轧钢生产与轧钢机械的探究

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[摘 要]在经济飞速发展的21世纪，以提高生产力，满足社会经济发展对钢材需要的轧钢生产技术得到了进一步提高。生产的大型化、自动化、连续化、高速化成为了21世纪轧钢生产的主要特点。但是，随着人民生活水平的不断提高，人们对钢材的要求也逐渐提高。因此，对轧钢的生产质量、产品种类、轧钢机械都提出了很高的要求。同时，在节约型社会建设的潮流下，降低生产成本也成为了轧钢生产必须突破的重点难点。本文主要对轧钢生产与轧钢机械进行了简要的分析。

[关键词]轧钢；生产；机械

中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0060-01

一、轧钢生产

20世纪90年代以前，中国轧钢生产的平均水平与世界主要产钢国比较，还比较落后。轧钢生产以型钢为主，生产线大、中、小型并存。不同企业的技术装备水平参差不齐，能耗、成本较高。很多企业还使用着20世纪50～60年代较为陈旧的设备和工艺。这是钢材质量、品种和效益较差的主要原因。

20世纪90年代后期，国内经济有了高速的发展。加入WTO后，为适应参与国际钢材市场竞争的需要，国内各大企业采用当今世界先进技术和装备，进行了大规模的技术改造。广泛引进新技术、新设备、新工艺，使中国轧钢生产的水平有了长足的进步，发展了一批高技术、高附加值的品种，如汽车、家电用薄钢板，H型钢，高档次石油钻套管，UOE大口径天然气输送管道钢管等。95%以上的钢材品种，从数量到质量均可以满足国民经济各部门的需要。对于一批高难度的品种也在组织技术攻关和引进国外先进技术，如高档次汽车用冷轧薄板、不锈钢冷轧薄板等。建成了以宝钢、天津大无缝为代表的现代化企业和以邯钢、珠钢、包钢薄板坯连铸连轧为代表的现代化生产线。2002年产钢100万吨以上钢铁企业（集团）已有50家，年产钢量1.54亿吨，已占全国钢产量的85%。其中宝钢集团年产钢规模达2 000万吨，鞍钢达1 000万吨，中国钢铁工业已进入技术创新全面繁荣的新时期。轧钢生产技术创新发展方向为：通用工艺技术、综合节能与环保技术、新品种开发与钢材性能优化技术、信息技术和装备机电控制一体化技术。

二、轧钢生产过程的技术分析

由于轧钢生产过程是一个过程复杂的系统，其生产过程是由许多工序组成，一个合格的产品先要经过炼铁、炼钢，再进行连铸，最后再通过热轧、冷轧等工序。分析研究热轧和冷轧的各个工序阶段是非常重要的。

1、热轧过程的工序阶段

热轧过程的工序阶段，是将生产原料经过其加热后再进行轧制的一种方式。目前，根据用户的需要，一般轧制出的热轧卷厚度在2～3毫米左右。热轧过程的工序，一般由五部分组成，主要是板坯材料准备，板坯加热后进行粗轧和精轧以及轧后的冷却、卷取和精整等部分。

一是板坯准备工序阶段。板坯准备阶段，一般是将连铸板坯作为热轧工序的原材料，需要在对材料加热前，将板坯的表面缺陷进行加工修理，特别对质量要求较高的产品，对于板坯部分局部进行清理、修磨和平整等工序。

二是板坯加热工序阶段。随着科学技术的发展，对板坯加热质量的要求越来越高，计算机技术已经被广泛的应用到轧钢生产过程中。通过计算机自动控制程序应用到轧钢加热炉中，使加热炉的燃烧、加热以及板坯的加热质量得到提高。板坯加热工序阶段，计算机技术的应用是轧钢生产的一大进步。

三是粗轧工序阶段。在粗轧工序阶段，由于薄板坯一类材料的特殊性质，在加工过程中，容易因二次氧化而生成氧化铁皮，如果清理不及时，由于高温容易与轧辊接触而损坏轧辊，同时板材的表面质量会受到影响。所以在板材热轧生产过程中，对除磷过程要高度重视。同时为了保证板坯的宽度，在粗轧前需要采用大立辊轧机对板坯进行轧边，来提高板型的精度和材料的厚度。

