浅谈轧钢机与轧钢技术的发展
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题目:小型轧钢机设计一。
文献综述1。
轧钢机的发展轧钢机是实现金属轧制过程的设备。
泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备、起重运输设备和附属设备等。
但一般所说的轧钢机往往仅指主要设备。
据说在 14世纪欧洲就有轧钢机,但有记载的是 1480 年意大利人达·芬奇(Leonardo da Vinci)设计出轧钢机的草图。
1553 年法国人布律列尔轧制出金和银板材,用以制造钱币。
此后在西班牙﹑比利时和英国相继出现轧机.英国于 1766 年有了串行式小型轧钢机,19世纪中中期,第一台可逆式板材轧钢机在英国投产,并轧出了船用铁板。
1848 年德国发明了万能式轧钢机,1853 年美国开始用三辊式的型材轧钢机,并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。
接着美国出现了劳特式轧机. 1859 年建造了第一台连轧钢机。
万能式型材轧钢机是在 1872 年出现的;20世纪,随着冶金工业的发展,已出现多种类型的轧钢机,其中有用三辊粗轧钢机和五架四辊稿轧钢机组成的半连续式带轧钢机[1]。
现代轧钢机发展的趋向是连续化、自动化、专业、,产品质量高、消耗低。
60年代以来轧机在设计,研究和制造方面取得了很大的进展,使带材冷热轧机、厚板轧机、高速线材轧机、H型材轧机和连轧管机组等性能更加完善,并出现了轧制速度高达每秒钟 115米的线材轧机、全连续式带材冷轧机、5500毫米宽厚板轧机和连续式 H型钢轧机等一系列先进设备.轧机用的原料单重增大,液压 AGC、板形控制、电子计算机程序控制及测试手段越来越完善,轧制品种不断扩大.一些适用于连续铸轧、控制轧制等新轧制方法,以及适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧机都在发展中[2]。
2.轧机的主要设备由轧辊、轧辊轴承、轧机机架、轧机轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置、传动装置、附属设备等组成。
3.轧钢技术发展前景世界轧钢工业的技术进步主要集中在生产工艺流程的缩短和简化上,最终形成轧材性能高品质化、品种规格多样化、控制管理计算机化等。
轧钢工艺基础知识目录一、轧钢工艺概述 (2)1.1 轧钢定义及发展历程 (3)1.2 轧钢工艺分类及特点 (4)二、轧钢设备 (6)2.1 轧机设备 (7)2.2 辅助设备 (8)2.3 控制系统 (9)三、轧钢基本原理 (11)3.1 金属的塑性变形 (11)3.2 剪切应力与剪切力 (12)3.3 影响轧制过程的主要因素 (14)四、轧钢工艺流程 (15)4.1 钢的熔炼与铸造 (16)4.2 热轧工艺 (18)4.3 冷轧工艺 (19)4.4 后处理工艺 (21)五、轧制质量控制 (22)5.1 影响轧制质量的因素 (23)5.2 质量检测方法与标准 (24)六、轧钢安全生产与环保 (25)6.1 安全生产操作规程 (27)6.2 环保设施与要求 (28)七、轧钢工艺发展趋势 (29)7.1 新技术应用 (30)7.2 节能减排与可持续发展 (32)一、轧钢工艺概述轧钢工艺定义与目的:轧钢工艺是指通过旋转轧辊对加热后的钢坯进行压力加工,使其塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的钢材。
其目的是提高钢材的力学性能和表面质量,满足不同的使用需求。
原料准备:包括铁水预处理、转炉冶炼、连铸或模铸等工序,以获取所需的钢坯。
