趙景全，王中輝

（日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司，山東日照 276806）

1 我國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著汽車、建筑和機(jī)械制造等領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)度鋼材的需求增加，我國軋鋼企業(yè)開始積極開發(fā)和生產(chǎn)各種高強(qiáng)度鋼材，以滿足市場需求，包括高強(qiáng)度冷軋板、熱軋板和鍍鋅鋼材等。軋鋼企業(yè)不斷引進(jìn)和采用先進(jìn)的軋鋼技術(shù)，如連鑄連軋技術(shù)（CCM），其可將連鑄的鋼坯直接送入軋機(jī)，減少了中間環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率和鋼材質(zhì)量。此外，高溫軋制、熱連軋和冷軋等技術(shù)也被廣泛應(yīng)用，以生產(chǎn)不同用途的鋼材。同時(shí)，軋鋼企業(yè)越來越多地采用自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)，包括采用自動(dòng)控制系統(tǒng)、先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備及大數(shù)據(jù)分析，以提高軋鋼生產(chǎn)過程的精確性、控制能力。

1.2 發(fā)展?fàn)顟B(tài)

隨著時(shí)代的發(fā)展，以及信息化、智能化、數(shù)字化的使用，我國的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)工藝手段水平實(shí)現(xiàn)了全面的提升，研發(fā)創(chuàng)作出了很多新興的冷軋操作控制裝備，讓我國鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和品質(zhì)得到了全方位的升級。軋制新技術(shù)手段及工藝操作模式的改革，主要涵蓋了半無頭軋制、超薄規(guī)格軋制、長齒鋼軌軋制、冷卻控制技術(shù)、軋制數(shù)學(xué)模型優(yōu)化技術(shù)、板型控制技術(shù)等幾種模式。其中軋制數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的出現(xiàn)，可加快鋼冷連軋機(jī)的柔性工作機(jī)制構(gòu)建，以讓鋼鐵在軋制過程中始終保持韌性狀態(tài)。

2 軋鋼生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)的使用

2.1 新型棒材生產(chǎn)線的工藝技術(shù)

（1）新型生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)。在棒材生產(chǎn)操作過程中，因?yàn)槭艿搅送獠凯h(huán)境的影響，會(huì)直接導(dǎo)致技術(shù)手段和操作方式失去作用，限制技術(shù)的改造升級，繼而導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)的過程質(zhì)量偏低。為此在進(jìn)行軋鋼生產(chǎn)操作的基礎(chǔ)上，須結(jié)合實(shí)際操作條件和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，合理化的使用新型的生產(chǎn)線。新型生產(chǎn)線技術(shù)優(yōu)勢明顯，不僅可以讓生產(chǎn)的操作距離逐漸縮短，還可以通過緩沖區(qū)的設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過無坯環(huán)節(jié)，將其放置在軋制機(jī)器中進(jìn)行生產(chǎn)控制。若是在此過程中存在問題，或?qū)嶋H的溫度不滿足生產(chǎn)的條件要求，可利用剔坯臺(tái)將其去除，繼而始終保持軋鋼生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）節(jié)能均溫爐進(jìn)行溫度的控制操作。在進(jìn)行軋鋼生產(chǎn)操作的過程中，棒材生產(chǎn)操作并不單一，除生產(chǎn)帶肋鋼筋外，還需要對特殊性能的鋼板線材進(jìn)行生產(chǎn)。為此，在實(shí)際生產(chǎn)操作的過程中須對溫度差異性進(jìn)行分析研究。另外，在生產(chǎn)操作過程中，也需要滿足鋼材生產(chǎn)操作的實(shí)際要求，讓鑄鋼及軋制工藝得到全方位的銜接處理。

2.2 軋鋼生產(chǎn)中的節(jié)能降耗技術(shù)

當(dāng)前生產(chǎn)操作的過程中要想滿足軋鋼生產(chǎn)工作需求，保證生產(chǎn)過程中達(dá)到節(jié)能的目的，須使用連鑄坯熱送熱裝技術(shù)及高溫低氧燃燒技術(shù)。

