軋鋼

軋鋼

工業工藝方法
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:鋼闆,帶鋼,線材以及各種型鋼等;另一方面是為了改善鋼的内部質量,我們常見的汽車闆、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工矽鋼、鍍鋅闆、鍍錫闆,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 所屬品牌: 分類:按溫度 拼音:zha gang 性質:旋轉的軋輥間改變鋼錠 屬性:鋼坯形狀的壓力加工 釋義:在旋轉的軋輥間改變鋼錠,鋼坯形狀的壓力加工過程

基本概念

分類

軋鋼方法按軋制溫度不同可分為熱軋與冷軋;按軋制時軋件與軋輥的相對運動關系不同可分為縱軋,橫軋和斜軋;按軋制産品的成型特點還可分為一般軋制和特殊軋制。周期軋制,旋壓軋制,彎曲成型等都屬于特殊軋制方法。此外,由于軋制産品種類繁多,規格不一,有些産品是經過多次軋制才生産出來的,所以軋鋼生産通常分為半成品生産和成品生産兩類。 

發展

我國大鋼廠從70年代已用先進的連軋軋機 ,連軋機采用了一整套先進的自動化控制系統,全線生産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制,大大提高了生産效率和質量。 

我國粗鋼産量位居世界第一。國内十大鋼鐵企業年産粗鋼均在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。熱軋卷和冷軋卷目前還停留在重産量輕質量的瓶頸。

軋鋼行業必須走高端路線,造船業和汽車制造業、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。 

國内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。國内寶鋼、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。

工藝

從煉鋼廠出來的鋼坯還僅僅是半成品,必須到軋鋼廠去進行軋制以後,才能成為合格的産品。從煉鋼廠送過來的連鑄坯,首先是進入加熱爐,然後經過初軋機反複軋制之後,進入精軋機。軋鋼屬于金屬壓力加工,說簡單點,軋鋼闆就像壓面條,經過擀面杖的多次擠壓與推進,面就越擀越薄。

在熱軋生産線上,軋坯加熱變軟,被輥道送入軋機,最後軋成用戶要求的尺寸。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闆,但首先要經過加熱和初軋開坯才能送到熱軋線上進行軋制,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,切除闆面頭部。精軋機的速度可以達到23m/s。熱軋成品分為鋼卷和錠式闆兩種,經過熱軋後的鋼軌厚度一般在幾個毫米,如果用戶要求鋼闆更薄的話,還要經過冷軋。

與熱軋相比,冷軋廠的加工線比較分散,冷軋産品主要有普通冷軋闆、塗鍍層闆也就是鍍錫闆、鍍鋅闆和彩塗闆。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,開卷機将鋼卷打開,然後将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,它是根據用戶多種多樣的要求來加工的。冷軋廠生産各種各樣不同品質的産品,那飛流直下,似銀河落九天的是鍍錫闆,那銀光閃閃的是鍍鋅闆,有紅、黃、蘭各種顔色的是彩色塗層鋼闆。鍍錫闆是制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闆全靠進口,自從武鋼鍍錫闆大量生産後,部分替代了進口貨。

武鋼生産鍍錫闆采取的是電鍍錫工藝,這些鍍錫闆好像鏡子一樣,光鑒照人,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”。鍍鋅闆的生産工藝有兩種,一種是熱鍍鋅,一種是電鍍鋅。

那貌不驚人包裝特别的是矽鋼片,它們用在發電設備、機電設備、輕工、食品和家電上。用鍍鋅闆作為基材,在反面塗上各種塗料就成為彩色塗層鋼闆。由于工藝先進,塗層十分牢固,可以直接用于家電産品和作裝飾材料。除了闆材以外,軋鋼廠也生産長材,如型鋼、鋼軌、棒材、圓鋼和線材,它的生産過程和軋鋼原理與闆材類似,但是使用的軋輥輥型完全不同。

标準及事故原因

國家标準

GB/T 3278-2001 碳素工具鋼熱軋鋼闆n

GB/T 3522-1983 優質碳素結構鋼冷軋鋼帶n

GB/T 3273-2005 汽車大梁用熱軋鋼闆和鋼帶n

GB/T 3524-2005 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼帶n

GB/T 20564.2-2006 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第2部分:雙相鋼n

GB/T 708-2006 冷軋鋼闆和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差n

GB/T 709-2006 熱軋鋼闆和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差n

GB/T 4237-2007 不鏽鋼熱軋鋼闆和鋼帶n

GB/T 20887.1-2007 汽車用高強度熱連軋鋼闆及鋼帶第1部分:冷成形用高屈服強度鋼n

GB/T 3280-2007 不鏽鋼冷軋鋼闆和鋼帶n

GB/T 20564.3-2007 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第3部分:高強度無間隙原子鋼n