钢坯加热:将钢坯加热至适宜的温度,以提高其塑性,便于后续的轧制过程。
轧制过程:在轧机的作用下,通过轧辊的旋转和挤压,使钢坯逐渐变形,达到所需的形状和尺寸。
产品后处理:包括冷却、矫直、切割、热处理等工序,以提高钢材的性能和表面质量。
轧钢工艺的重要性:轧钢工艺是钢铁生产过程中的关键环节,对于提高钢材质量、降低能耗、提高生产效率具有重要意义。
掌握轧钢工艺基础知识对于从事钢铁行业的工作人员来说至关重要。
轧钢工艺的发展趋势:随着科技的发展,轧钢工艺不断进行创新和改进,如连轧技术的广泛应用、高精度轧制技术的研发等。
环保和可持续发展也成为轧钢工艺发展的重要方向,如节能减排、资源循环利用等。
轧钢工艺是钢铁生产过程中不可或缺的一环,对于提高钢材质量、满足市场需求具有重要意义。
小型棒材生产线技术发展1.小型棒材生产线概述 (2)2.生产线布置形式及主要技术 (2)2.1.布置形式 (2)2.2.目前应用的主要技术 (6)3.国内其它主要生产线简介: (8)3.1.河北唐钢 (8)3.2.安徽马钢 (9)3.3.河北承钢 (10)4.棒材发展的新技术 (11)5.参考文献 (13)1.小型棒材生产线概述棒材是热轧条状钢材中的一种。
根据它的断面形状,一般分为圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢等,也有周期断面型钢如螺纹钢。
特殊情况下,也有卷状棒材,而不是直条形式。
棒材广泛用于机械、汽车、船舶、建筑等工业领域,是现代经济生活中不可缺少的品种。
近20年来,小型棒材产量占钢材的总产量的23.5%~27.7%。
棒材生产线主要是以连续铸钢坯或轧制坯为原料,经加热、轧制、精整等工序,生产各类小型型钢钢材。
据说在14 世纪欧洲就有轧机。
1728年,英国设计出了第一台的生产圆棒材用的轧机。
1761年英国建造了第一套小型横列式轧机。
1882年欧洲建设了第一套半连续式小型轧机。
1945年以后,随着连铸技术的出现,在全世界范围发展了半连续式和连续式小型轧机。
中国于1871年在福州船政局所属拉铁厂(轧钢厂)建设了第一套横列式小型轧机。
20世纪50年代和60年代先后在石景山钢铁公司建设了一套普通碳素钢连续式小型轧机和在济南钢铁厂建设了一套可生产合金钢的半连续式小型轧机。
80年代又在上海第五钢铁厂和安阳钢铁厂建设了半连续式小型轧机。
90年代初在广州钢铁厂建设了平立交替布置的连续式小型轧机。
2.生产线布置形式及主要技术2.1. 布置形式小型轧机的种类较多,轧机的类型和布置方式多种多样,主要运行的有:连续式、半连续式和横列式小型轧机,其他如布棋式、串列式、跟踪式小型轧机等已比较少见,下面主要介绍几种比较典型的小型轧机。
2.1.1连续式小型轧机。
连续式小型轧机是当今世界上最为流行、用得最多的一种小型轧机。
它所采用的坯料规格为130mm*130mm,150mm*150mm,甚至180mm*180mm,坯料单重1.5-2.5t。
III轧钢设备与技术摘要轧钢作为钢铁企业的主要生产工艺,在现代冶金工业中的位置越来越重要,轧钢设备及技术近年来得到了快速发展。
我国轧钢产业的设备及技术在引进和现有基础上不断改进、不断创新,得到了飞跃式发展。
本文介绍了轧钢设备及技术的发展历程及现状,对我国冷轧设备及技术等进行了详细介绍。