（1）連鑄坯熱送熱裝技術(shù)。鋼鐵在使用過程中自身的加熱工藝一般劃分為預(yù)熱、加熱及均熱3個(gè)主要步驟，連鑄坯熱送熱裝技術(shù)的使用是在原有技術(shù)的條件下，去除了預(yù)熱及加熱的流程，但該過程需要根據(jù)熱裝溫度的狀態(tài)進(jìn)行控制操作。該技術(shù)不僅有效地節(jié)約了生產(chǎn)的周期，同時(shí)也讓整個(gè)生產(chǎn)的過程相對較為緊湊，達(dá)到了高效和節(jié)能環(huán)保的目的，節(jié)省了預(yù)熱及加熱過程中所出現(xiàn)的燃料燃燒過程，節(jié)約了成本的消耗。實(shí)現(xiàn)熱送熱裝技術(shù)，須加快熱坯件的運(yùn)送速度及質(zhì)量，減少運(yùn)輸時(shí)間，降低運(yùn)送過程中所出現(xiàn)的能量流失，讓坯件進(jìn)入熱爐后的溫度不會(huì)低于爐體內(nèi)部的溫度?，F(xiàn)階段熱送熱裝技術(shù)的核心在于煉鋼及連鑄生產(chǎn)中的銜接，要想更好地優(yōu)化該問題，不僅要求技術(shù)人員結(jié)合機(jī)械生產(chǎn)的基礎(chǔ)能力合理地做好生產(chǎn)過程的控制，還需要采用相關(guān)的緩沖操作模式對其進(jìn)行保護(hù)。例如，為保證坯件的溫度狀態(tài)，需要建立起保溫罩及雙步進(jìn)式加熱爐，在操作工藝的基礎(chǔ)上選擇熱坯件中裝，冷坯件尾裝的工作方式，以增進(jìn)能量的使用效率。具體鋼材生產(chǎn)過程中，鑄坯件在冷卻操作的過程中，尤其在溫度變化下，會(huì)因?yàn)檫^冷的原因產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而造成坯件裂紋的出現(xiàn)，而連鑄坯熱送熱裝技術(shù)，能有效削弱這種情況的突發(fā)。

（2）高溫低氧燃燒技術(shù)。高溫低氧燃燒技術(shù)的出現(xiàn)主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的鋼鐵鍛造爐在燃燒的過程中，很容易將空氣溫度加熱過高，而按照規(guī)定，煙氣的排出溫度必須要低于150 ℃，即最終余熱的回收率須達(dá)到80%左右。因此，須有效回收處理這部分的熱能，減少損失。高溫低氧燃燒主要是將燃料噴射到一種高溫低氧的助燃劑中進(jìn)行混合的燃燒處理。該技術(shù)主要是利用了蓄熱燃耗對煙氣余熱的高效回收操作，同時(shí)通過低氧燃燒的方式，還可以有效的降低氮氧化物生成的效率，將蓄熱燃燒和低氧燃燒充分的融合在一起，充分地使用熱能，減少環(huán)境污染。例如，利用高溫低氧技術(shù)對推鋼式爐進(jìn)行了全方位的改造優(yōu)化，取消了推鋼式爐本身上下預(yù)熱段的調(diào)節(jié)，強(qiáng)化了加熱段的操作執(zhí)行，讓鋼坯進(jìn)入爐內(nèi)后溫度始終較高。并采用蓄熱換熱器的方法，取消了煙囪，將煙氣直接傳輸?shù)綋Q熱器中，增強(qiáng)了能量的使用率，讓均熱段得到了優(yōu)化。通過高溫低氧燃燒技術(shù)的操作使用，讓爐溫得到了全面的均勻調(diào)節(jié)，繼而有效的強(qiáng)化了鋼鐵的質(zhì)量，讓燃燒所產(chǎn)生的熱能得到了全面的使用，也降低了燃料的消耗，節(jié)約了成本的支出。

2.3 軋鋼生產(chǎn)中提升產(chǎn)品質(zhì)量的新工藝

（1）熱機(jī)械控制工藝。該工藝是鋼鐵生產(chǎn)中提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝之一，主要涉及控制軋制溫度、軋制速度和軋制壓力等參數(shù)，以確保最終產(chǎn)品達(dá)到所需的物理性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該工藝技術(shù)手段的研究和使用，主要是為更好地控制金屬奧氏體組織結(jié)構(gòu)的相變過程。例如，為更好地獲得金屬馬氏體組織結(jié)構(gòu)，操作人員會(huì)對冷奧氏體進(jìn)行冷卻分析，結(jié)合TMCP技術(shù)，對過冷度及冷卻速度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，避免珠光體、索氏體及托氏體的出現(xiàn)，最大限度地獲得所需要的金屬組織結(jié)構(gòu)。熱機(jī)械控制工藝手段主要是通過細(xì)化奧氏體晶粒的方式，以及導(dǎo)入加工的操作流程，有效地控制組織的鑲邊過程，以提升金屬本身的強(qiáng)度及工作的韌性。采用熱機(jī)械控制工藝可降低高強(qiáng)度下的低合金鋼中的錳、釩、鈦等合金的含量，繼而更好地降低冶金的基礎(chǔ)成本。熱機(jī)械控制工藝的操作核心在于應(yīng)設(shè)置與該技術(shù)相互配套的冷卻裝置及控制模型的選擇分析。當(dāng)前國內(nèi)外使用較為先進(jìn)的冷卻裝置都是以高密度管流層流冷卻為主，配置高精度的溫控軟件所實(shí)現(xiàn)的。

