轧钢工艺以及轧钢相关设备 100分
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发布时间：2022-04-25 18:29
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时间：2023-10-23 18:04
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。
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、蓝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，就像诗人描写的：“轧钢工人巧手绘锦帐，千万面银镜送给心爱的姑娘，你知道不知道，在那爱妻牌洗衣机上，有我们汗水的芬芳”。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。
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时间：2023-10-23 18:04
近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。在节能降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术、先进的节能加热炉等；在提高产品性能、质量上，主要技术是：TMCP 技术、高精度轧制技术、先进的板形、板厚控制技术、计算机生产管理技术等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，即热轧带钢、冷轧带钢的连续化，实现无头轧制、酸轧联合机组、连续退火及板带涂层技术等。这些技术的应用可极大地提高产品的竞争能力。
以节能降耗为目标的新技术
1 连铸坯热送热装技术
连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。我国20 世纪80 年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验，90 年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。90 年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。
连铸坯热送热装技术的实现还需要以下几个条件：（1）质量合格的连铸板坯；（2）工序间的协调稳定；（3）相关技术设备要求，如采用雾化冷却、在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离、通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；（4）采用计算机管理系统。
根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。
2 薄板坯连铸连轧技术
薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，从原料至产品的吨钢投资下降19％～34％，厂房面积为常规流程的24％。生产时间可缩短10 倍以至数10 倍，金属消耗为常规流程的66.7％，加热能耗是常规流程的40% ，吨材成本降低80～100 美元。
根据国外的统计，目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。
现在，薄板坯连铸连轧厂可以覆盖大多数的热轧带钢的品种范围，但是一些高性能要求和高附加值的品种还不能生产。国外正在进行扩大品种的研究工作，希望在短时间内能够使薄板坯连铸连轧的产品覆盖更多传统轧机生产的热轧带钢。目前的发展工作主要集中在低碳和超低碳深冲钢的生产、高牌号管线钢的生产、高强度钢的生产等几个方面。
增加薄板坯连铸连轧品种所采取的主要措施归结起来主要有：改进电炉原料结构，普遍进行铁水预处理，加强钢水精炼，配备真空精炼设备，从根本上改善钢水的纯净度；改进结晶器的结构；二冷普遍采用轻（软）压下技术，并根据钢种、铸速对二冷区域轻（软）压下的起、终点、压下量及压下速率进行智能化控制；加大铸坯厚度以增加压缩比，提高浇铸过程中结晶器液面的稳定性；进行粗轧；多次高压水除鳞；进行铁素体轧制等7 个方面。这样不仅全面提高了热轧薄带卷的质量，而且可扩大产品品种范围。
从工艺理论上来分析，薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，只要控制低的系统浇铸温度，加上电磁搅拌、轻压下等技术，铸坯质量就可以达到或接近传统板坯连铸的质量。快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上新流程的精轧机组配备了最新的技术装备，轧制质量可以优于部分传统热轧机组的轧制质量，在同样的洁净钢生产条件下，新流程生产各种优质薄带材应当可以达到传统流程的质量水平，只是在新的压缩比和热衔接条件下，需要继续探索和完善工艺技术和装备。
3 节能加热炉技术
高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术，可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值煤气进行合理利用，最大限度地减少污染排放，很好地解决燃油炉成本高、燃煤炉污染重的难题。该技术是1982 年由英国开发的，此后，世界上一些工业发达国家相继开发和采用了这项技术。
