鋼材軋制工藝及質(zhì)量控制

趙啟洲

摘 要：鋼材在我國的生活中被廣泛應(yīng)用，而軋鋼在鋼材品種中具有十分重要的地位。鋼材軋制的工藝直接關(guān)系到鋼材的質(zhì)量。文章針對當(dāng)前我國鋼材軋制過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并提出一些可行的方案。

關(guān)鍵詞：熱軋；冷軋；質(zhì)量控制

引言

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，世界各地的經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，這也促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展。而我國是鋼鐵生產(chǎn)大國，特別是近十年內(nèi)我國鋼鐵的生產(chǎn)情況一直保持著高速穩(wěn)定態(tài)勢，鋼鐵的生產(chǎn)總量逐年增加，生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，我國已經(jīng)一躍成為了世界第一鋼鐵生產(chǎn)大國，鋼出口量占鋼鐵總生產(chǎn)的比例很大。鋼鐵行業(yè)需要選擇合適的原材料之外還應(yīng)該注意軋制工藝、軋制裝備等方面因素，進(jìn)一步促進(jìn)我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

自從我國加入世貿(mào)組織以后，我國的鋼鐵市場在整個世界市場內(nèi)占據(jù)了一席之地。特別是在我國實行改革開放以來，我國引進(jìn)一批世界先進(jìn)的鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備，軋鋼人員已經(jīng)能夠掌握這些設(shè)備的使用技巧，并能夠在實際生產(chǎn)的過程中總結(jié)經(jīng)驗并學(xué)習(xí)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量高的鋼材。但是，我們必須知道的是我國軋鋼技術(shù)雖然取得了很大進(jìn)步，但是和國外先進(jìn)的生產(chǎn)國家相比還存在著很大的差距。所以，我們在軋鋼生產(chǎn)之余還應(yīng)該提高我國的軋鋼技術(shù)的理論研究，這也是當(dāng)前我國軋鋼技術(shù)人員必須重視的一個方面。我國正處于并將長期處于社會主義初級階段，還需要大量的鋼材來支撐我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，所以必須學(xué)習(xí)和引進(jìn)外國的先進(jìn)軋鋼技術(shù)，促進(jìn)我國鋼鐵行業(yè)追趕上世界先進(jìn)生產(chǎn)水平。

1 鋼材軋制的工藝分析

通常來講，所謂軋鋼指的就是通過軋機(jī)軋過的鋼材。軋鋼的種類我們根據(jù)軋制溫度的不同分為熱軋鋼和冷軋鋼。下面我們就分別對這兩種工藝進(jìn)行分析。

1.1 熱軋鋼工藝分析

1.1.1 薄板坯連鑄連軋工藝

薄板坯連鑄連軋的鑄坯厚度一般為50～90mm，其工藝特點(diǎn)為：（1）結(jié)晶器內(nèi)冷卻強(qiáng)度大，鑄態(tài)組織晶粒細(xì)化；（2）選用板卷箱可以減少中間溫度的降低，縮短了預(yù)精軋機(jī)與精軋機(jī)的距離；（3）針對不同鋼種與所需帶鋼的厚度；（4）輥底式加熱爐可以靈活掌握板坯的

加熱工藝；（5）可以增加近距離地下式卷取機(jī)用于生產(chǎn)較薄帶鋼。

1.1.2 中厚板坯連鑄連軋工藝

中厚板坯連鑄連軋的鑄坯厚度一般為100～150mm，多采用步進(jìn)梁式加熱爐。其工藝特點(diǎn)為：（1）連軋生產(chǎn)效率和連鑄生產(chǎn)節(jié)奏相符較好；（2）適用于傳統(tǒng)熱帶鋼連鑄連軋線的改造；（3）可以澆鑄的鋼材種類明顯的多于波板坯連鑄機(jī)，具有選擇鋼種的靈活性；（4）有利于帶材提高質(zhì)量，增加品種；（5）在生產(chǎn)厚規(guī)格的板材時不存在壓縮比不足的問題。

