冶金軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)分析

江洪廣

前言

雖然我國的粗鋼產(chǎn)量位居世界榜首，但是精鋼生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)量仍處于世界落后水平，很多鋼鐵企業(yè)仍停留在重產(chǎn)量輕質(zhì)量的發(fā)展瓶頸上，中國冶金軋鋼業(yè)要振興，路仍然艱辛漫長，必須要走精細化道路。在2008年世界金融危機的爆發(fā)，也暴露出我國鋼鐵企業(yè)的一些問題，高成本、高耗能、高污染、低附加值，嚴重制約了我國鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)探究軋鋼新技術(shù)、新工藝是突破發(fā)展瓶頸的唯一手段，是鋼鐵企業(yè)降低成本、節(jié)約能源、提高質(zhì)量、提高性能，提高產(chǎn)品競爭力的主要方法。

一、節(jié)能降耗的軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)

軋鋼生產(chǎn)過程中能耗主要包括電力設(shè)備能耗、燃料能耗和氧化燒損三個方面。在軋鋼生產(chǎn)工序中影響能耗因素較多，其中采用節(jié)能降耗的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)也比較多。

1.加熱、蓄熱節(jié)能爐技術(shù)。這種技術(shù)就是在軋鋼加熱爐中采用蓄熱燃燒技術(shù)，是一種先進的燃燒技術(shù)。加熱、蓄熱節(jié)能爐技術(shù)，主要有兩個技術(shù)方面的突破：一個是將蓄熱體更改為陶瓷質(zhì)蓄熱體，此蓄熱體傳熱效率高，減少了蓄熱室體積。另一個是換向設(shè)備重新改造，提高了控制技術(shù)。新型蓄熱室能降低煙氣排出溫度100℃，熱效率可達70%。新型蓄熱式式爐技術(shù)能最大限度回收煙氣中的熱量，較少熱能損失，提高加熱爐產(chǎn)量，節(jié)約燃料成本，同時減少二氧化碳和二氧化氮的排放量，降低污染，在軋鋼生產(chǎn)過程中保護了自然環(huán)境。

2.爐內(nèi)絕熱技術(shù)和涂料技術(shù)。這項技術(shù)是加熱爐內(nèi)部技術(shù)，新技術(shù)爐內(nèi)窯襯材料采用高鋁、莫來石質(zhì)耐火澆鑄，開發(fā)高性能防燒結(jié)料圈為發(fā)展趨勢。目前使用的節(jié)能涂料能有效節(jié)能達25%，在節(jié)能基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效率。

3.連鑄坯熱送熱裝技術(shù)。就是在400℃以上的溫度裝爐，協(xié)調(diào)連鑄與軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏后，待機裝入燃燒爐。此技術(shù)能大幅度降低加熱爐燃耗，減少燒損量，縮短生產(chǎn)周期，提高成材率。此技術(shù)的實現(xiàn)需要四個條件。合格的連鑄板坯，工序協(xié)調(diào)穩(wěn)定，相關(guān)技術(shù)設(shè)備和計算機管理系統(tǒng)。

4.薄板坯連鑄連軋技術(shù)。薄板坯連鑄速度高、凝固傳熱強度大，需要控制系統(tǒng)的澆鑄溫度，運用電磁攪拌技術(shù)、輕壓下技術(shù)，再快速邊部加熱、均熱，多道次高壓水除鱗，加上精軋機組的技術(shù)裝備，使軋制質(zhì)量高于傳統(tǒng)熱軋質(zhì)量。此技術(shù)，目前發(fā)展工作主要集中在低碳、超低碳深沖鋼的生產(chǎn)，高牌號管線鋼生產(chǎn)和高強度的生產(chǎn)幾個方面。

二、提高性能質(zhì)量的軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)

1.熱機械控制軋鋼生產(chǎn)技術(shù)。熱機械控制工藝是在軋鋼熱軋過程中，在控制軋制的基礎(chǔ)上實施空冷或控制冷卻及加速冷卻的技術(shù)。這些技術(shù)不需要復雜的后續(xù)熱處理，能生產(chǎn)出高強度的高韌性的鋼材，是一種節(jié)約合金和能源，有利于環(huán)保的工藝。近年來，此工藝研究重點是放在如何控制冷卻，加速冷卻方面。加快軋制后鋼鐵冷卻速度能有效抑制晶粒長大，獲得高強度、高韌度所需的潮汐鐵素體和貝氏體組織，甚至獲得馬氏體組織。