关键词:轧机,轧钢设备,冷轧目录摘要 (Ⅰ)前言 (1)1 轧机……………………………………………………………………………………1.1 轧机的发展历史………………………………………………………………1.2 轧机分类…………………………………………………………………………1.3 轧机的组成…………………………………………………………………………2 轧制技术发展现状和主要进展…………………………………………………………2.1 轧钢技术的发展……………………………………………………………………2.1.1 国际轧钢技术的发展………………………………………………………2.1.2 中国轧钢的发展概况………………………………………………………2.2 热轧带钢轧制技术的发展现状和主要进展…………………………………2.2.1 热轧带钢轧制技术的发展概况…………………………………………2.2.2 创新性进展…………………………………………………………………3 板带轧制设备……………………………………………………………………………3.1 板带轧制设备现状…………………………………………………………………3.2 我国板带轧制设备现状……………………………………………………………4 冷轧带钢技术……………………………………………………………………………4.1 冷轧带钢技术的发展及特点………………………………………………………4.1.1 我国冷轧带钢技术的发展历史……………………………………………4.1.2 冷轧带钢技术的特点………………………………………………………4.2 冷轧的主要产品种类……………………………………………………………4.3 冷轧带钢的生产工艺……………………………………………………………4.3.1 冷轧带钢的轧制工艺特点…………………………………………………4.3.2 冷轧带钢的生产工艺………………………………………………………4.4 冷轧带钢的生产工艺……………………………………………………………4.4.1 现代冷轧的类型特点………………………………………………………4.4.2 现代冷轧机的质量控制……………………………………………………4.5 冷轧带钢新技术简介……………………………………………………………4.6 冷轧带钢建设中的注意事项……………………………………………………5 轧钢设备及技术的发展趋势……………………………………………………………5.1 轧钢设备的发展趋势………………………………………………………………5.2 国际不锈钢板带生产技术装备发展动向…………………………………………V5.3 板带轧制设备国产化展望…………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………………前言轧机是直接轧延金属的主机,它利用旋转的轧辊辗压坯料,使金属按规定的要求产生塑性变形。
第5章轧钢生产5.1 概述人们将矿石开采出来,通过冶金提取了金属。
众所周知,金属材料,尤其是钢铁对人类文明的发展和建设起着重要的作用,这是因为金属具有比其它材料远为优越的综合性能,而且资源丰富。
金属材料在常温下是固态结晶体,它具有坚硬性、延展性、优良的导热、导电性和特殊的光泽。
金属从冶金炉里被冶炼出,还需要经过成型加工才能制成各种形状的材料和制品。
5.1.1 金属成型方法金属的成型方法一般有铸造、切削加工、焊接、压力加工等。
(1) 铸造:铸造是将液态金属注入铸模中,使之凝固成一定形状和尺寸的固态金属件或金属锭。
(2) 切削加工:切削加工包括车、刨、铣、磨、钻等机械加工方法。
它可将固态金属材料进一步加工成各种形状和尺寸的金属制品。
(3) 焊接:焊接是将板带钢材进一步焊接成一定形状的钢材和制品。
(4) 金属压力加工:金属压力加工是对固态金属施加一定的外力,使其发生塑性变形,从而获得所要求的形状和尺寸的金属材料和制品。
它包括轧制、锻造、冲压、挤压、拉拔等方法。
金属材料的成型加工过程,首先必须经过铸造,将液态金属铸成金属锭或金属坯,或直接铸造成成品金属件。
然后金属锭或金属坯再经压力加工加工成金属材料或金属制品。
其中一些金属材料还需要经焊接、切削加工等过程再加工成型。
金属锭的铸造必须由冶炼车间完成,它是冶炼车间的最后一道工序,前一章我们已经学过。
