫真地理 2020年31期
        關(guān)鍵詞:控制策略

        宋文龍

        摘 要: 目前經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)不斷推進(jìn),這在一定程度上推動(dòng)了鋼鐵工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)是生產(chǎn)鋼鐵的大國(guó),在最近十幾年內(nèi),我國(guó)生產(chǎn)鋼鐵一直保持穩(wěn)定、快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),生產(chǎn)鋼鐵的總量逐年增加,并且不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)?!,F(xiàn)階段,我國(guó)在世界上已經(jīng)是生產(chǎn)鋼鐵第一大國(guó),在鋼鐵總生產(chǎn)中鋼出口量有著較大的占比。鋼鐵行業(yè)在發(fā)展中不僅要合理選擇原材料,也應(yīng)掌握良好的軋制工藝以及軋制裝備,并采取有效策略對(duì)鋼材壓制的質(zhì)量進(jìn)行控制,以此實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的可持發(fā)展。

        關(guān)鍵詞: 鋼鐵行業(yè);鋼材;軋制工藝;控制策略

        【中圖分類號(hào)】TG335.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.271

        隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提升,我國(guó)鋼鐵行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,在世界市場(chǎng)中我國(guó)鋼鐵市場(chǎng)占據(jù)非常重要的地位。尤其是在我國(guó)改革開(kāi)放后,引進(jìn)一批先進(jìn)的生產(chǎn)鋼鐵設(shè)備,當(dāng)前軋鋼人員掌握了應(yīng)用這些設(shè)備的技巧,同時(shí)可以通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)工作總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并且對(duì)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握,保證生產(chǎn)出有較高質(zhì)量的鋼材。盡管我國(guó)軋鋼技術(shù)獲得了一定進(jìn)步,但相較于國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)國(guó)家來(lái)說(shuō),還有較大的差距存在著。針對(duì)這一情況,我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)開(kāi)展軋鋼生產(chǎn)工作之余,需要加強(qiáng)研究和分析軋鋼技術(shù)理論,軋鋼技術(shù)人員在現(xiàn)階段必須重視這一內(nèi)容。目前我國(guó)正處于社會(huì)主義的初級(jí)階段,為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步需要投入大量鋼材來(lái)加以支持,從而應(yīng)該引進(jìn)、學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)的軋鋼工藝,提升我國(guó)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)水平。并在軋制鋼材過(guò)程中做好質(zhì)量控制工作,保證生產(chǎn)鋼材的質(zhì)量。

        1 軋制鋼材的工藝

        鋼材軋制一般是指鋼材利用軋機(jī)軋過(guò)??筛鶕?jù)鋼材軋制溫度對(duì)軋鋼類型進(jìn)行劃分,主要有兩種,分別是熱軋鋼以及冷軋鋼,以下將研究分析這兩種工藝。

        1.1 熱軋鋼工藝

        1.1.1 連鑄連軋薄板坯的工藝

        連鑄連軋薄板坯的鑄坯厚度可達(dá)到50~90mm,具有以下工藝特征:(1)結(jié)晶器有著較大的內(nèi)冷卻強(qiáng)度,有著較為細(xì)化的鑄態(tài)組織晶粒;(2)使用板卷箱能夠?qū)⒅虚g溫度降低的情況減少,可把精軋機(jī)和預(yù)精軋機(jī)之間的距離縮短;(3)可以針對(duì)不同的鋼種以及帶鋼厚度;(4)輥底式加熱爐能夠有效掌握加熱板坯的工藝;(5)能夠?qū)⒔嚯x的地下式卷取機(jī)增加,對(duì)較薄帶鋼進(jìn)行生產(chǎn)。

        1.1.2 連鑄連軋中厚板坯工藝

        通常坯連鑄連軋中厚板鑄坯厚度在100~150mm,大部分情況下使用步進(jìn)梁式的加熱爐。以下為其主要工藝特點(diǎn):(1)連軋生產(chǎn)效率比較符合連鑄生產(chǎn)節(jié)奏;(2)在改造傳統(tǒng)的連鑄連軋熱帶鋼線中適合應(yīng)用;(3)相較于波板坯連鑄機(jī),能夠澆筑更多種類的鋼材,可以靈活地選擇鋼種;(4)能夠有效提升帶材質(zhì)量,將品種增加;(5)對(duì)較厚規(guī)格板材進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),沒(méi)有壓縮比不足問(wèn)題存在著。

        1.2 冷軋帶鋼工藝

        1.2.1 生產(chǎn)流程

        (1)酸洗。主要的作用時(shí)可將熱軋?jiān)系谋砻嫜趸ぶ写嬖诘腇eO、Fe3O4以及Fe2O3去除掉,通常是使用鹽酸來(lái)酸洗帶鋼;(2)冷連軋。使用幾個(gè)串聯(lián)的機(jī)架對(duì)原料鋼材進(jìn)行連續(xù)軋制,直到性能以及尺寸與相關(guān)要求符合;(3)退火。因?yàn)殇摬脑诶滠埰陂g會(huì)有加工硬化情況出現(xiàn),為了將這一加工硬化現(xiàn)象消除,則需對(duì)冷軋后的鋼材開(kāi)展退火處理工序,通常是使用罩式爐退火或是連續(xù)退火等方法;(4)平整。要想保證帶鋼的表面質(zhì)量高以及板型良好,符合不同的用途要求,應(yīng)該在退火后對(duì)帶鋼以1%~5%小壓縮率進(jìn)行冷軋,這一過(guò)程即為平整[1]。

