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軋鋼

(一種工業工藝方法)

鎖定
軋鋼(漢語拼音:zhá gāng英文:steel rolling),在旋轉的軋輥間改變鋼錠,鋼坯形狀的壓力加工過程叫軋鋼。軋鋼的目的與其他壓力加工一樣,一方面是為了得到需要的形狀,例如:鋼板,帶鋼,線材以及各種型鋼等;另一方面是為了改善鋼的內部質量,我們常見的汽車板、橋樑鋼、鍋爐鋼、管線鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工硅鋼、鍍鋅板鍍錫板,包括火車輪都是通過軋鋼工藝加工出來的。
中文名
軋鋼
外文名
steel rolling
性    質
旋轉的軋輥間改變鋼錠
屬    性
鋼坯形狀的壓力加工
拼    音
zhá gāng
釋    義
在旋轉的軋輥間改變鋼錠,鋼坯形狀的壓力加工過程

軋鋼分類

軋鋼方法按軋製温度不同可分為熱軋與冷軋;按軋製時軋件與軋輥的相對運動關係不同可分為縱軋,橫軋和斜軋;按軋製產品的成型特點還可分為一般軋製和特殊軋製。週期軋製,旋壓軋製,彎曲成型等都屬於特殊軋製方法。
此外,由於軋製產品種類繁多,規格不一,有些產品是經過多次軋製才生產出來的,所以軋鋼生產通常分為半成品生產和成品生產兩類。

軋鋼發展

我國大鋼廠從70年代已用先進的連軋軋機 ,連軋機採用了一整套先進的自動化控制系統,全線生產過程和操作監控均由計算機控制實施,軋件在幾架軋機上同時軋製,大大提高了生產效率和質量。
我國粗鋼產量位居世界第一。國內十大鋼鐵企業年產粗鋼均在1000萬噸以上。近年來,鋼鐵重組進入快車道,比如寶鋼控股的廣東鋼鐵集團,山東濟鋼、萊鋼為主組建的山東鋼鐵集團,還有河北鋼鐵集團等。但是,我國鋼鐵業要振興,必須走精細化道路。熱軋卷和冷軋卷還停留在重產量輕質量的瓶頸。軋鋼行業必須走高端路線,造船業和汽車製造業、建築業的興旺,給軋鋼行業帶來機遇,但是礦石的漲價給我國軋鋼行業帶來新的困境。
國內軋鋼行業要真正做大做強,必須不斷對鋼坯質量、加熱、輥型控制、卷取能力、酸洗等系列環節加強。另外,做重型機械的一重、二重、上重、太重等必須奮起,探索高精軋鋼設備。國內寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼設計院,東大、北科大、燕大等院校軋鋼研究機構亦要多加強與鋼鐵集團的聯合開發。
中國軋鋼業要振興,路還很長。

軋鋼工藝

軋鋼熱軋

軋鋼設備
軋鋼設備(18張)
從鍊鋼廠出來的鋼坯還僅僅是半成品,必須到軋鋼廠去進行軋製以後,才能成為合格的產品。從鍊鋼廠送過來的連鑄坯,首先是進入加熱爐,然後經過初軋機反覆軋製之後,進入精軋機。軋鋼屬於金屬壓力加工,説簡單點,軋鋼板就像壓麪條,經過擀麪杖的多次擠壓與推進,面就越擀越薄。在熱軋生產線上,軋坯加熱變軟,被輥道送入軋機,最後軋成用户要求的尺寸。軋鋼是連續的不間斷的作業,鋼帶在輥道上運行速度快,設備自動化程度高,效率也高。從平爐出來的鋼錠也可以成為鋼板,但首先要經過加熱和初軋開坯才能送到熱軋線上進行軋製,工序改用連鑄坯就簡單多了,一般連鑄坯的厚度為150~250mm,先經過除磷到初軋,經輥道進入精軋軋機,精軋機由7架4輥式軋機組成,機前裝有測速輥和飛剪,切除板面頭部。精軋機的速度可以達到23m/s。熱軋成品分為鋼卷和錠式板兩種,經過熱軋後的鋼軌厚度一般在幾個毫米,如果用户要求鋼板更薄的話,還要經過冷軋。