这一章我们讲金属压力加工。
从成品生产来看,铸造能获得形状复杂的产品,原料消耗少,但产品的机械性能较低,且有难以消除的组织缺陷;切削加工产品尺寸精确,表面光洁,形状也可较复杂,但原料消耗多,能量消耗大,生产率较低;焊接方法的生产率也不高;只有金属压力加工可以改变金属的铸态结构,使金属在塑性变形过程中,其内部组织以及与之相关的物理、机械性能得到改善,且节约金属,生产率高,适于大量生产。
因此,金属压力加工是应用最广泛的生产金属材料和金属制品的方法。
5.1.2 金属压力加工及其主要方法金属压力加工过程的实质,是利用金属的塑性,对金属施加一定的外力,使其产生塑性变形。
轧钢专业技术总结轧钢专业是钢铁生产的一个非常重要的环节,主要负责将钢锭加工成不同形状和尺寸的钢材,比如钢板、钢带、钢轨等。
这个过程需要涉及到很多的机器和技术,下面我将对轧钢专业的技术进行总结和分析。
一、钢锭退火轧钢之前,首先需要将钢锭进行退火,这是为了让钢锭变得更加柔软、更容易加工。
在退火的过程中,钢锭会被加热到相应的温度并且保持一定时间,然后再缓慢冷却。
这个过程需要控制温度和时间,以免导致钢锭太软或太硬。
二、钢锭预处理在进入轧钢机之前,还需要对钢锭进行预处理。
这个过程中,会用机器将钢锭进行切割、切口和修整,以保证钢锭能够顺利进入轧钢机。
这个过程需要使用垂直旋转机或电磁切割机等设备,同时需要进行严格的检查和验证,确保每一个钢锭都具备进入轧钢机的条件。
三、轧制带钢在轧制带钢的过程中,需要特别注意带钢生产线的速度和张力。
带钢生产线的速度过快可能会导致带钢成形不良,或者带钢表面产生瑕疵、气泡等问题。
同时,如果张力过大,会对带钢造成不必要的压力,导致带钢变形、破裂等问题。
因此,需要对生产线的速度和张力进行严格的控制,并及时调整。
四、控制轧制质量在轧制带钢和板材的过程中,需要对轧制质量进行严格的控制。
钢板和带钢的厚度、宽度、长度等参数都需要达到设计要求,同时还需要保证表面质量。
如果表面产生瑕疵、凸起或者压痕等问题,会降低钢材的质量。
因此,在控制轧制速度、张力等因素的同时,还需要对轧制质量进行检查和验证,确保生产出高质量的钢材。
五、细化钢材晶粒轧制钢材的过程中,还需要通过控制温度进行细化钢材晶粒的过程,这可以提高钢材的成形性和韧性。
在细化晶粒的过程中,需要控制加热温度和冷却速度,以确保钢材晶粒的尺寸和形状达到最佳状态。
六、冷却钢材轧制钢材之后,还需要将其冷却,以保证钢材达到最终的硬度和韧性。
在冷却钢材的过程中,需要根据钢材类型和要求,采用不同的冷却方式和速度。
比如,对于高碳钢,需要采用水冷的方式进行冷却,以使其变得更加硬度;而对于低碳钢,则需要采用空冷的方式,以使其变得更加柔韧。
轧钢工业的发展趋势四川机电职业技术学院 李登超【摘 要】 由于信息技术等现代高新技术与先进轧钢技术的融合,传统的轧钢工业将会出现一个逐渐高新技术化的过程,由于企业重组,产业集中度将会提高。
【关键词】 轧钢 信息化 管理 流程1 前言从最初蒸气机作为轧钢机动力源算起,轧钢工业已经历了百余年的发展历史。
由于钢材与铝材、塑料、玻璃等原材料之间、轧钢企业之间的竞争的推动以及先进科学技术和管理技术的应用,使得轧钢工艺、设备和生产经营管理不断变化和进步。
这些遍及全球的变化和进步提升了轧钢工业竞争层次和标准。
为了在二十一世纪求得生存和发展,轧钢企业必须善于把握轧钢管理和技术发展趋势,在竞争中领先了对手以求得主动。
2 轧钢工业发展趋势2.1 轧钢生产工艺流程连续化和简短化连续化不仅体现在轧制连续化,即在比较长的时间内,轧制过程连续不断进行,如长坯轧制、无头轧制,还体现在轧钢生产各个工序的连续化,如冷轧带钢生产中的酸轧连机、甚至冷轧与退火、平整、精整和质量检查实现全连续式生产。
