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[摘 要]随着经济的快速发展以及科技的不断进步,我国的轧钢领域不断引进新的生产设备以及工艺控制技术,从而研发出性能更高的钢材产品。因此,在轧钢生产中要加强新工艺新技术的研究与应用,从而为提高钢材生产质量奠定坚实基础。本文简单分析了我国的轧钢装备现状,并探讨了轧钢生产中新工艺新技术的应用。
[关键词]冶金轧钢;生产新工艺;新技术
中图分类号:TP741 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)36-0051-01
虽然我国的粗钢产量位居世界榜首,但是精钢生产技术和产量仍处于世界落后水平,很多钢铁企业仍停留在重产量轻质量的发展瓶颈上,中国冶金轧钢业要振兴,路仍然艰辛漫长,必须要走精细化道路。我国钢铁企业的一些问题,高成本、高耗能、高污染、低附加值,严重制约了我国钢铁企业的发展。因此,开发探究轧钢新技术、新工艺是突破发展瓶颈的唯一手段,是钢铁企业降低成本、节约能源、提高质量、提高性能,提高产品竞争力的主要方法。
1、节能降耗的轧钢生产新技术
1.1加热、蓄热节能炉技术。这种技术就是在轧钢加热炉中采用蓄热燃烧技术,是一种先进的燃烧技术。加热、蓄热节能炉技术,主要有两个技术方面的突破:一个是将蓄热体更改为陶瓷质蓄热体,此蓄热体传热效率高,减少了蓄热室体积。另一个是换向设备重新改造,提高了控制技术。新型蓄热室能降低烟气排出温度100℃,热效率可达70%。新型蓄热式式炉技术能最大限度回收烟气中的热量,较少热能损失,提高加热炉产量,节约燃料成本,同时减少二氧化碳和二氧化氮的排放量,降低污染,在轧钢生产过程中保护了自然环境。
1.2炉内绝热技术和涂料技术。这项技术是加热炉内部技术,新技术炉内窑衬材料采用高铝、莫来石质耐火浇铸,开发高性能防烧结料圈为发展趋势。目前使用的节能涂料能有效节能达25%,在节能基础上提高生产效率。
1.3连铸坯热送热装技术。就是在400℃以上的温度装炉,协调连铸与轧钢生产节奏后,待机装入燃烧炉。此技术能大幅度降低加热炉燃耗,减少烧损量,缩短生产周期,提高成材率。此技术的实现需要四个条件。合格的连铸板坯,工序协调稳定,相关技术设备和计算机管理系统。
2、热轧钢筋的新技术应用
2.1TMCP轧钢控制技术及其应用
TMCP技术以电子计算机和相应的软件为基础,实现了对轧钢生产过程的自动化控制技术。TMCP技术的核心设备除了高性能的电子计算机和传感器之外,还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、冷却速度的控制等子系统,并辅以高刚度、大功率的轧机,以及高效的快速冷却系统和相关的额控制数学模型等,基本上涵盖了轧钢生产所涉及到的基本工艺流程。为了有效地提高钢材的内部组织性能和韧性、硬度、延展性等力学性能,必须在轧制过程中实现对钢材组织类型、形态和分布的高精度控制,但在实际的轧制生产中,利用产业工人实现上述目标是非常困难的,因此TMCP技术得到了实际应用。本技术借助于安装在扎钢设备内部的一些温度传感和控制器,并依靠强大的中央言息处理系统,精确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,進而优化了钢材高温的奥氏体组织形态以及控制相变过程,最终生产出所需要的一些高性能钢材。与此同时,由于本技术实现了对钢材轧制各个阶段的工作温度温度的精确控制,而且利用钢材余热可进行在线淬火一回火(离线)处理,节省了大量的能源,有效的降低了特种钢材的轧制成本。
2.2轧钢生产中节能技术及应用
