軋鋼生產(chǎn)的實(shí)用技術(shù)

鋼鐵生產(chǎn)總是?？匆猿墒斓男录夹g(shù)、新工藝，改進(jìn)生產(chǎn)，降低運(yùn)營本錢，保證產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)步競爭能力。本文先容近期軋鋼生產(chǎn)所采用的新技術(shù)，其中有些是國外新技術(shù)，有些是投進(jìn)新設(shè)備儀器的老工藝，其共同特點(diǎn)是可以達(dá)到生產(chǎn)順利、本錢降低，對鋼鐵企業(yè)會(huì)有所裨益。

蓄熱式加熱爐高爐煤氣發(fā)熱值偏低，直接送到軋鋼加熱爐往往碰到加熱能力不足的題目，所以一直需要配給一些焦?fàn)t煤氣。假如焦?fàn)t煤氣不足，多余高爐煤氣不得不放散或白白燒掉，造成浪費(fèi)能源或污染空氣。蓄熱式連續(xù)加熱爐是20世紀(jì)90年代，美、日、英等國家開發(fā)的新技術(shù)，它利用高溫?zé)煔庀阮A(yù)熱蓄熱箱中的蓄熱體，之后更換閥門讓待燃燒的空氣或煤氣進(jìn)進(jìn)蓄熱箱吸收蓄熱體的熱量。這樣使空氣或燃燒煤氣進(jìn)步500~800℃，燃燒溫度可進(jìn)步到1300℃，能夠滿足鋼坯加熱的需要。由于高爐煤氣價(jià)格低廉，國內(nèi)某廠4座用焦?fàn)t煤氣混燒或與重油混燒的加熱爐改為蓄熱式加熱爐后，完全使用高爐煤氣，加熱本錢基本降到原來的四分之一，不用兩年即可收回改造用度。其低氧燃燒和低NOx排放含量也達(dá)到較好水平。該技術(shù)在加熱爐、熱處理爐都可應(yīng)用，為熱量利用率比較圖。目前，對于有高爐煤氣的中國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，已有不少完成蓄熱爐的改造，獲得明顯效益。2. 懸濁液強(qiáng)力冷卻由于終軋溫度高，吐絲或上冷床的線材棒材溫度過高，加上提速，原有冷卻能力不足一直是困擾各棒線材廠的題目之一。懸濁液強(qiáng)力冷卻技術(shù)利用大比重懸濁物對汽膜的破壞，大大增強(qiáng)冷卻能力，這是冷卻理論上的重大突破。由河北理工大學(xué)與宣鋼二軋共同完成的棒材懸濁液穿水裝置，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)證實(shí)，冷卻效果十分明顯。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了新型噴嘴裝置，其懸濁液循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過近兩年的運(yùn)行，通暢可靠，水循環(huán)利用率高。這一技術(shù)的成功為現(xiàn)場解決吐絲溫度高、冷床能力不足、進(jìn)步產(chǎn)品力學(xué)性能與合格率，提供了有效方法。該棒材懸濁液穿水裝置不必加長原有水冷段，僅僅增加一個(gè)小型蓄水池即可，冷卻用水經(jīng)過濾并循環(huán)利用，因而是現(xiàn)有車間實(shí)現(xiàn)中軋降溫、進(jìn)行低溫精軋、或終軋后快速降溫，大幅度進(jìn)步產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)的切實(shí)可行的冷卻新技術(shù)。3 .扁坯展寬軋窄帶很多中窄帶鋼車間使用寬度尺寸不變的連鑄坯，用常規(guī)軋法的軋件寬度就有限度。有時(shí)軋輥寬度有所富余，因而出現(xiàn)用窄料軋制更寬帶鋼的需求。為此，采用具有切深特點(diǎn)的強(qiáng)迫寬展開坯孔型，軋出較寬的帶鋼中間坯，精軋就可以軋出較寬帶鋼，更好適應(yīng)市場的需求。