实行连续化生产可以减少甚至取消中间库存时间,减少厂房面积,缩短生产周期。
此外,热轧钢材生产的连续化,特别是连铸与轧制工序的紧密、直接配合,实现热送热装、直接轧制,更有利于轧制更薄的热轧材,实现热轧材代替冷轧材的目的;由于减小了连铸坯轧前温降,减弱了甚至不需要传统的加热工序的作用,进一步减少能源消耗和大气污染,因此实现热轧钢材生产工艺流程连续化的效益比冷轧更大。
近终形连铸使轧钢原料厚度变小,使热轧轧机数目减少,连铸连轧的实现,使热轧前的库存和长时间加热取消,以及薄带钢连铸坯直接供应冷轧,缩短了钢材生产流程和钢材交货期,减少了生产设备和岗位,相应地,减少了轧钢企业人员,降低了钢材生产成本,提高了轧钢企业市场竞争力。
从钢材生产大流程大工序来看,炼铁与炼钢、轧钢工序进一步连续化、简短化(大流程或大工序内的小流程)、紧凑化、一体化将是今后钢材生产流程发展的趋势。
自动轧钢技术在轧钢生产中的开发与应用随着工业化进程的不断推进,钢材的需求量越来越大。
而自动化技术的应用,使得钢铁生产变得更加高效、稳定。
自动轧钢技术作为其中的一个重要领域,助力轧钢厂提升了生产效率,也使得生产成本得到了有效控制。
自动轧钢技术是指使用计算机、自动化设备等高新技术控制轧钢过程,使得轧钢生产实现数字化、自动化和智能化。
自动轧钢技术的出现,深刻改变了轧钢生产和管理方式,使得轧钢生产具有了更高的精度、更少的损耗,降低了人员操作的难度和风险。
自动轧钢技术的开发和应用,主要分为以下几个方面:一、传感器技术传感器技术是自动轧钢技术中的重要组成部分,其主要作用是对轧钢过程中各个参数进行实时监测和控制。
例如,传感器可以监测板坯温度、宽度、厚度等状况,一旦数据异常,控制系统就会自动调整轧钢机的工作状态,使得轧钢生产始终处于稳定的状态。
二、计算机技术计算机技术是自动轧钢技术的重要组成部分。
借助计算机技术,操作员可以实现全程数字化控制,并对轧钢过程进行自动化调整。
同时,计算机还可以对轧钢过程中的大量数据进行自我学习和分析,从而不断优化控制系统的效果。
三、控制算法自动轧钢技术中的控制算法,主要采用PID控制算法、模糊控制算法等多种模型控制方法。
通过这些算法的应用,轧钢机可以实现更为灵活的运转方式,同时还能在轧制损耗最小化的前提下,确保铁水的出硬度达到规定标准。
四、智能化设备自动轧钢技术的智能化设备,主要包括调节阀、高压台车、自动测量系统等。
这些设备的应用,使得轧钢机可以实现更高的运转效率和精度。
同时,这些设备的自诊能力也使得轧钢机的维护成本大幅度降低。
总的来说,自动轧钢技术的应用,不仅优化了钢铁生产的效益,加速了钢材生产的发展,也提升了轧钢厂产品的质量和市场竞争力。
预计随着技术的不断创新和进步,自动轧钢技术将会进一步推广和深入应用于轧钢生产中,为钢铁行业的革新和发展注入新的生命力。
轧钢生产与轧钢机械分析摘要:随着我国经济的快速发展,尤其是重工业经济的发展,对钢铁产量的需求越来越大,这极大的推动钢铁产业的发展。
轧钢是钢铁生产企业的重要生产环节,它是排在炼铁、炼钢环节之后的钢铁生产的第三个环节,也是最后环节,因此轧钢生产一直都是钢铁企业所关注的焦点。
本文对轧钢生产的发展、现状以及生产技术工艺进行了详细研究,同时还对轧钢机械的分类作用以及常见故障进行了系统分析。
关键词:轧钢生产轧钢机械分析研究进入21世纪以来,随着我国经济的不断发展以及科技水平的不断提高,工业生产对钢材的需求越来越大,同时对钢材质量的要求也越来越高,这些给钢铁企业的轧钢生产提出了新的要求。
因此,众多钢铁企业纷纷改进轧钢生产技术,并且研究开发新型的轧钢机械,以求增加钢材产量,提高钢材质量,降低钢材生产成本。
1 轧钢生产发展研究1.1 轧钢生产现状研究从建国以来,我国就十分重视重工业的发展,轧钢生产作为钢材生产的关键环节受到了国家的高度关注,我国的轧钢生产开始发展起步。
