钢铁轧制技术的进步与发展趋势探索

钢铁轧制技术的进步与发展趋势探索

发表时间：2019-07-31T11:58:04.810Z 来源：《科学与技术》2019年第05期作者：孙旭东

[导读] 经过钢铁轧制技术自主创新，中国钢铁轧制技术已经跻身世界先进行列，基本完成了工业化过程。

南京钢铁联合有限公司江苏南京210044

摘要:改革开放以来,中国钢铁轧制技术取得了长足的进步。工业和国民经济的发展，钢材需求量增大，推动了轧钢制造技术的进步与发展。经过钢铁轧制技术自主创新，中国钢铁轧制技术已经跻身世界先进行列，基本完成了工业化过程。

关键词:钢铁轧制;技术进步;发展趋势

近年来，我国钢铁工业在经历了快速发展后，进入了调整结构、转型发展的阶段。钢铁企业在努力消化引进技术，提高管理与生产操作水平的同时，也在大力进行技术创新，着力开发绿色化、智能化的新技术、新工艺、新装备、新产品，不断增强核心竞争力。

一、中国轧钢技术的发展概况

改革开放以来,特别是进入21世纪以来,中国钢铁工业飞跃发展,为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。作为钢铁工业的关键成材工序,轧钢行业在引进、消化、吸收的基础上,开展集成创新和自主创新,在轧制工艺技术进步、装备和自动化系统研制和引领未来钢铁材料的开发方面实现跨越式发展,为中国钢铁工业的可持续发展做出了突出贡献。经过改革开放以来的持续发展,中国已经建设了一大批具有国际先进水平的轧钢生产线,比较全面地掌握了国际上最先进的轧制技术,具备了轧钢先进设备的开发、设计、制造能力,一大批国民经济急需、具有国际先进水平的钢材产品源源不断地供应国民经济各个部门,为中国经济与社会发展、人民幸福安康提供了重要的基础原材料。作为一个发展中的国家,必须尽快掌握世界上的最先进的轧钢技术,引进、消化、吸收是必须的。改革开放以来,以宝钢建设为契机,中国成套引进了热连轧、薄板坯连铸连轧、冷连轧、中厚板轧制、棒线轧制、长材轧制、钢管轧制等各类轧制工艺技术以及相应的轧制设备和自动化系统,开始了轧制技术的跨越式发展的第一步。通过引进技术的消化吸收和再创新,中国快速掌握了轧钢领域的前沿工艺技术;通过设备的合作制造以及自主研发,中国掌握了重型轧机的设计、制造、安装的核心技术,逐步具备了自主集成和开发建设先进轧机的能力;利用先进的工艺和装备技术,以及严格科学精细的管理,开发了一大批先进的钢铁材料,满足了经济发展的急需,产品的质量水平不断提高。

二、钢铁轧制技术的进步与发展历程

1.轧钢技术进步依赖于高新技术的应用。近十年来，钢铁轧制的产量和规模在不断增大，其中轧钢技术的进步也取得了长足发展．高新技术在轧钢中的应用赋予了钢铁轧制新鲜的活力，提高了生产效率和质量．中厚板平面形状控制技术和无切边技术在板带材生产上的应用，提高了对板厚和板型的控制能力和钢铁成材率，使得产品的质量档次有了明显的大幅提高．H型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制等技术也在在型钢生产方面得到了广泛的应用．目前的技术发展集中在板型、板厚精度、温度和性能的精准控制上，使得钢铁轧制产品的质量在不断提高．

2.电脑信息技术的应用创新轧钢工艺。以计算机为中心的信息技术在钢铁轧制中的应用，极大程度上推动着轧钢技术的进步．使用电脑和模型进行配合的金属变形程序转变了传统的轧钢制造工艺，使用电脑对型钢、钢管轧制和板带材进行立体解析和模拟，对于轧钢制造的精度和技术系数的改善都具有重要作用．同时，计算机系统还创新和强化了全面检查措施和掌控体系，使得轧钢制造向着更高精确度和高品质、高效率不断迈进．随着计算机等高新技术的应用，钢铁轧制无论是产品还是生产工艺上都有了很大的变化，性能上也得到了极大的优化．