GB/T 20564.1-2007 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第1部分:烘烤硬化鋼n

GB 2585-2007 鐵路用熱軋鋼軌n

GB/T 21074-2007 針管用不鏽鋼精密冷軋鋼帶n

GB/T 4162-2008 鍛軋鋼棒超聲檢測方法n

GB/T 8749-2008 優質碳素結構鋼熱軋鋼帶n

GB/T 702-2008 熱軋鋼棒尺寸、外形、重量及允許偏差n

GB/T 14977-2008 熱軋鋼闆表面質量的一般要求n

GB/T 716-1991 碳素結構鋼冷軋鋼帶n

GB/T 22590-2008 軋鋼加熱爐用耐火澆注料n

GB/T 3279-2009 彈簧鋼熱軋鋼闆n

GB/T 20564.4-2010 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第4部分:低合金高強度鋼n

GB/T 20564.5-2010 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第5部分:各向同性鋼n

GB/T 20564.6-2010 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第6部分:相變誘導塑性鋼n

GB/T 20564.7-2010 汽車用高強度冷連軋鋼闆及鋼帶第7部分:馬氏體鋼n

GB/T 15391-2010 寬度小于600mm冷軋鋼帶的尺寸、外形及允許偏差n

GB/T 20887.2-2010 汽車用高強度熱連軋鋼闆及鋼帶第2部分:高擴孔鋼n

GB/T 20887.4-2010 汽車用高強度熱連軋鋼闆及鋼帶第4部分:相變誘導塑性鋼n

GB/T 20887.5-2010 汽車用高強度熱連軋鋼闆及鋼帶第5部分:馬氏體鋼n

GB/T 20887.3-2010 汽車用高強度熱連軋鋼闆及鋼帶第3部分:雙相鋼n

GB/T 25832-2010 搪瓷用熱軋鋼闆和鋼帶n

GB/T 25825-2010 熱軋鋼闆帶軋輥n

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n

GB 28665-2012 軋鋼工業大氣污染物排放标準

技術标準

(1)中厚闆軋後快冷技術,采用國際上先進的高密度管層流冷卻裝置,改進中厚闆生産中利用控制軋制控制冷卻工藝生産專用鋼闆,并提高鋼闆的機械性能。

(2)棒材生産的控軋控冷技術,通過特殊設計的冷卻器實現機架間和機組間軋件的溫度控制軋制,提高棒材強度與韌性。

(3)冷軋、熱軋、中厚闆闆形控制技術,包括:軋輥輥型的設計與優化;帶鋼闆形在線檢測、信号識别和闆形評價;闆形控制策略和預設定、前饋、反饋數學模型。

(4)液壓AGC技術,采用高性能的液壓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,該技術根據軋制帶鋼的材質、規格和生産工藝條件選擇不同的軋制道次,使軋機能在較大的範圍内靈活适應帶鋼材質、規格和卷重的變化,産品精度高,可開發精密帶鋼和有色金屬箔帶。

(6)熱軋窄帶鋼生産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蕩器和立式卷取,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)基于圖像處理的表面質量在線檢測系統,該系統用CCD攝像頭采集生産線上産品的表面圖像,通過圖像處理和模式識别算法對圖像進行實時的分析和處理,以檢測産品的表面是否存在着缺陷,并且獲取缺陷的尺寸、部位、類型、等級等信息,從而達到在線評估和控制産品表面質量的目的。

(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)是采用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,并具有統計分析、曆史紀錄回放、查詢等功能。

(10)有限元模拟在冶金行業中的應用,采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和薄闆成型分析軟件DYNAFORM上進行二次開發的方法,使新産品開發和現有工藝的改進建立在更科學、更可靠得基礎上

事故原因

軋鋼生産危險源及主要事故類别和原因

危險源:高溫加熱設備、高溫物流、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、以及作業高溫、噪聲和煙霧影響等。

事故類别: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。

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