（2）柔性軋制技術(shù)。柔性軋制技術(shù)是一種可提升軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量的新工藝，該技術(shù)基于軋制過程中對軋制力、軋制溫度、軋制速度等參數(shù)進(jìn)行精確控制，從而使得鋼材在冷、熱軋過程中獲得更好的性能和更高的質(zhì)量。具體體現(xiàn)為：通過采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)調(diào)整軋制輥的工作力，使鋼材的變形能力得到優(yōu)化，確保鋼材在不同厚度和寬度下的均勻變形，減少內(nèi)部應(yīng)力集中，提高產(chǎn)品的均勻性和力學(xué)性能；根據(jù)不同的鋼材種類和規(guī)格，在軋制過程中實(shí)時(shí)控制軋制溫度，合理的軋制溫度可改善鋼材的晶粒度和組織結(jié)構(gòu)，提高其力學(xué)性能和耐腐蝕性能；根據(jù)不同的鋼材要求和工藝流程，靈活地調(diào)整軋制速度，合理的軋制速度可避免產(chǎn)生過多的缺陷和變形，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量和機(jī)械性能；進(jìn)行多道次的軋制，通過多次變形和退火處理，改善鋼材的晶粒度和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，有效提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、韌性和塑性；配備在線質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制產(chǎn)品的尺寸、形狀、表面缺陷等關(guān)鍵指標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理質(zhì)量問題，確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 連續(xù)軋鋼生產(chǎn)下的無頭軋制技術(shù)的使用

無頭軋制技術(shù)是一種在連續(xù)軋鋼生產(chǎn)中常用的技術(shù)，其具有高效、節(jié)能及成本效益等優(yōu)點(diǎn)。在無頭軋制線中，鋼坯通過一系列連續(xù)的軋制機(jī)組進(jìn)行軋制，而無需在每次軋制間進(jìn)行切割和定位，其具有如下優(yōu)勢。

（1）連續(xù)進(jìn)料。無頭軋制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)鋼坯的連續(xù)進(jìn)料，并帶來一系列優(yōu)勢。通過無頭軋制技術(shù)，鋼坯可直接通過進(jìn)料系統(tǒng)連續(xù)地輸送到軋制機(jī)組，省去了切割和定位操作的時(shí)間和成本。這種連續(xù)進(jìn)料的方式極大減少了停機(jī)和調(diào)整時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

（2）連續(xù)軋制。連續(xù)軋制指軋制機(jī)組中的輥道和

輥軋機(jī)被設(shè)計(jì)為連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)鋼坯的連續(xù)軋制，從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在連續(xù)軋制過程中，鋼坯經(jīng)過輥道和輥軋機(jī)的壓制和拉伸，逐漸改變形狀和尺寸，最終得到所需的產(chǎn)品。由于輥道和輥軋機(jī)的連續(xù)運(yùn)行，無需進(jìn)行停機(jī)和調(diào)整，節(jié)省了時(shí)間和資源。

（3）減少能耗的浪費(fèi)。無頭軋制技術(shù)能在減少能耗和浪費(fèi)方面發(fā)揮重要作用。相較于傳統(tǒng)的軋制工藝，無頭軋制技術(shù)消除了切割和定位的需求，因此，減少了工藝中的中間工序，即在生產(chǎn)過程中，無頭軋制技術(shù)需要的能量更少，從而降低了能源消耗。

（4）軋制質(zhì)量控制。無頭軋制線采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和在線質(zhì)量檢測設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對軋制過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測和質(zhì)量控制。這些設(shè)備可監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)，如軋輥的壓力和溫度、軋制速度等，同時(shí)也可以檢測鋼坯的尺寸、形狀和表面缺陷等質(zhì)量指標(biāo)。

（5）提高生產(chǎn)靈活性。無頭軋制線具有較高的生產(chǎn)靈活性，能適應(yīng)不同種類和尺寸的鋼坯軋制，這主要得益于其先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)的工藝參數(shù)。通過調(diào)整軋制機(jī)組和設(shè)備的工藝參數(shù)，例如軋制力、軋制速度和軋制溫度等，無頭軋制線可輕松適應(yīng)不同種類和尺寸的鋼坯，即在同一生產(chǎn)線上，可生產(chǎn)多種不同規(guī)格的鋼材產(chǎn)品，提高生產(chǎn)的靈活性和多樣性。

總之，無頭軋制技術(shù)在連續(xù)軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用可帶來多方面的益處：①能顯著提高生產(chǎn)效率，通過消除切割和定位這些中間工序，減少生產(chǎn)時(shí)間和人力資源的需求；②該技術(shù)可降低能耗和材料浪費(fèi)，由于無需切割和重新定位，能源消耗和材料損耗得到了減少；③無頭軋制技術(shù)配備了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和在線質(zhì)量檢測設(shè)備，可實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整軋制過程的工藝參數(shù)，從而提高軋制質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。這些優(yōu)勢使得鋼鐵企業(yè)能提高生產(chǎn)效率、降低成本、滿足市場需求，并在可持續(xù)發(fā)展背景下實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)，需要全面深化軋鋼技術(shù)，讓軋鋼生產(chǎn)操作效率及生產(chǎn)質(zhì)量得到優(yōu)化升級，繼而滿足現(xiàn)代化的操作發(fā)展需求。另外，在軋鋼生產(chǎn)操作的基礎(chǔ)上，也需要做好環(huán)境操作的升級，構(gòu)建出高效的生產(chǎn)優(yōu)化操作機(jī)制，以更好地保證我國軋鋼產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的操作過程中須不斷地做好智能化管理和生產(chǎn)模式的優(yōu)化，從而保證軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量，促進(jìn)我國鋼鐵經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。