目前,整个世界都在提倡节能环保,人们的环保意识也越来越强。在我国,钢铁行业能耗比例较高,而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的重要组成部分,因此,开发研制轧钢生产的新工艺新技术的同时要着重加强轧钢生产中的节能技术,本文简单介绍了几种节能技术:第一,蓄热式燃烧技术。该技术能最大限度地回收利用炉烟气的热量。热量的回收利用能大幅度节约燃料,从而能够有效降低成本、提高产量,同时还能够减少有害气体,实现环境保护。第二,加热炉绝热技术。采用高温节能涂料,实现加热炉的绝热技术,这也是目前高性耐火材料的发展趋势。第三,高温低氧燃烧技术。无氧化加热和热轧的低成本手段一直都是热轧追求的目标。高温低氧燃烧技术就是利用高温最大程度的实现低成本加热和热轧,并能回收利用大量的烟气余热,因此,该项节能环保燃烧技术在发达国家在不断推广应用。第四,低温轧制技术。该项节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗,并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗,同时轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。
3、自动化连续化的轧钢生产新技术
3.1无头轧钢生产技术。无头轧制主要应用在热轧带钢生产中,半无头轧制主要应用在薄板坯连铸连轧生产中。无头轧制技术主要是粗轧制后的带坯在进入精轧制机前,与前一根带坯的尾部焊接在一起,连续不断地通过精轧机,这种技术可以生产0.8毫米的超薄带钢。这种技术轧制的带钢厚度精度高、板型波动少,不受传统轧制法的速度规范限制,提高15%生产率,提高钢带行走的稳定性,提高产品强度。
3.2计算机一体化管理技术。在钢铁生产流程中必不可少的三大关键工序,炼钢-连铸-热轧,它们是顺序加工关系,在钢铁加工中要实现物流平衡、资源平衡、能量平衡、时间平衡,并按照一定节奏交连铸工序,三道工序视为一个整体,就需要一体化管理,统一计划、统一调度,一体化管理是钢铁企业追求的生产目标,其核心就是计算机在整个生产过程中的管理与控制。
4、高精度轧制技术及其应用
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。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,成材率提高,避免了轧制过程中跑偏现象的发生。同时,它还可以实现生产壁薄但强度高的特种钢材。此外,半无头轧制技术也获得了应用,主要用于薄板坯连铸连轧生产线,是为生产薄规格热轧带钢而发展起来的新工艺,本工艺利用了连铸坯可以较长的特点,克服了传统工艺穿带过程带钢温度降低、厚度变化、板型变形等问题,能够较容易的完成薄规格钢材的轧制。这两种新型轧钢工艺可以说是现阶段最重要的钢铁生产技术推动了钢铁生产的现代化发展。
4.1型钢轧制技术及其应用
型钢轧制技术具有很强的针对性,主要满足某些钢材自由尺寸、延伸道次无孔型、多辊万能孔型等轧制而发展出来的。这种技术能够实现很高的加工精度,基本上满足了一些客户的特殊需求。不过由于其针对性比较强,因此它的应用范围相对较窄,适应性也不是很强。
4.2棒(线)材轧制技术及其应用
现代社会的机械生产、船舶生产等需要规格繁多的轧制钢,但是传统的轧制技术并不能有效的满足这种现实需求。因此,研究人员开发出了棒(线)材轧制技术,这种新技术使用了具备国际先进水平的摩根第六代V字形精轧轧辊箱结构组成的微型模块式轧机,不仅极大地扩展了轧制钢材的规格和型号,而且因其机型结构相对简单、控制方便而获得了很高的生产效能,实现了多规格、高精度、多批次、大规模轧制钢的生产。
5、结语
冶金轧钢生产新技术,都是基于以节能降耗,提高产品性能,提高生产率,使生产连续化、自动化为目的系列技术研发。近年来,我国钢产量迅猛发展,钢材需求接近饱和,冶金企业要想在激励的竞争中求科学发展,必须要研制开发新的冶金轧钢生产技术,淘汰落后的工艺与设备,提高产品质量和性能,降低生产成本,才能占领市场,立于不败之地。
参考文献
[1]曹志刚.浅谈轧钢生产中新工艺新技术的应用[J].科技风,2013.
