轧钢生产中新工艺新技术及应用探讨

摘 要 在国家建设节能环保型的号召之下，钢铁行业围绕着降低成本、节能降耗和提高质量的方向进行技术和工艺的创新。本文对轧钢技术的新工艺和新技术进行了相关的应用探讨分析，希望给同行提供参考和借鉴。

关键词 轧钢；新工艺；新技术

中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0098-01

随着市场经济体制的确立以及国外市场的接轨，钢铁产业的粗放型生产模式面临严峻的挑战。轧钢生产技术是钢铁生产中的关键环节，为满足市场需求，提高生产效率，轧钢生产的技术创新和工艺创新迫在眉睫。

1 轧钢生产中节能降耗的相关工艺和技术的应用

1.1 连铸坯热送热装技术

钢铁加热工艺一般分为预热、加热和均热三个步骤，连铸坯热送热装技术就是直接省去预热和加热（依热装温度而定）流程的技术[1]。它大大降低了生成周期，使得生产过程紧凑，高效和节能环保，省去预热和加热过程减少了燃料的燃烧，降低了成本。要实现热送热装技术，就必须加快热坯件的运送速度，减少运送时间，降低输送过程中的能量流失，使得坯件进入热炉的温度不低于炉温，即，热送热装技术的关键是炼钢与连铸生产过程中的衔接问题。要解决这个问题不仅要求工作人员要根据机器的生产能力合理的控制生产计划，还要采取相关连铸坯缓冲措施并建立相关设施，例如，为保证坯件的温度建立坯件保温罩；建立双步进梁式加热炉；在工艺方面采用热坯件中装，冷坯件尾装的措施来提高能量的利用率等。在实际钢材生产过程中，铸坯件在冷却过程中，尤其是六百到七百的相变温度下，会因为过冷度大等原因产生应力集中现象，造成坯件产生裂纹情况的发生，而连铸坯热送热装技术能大大减小这类情况的发生率。据资料显示，连铸坯热送热装技术使得金属成材率提高了0.3%到0.8%，加热炉的燃耗降低了40%[2]。连铸坯热送热装技术广泛应用在棒料和线材轧机上。

1.2 高温低氧燃烧技术

传统的钢铁锻造炉燃烧，很容易将空气加热到六七百摄氏度，而按照规定，烟气的排出温度要低于一百五十摄氏度，这说明余热回收率高达80%，有效回收这部分热能，减少损失成为一门关键技术。高温低氧燃烧在这样的背景下横空出世，高温低氧燃烧是将燃料喷射到一种高温低氧的助燃剂中进行的混合和燃烧。高温低氧燃烧利用了蓄热燃耗对烟气余热的高回收效果，以及低氧燃烧降低氮氧化物生成速率的优点，把蓄热燃烧和低氧燃烧良好的结合了起来，使得热能得到充分的利用，减少环境污染。例如，利用高温低氧技术对推钢式炉进行改造，取消推钢式炉的上下预热段，强化加热段，提高钢坯的入炉温度；采用蓄热换热器，取消烟囱，将烟气导入换热器，提高能量利用率，强化均热段；利用高温低氧燃烧技术使炉温非常均匀，从而提高钢铁质量。高温低氧燃烧技术使的燃烧产生的热能能够得到充分的应用，降低了燃料的消耗，节省了成本。

2 轧钢生成中提高产品质量的相关工艺和技术的应用

2.1 热机械控制工艺

热机械控制工艺是在热轧过程中，控制加热温度，轧制温度和控制压下量的基础上，再实施空冷或者控制冷却速率的技术总称[3]。热机械控制工艺，主要用于控制金属奥氏体组织的相变过程，从而控制金属的最终组织及其组织分布以及金属的力学性等。例如，为获得金属马氏体组织，对过冷奥氏体进行冷却，利用TMCP技术，控制过冷度和冷却速度，规避珠光体、索氏体和托氏体的生成，最大限度的获得所需的金属组织；热机械控制工艺通过细化奥氏体晶粒，导入加工应变来控制组织的相变，提高了金属的强度和韧性；采用热机械控制工艺技术降低了高强度低合金钢中的锰、钒、钛等合金的含量，降低冶金成本。热机械控制工艺的关键环节是与该技术配套的冷却装置和控制模型的选择，目前国内外比较先进的冷却装置都是采用高密度管层流冷却，配备高精度的温控软件。

2.2 柔性轧制技术

柔性轧制技术是指将组织性能线优化控制技术应用于轧制过程，用同一种成分的坯料来生产不同性能的产品，简化炼钢和连铸的操作和管理，利用对钢材性能柔性的控制实现轧制生产的大规模定制。它可分为外形尺寸柔性轧制技术和组织性能柔性轧制技术两个方面。客户对金属强度有不一样的要求，为满足市场，往往需要调整金属中的合金成分及比例，由此带来轧制成本增高，生产过程管理复杂化的问题，而柔性轧制技术可不同通过改变轧制工艺，使得金属成分相同的原料轧制出不同的性能的产品，来解决组织管理上的复杂性问题，为钢铁的大规模生产提供了技术支撑。把柔性轧制技术与计算机技术相结合，能大大简化生产过程，实现自动化生产。

3 实现轧钢连续生产的无头轧制技术的应用

无头轧制技术是指将带坯在中间辊道上焊合起来，并连续不断地通过精轧机轧制的一种技术[4]。传统的轧制方法使得钢材需要经过轧机组的穿带、加速、减速、抛钢甩尾等一系列动作，这就使得钢材的尺寸精度以及力学性能的均匀性很难得到保证，而无头轧制技术是解决这个问题的技术创新方案。无头轧制技术将坯料进行焊接缝合，使得中间坯料在恒定张力下进行连续轧制，钢材行走趋于稳定，使得钢材的厚度均匀，成才率提高了0.5%到1%，避免了轧制过程中跑偏现象的发生。尽管无头轧制技术有相应的优点，但是，在钢材前端进行精密轧制的条件下，其后端坯件焊接时间的控制是面临的一个重大问题，还有，如何保证中间段钢材的温度，使其组织一致等也是不可忽视的问题。

4 结束语

综上所述，采用连铸坯热送热装技术、高温低氧燃烧技术能提高能量的利用率，降低燃耗成本，采用热机械控制工艺、柔性轧制技术能提高钢材产品的质量，简化生产管理的复杂性。采用无头轧制技术能提高生产过程的连续性。在激烈的市场竞争下，新技术新工艺在生产过程中的应用是企业生产发展的关键环节。

参考文献

[1]唐荻.新形势下对轧钢技术发展方向和钢材深加工的探讨[J].中国冶金，2011，4（8）：14-22.

[2]康永林.周成.板带热轧无头轧制技术分析及其应用进展[J].山东冶金，2012，26（5）：1-4.

[3]周研.轧钢技术的发展和展望[J].大众科技，2012，8（12）：107-108.

[4]徐顺根.轧钢生产中节能技术分析[J].科技资讯，2011，10（4）：45-48.

作者简介

李海军（1979-），男，本科学历，工程师，2003年毕业于包头钢铁学院材料成型及控制工程专业，从事轧钢工艺和钢材售后服务多年，现任职于莱钢技术中心。