目前，國內(nèi)研究已在中厚板、熱連軋、H型等熱軋鋼鐵材料新一代控軋控冷工藝開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域取得創(chuàng)新性的科研成果，獲得關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域成果突破。一是研制出滿足熱軋鋼鐵材料，實現(xiàn)超快速冷卻的高性能射流噴嘴，解決了熱軋鋼板高強度冷卻過程中板材高冷卻速率及高冷卻均勻性難題。二是研制出多種鋼鐵產(chǎn)品熱軋生產(chǎn)線的超快速冷卻成套技術(shù)裝備。解決了超快速冷卻技術(shù)的工程技術(shù)難題，滿足多種軋鋼鐵熱軋控軋空冷技術(shù)的開發(fā)需要。三是研制出基于超快速冷卻的工藝自動化控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了中厚板、熱軋板帶等生產(chǎn)線超快冷卻工藝的自動化連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

2.高精度軋制技術(shù)。軋制產(chǎn)品的高精度是軋制技術(shù)的發(fā)展主要趨勢，高精度軋制技術(shù)最終反映在產(chǎn)品的尺寸精度上。要從原料、工藝、設(shè)備、控制、儀表檢測、軋制理論以及生產(chǎn)管理諸多方面來提高產(chǎn)品精度。主要技術(shù)有熱軋板帶技術(shù)，型鋼軋制技術(shù)、冷軋板帶及涂鍍技術(shù)、棒線材軋制技術(shù)和無縫管軋制技術(shù)。每種技術(shù)均以提高產(chǎn)品精度為目的進行的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，這些技術(shù)的最大優(yōu)點是節(jié)約鋼材，提高鋼材利用率1%-5%。目前，我國高精度軋制技術(shù)和設(shè)備相比國外發(fā)達國家技術(shù)還存在較大差距，是今后冶金軋鋼技術(shù)發(fā)展的主要方向。

三、自動化連續(xù)化的軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)

1.無頭軋鋼生產(chǎn)技術(shù)。無頭軋制主要應用在熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)中，半無頭軋制主要應用在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)中。無頭軋制技術(shù)主要是粗軋制后的帶坯在進入精軋制機前，與前一根帶坯的尾部焊接在一起，連續(xù)不斷地通過精軋機，這種技術(shù)可以生產(chǎn)0.8毫米的超薄帶鋼。這種技術(shù)軋制的帶鋼厚度精度高、板型波動少，不受傳統(tǒng)軋制法的速度規(guī)范限制，提高15%生產(chǎn)率，提高鋼帶行走的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品強度。

2.計算機一體化管理技術(shù)。在鋼鐵生產(chǎn)流程中必不可少的三大關(guān)鍵工序，煉鋼-連鑄-熱軋，它們是順序加工關(guān)系，在鋼鐵加工中要實現(xiàn)物流平衡、資源平衡、能量平衡、時間平衡，并按照一定節(jié)奏交連鑄工序，三道工序視為一個整體，就需要一體化管理，統(tǒng)一計劃、統(tǒng)一調(diào)度，一體化管理是鋼鐵企業(yè)追求的生產(chǎn)目標，其核心就是計算機在整個生產(chǎn)過程中的管理與控制。

結(jié)語

冶金軋鋼生產(chǎn)新技術(shù)，都是基于以節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品性能，提高生產(chǎn)率，使生產(chǎn)連續(xù)化、自動化為目的系列技術(shù)研發(fā)。近年來，我國鋼產(chǎn)量迅猛發(fā)展，鋼材需求接近飽和，冶金企業(yè)要想在激勵的競爭中求科學發(fā)展，必須要研制開發(fā)新的冶金軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，淘汰落后的工藝與設(shè)備，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低生產(chǎn)成本，才能占領(lǐng)市場，立于不敗之地。

（作者單位：山鋼股份有限公司萊蕪分公司運營管理部）