常用窄坯軋寬的方法是使用切展法和蝶式彎折法。前者利用壓下不均勻變形后，軋制變形區(qū)部分延伸少的金屬阻礙其余金屬的延伸，造成強(qiáng)迫寬展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)比坯料寬出1 6倍的帶鋼。4 .圓鋼定位測徑儀在線丈量終軋棒線尺寸，調(diào)節(jié)輥縫，擴(kuò)大高精度產(chǎn)品比例，是眾多棒線材廠的?？?。進(jìn)口旋轉(zhuǎn)式掃描式測徑儀，可以在線丈量高速運(yùn)動(dòng)的整個(gè)軋件突出輪廓的外周邊，但是這種儀器數(shù)百萬元，而且整機(jī)長度大，放在現(xiàn)有長度十分有限的水冷段內(nèi)很占空間。實(shí)在，圓棒線生產(chǎn)主要把握軋件高度和輥縫處的耳子，丈量儀器假如能靜止放置，就可以大大簡化。天津兆瑞測控公司生產(chǎn)的8點(diǎn)固定式測徑，就能以非旋轉(zhuǎn)的固定探頭丈量運(yùn)動(dòng)中的軋件尺寸，固然不是連續(xù)反映軋件周邊變化，但對高度、寬度等主要尺寸都能反映出來。尤其該儀器寬度不到300mm，放在軌道車上，進(jìn)進(jìn)軋線或撤出軋線十分便利，適合精軋出口水冷段偏短的現(xiàn)場使用。經(jīng)過現(xiàn)場幾年的使用證實(shí)，吹掃系統(tǒng)公道，光源壽命遠(yuǎn)比進(jìn)口旋轉(zhuǎn)測徑儀持久，而價(jià)格僅為進(jìn)口儀器的六分之一。5. 轉(zhuǎn)動(dòng)軸承替換膠木軸瓦膠木軸瓦是長久以來使用的一種老式滑動(dòng)軸瓦，固然價(jià)格便宜，但剛度小，磨損快，在溫度波動(dòng)較大時(shí)，易出現(xiàn)軋件尺寸波動(dòng)。為此，某車間將三輥400中軋機(jī)改為密封的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。經(jīng)過一段時(shí)間使用后，效果良好。前面三輥軋機(jī)粗軋有尺寸波動(dòng)的坯料，在這里也得到控制，使后面事故大大下降，對保證生產(chǎn)，進(jìn)步產(chǎn)品尺寸精度起到明顯作用，用水也明顯減少。6. 弧齒接手替換梅花套筒梅花套筒傳動(dòng)是一種極為古老的傳動(dòng)軋輥方式，它在傳遞力矩時(shí)并不均勻，由于自重轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)常有懸空跌落過程，造成較大的噪音，同時(shí)對產(chǎn)品精度也有影響，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)明暗交替的條紋。這是由于，連接桿為了能夠傾斜就必須在梅花瓣與套筒之間留有相當(dāng)?shù)臅缌俊Ｓ谑窃趥鬟f力矩時(shí)，連接桿自重和傾角使得套筒受力不均。在加載時(shí)，梅花瓣受力點(diǎn)輕易變動(dòng)，尤其磨損之后的舊套筒，造成上下力矩不均，軋輥滑動(dòng)。因此用弧齒接手或其它接手替換梅花套筒，可以減少備件數(shù)目，進(jìn)步作業(yè)環(huán)境質(zhì)量，也為生產(chǎn)維護(hù)帶來方便，全部投資僅半年便收回。7. 感應(yīng)加熱直接軋制是節(jié)能最理想的工藝，但連鑄坯從結(jié)晶器出來經(jīng)過彎曲水冷段時(shí)，一般角部溫度已經(jīng)偏低，加上連鑄機(jī)間隔軋機(jī)較遠(yuǎn)，整體溫度也下降不少，需要對角部補(bǔ)熱均熱。