3．轧钢品种的开发与进步。近年来，轧钢的产品开发也有着新的发展和进步．在冷轧产品方面，高强度、更宽和更薄的产品成为开发的主要方向;在热轧方面，高强度高韧性的管线钢发展很快，目前研发了X80、X100、X120等性能优越的高压输气管线钢．多样化的产品和更加优质的质量是钢铁轧制技术的开发动力，推动着钢铁轧制技术的向前进步与发展．

三、问题与展望

建国60多年以来，特别是改革开放以来，中国轧钢行业高速发展，基本建成了工业化轧钢技术体系。大力采用国际上的先进技术，利用自动化、机械化、电气化手段，快速推进生产发展。但是，在大量生产工业产品的同时，大量消耗资源和能源，大量排放。这种资源和能源的消耗以及对环境的破坏，已经超过人类和自然界可以忍受的底线。从技术层面来说，这种发展主要依靠引进、跟跑，真正中国自主创新的技术不是很多。由于缺乏创新，没有特色，各个轧钢厂利用几乎同样的工艺、同样的装备，生产同样的产品，甚至存在的问题也是同样的。企业缺少特色、缺少绝活、核心竞争力不强。钢铁工业的这种无序发展和产能的剧烈膨胀，造成严重供大于求，同质化竞争十分激烈。中国轧钢行业目前存在着的严重不平衡、不协调和不可持续问题已经引起了各方面的重视，必须大胆创新，努力转变发展方式，走新型工业化的发展道路，让中国的热轧板带厂健康发展。

这就要求工业化的技术体系向生态化的技术体系转变。中国的钢铁行业，中国的轧制行业，尤其需要由工业化的技术体系向生态化的技术体系转变。生态化技术体系的特点是减量化、低碳化、数字化。因此，中国应当依据生态化技术体系的特点，针对面临的资源、能源、环境问题，加强技术创新，实现“绿色制造，制造绿色”这一生态化、绿色化的大计方针。所谓生态化、绿色化，即节省资源和能源；减少排放，环境友好，易于循环；产品低成本，高质量、高性能。轧制技术的生态化、绿色化特征在轧制过程创新与轧制产品研发上具体体现在下述4个方面，即：“高精度成形；高性能成形；减量化成分设计；减排放清洁工艺”。今天比以往任何时候都要突出现代轧制技术生态化、绿色化特征，着力围绕“高精度成形、高性能成形、减量化成分设计、减排放清洁工艺”开展创新研究，解决一批前沿、战略问题和关键、共性问题，推进中国轧制技术的发展。在世界轧制技术的发展中，留下中国人的印记，将是中国轧制科技工作者长期、艰巨而光荣的任务。大规模的引进、新建轧钢生产线的阶段已经过去，今后的任务是对现有的生产线进行针对性地改造，通过改造出特色，通过改造出创新，出质量，出效益，出高水平的产品，实现减量化和低碳化。在改造的过程中，要广泛采用信息化技术，将信息化技术的比特世界融于钢铁轧制过程，融于钢铁材料的原子世界，实现轧制过程的实时感知、分析与控制。中国的改造要联合机械制造业、信息产业等相关行业，通过行业的交叉和融合，研究出、制造出与生态化要求相适应的未来一代轧制技术与装备以及信息化系统，为生态化的工艺技术服务。钆钢工业的改造要面向下游产业，与下游产业合作，采取EVI等先进方式为下游产业服务。对于轧钢这个成材工序来说，这一点尤为重要。这场改造应当是一场群众运动。动员广大群众出主意，提建议，紧紧围绕企业面临的关键、共性问题，进行系统诊断，为生产线的技术改造提出方案。在此基础上，大力推进企业的技术创新，围绕生态化（减量化、低碳化、数字化）这个核心加强技术改造，在资源、能源、环境可以承受的范围内，生产社会需求的高质量、高性能产品，实现企业、国家和社会的平衡、和谐、可持续发展。