軋鋼冷軋

與熱軋相比,冷軋廠的加工線比較分散,冷軋產品主要有普通冷軋板、塗鍍層板也就是鍍錫板鍍鋅板彩塗板。經過熱軋廠送來的鋼卷,先要經過連續三次技術處理,先要用鹽酸除去氧化膜,然後才能送到冷軋機組。在冷軋機上,開卷機將鋼卷打開,然後將鋼帶引入五機架連軋機軋成薄帶卷。從五機架上出來的還有不同規格的普通鋼帶卷,它是根據用户多種多樣的要求來加工的。冷軋廠生產各種各樣不同品質的產品,那飛流直下,似銀河落九天的是鍍錫板,那銀光閃閃的是鍍鋅板,有紅、黃、藍各種顏色的是彩色塗層鋼板。鍍錫板是製造罐頭和易拉罐的原料,又叫馬口鐵,以前我國所需要的鍍錫板全靠進口,自從武鋼鍍錫板大量生產後,部分替代了進口貨。武鋼生產鍍錫板採取的是電鍍錫工藝,這些鍍錫板好像鏡子一樣,光鑑照人,就像詩人描寫的:“軋鋼工人巧手繪錦帳,千萬面銀鏡送給心愛的姑娘,你知道不知道,在那愛妻牌洗衣機上,有我們汗水的芬芳”。鍍鋅板的生產工藝有兩種,一種是熱鍍鋅,一種是電鍍鋅。那貌不驚人包裝特別的是硅鋼片,它們用在發電設備、機電設備、輕工、食品和家電上。用鍍鋅板作為基材,在反面塗上各種塗料就成為彩色塗層鋼板。由於工藝先進,塗層十分牢固,可以直接用於家電產品和作裝飾材料。除了板材以外,軋鋼廠也生產長材,如型鋼、鋼軌、棒材、圓鋼和線材,它的生產過程和軋鋼原理與板材類似,但是使用的軋輥輥型完全不同。

軋鋼事故原因

軋鋼生產危險源及主要事故類別和原因
危險源:高温加熱設備、高温物流、高速運轉的機械設備、煤氣氧氣等易燃易爆和有毒有害氣體、有毒有害化學制劑、電器和液壓設施、能源和起重設備、以及作業高温、噪聲和煙霧影響等。
事故類別:機械傷害、物體打擊、起重傷害、灼燙、高處墜落、觸電和爆炸等。
事故原因:違章作業和操作失誤、技術設備缺陷和防護裝置缺陷、安全技術和操作技術不熟練、作業環境條件不良、安全規章制度執行不嚴格。

軋鋼技術標準

1.軋鋼安全生產的主要特點
軋鋼是將鍊鋼廠生產的鋼錠或連鑄鋼坯軋製成鋼材的生產過程,用軋製方法生產的鋼材,根據其斷面形狀,可大致分為型材、線材、板帶、鋼管、特殊鋼材類。
軋鋼的方法,按軋製温度的不同可分為熱軋與冷軋;按軋製時軋件與軋輥的相對運動關係可分為縱軋、橫軋;按軋製產品的成型特點可分為一般軋製和特殊軋製。旋壓軋製、彎曲成型的都屬於特殊軋製。軋製同其他加工一樣,是使金屬產生塑性變形,製成具有一品。不同的是,軋鋼工作是在旋轉的軋輥間進行的。軋鋼機為兩大類,軋機主要設備或軋機主列、輔機和輔助設備。凡用以使金屬在旋轉的軋輥中變形的設備,通常稱為主要設備。主機設備排列成的作業線稱為軋鋼機主機列。主機列由主電機、軋機和傳動機械三部分組成。
軋機按用途分類有:初軋機和開坯機,型鋼軋機(大、中、小和線材),板帶機,鋼管軋機和其他特殊用途的軋機。軋機的開坯機和型鋼軋機是以軋輥的直徑標稱的,板帶軋機是以軋輥輥身長度標稱的,鋼管軋機是以能軋製的鋼管的最大外徑標稱的。
2.軋鋼主要安全技術
(1)中厚板軋後快冷技術,採用國際上先進的高密度管層流冷卻裝置,改進中厚板生產中利用控制軋製控制冷卻工藝生產專用鋼板,並提高鋼板的機械性能
(2)棒材生產的控軋控冷技術,通過特殊設計的冷卻器實現機架間和機組間軋件的温度控制軋製,提高棒材強度與韌性,棒材生產的切分技術,通過特殊設計的切分導衞或孔型將一根軋件切分成多根。切分線數最多,實現批量生產的鋼廠較少。
(3)冷軋、熱軋、中厚板板形控制技術,包括:軋輥輥型的設計與優化;帶鋼板形在線檢測、信號識別和板形評價;板形控制策略和預設定、前饋、反饋數學模型。
(4)液壓AGC技術,採用高性能的液壓APC、AGC控制系統,具有響應速度快、控制精度高的優點,正在取代電動AGC成為當今新建軋機和欲改造軋機的首選技術。
(5)雙機架可逆式冷軋機成套裝備與技術,該技術根據軋製帶鋼的材質、規格和生產工藝條件選擇不同的軋製道次,使軋機能在較大的範圍內靈活適應帶鋼材質、規格和卷重的變化,產品精度高,可開發精密帶鋼和有色金屬箔帶。
(6)熱軋窄帶鋼生產成套設備及工藝技術,在工藝和設備上向寬帶鋼靠攏,用層流冷卻和卧式卷取機取代活套振盪器和立式卷取,粗軋機前增加高壓水除鱗,帶鋼的表面質量、性能明顯改善,卷重增加,可達1-2噸。
(7)基於圖像處理的表面質量在線檢測系統,該系統用CCD攝像頭採集生產線上產品的表面圖像,通過圖像處理和模式識別算法對圖像進行實時的分析和處理,以檢測產品的表面是否存在着缺陷,並且獲取缺陷的尺寸、部位、類型、等級等信息,從而達到在線評估和控制產品表面質量的目的。
(8)鋼材品種開發與性能優化技術,包括:工藝參數對IF鋼成形性能的影響;超細晶粒、高強度純淨鋼的研究;高強度微合金(Ti, Nb, V ,B) 鋼的研究。
(9)棒線材尺寸在線檢測系統(ORBIS)分析軟件包,此軟件包WRODES(Wire Rod Online Dimension Examining System)是採用C++開發,系統安裝方便、快捷,系統運行穩定可靠,良好的人機界面,支持自動報表生成打印,並具有統計分析、歷史紀錄回放、查詢等功能。
(10)有限元模擬在冶金行業中的應用,採用在通用有限元軟件ANSYS,體積成型與熱處理分析有限元軟件DEFORM和薄板成型分析軟件DYNAFORM上進行二次開發的方法,使新產品開發和現有工藝的改進建立在更科學、更可靠得基礎上。
3.軋鋼生產事故預防措施及技術
檢修前組織好檢修人員和安全管理人員做好安全準備工作,並在檢修過程中加強安全監護。重視不安全因素,除有安全防範措施外,檢修現場要設置圍檢、安全網、屏障和安全標誌牌。高空作業必須戴安全帶。