四是精轧工序阶段。精轧工序阶段是钢带坯从粗轧机组出来后，输送到精轧机进行轧制的一种方法。对于板坯进入精轧机之前，需要进行一些操作，比如用飞剪剪去头部、尾部，采取测厚和测温等手段，同时要采用高压水喷嘴对板材进行除磷的过程，这样通过前期处理才能进入精轧工序阶段。在精轧工序阶段精轧机架数越多，生产出来的产品也就可以变得更符合薄型条件。

五是轧后冷却、卷取及精整工序阶段。精轧机高速轧出的钢带，在处于低压层流冷却装置和辊道下边喷水冷却装置的双重冷却作用下，钢带的温度骤降会很快，能够在仅仅的几秒钟内，使温度降到600左右，然后送去精整加工和卷取。卷取后的钢带卷被运往仓库，根据材料的不同用途，再运往冷轧工序的原材料库或者是继续进行下一步精整加工。

2、冷轧过程的工序阶段

根据用户对钢板材料要求的需要，有时热轧后的钢板带厚度不能满足用户要求的话，下一步工序还要经过继续冷轧。冷轧工序是指在常温状态下，对热连轧后的板材进行更加深度加工，虽然称之为冷轧，但在冷轧加工过程中，轧制力的作用使板材的温度还会有所升高。由于冷轧使板材的机械性能变差，硬度提高，要想恢复板材的机械性能，对板材需进行退火处理过程。冷轧工序的加工线比较分散。对于热轧厂送来的钢带卷，需要进行一些技术处理，要用盐酸除去板材表面的氧化膜后再进入冷轧机上，开卷机将钢卷打开，然后将钢带引入五机架连轧机轧成薄带卷。从五机架上出来的有不同规格的钢带卷，应根据用户的不同要求来进行加工。在冷轧过程中，目前采用了计算机控制，可以保证在活套中贮存了充足的带钢，使生产过程在前一卷尾和后一卷头焊接的过程中仍然可以继续进行轧制。全连续冷轧带钢轧机采用计算机来控制轧制生产过程，可以实现在动态生产中改变产品规格，有效提高了带材轧制精度和收得率。

三、轧钢机械分析

轧钢机通常可以按用途、构造和布置分类。

1、按用途分类

轧钢机按用途可分为开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特殊轧机。如横轧机、轮箍轧机等。

这种分类可以反映轧机的主要性能参数及其轧制的产品规格。

2、按构造分类（按轧辊在机座中的布置分类）

根据轧辊在机座中的布置形式不同，轧钢机可分为下列五种形式。

（1）具有水平轧辊的轧机；

二辊式，三辊式，三辊劳特式，复二辊式，四辊式，多辊式（十二辊式，二十辊式，偏八辊式），行星式。

（2）具有立式轧辊的轧机；

（3）具有水平轧辊和立式轧辊的轧机（万能轧机）；

二辊式万能轧机。H型钢轧机（生产大型工字钢）。

（4）具有倾斜布置轧辊的轧机

用于无缝钢管穿孔机，均整机。450无扭转线材轧机。

（5）其它特殊轧机

钢球轧机、轮箍轧机、车轮轧机。

结束语

轧钢生产是钢铁生产过程中的关键环节，它直接关系到钢材产品的质量以及企业的生产产量。因此研究分析轧钢生产，提高轧钢生产效率以及效益是十分必要的。本文对我国轧钢生产的发展现状进行了详细研究，指出了常用的轧钢生产工艺技术，同时对轧钢生产机械以及分类也进行了系统的研究，为轧钢企业提高生产效率以及效益提供了理论参考。

参考文献

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[2] 赵瑛 B，何刚，孟伟.轧钢生产技术发展的思考[J].科技风，2014，03：246.

[3] 张英龙.轧钢工序节能技术分析[J].化工管理，2014，29：232.