浅谈我国高速线材生产的现状及新技术的应用

浅谈我国高速线材生产的现状及新技术的应用
作者：张阳荣
来源：《科技风》2017年第02期
摘要：本文通过分析我国当前高速线材生产的情况、存在的问题，并详细介绍一些新技术的应用，探讨高速线材生产工作的发展，以供参考。

关键词：高速线材；生产现状；新技术应用
在钢铁工业中，线材是非常重要的产品，在各种基础的设施建设及工程建设上广泛应用。

当前，我国的线材发展向着高轧速与高精度发展，与此同时尽可能增加盘重，扩大规格的范围。

早在上世纪60年代，我国的线材轧制速度发展遭遇瓶颈，直到上世纪80年代在经济的推动下才实现了产量的快速增长，当前我国成为了世界上高速线材产量最大的国家。

一、我国高速线材生产的现状分析
（一）我国高速线材生产发展过程简述
我国的高速线材生产线于上世纪90年代初所建成，当时的轧制速度约为80m/s，生产的品种钢通常为一般等级，尽管当时的发展存在一定的生命力，但无法适应社会经济发展对品种钢质量的要求。

上世纪90年后期，我国如昆钢、包钢等轧制速度已经达到105m/s，并在机间中设有冷却冰箱，实现了对控温的要求，也在一定程度上满足了高级品种钢的配备需要。

直到我国如新疆八一、杭钢等达到世界领先水平，其轧制速度可实现120m/s，改进了控温冷却的控制，并采用了减定径组或是双模块轧机，将轧制达到了一定的精密度，而且保证了超过2t 的盘重，具备了高级品种钢生产的条件与实力[ 1 ]。

（二）当前我国高速线材生产存在的问题
首先，我国目前生产的优质钢线材合金线材依旧占据较低的比例，而其他的高质量纯净钢线材、合金钢线材等都在质量与品种等方面存在一些问题，如质量方面一些钢的纯净度与标准不适应，含碳量出现了较大的偏差等。

其次，在高速线材的机时产量和日历作业率方面，我国也无法与先进国家相媲美，且存在的差距较大，包括坯料的供应不够、生产准备与更换的规格工时过长、生产设备寿命过短、生产储备不足、监测手段不够等。

最后是工作人员的数量上，我国很多高速线材厂的工作人员为三百多人，而发达国家先进生产厂的人数通常不超过两百人[ 2 ]。

二、我国高速线材生产的新技术应用分析
（一）原料工序
很多生产厂尽可能地将转炉容量扩大，并增加精炼的程度，采用热铁水溶入废钢中进行冶炼，从而获取更优质的钢水，这个过程也有效改善了钢制纯净度，减少电耗，钢坯放入加热炉以前还要经过修磨等工序。

当前我国很多高速线材常使用的坯料为连铸坯，这种材料与初轧坯相比每吨可有效降低80kg的标煤，而且也保证了10%以上的金属回收率的提高[ 3 ]。

以上的热装热送流程与工艺需要500℃～750℃范围内的温度，而这道工艺的加入能够大幅度减少燃料消耗，并有效提高了加热炉的出产量，同时减少仓库面积。

（二）蓄热式燃烧技术
这种技术是日本的工业炉公司在上个世纪90年代开发，其蓄热能力在当时的应用中取得了突破性的进展，随着高线生产厂的增加与工业的发展，这种技术在不断的改进与研发中实现了更广泛的应用。

蓄热式燃烧系统主要是由换向装置与蓄热室所形成，在对煤气与空气同时进行预热时，其对应的温度可达到1000℃，另外还可以选择高炉煤气等热值较低的进行应用。

将蓄热式燃烧技术应用在加热炉中，可实现约35%左右的节能目标，有效缩短了加热花费的时间，烧损也由此降低。

（三）无头轧制技术
这种技术主要是通过在钢坯出炉的同时焊接两根钢坯的首尾位置，将其进行轧制，研制开发这种技术的是上世纪90年代的日本NKK公司与意大利的达涅利公司。

无头轧制技术能够消除轧制时花费的时间，作业率大大提高，并且有效减少切头与切口发生的损失，以及因堆钢问题而出现的停机；另外，轧制的参数稳定性也相应提高，确保了成品的尺寸标准与精度，延长部件使用的寿命。

（四）精密轧机
精密轧机是建立在提高高速线材轧制精度，尽可能满足用户产品质量需求等基础上的，早在上世纪90年代，意大利达涅利公司与美国的摩根公司共同开发了双模块轧机与减定径轧机。

双模块轧机由4架轧机分为两个独立模块，并且单独的电机齿轮箱传动，电气联锁两台电机，确保每一个模块都能实现在线小车的快速更换，其主要采用椭圆孔型系统。

目前我国很多生产线采用的均为这种技术。

双模块轧机则是由1台交流电机和组合齿轮、2台减径机遇定径机组成，包括9个离合器，并根据不同的规格产品变化与其对应工艺相符的速比，以设定辊缝的方式确定产品的高精度。

生产线装备为减定径轧机，包括30台轧机，将4架减定径轧机与8架精轧安装在吐丝机与水箱之间来保证应用优势。

（五）控制冷却系统
在高速线材生产的过程中应用控制冷却系统，主要由风冷线与水冷线完成。

前者针对不同规格与钢种的线材有不同的冷却控制程序，控制风机的风量，且其速度调节的自动控制也能实现在不同钢种中的在线操作与处理。

通常情况下，风冷辊道有10段，每一段都可以进行单独的调速操作，且每段之间都有落差，还设置了风量调节装置。

后者通常由6个独立控制水箱组成，且要确保其中一个在完成预精轧机以后安装，其余的均安装在吐丝机和精轧之间。

产品的不同决定了冷却工艺的不同，应用过程中能够实现质量与性能的要求，每个水箱入口处均有高温计，一旦测出的温度值达到一定标准且被送到计算机自动启动后，温度闭环将自动完成控制工作，产品的不同决定了水箱的水量不同，只要温差不超过10℃，生产的线材就能保证有较好的力学性能。

三、结语
综上所述，我国高速线材生产已经历了20多年的高速发展，在应用世界先进技术方面有着得天独厚的优势，通过对先进技术的引用，我国高速线材生产厂则能进行迅速的学习与消化，从而实现突破。

工作人员必须看清我国与发达国家先进技术之间的差距，加大力度，推动钢铁事业的发展。

参考文献：
[1] 叱晓岗.我国冶金企业中高速线材生产概况及质量控制[J].世界有色金属，2016，7（06）：24-26.
[2] 罗培根.高速线材生产中的控轧控冷技术[J].科技风，2014，5（01）：149-151.
[3] 孙伟.高速线材自动控制系统的设计与优化[J].东北大学，2012，11（02）：314-315.。