軋鋼國家標準

GB/T 3522-1983 優質碳素結構鋼冷軋鋼帶
GB/T 3273-2005 汽車大梁用熱軋鋼板和鋼帶
GB/T 3524-2005 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼帶
GB/T 20564.2-2006 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第2部分:雙相鋼
GB/T 708-2006 冷軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T 709-2006 熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T 4237-2007 不鏽鋼熱軋鋼板和鋼帶
GB/T 20887.1-2007 汽車用高強度熱連軋鋼板及鋼帶第1部分:冷成形用高屈服強度鋼
GB/T 3280-2007 不鏽鋼冷軋鋼板和鋼帶
GB/T 20564.3-2007 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第3部分:高強度無間隙原子鋼
GB/T 20564.1-2007 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第1部分:烘烤硬化鋼
GB 2585-2007 鐵路用熱軋鋼軌
GB/T 21074-2007 針管用不鏽鋼精密冷軋鋼帶
GB/T 4162-2008 鍛軋鋼棒超聲檢測方法
GB/T 8749-2008 優質碳素結構鋼熱軋鋼帶
GB/T 702-2008 熱軋鋼棒尺寸、外形、重量及允許偏差
GB/T 14977-2008 熱軋鋼板表面質量的一般要求
GB/T 22590-2008 軋鋼加熱爐用耐火澆注料
GB/T 3279-2009 彈簧鋼熱軋鋼板
GB/T 20564.4-2010 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第4部分:低合金高強度鋼
GB/T 20564.5-2010 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第5部分:各向同性鋼
GB/T 20564.6-2010 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第6部分:相變誘導塑性鋼
GB/T 20564.7-2010 汽車用高強度冷連軋鋼板及鋼帶第7部分:馬氏體鋼
GB/T 15391-2010 寬度小於600mm冷軋鋼帶的尺寸、外形及允許偏差
GB/T 20887.2-2010 汽車用高強度熱連軋鋼板及鋼帶第2部分:高擴孔鋼
GB/T 20887.4-2010 汽車用高強度熱連軋鋼板及鋼帶第4部分:相變誘導塑性鋼
GB/T 20887.5-2010 汽車用高強度熱連軋鋼板及鋼帶第5部分:馬氏體鋼
GB/T 20887.3-2010 汽車用高強度熱連軋鋼板及鋼帶第3部分:雙相鋼
GB/T 25832-2010 搪瓷用熱軋鋼板和鋼帶
GB/T 25825-2010 熱軋鋼板帶軋輥
GB/T 25874.1-2010 紡織機械與附件筘齒用鋼片第1部分:冷軋鋼片
參考資料
  • 1.    軋鋼  .中國國家標準化管理委員會[引用日期2012-12-10]