现代轧钢工艺
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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,本文主要介绍了轧钢工艺的分类和各自特点。
关键词:轧钢 热轧 冷轧
在旋转的轧辊间改变钢锭,钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。轧钢的目的与其他压力加工一样,一方面是为了得到需要的形状,例如:钢板,带钢,线材以及各种型钢等;另一方面是为了改善钢的内部质量,我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板包括火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。
一、轧钢的分类
轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧与冷轧;按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧,横轧和斜轧;按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。周期轧制,旋压轧制,弯曲成型等都属于特殊轧制方法。
此外,由于轧制产品种类繁多,规格不一,有些产品是经过多次轧制才生产出来的,所以轧钢生产通常分为半成品生产和成品生产两类。
二、我国轧钢发展
我国大钢厂从70年代已用先进的连轧轧机 ,连轧机采用了一整套先进的自动化控制系统,全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施,轧件在几架轧机上同时轧制,大大提高了生产效率和质量。
我国粗钢产量位居世界第一。国内十大钢铁企业年产粗钢均在1000万吨以上。今年来,钢铁重组进入快车道,比如宝钢控股的广东钢铁集团,山东济钢、莱钢为主组建的山东钢铁集团,还有河北钢铁集团等。但是,我国钢铁业要振兴,必须走精细化道路。热轧卷和冷轧卷目前还停留在重产量轻质量的瓶颈。轧钢行业必须走高端路线,造船业和汽车制造业、建筑业的兴旺,给轧钢行业带来机遇,但是矿石的涨价给我国轧钢行业带来新的困境。
国内轧钢行业要真正做大做强,必须不断对钢坯质量、加热、辊型控制、卷取能力、酸洗等系列环节加强。另外,做重型机械的一重、二重、上重、太重等必须奋起,探索高精轧钢设备。国内宝钢、鞍钢、武钢、首钢设计院,东大、北科大、燕大等院校轧钢研究机构亦要多加强与钢铁集团的联合开发。
中国轧钢业要振兴,路还很长。
三、轧钢工艺流程
钢锭或钢坯轧制成具有一定形状、尺寸和性能的钢材所需的一系列工序的组合和顺序。轧制产品不同,生产工艺流程也不一样。轧钢生产工艺流程的制定是轧钢车间设计的重要项目之一。轧钢生产工艺流程可归纳为3种基本图式,即碳素钢(低合金钢)热轧生产工艺流程图式、合金钢热轧生产工艺流程图式和冷加工生产工艺流程图式。
生产同一种钢材,可能采用不同的工艺流程,但它们能得到的技术经济效果是不同的。因此,在制订产品工艺流程时,要正确选择所需的工序、工序排列的顺序、每个工序的具体内容及其参数,这样才能达到高产、优质、低耗的目的。制订工艺流程时必须遵守下列原则:(1)产品必须达到技术条件的要求;(2)材料的塑性加工容易进行;(3)生产规模能够实现;(4)产品成本低;(5)工人的劳动条件好,安全有保障。
四、热轧工艺
从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品,必须到轧钢厂去进行轧制以后,才能成为合格的产品。从炼钢厂送过来的连铸坯,首先是进入加热炉,然后经过初轧机反复轧制之后,进入精轧机。轧钢属于金属压力加工,说简单点,轧钢板就像压面条,经过擀面杖的多次挤压与推进,面就越擀越薄。在热轧生产线上,轧坯加热变软,被辊道送入轧机,最后轧成用户要求的尺寸。轧钢是连续的不间断的作业,钢带在辊道上运行速度快,设备自动化程度高,效率也高。从平炉出来的钢锭也可以成为钢板,但首先要经过加热和初轧开坯才能送到热轧线上进行轧制,工序改用连铸坯就简单多了,一般连铸坯的厚度为150~250mm,先经过除磷到初轧,经辊道进入精轧轧机,精轧机由7架4辊式轧机组成,机前装有测速辊和飞剪,切除板面头部。精轧机的速度可以达到23m/s。热轧成品分为钢卷和锭式板两种,经过热轧后的钢轨厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话,还要经过冷轧。
五、冷轧工艺
与热轧相比,冷轧厂的加工线比较分散,冷轧产品主要有普通冷轧板、涂镀层板也就是镀锡板、镀锌板和彩涂板。经过热轧厂送来的钢卷,先要经过连续三次技术处理,先要用盐酸除去氧化膜,然后才能送到冷轧机组。在冷轧机上,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。从五机架上出来的还有不同规格的普通钢带卷,它是根据用户多种多样的要求来加工的。冷轧厂生产各种各样不同品质的产品,那飞流直下,似银河落九天的是镀锡板,那银光闪闪的是镀锌板,有红、黄、兰各种颜色的是彩色涂层钢板。镀锡板是制造罐头和易拉罐的原料,又叫马口铁,以前我国所需要的镀锡板全靠进口,自从武钢镀锡板大量生产后,部分替代了进口货。武钢生产镀锡板采取的是电镀锡工艺,这些镀锡板好像镜子一样,光鉴照人。镀锌板的生产工艺有两种,一种是热镀锌,一种是电镀锌。那貌不惊人包装特别的是硅钢片,它们用在发电设备、机电设备、轻工、食品和家电上。用镀锌板作为基材,在反面涂上各种涂料就成为彩色涂层钢板。由于工艺先进,涂层十分牢固,可以直接用于家电产品和作装饰材料。除了板材以外,轧钢厂也生产长材,如型钢、钢轨、棒材、圆钢和线材,它的生产过程和轧钢原理与板材类似,但是使用的轧辊辊型完全不同。
参考文献:
1.马晓凯,热轧工艺学,中国冶金工业出版社,2000.
2.王绍田,现代轧钢工艺思考,电子科技出版社,2001.
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