但是,一直到20世纪90年代初期,我国轧钢生产水平与世界发达国家的生产水平仍存在很大的差距,集中表现在:轧钢生产技术水平低、设备不齐全且故障率较高;轧钢生产规模化不足,未形成较大规模的轧钢生产线;轧钢生产的能源消耗大、生产成本高、经济效益较差;轧钢产品的质量较差、品种单一。
然而,到了20世纪90年代后期,尤其是我国加入世界贸易组织以后,随着我国与世界经济交流增多,再加上国际钢材市场的竞争压力,国内各钢铁企业纷纷采购先进的轧钢设备,引进先进的轧钢技术,优化企业管理方式,建立规模化的生产线。
随着新技术、新设备以及新管理方法的使用,我国的轧钢生产获得了长足的进步与发展,轧钢生产水平不断提高,同时也催生了一大批附加增值产业,从而促进我国经济发展水平的持续增长。
总体来说现阶段我国轧钢生产存在着以下几个特点:我国轧钢生产保持持续高速增长,钢铁产量不断增加,同时钢材质量也有了明显的提高;我国各钢铁企业的生产规模在不断扩大,同时钢铁企业一直在向大规模化发展,千万吨产量的钢铁企业数量不断增加,并且还将一直增加下去。
工业技术106 2015年38期浅谈冷轧轧钢工艺的相关要点李娜河北钢铁集团邯钢公司邯宝冷轧厂,河北邯郸 056015摘要:伴随着汽车、家电、轻工制造等行业的高速发展,对冷轧带钢的质量和品种要求日趋严格,给冷轧工艺发展带来了新的机遇和质的飞跃。
轧钢是通过对钢材施加压力进行加工以得到需要的形状,包括热轧和冷轧。
而冷轧带钢是由热轧带钢采用冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产品。
不仅表面质量和尺寸精度高,而且可以获得很好的组织和性能。
在冷轧工艺中有许多需要值得注意的要点,也是关系到轧钢作品是否成功的重要环节。
本文将从轧钢工艺的全过程来探讨冷轧轧钢工艺的相关要点,以对轧钢工艺的精益求精提供借鉴。
关键词:冷轧轧钢;轧钢工艺;要点;发展中图分类号:TG335.12 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)38-0106-01我国的钢铁行业步入了新时期后,无论是国内还是国外的竞争与压力都迫使我国的钢铁工业要重新审视自己的发展方向、发展目标、发展策略及发展思路。
钢铁行业的发展不能只固守在原地,需要广大的钢铁行业技术人才与技术精英们努力思考,在钢铁工业改革政策的指引下,进行技术创新与钢铁领域的技术革命。
钢铁行业的技术创新具体来说就是轧钢技术。
轧钢技术是钢材成型并最终成为成品的初始与基础技术,因此轧钢技术的工艺流程简化与改进是轧钢技术创新的重点。
1 我国现如今冶金轧钢的现状我国的钢铁产业随着现代钢铁产品质量、品种的升级改造,深层次加工在不断增长,轧钢工序能耗也在不断降低,无论是冷轧还是热轧都与国际先进轧钢工序比较,工序能耗仍有一定的差距,需尽快提高。
近些年来,我国新建的轧钢生产线也都进行了优化升级,大都采用了当今世界先进的轧制技术,普遍使用了在线热处理和热送热装技术。
例如,中冶华天工程技术有限公司在青钢搬迁轧钢总体设计中应用了热装热送工艺技术;江苏中天钢铁集团优棒工程和南钢中棒工程中都应用了优钢在线热处理技术等。
摘要:本文分别就轧钢工业发展的历史进行概述,然后针对我国轧钢机以及轧钢技术现状和发展趋势进行了概述,并对未来轧钢技术发展的重点和方向进行了分析和预测。
关键词:轧钢机,轧钢技术,技术进步
在21世纪的前20年,我国经济建设已经制定了走新型工业化发展道路的战略,作为国民经济支柱之一的钢铁材料产业的发展,必须符合新型工业化的要求,即要符合可持续发展、环境友好、技术创新和信息化的要求,并针对我国人口众多,就业需求大的特点,适当发展劳动密集型产业,这是我国新型工业化发展道路和战略对钢铁材料产业的具体要求,现仅就钢铁工业中所占比重最大的轧钢工艺、技术创新方向予以展望。