電感應(yīng)加熱具有占地少、加熱快、不必存儲(chǔ)能量等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)有些廠家安裝了這類設(shè)備，但沒有達(dá)到預(yù)期效果。其主要原因是感應(yīng)加熱效率選取過高，導(dǎo)致鋼坯受熱遠(yuǎn)低于實(shí)際需要，因而鋼坯無法達(dá)到軋制溫度的一般要求。但這項(xiàng)技術(shù)在國外并不鮮見，英鋼公司使用Radyne公司的10MW管材感應(yīng)加熱系統(tǒng)，可以快速將外徑168mm的管材從700℃加熱到1100℃。該裝置共6臺(tái)固態(tài)加熱器，每臺(tái)輸出功率1650kW、頻率1kHz，管材行進(jìn)速度為1 7m/s，比一般連軋鋼坯進(jìn)粗軋機(jī)的0 3m/s速度高很多。Radyne公司的這套感應(yīng)加熱系數(shù)設(shè)計(jì)高出實(shí)際需要的20%，留有相當(dāng)?shù)挠嗔?，因而可以任意進(jìn)步軋件行進(jìn)速度。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于國內(nèi)設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值，在對165mm方坯感應(yīng)加熱設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮方坯角部渦流效率和實(shí)芯的特點(diǎn)，功率至少應(yīng)該不低于10MW。8. 測厚儀與凸度控制很多熱軋窄帶鋼車間缺乏在線測厚裝置，產(chǎn)品厚度僅僅依靠人工定時(shí)檢測，難以做到及時(shí)丈量更談不上厚度控制，產(chǎn)品厚度尺寸波動(dòng)極大，甚至一些供給冷軋?jiān)系囊恍┲袑拵к囬g也僅裝備中心測厚儀，不能檢測產(chǎn)品凸度，使客戶得不到凸度較小且恒定的冷軋?jiān)?。這一方面緣于射線測厚有一定危險(xiǎn)，現(xiàn)場不愿使用，另一方面價(jià)格昂貴(數(shù)十萬元1套)，裝置防護(hù)系統(tǒng)比較復(fù)雜。曾經(jīng)有人以為800mm以上寬帶才安裝凸度檢測，實(shí)際上現(xiàn)場500mm寬帶已經(jīng)有3點(diǎn)式丈量，直接獲知板凸度，這可為中寬帶鋼凸度控制提供參考，對穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。熱軋激光測厚測寬儀的出現(xiàn)，為軋鋼生產(chǎn)帶來方便。激光打在紅鋼板上有特殊光點(diǎn)，經(jīng)過三角光學(xué)變換，由光電耦合器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這一信號(hào)結(jié)合計(jì)算機(jī)辨識(shí)技術(shù)就可以分辨激光斑點(diǎn)位置，從而丈量出帶鋼厚度。目前激光測厚精度還不如射線測厚，但鋼板橫截面上的相對厚度還是可以比較。9. 板帶鋼液壓厚度高精度控制由于電動(dòng)壓下動(dòng)作慢、精度差，不適合在線快速微調(diào)。一般液壓缸響應(yīng)速度比電動(dòng)壓下高出6倍，精度也大大高于電動(dòng)壓下螺絲。在帶鋼精軋機(jī)成品架安裝液壓缸，可以實(shí)現(xiàn)PM-AGC快速輥縫調(diào)整。假如與成品前架壓力傳感器配合，可以實(shí)現(xiàn)壓力測厚計(jì)的前饋控制。