新型蓄热式炉技术能最大限度地回收出炉烟气的热量而大幅度节约燃料、降低成本，还能提高炉子的产量，同时减少CO 2 和N O 2 的排放量，有利于环境保护，因此引起普遍重视和迅速推广。新型蓄热式加热炉技术的重大突破主要表现在两个方面：一是蓄热体改为陶瓷小球、蜂窝体等陶瓷质蓄热体，表面积比格子砖大了几十甚至上百倍，因而传热效率很高，蓄热室体积大大减少；二是换向设备的改造和控制技术的提高，使换向时间大大缩短，可靠性增强。传统蓄热室的烟气温度为300℃、600℃，而新型蓄热室烟气排出的温度只有200℃或更低。新型蓄热室可以将空气或煤气预热到比炉烟气温度只低100℃左右，热效率可达到70％以上。
我国钢铁企业高炉煤气放散率为13.72％，如果将放散煤气全部利用，可节约260 万t标煤。采用高效蓄热技术后，可实现轧钢加热炉的高效、低耗和清洁生产，生产成本可大大降低，提高产品竞争能力。
4 热轧工艺润滑技术
对许多轧机而言，采用工艺润滑能降低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。轧板时往往因为轧制力能参数而*了允许压下量，在薄板轧机上采用润滑可以减薄轧制带钢的厚度，以及减少轧辊磨损而改善产品表面质量。钢的热轧温度一般在800~1250℃，在变形区轧辊表面的温度可高达450~550℃，因此，需要用大量的水冷却轧辊。在这种情况下，热轧润滑剂应具备以下性能：（1）对轧辊表面有牢固的附着能力，不易被水冲掉；（2）高温下有良好的抗氧化及耐热性；（3）抗乳化性好，轧制后容易与冷却水分离。
通过试验可得出以下结论：
（1）采用热轧工艺润滑，轧制压力比初期轧制时的轧制压力降低得多。
（2）轧辊表面状况：由于使用润滑剂附辊面上生成了薄膜，使辊面始终保持光滑的状态。
（3）轧辊磨损：由于轧制力的降低和轧辊表面生成薄膜，轧辊磨损量通常可减少30％。 `
（4）成品形状及断面改善：由于轧辊磨损的减少和轧制压力的降低，使成品的形状和断面得到改善。
（5）轧制动力消耗降低：由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8% 。
以提高产品性能、质量为目标的新技术
1 TMCP 技术
TMCP 技术是通过控制轧制温度和轧后冷却速度、冷却的开始温度和终止温度，来控制钢材高温的奥氏体组织形态以及控制相变过程，最终控制钢材的组织类型、形态和分布，提高钢材的组织和力学性能。通过TMCP可以替代正火处理，利用钢材余热可进行在线淬火－回火（离线）处理，取代离线淬火－回火处理，改善钢材的力学性能，大幅度减少热处理能耗。
TMCP技术的核心包括：钢材的成分设计和调整、轧制温度、轧制程序、轧制变形量的控制、冷却速度的控制等；在装备上主要是采用高刚度、大功率的轧机，以及高效的快速冷却系统和相关的控制数学模型。
采用TMCP 技术的控制冷却线，可以使用高密度管层流、水幕层流和气雾冷却系统。这些技术目前国内均己掌握，国内设计的高密度管层流冷却成套设备包括高位水箱、水量分配器、流量*装置、冷却区前后吹扫装置、侧吹扫装置、控制阀门、检测仪表、控制系统和钢种数学模型。 Y87XLvig}
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TMCP 技术的关键是选择合理的冷却装置和控制模型。国内开发的TMCP 技术采用世界先进水平的高密度管层流冷却装置，配备高精度温度控制软件。采用TMCP 技术，目前己经开发的新品种包括X70、H J58D 、B620、D B685 等低合金高强度钢，可以降低钢种的M n、N b、V 、Ti合金含量，降低冶炼成本；取代Q 345D 、Q 345C、D H 36、16M nR 等钢种的正火处理工艺，实现H G 70、H G 785 等钢种的在线淬火，减少生产工艺环节，降低能源消耗。另外，通过TMCP技术，还可以提高钢板的性能合格率1％~3％。
2 高精度轧制技术
为了提高轧钢产品表面质量和尺寸精度，在轧钢生产中针对一些不同产品而开发了相应的技术。
1) 板带轧制技术
热轧板坯的在线调宽，采用重型立辊、定宽压力机实现大侧压，重型立辊每道次宽度压下量一般为150mm ，定宽压力机每道次宽度压下量可达350m m 以上；宽度自动控制（A W C）系统，宽度精度可达5m m 以下；液压厚度自动控制（A G C）带钢全长上的厚度精度已达到±30μm ；板形控制，研制开发了H C、CV C、PC 等许多机型和板形仪，可实现板形的自动控制；全液压卷取机，助卷辊、液压伸缩采用踏步控制，卷筒多级涨缩，可更好地控制卷形。
2) 型钢轧制技术
型钢生产中采用的柔性轧制技术、切分轧制技术和紧公差精密轧制技术，实现了H 型钢自由尺寸轧制、延伸道次无孔型轧制、多辊万能孔型轧制；其产品公差范围可控制在1/4~1/10。
3) 棒、线材轧制技术
棒、线材轧制广泛采用了摩根第六代V 字形精轧轧辊箱结构组成的微型模块式轧机，可扩大产品规格范围，提高生产能力，其结构紧凑、换辊方便、利用率高，使最高设计速度达到140m /s，产品尺寸精度可达±0.1m m ，生产率提高15% 以上，轧机利用率提高5% ~10% ，产品精度高，公差可达±0.1m m ，椭圆度0.1，可实现自由尺寸轧制，自由定径范围±0.3m m ，还可通过机前水冷提高机械性能。
4) 无缝管轧制技术。
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