一、轧钢工业和技术发展历史
改革开放以来,我国的轧钢工业和技术发展充满了活力,钢材产量从1985年的3692万t,发展到1998年的10518万t,居世界轧材产量第一位,已基本满足国内需求。
装备水平不断提高,引进了一批热连轧机、冷连轧机、连轧管机、小型连轧机、高速线材轧机等,使我国钢材的连轧比大幅度提高,特别是新建的一批钢铁生产短流程小钢厂投产,薄板坯连铸连轧板带厂也即将投产,大型和中型H型钢厂已投入生产,这些都成为我国轧钢生产的主力和样板。
取得一批科技成果。
代表性的如武钢1700 m m热连轧机自动化改造及其在太钢、梅山热轧机上的推广应用、宝钢生产系统优化技术、高效连铸技术、连续式小型轧机和高线轧机的国产化工程等。
科技进步对轧钢经济增长的贡献率不断增大。
百余年来冶金工业的发展中,高效的轧钢工业和技术使轧钢始终是钢铁工业中钢材成型的主要方式。
轧制技术的进步,在钢铁工业中也始终是名列前茅,如计算机的应用、连续化生产的实现等,预计在高新技术改造钢铁传统产业中,信息化和智能化管理和控制的轧钢工厂将很快出现。
二、轧钢机的发展
1.初轧机的发展
初轧机的发展经过了3个阶段, 到20世纪70年代初, 初轧机的轧辊直径已增大到了1500mm。
我国从1959 年开始自行设计制造开坯机, 目前已制700mm,750m m,850m m,1150m m初轧机。
20世纪80年代以来,连铸技术得到较大的发展,连铸比达到80%甚至更高,连铸连轧工艺和设备也日趋完善,初轧机的职能将逐步转变为配合连铸,弥补连铸在钢种和规格方面的不足。
2.带钢连轧机的发展
在所有市场需求的钢材中,板带材占有相当大的比重。
我国于1981年从日本引进1700m m热连轧机的全套设备。
随后,一大批具有先进生产工艺的热连轧和冷连轧板带厂迅速崛起,至2007年,我国的热轧宽板带材年生产能力将达到5500万吨,冷轧宽板带材年生产能力也将达到3000万吨。
热连轧机发展的主要特点有:加大带卷和坯料重量,减少切头切尾的损耗,提高产品收得率;采用加速轧制,提高钢材产量,带钢热连轧机精轧机组的出口速度已从20世纪50年代的10m/s~12m/s提高到现在的35m/s;产品规格增加,精度提高;采用计算机控制,提高了自动化水平等。
冷轧钢板的生产成本、投资费用虽然比热轧钢板高,但由于冷轧钢板的性能和质量比热轧好,在同样用途下,可以节约金属材料达30%,故冷轧板生产得到迅速发展。
某些工业发达国家(如美国)使用的薄板,几乎100%是冷轧的。
热轧板只作为冷轧板、焊管、冷弯型钢的坯料。
我国于1965年末制成300 mm五机架试验性窄带钢冷连轧机,20世纪80年代又从原西德引进1700m m
五机架带钢冷连轧机成套机组,90年代后又有六辊H C轧机、C V C轧机也先后投入生产。
带钢冷连轧机正在向大型化、高速化、高精度和自动化方向发展。
3.钢管轧机的发展
钢管有焊接和轧制两种生产方式。
建国前,我国不能生产热轧钢管。
建国后,我国不仅能生产大直径的螺旋焊管,以满足石油、煤气等长距离输送的需要,而且广泛采用周期式冷轧管机生产冷轧钢管,20世纪90年代还建成了大直径热轧无缝钢管厂。
现拥有各种热轧钢管设备50余套,产品品种达1000多种。
4.型钢轧机的发展
型钢主要是靠热轧方式生产,用于热轧型钢的轧机按轧辊直径和产品规格分为轨梁、大型、中型、小型和线材轧机。
型钢轧机近年来得到较大的发展,初、中轧采用万能轧机,减少翻钢次数,缩短间隔时间;精轧采用短应力线轧机和预应力轧机,以增加轧机刚性,保证产品有较小的公差范围;改进导卫装置及其装拆方法,以延长导卫装置的使用寿命及减少更换时的停车时间;采用自动压下设定机构,以保证轧件的精确尺寸,缩短调整及试轧时间;采用辊系的组合换辊以缩短换辊的时间等。