[2]吕凤华.浅谈轧钢生产中新工艺新技术的应用[J].机械管理开发,2012.
[3]李海军.轧钢生产中新工艺新技术及应用探讨[J].硅谷,2015.
[关键词]冶金轧钢;生产新工艺;新技术
中图分类号:TP741 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)36-0051-01
虽然我国的粗钢产量位居世界榜首,但是精钢生产技术和产量仍处于世界落后水平,很多钢铁企业仍停留在重产量轻质量的发展瓶颈上,中国冶金轧钢业要振兴,路仍然艰辛漫长,必须要走精细化道路。我国钢铁企业的一些问题,高成本、高耗能、高污染、低附加值,严重制约了我国钢铁企业的发展。因此,开发探究轧钢新技术、新工艺是突破发展瓶颈的唯一手段,是钢铁企业降低成本、节约能源、提高质量、提高性能,提高产品竞争力的主要方法。
1、节能降耗的轧钢生产新技术
1.1加热、蓄热节能炉技术。这种技术就是在轧钢加热炉中采用蓄热燃烧技术,是一种先进的燃烧技术。加热、蓄热节能炉技术,主要有两个技术方面的突破:一个是将蓄热体更改为陶瓷质蓄热体,此蓄热体传热效率高,减少了蓄热室体积。另一个是换向设备重新改造,提高了控制技术。新型蓄热室能降低烟气排出温度100℃,热效率可达70%。新型蓄热式式炉技术能最大限度回收烟气中的热量,较少热能损失,提高加热炉产量,节约燃料成本,同时减少二氧化碳和二氧化氮的排放量,降低污染,在轧钢生产过程中保护了自然环境。
1.2炉内绝热技术和涂料技术。这项技术是加热炉内部技术,新技术炉内窑衬材料采用高铝、莫来石质耐火浇铸,开发高性能防烧结料圈为发展趋势。目前使用的节能涂料能有效节能达25%,在节能基础上提高生产效率。
1.3连铸坯热送热装技术。就是在400℃以上的温度装炉,协调连铸与轧钢生产节奏后,待机装入燃烧炉。此技术能大幅度降低加热炉燃耗,减少烧损量,缩短生产周期,提高成材率。此技术的实现需要四个条件。合格的连铸板坯,工序协调稳定,相关技术设备和计算机管理系统。
2、热轧钢筋的新技术应用
2.1TMCP轧钢控制技术及其应用
TMCP技术以电子计算机和相应的软件为基础,实现了对轧钢生产过程的自动化控制技术。TMCP技术的核心设备除了高性能的电子计算机和传感器之外,还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、冷却速度的控制等子系统,并辅以高刚度、大功率的轧机,以及高效的快速冷却系统和相关的额控制数学模型等,基本上涵盖了轧钢生产所涉及到的基本工艺流程。为了有效地提高钢材的内部组织性能和韧性、硬度、延展性等力学性能,必须在轧制过程中实现对钢材组织类型、形态和分布的高精度控制,但在实际的轧制生产中,利用产业工人实现上述目标是非常困难的,因此TMCP技术得到了实际应用。本技术借助于安装在扎钢设备内部的一些温度传感和控制器,并依靠强大的中央言息处理系统,精确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,進而优化了钢材高温的奥氏体组织形态以及控制相变过程,最终生产出所需要的一些高性能钢材。与此同时,由于本技术实现了对钢材轧制各个阶段的工作温度温度的精确控制,而且利用钢材余热可进行在线淬火一回火(离线)处理,节省了大量的能源,有效的降低了特种钢材的轧制成本。
2.2轧钢生产中节能技术及应用