        1.2.2 工藝特征

        (1)大張力軋制。進(jìn)行冷軋生產(chǎn)時(shí),通常會(huì)使用施加張力這一方法確保能夠順利開(kāi)展軋制工作,以這一方法可將單位面積壓力減小,以此來(lái)改變變形區(qū)域中的金屬盈利,避免產(chǎn)生不必要損耗,防止有軋鋼變形問(wèn)題出現(xiàn)。不僅如此,還可保障軋鋼根據(jù)規(guī)定軌道進(jìn)行,提能夠提升鋼鐵通過(guò)效率和質(zhì)量。(2)大寬厚比。在冷軋鋼規(guī)格之中最薄位置只有零點(diǎn)1mm,而最大位置可達(dá)2000mm,并且有超過(guò)1000的寬厚比,這能夠凸顯出冷軋生產(chǎn)特點(diǎn),因?yàn)橛休^大的寬厚比,會(huì)導(dǎo)致冷軋前后難以獲得一致的比例,生產(chǎn)難度隨之增加,對(duì)于技術(shù)的要求也不斷提高。(3)加工硬化。冷軋鋼材在時(shí),在時(shí)間不斷發(fā)展下會(huì)有積累變形情況出現(xiàn),從而出現(xiàn)硬化情況,這將降低鋼鐵韌性、鋼鐵的延伸性和斷面收縮率,導(dǎo)致鋼鐵有變形情況出現(xiàn),進(jìn)而需要增加軋制壓力。(4)工藝?yán)鋮s與潤(rùn)滑。結(jié)合過(guò)往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知,冷軋鋼鐵時(shí),變形情況出現(xiàn)是受到了熱能轉(zhuǎn)化的影響,也會(huì)使鋼鐵表面溫度比規(guī)定要求更高,將會(huì)使軋輥表面溫度超過(guò)120℃,內(nèi)部溫度則大約在35-40℃,過(guò)高的溫度會(huì)減弱帶鋼硬度,從而對(duì)鋼鐵使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響除此之外,為防止較大摩擦力對(duì)帶鋼表面質(zhì)量產(chǎn)生影響,應(yīng)做好潤(rùn)滑工作。

        2 鋼材軋制質(zhì)量問(wèn)題及控制策略

        2.1 麻點(diǎn)

        通常鋼板表面會(huì)比較粗糙,這是由于其表面附著鐵氧化物在脫落后出現(xiàn)了凹凸不平情況,對(duì)于鋼鐵外觀有一定影響,并且也會(huì)影響整體軋鋼的質(zhì)量。針對(duì)這一情況,在軋制時(shí)需要對(duì)鋼種不同坯料進(jìn)行選擇,以此對(duì)不同階段溫度進(jìn)行有效控制,尤其是燒嘴溫度[2]。

        2.2 裂紋

        與其他軋制問(wèn)題相比較,裂紋是非常嚴(yán)重和常見(jiàn)的鋼材質(zhì)量缺陷。裂紋是指鋼鐵表面有不同深度和長(zhǎng)度的裂紋出現(xiàn),會(huì)對(duì)鋼鐵整體連續(xù)性造成破壞,也會(huì)使鋼鐵強(qiáng)度降低,也將在一定程度上影響鋼鐵外觀。軋制過(guò)程中需要嚴(yán)格把控軋制的坯型,對(duì)軋制溫度進(jìn)行有效控制,防止有溫度太高或太低的情況出現(xiàn)。

        2.3 折疊

        折疊是指在軋鋼表面有局部雙層重疊狀況存在,并且外形呈條狀。進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)需要對(duì)鋼鐵拋出速度進(jìn)行合理控制,防止鋼鐵撞擊到其他設(shè)備,仔細(xì)檢查輥道,確保正常開(kāi)展軋輥工作。

        2.4 板材波浪

        在軋鋼長(zhǎng)度方向上經(jīng)常有板材波浪出現(xiàn),其會(huì)對(duì)軋鋼性能造成破壞,導(dǎo)致鋼板表面不平整。實(shí)際軋鋼過(guò)程中需按照生產(chǎn)規(guī)格變換軋輥形狀。確保生產(chǎn)鋼鐵溫度的平衡性,冷卻時(shí)徐平穩(wěn)降低溫度,確保軋輥穩(wěn)定性。

        2.5 分層

        在軋鋼斷面上有斷層情況出現(xiàn)即為分層,這將破壞軋鋼表面美觀性,斷層中有時(shí)會(huì)摻雜雜質(zhì),損害軋鋼質(zhì)量。針對(duì)這一情況,在軋鋼時(shí)需合理選用軋鋼技術(shù),將軋鋼雜物盡量減少。并結(jié)合實(shí)際軋鋼要求合理制定鑄造工藝,確保坯型合理性。

        結(jié)束語(yǔ):在鋼材品種中軋鋼有著重要地位,我國(guó)軋鋼工藝隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及鋼鐵需求增長(zhǎng)而快速發(fā)展。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,需加大研究軋制工藝及理論的力度,突破制約軋鋼技術(shù)發(fā)展的障礙,促進(jìn)鋼鐵工業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 郭雪平.鋼材軋制生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)淺談[J].商品與質(zhì)量,2017,(49):155.

        [2] 張亮.海洋石油平臺(tái)鋼材的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制[J].化工管理,2019,(18):47-48.

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