1.2 冷軋帶鋼工藝分析

1.2.1 冷連軋帶鋼生產(chǎn)流程

（1）酸洗。用于去除熱軋原料表面氧化皮中的Fe3O4、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。

1.2.2 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)驗來看，鋼鐵在冷軋的過程中大部分都是因為熱能的轉(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，為了避免因為摩擦力過大影響到帶鋼表面的質(zhì)量，需要進(jìn)行潤滑。

2 鋼材軋制的質(zhì)量問題和控制措施

2.1 麻點(diǎn)

在鋼板的表面經(jīng)常會很粗糙，這主要是因為表面附著的鐵氧化物脫落之后形成的凹凸不平的表面，這不僅影響到鋼鐵的外觀，同時也影響到軋鋼的整體質(zhì)量。我們必須根據(jù)鋼種選擇不同的坯料，并控制好不同階段的溫度，特別是燒嘴的溫度。

2.2 裂紋

相比其他的軋制問題，裂紋是鋼材質(zhì)量的最大缺陷。所謂裂紋指的就是在鋼鐵表面出現(xiàn)的長度、深度不相同的裂紋，這不僅破壞了鋼鐵整體的連續(xù)性，而且降低了鋼鐵的強(qiáng)度，外觀也有一定的影響。在軋制的過程中必須對軋制的坯型進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，控制好壓制的溫度，避免溫度過高或過低。

2.3 折疊

折疊指的是在軋鋼表面出現(xiàn)局部的雙層重疊情況，外面呈現(xiàn)出條狀。在生產(chǎn)的過程中應(yīng)該控制好鋼鐵的拋出速度并避免鋼鐵和其他設(shè)備的撞擊，對輥道進(jìn)行檢查，保證軋輥的正常運(yùn)行。

2.4 板材波浪

板材波浪經(jīng)常出現(xiàn)在軋鋼的長度方向上，這不僅破壞了軋鋼的整體性能，同時也使得鋼板的表面不平整。在軋鋼的時候應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)規(guī)格來進(jìn)行變換軋輥的形狀。同時還應(yīng)該保證鋼鐵生產(chǎn)溫度的平衡性，在冷卻的時候應(yīng)該保持溫度的平穩(wěn)下降，保持軋輥的穩(wěn)定性。

2.5 分層

分層主要出現(xiàn)在軋鋼的斷面上出現(xiàn)一條或者多條斷層，這不僅破壞了軋鋼表面的整體美觀，而且有時在斷層中還會夾雜著很多的雜質(zhì)，影響了整個軋鋼的質(zhì)量。所以在軋制的時候應(yīng)該選擇合適的軋鋼技術(shù)，盡量減少軋鋼中的雜物。此外還應(yīng)該根據(jù)實際的軋鋼需要制定出合理的鑄造工藝，盡量保證坯型的合理性。

3 結(jié)束語

隨著市場鋼材需求量的不斷增多，軋鋼生產(chǎn)工藝已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，軋鋼工藝的選擇直接關(guān)系到鋼材生產(chǎn)的質(zhì)量。為了能夠保證鋼材生產(chǎn)滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，應(yīng)該加強(qiáng)對軋鋼技術(shù)和質(zhì)量的理論研究和實踐總結(jié)，通過加強(qiáng)對鋼鐵企業(yè)技術(shù)上的革新，突破軋鋼生產(chǎn)的障礙，減少鋼材生產(chǎn)的損耗，滿足鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)需求，促進(jìn)我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孫正旭，李永強(qiáng).我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步[J].2006年全國帶鋼生產(chǎn)技術(shù)交流會.

[2]劉 .鞍鋼1700中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線（ASP）工程與生產(chǎn)實踐[J].鋼鐵，2003，38（7）.

[3]張迎暉，趙鴻金，康永林.薄板坯連鑄連軋工藝的研究進(jìn)展[J].上海金屬，2006（5）.

[4]曹建國，張杰，等.寬帶鋼熱連軋機(jī)選型配置與板形控制[J].鋼鐵，2005，40（6）.