目前,整个世界都在提倡节能环保,人们的环保意识也越来越强。在我国,钢铁行业能耗比例较高,而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的重要组成部分,因此,开发研制轧钢生产的新工艺新技术的同时要着重加强轧钢生产中的节能技术,本文简单介绍了几种节能技术:第一,蓄热式燃烧技术。该技术能最大限度地回收利用炉烟气的热量。热量的回收利用能大幅度节约燃料,从而能够有效降低成本、提高产量,同时还能够减少有害气体,实现环境保护。第二,加热炉绝热技术。采用高温节能涂料,实现加热炉的绝热技术,这也是目前高性耐火材料的发展趋势。第三,高温低氧燃烧技术。无氧化加热和热轧的低成本手段一直都是热轧追求的目标。高温低氧燃烧技术就是利用高温最大程度的实现低成本加热和热轧,并能回收利用大量的烟气余热,因此,该项节能环保燃烧技术在发达国家在不断推广应用。第四,低温轧制技术。该项节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗,并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗,同时轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。
3、自动化连续化的轧钢生产新技术
3.1无头轧钢生产技术。无头轧制主要应用在热轧带钢生产中,半无头轧制主要应用在薄板坯连铸连轧生产中。无头轧制技术主要是粗轧制后的带坯在进入精轧制机前,与前一根带坯的尾部焊接在一起,连续不断地通过精轧机,这种技术可以生产0.8毫米的超薄带钢。这种技术轧制的带钢厚度精度高、板型波动少,不受传统轧制法的速度规范限制,提高15%生产率,提高钢带行走的稳定性,提高产品强度。
3.2计算机一体化管理技术。在钢铁生产流程中必不可少的三大关键工序,炼钢-连铸-热轧,它们是顺序加工关系,在钢铁加工中要实现物流平衡、资源平衡、能量平衡、时间平衡,并按照一定节奏交连铸工序,三道工序视为一个整体,就需要一体化管理,统一计划、统一调度,一体化管理是钢铁企业追求的生产目标,其核心就是计算机在整个生产过程中的管理与控制。
4、高精度轧制技术及其应用
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。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,成材率提高,避免了轧制过程中跑偏现象的发生。同时,它还可以实现生产壁薄但强度高的特种钢材。此外,半无头轧制技术也获得了应用,主要用于薄板坯连铸连轧生产线,是为生产薄规格热轧带钢而发展起来的新工艺,本工艺利用了连铸坯可以较长的特点,克服了传统工艺穿带过程带钢温度降低、厚度变化、板型变形等问题,能够较容易的完成薄规格钢材的轧制。这两种新型轧钢工艺可以说是现阶段最重要的钢铁生产技术推动了钢铁生产的现代化发展。
4.1型钢轧制技术及其应用
型钢轧制技术具有很强的针对性,主要满足某些钢材自由尺寸、延伸道次无孔型、多辊万能孔型等轧制而发展出来的。这种技术能够实现很高的加工精度,基本上满足了一些客户的特殊需求。不过由于其针对性比较强,因此它的应用范围相对较窄,适应性也不是很强。
4.2棒(线)材轧制技术及其应用
现代社会的机械生产、船舶生产等需要规格繁多的轧制钢,但是传统的轧制技术并不能有效的满足这种现实需求。因此,研究人员开发出了棒(线)材轧制技术,这种新技术使用了具备国际先进水平的摩根第六代V字形精轧轧辊箱结构组成的微型模块式轧机,不仅极大地扩展了轧制钢材的规格和型号,而且因其机型结构相对简单、控制方便而获得了很高的生产效能,实现了多规格、高精度、多批次、大规模轧制钢的生产。
5、结语
冶金轧钢生产新技术,都是基于以节能降耗,提高产品性能,提高生产率,使生产连续化、自动化为目的系列技术研发。近年来,我国钢产量迅猛发展,钢材需求接近饱和,冶金企业要想在激励的竞争中求科学发展,必须要研制开发新的冶金轧钢生产技术,淘汰落后的工艺与设备,提高产品质量和性能,降低生产成本,才能占领市场,立于不败之地。
参考文献
[1]曹志刚.浅谈轧钢生产中新工艺新技术的应用[J].科技风,2013.
[2]吕凤华.浅谈轧钢生产中新工艺新技术的应用[J].机械管理开发,2012.
[3]李海军.轧钢生产中新工艺新技术及应用探讨[J].硅谷,2015.