线材轧机用来生产5mm~12.7mm的圆形断面轧材。
20世纪40年代的线材轧机需要人工喂钢,最高轧制速度限制在10m/s以下,盘重在800k N-900k N左右;60年代中期,出现了Y型高速无扭转轧机,最高轧制速度达50m/s~70m/s,线材盘重达25000k N;70年代发展起来的悬臂式45°无扭精轧机组出口速度达到65m/s~80m/s,有的达120m/s。
近30年来,线材轧机在高速、大盘重、高产量、高精度方面有了较大的发展。
三、轧钢技术发展应用
世界轧钢工业的技术进步主要集中在生产工艺流程的缩短和简化上,最终形成轧材性能高品质化、品种规格多样化、控制管理计算机化等。
展望未来,轧钢工艺和技术的发展主要体现在以下几方面:
1.铸轧一体化
利用轧辊进行钢材生产,因其过程连续、高效、可控且便于计算机等高新技术的应用,在今后相当一段时间内,以辊轧为特征的连续轧钢技术仍将是钢铁工业钢材成型的主流技术,但轧钢前后工序的衔接技术必将有长足的进步。
在2O 世纪,由于连铸的发展,已经逐步淘汰初轧工序。
而连铸技术生产的薄带钢直接进行冷轧,又使连铸与热轧工序合二为一。
铸轧的一体化,将使轧制工艺流程更加紧凑。
同时,低能耗、低成本的铸轧一体化,也是棒、线、型材生产发展的方向。
2.轧制过程清洁化
在热轧过程中,钢的氧化不仅消耗钢材与能源,同时也带来环境的污染,并给深加工带来困难。
因此,低氧化燃烧技术和低成本氢的应用都成为无氧化加热钢坯的基本技术。
酸洗除鳞是冷轧生产中最大的污染源,新开发的无酸清洁型(A F C)除鳞技术,可使带钢表面全无氧化物、光滑,并具有金属光泽。
无氧化(或低氧化)和无酸除鳞(氧化铁皮)这两项被称为绿色工艺的新技术,将使轧钢过程清洁化。
3.轧制过程柔性化
板带热连轧生产中压力调宽技术和板形控制技术的应用,实现了板宽的自由规程轧制。
棒、线材生产的粗、中轧平辊轧辊技术的应用,实现了部分规格产品的自由轧制。
冷弯和焊管机也可实现自由规格生产。
这些新技术使轧制过程柔性化。
4.高新技术的应用
20世纪轧钢技术取得重大进步的主要特征是信息技术的应用。
板形自动控制,自由规程轧制,高精度、多参数在线综合测试等高新技术的应用使轧钢生产达到全新水平。
轧机的控制已开始由计算机模型控制转向人工智能控制,并随着信息技术的发展,将实现生产过程的最优化,使库存率降低,资金周转加快,最终降低成本。
5.钢材的延伸加工
在轧钢生产过程中,除应不断挖掘钢材的性能潜力外,还要不断扩大多种钢材的延伸加工产业,如开发自润滑钢板用于各种冲压件生产,减少冲压厂润滑油污染;开发建筑带肋钢筋焊网等,把钢材材料生产、服务延伸到各个钢材使用部门。
随着工业的发展和轧钢技术的进步,轧钢工艺的装备水平和自动控制水平不断提高,老式轧机也不断被各种新型轧机所取代。
按照我国走新型工业化道路的要求,轧钢技术发展的重点也转移到可持续发展上,在保证满足环保要求的条件下,达到钢材生产的高质量和低成本。
四、结语
进入新世纪以来,我国钢铁工业的钢材产量始终保持在世界第一的地位,钢材生产已整体开始供大于求的新阶段,但是相当一段时间仍然存在以下结构性矛盾:先进产能与落后产能并存;高端产品产能不足与低端产品产能过剩;产业集中度很差,原材料和能源支撑矛盾突出等。
这就要求钢铁工业在结构调整上加大淘汰落后工艺装备产能的力度,转变增长方式,加快技术升级和开发新品种,加快产业的并购、重组,在转变增长方式方面要重视钢铁产业链的延伸,发展钢材的深度加工。
参考文献:
1.张树堂,陈其安.轧钢枝术研究与开发的新
趋势.钢铁.1997.32(增刊):857.
2.张树堂,刘立文.面向21世纪轧钢理论研究
的展望.钢铁研究学报,1999. (6): 56。