如在成品架出口安裝測厚儀，則實(shí)現(xiàn)測厚儀反饋控制，這將對長時(shí)間軋制造成的頭尾溫差影響予以補(bǔ)償，可以大大縮小整卷帶鋼的厚度偏差波動(dòng)，產(chǎn)品精度更有保證。某廠使用鄭州光學(xué)研究所生產(chǎn)的誤差3μm激光測厚儀監(jiān)控產(chǎn)品厚度，并與計(jì)算機(jī)及液壓輥縫調(diào)整裝置配合，組成液壓監(jiān)控agc系統(tǒng)，減少了帶鋼頭尾厚度的尺寸波動(dòng)。過往板帶頭尾厚差近40μm，采用液壓壓力反饋AGC或測厚儀監(jiān)控AGC后，盡管單重增加、軋制時(shí)間加長，頭尾厚差下降十多微米，使產(chǎn)品進(jìn)一步進(jìn)步了市場競爭能力。對老式四輥中厚板軋機(jī)也有采用液壓AGC厚度控制的，獲得了厚度精度進(jìn)步的效果。10 .無活套微張力軋制活套支撐器用來反映機(jī)架間張力水平，但在厚坯軋制時(shí)耗能很高，在成品機(jī)架又反映不夠快，限制板厚精度的進(jìn)一步進(jìn)步。因而國外一些廠家研制成功無活套軋制，省往活套支撐器。無活套軋制首先需要對軋制速度和穩(wěn)定后的張力精確計(jì)算，并使后架軋機(jī)有補(bǔ)償動(dòng)態(tài)速降的增量轉(zhuǎn)速。國外無活套軋制主要依靠電流記憶法，建立觀測器，同時(shí)選擇合適的力臂系數(shù)計(jì)算公式來計(jì)算張力，依此張力，實(shí)現(xiàn)張力控制。實(shí)際連軋張力主要取決于前后軋機(jī)軋件自由軋制時(shí)的出進(jìn)口速度差，也與電機(jī)拖動(dòng)能力和張力對前后滑的影響有關(guān)。有文獻(xiàn)對張力的計(jì)算提出的實(shí)用模型，使連軋參數(shù)計(jì)算簡單直觀。這一公式考慮電機(jī)的情況和軋制中張力對前后滑的影響，不但適用于板帶也適用棒線材粗軋張力計(jì)算。11. 熱連軋噴油潤滑熱連軋工藝潤滑可使摩擦力下降，從而明顯降低軋制力與力矩，軋輥磨損減少，板面質(zhì)量有所進(jìn)步。國外產(chǎn)業(yè)先進(jìn)國家普遍采用這一技術(shù)，降低能耗與輥耗；壓下越大，潤滑效果越明顯。摩擦系系數(shù)從0.35可以下降到0.12，軋制力和輥耗都下降達(dá)20%。熱軋潤滑的應(yīng)用會(huì)使熱連軋控制系統(tǒng)原來設(shè)定的摩擦系數(shù)變動(dòng)較大，但一般仍在“張力自調(diào)整”范圍內(nèi)，軋制力的分配也略有變動(dòng)。熱連軋噴油需要專門的油路泵站，也需要以咬進(jìn)起停的高精度控制閥門。對于潤滑油要求噴出后有較好的附著性，而且在600℃高溫下，要有較高的裂解點(diǎn)。此外要留意噴量限制，保證軋制過后燃燒貽盡。這一技術(shù)也可推廣到型鋼軋制，但要留意噴油均勻不可過量。

本書以問答的形式介紹了軋鋼生產(chǎn)過程應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基本知識(shí)及實(shí)用操作技能。全面系統(tǒng)地描述了軋鋼基本知識(shí)和板帶鋼生產(chǎn)、型線材生產(chǎn)、鋼管生產(chǎn)、軋鋼過程自動(dòng)控制、生產(chǎn)物流及相關(guān)概念，并綜述了與軋鋼生產(chǎn)相關(guān)的其他知識(shí)。

本書內(nèi)容豐富，解答明了，突出了實(shí)用性及新穎性。

前言 為了滿足廣大軋鋼、鍛造以及金屬材料的技術(shù)人員、管理人員及院校師生進(jìn)一步掌握原料"sup--normal" data-sup="3" data-ctrmap=":3,"> [3] 2100433B