国内外先进热轧技术综述b

国内外先进热轧技术综述

一、热轧生产发展历史

1．国外热轧生产发展

自从1926年第一套板带热轧机在美国诞生以来，热轧板带生产的发展已有70多年的历史，一般认为其间经历了三个发展时期。20世纪60年代以前，全世界大约建造了70套板带热轧机，其中50%集中在美国和加拿大。这一时期板带生产技术发展缓慢，轧线一般配置为100-150吨/小时的加热炉、全连续或半连续粗轧机、6机架精轧机、精轧出口速度10m/s左右、板卷单重4-11kg/mm、卷重5-10t，年产量150~200万t。

上世纪60~70年代是热轧板带生产发展的重要时期，共建成了约48套热轧机。1960年，美国麦克劳斯公司最先在热轧板带精轧机上采用了计算机控制技术，这是热轧板带生产适应自动化操作发展趋势的一个划时代进步。1961年，美国钢铁公司投产的2032 热轧板带轧机在精轧机上首次采用了升速轧制技术，从而突破了此前30多年没有改变的10~11m/s的精轧速度。大型连铸板坯、步进式加热炉及高效冷却技术等也是在这一时期出现的。

在这一阶段，随着日本经济的高速增长，热轧生产发展的重心从欧美逐渐转移到了日本。在引进当时欧美先进技术的同时，通过迅速的改进和创新，日本开发出了众多先进技术，使产品质量和产量得到了大幅提升，热轧生产呈现出大型化、高速化的趋势。这一时期的主要特点是采用提高精轧速度、增大板卷单重、采用7架精轧机、加速轧制、厚度AGC控制及计算机控制等技术。到上世纪70年代初，精轧速度达到26m/s以上，板卷单重可达35kg/mm、年产量达600万t。

在1973年石油危机、原料、燃料涨价、钢材需求疲软、劳动环境变化等背景下，热轧板带生产从追求大型化、高速度、大卷重转到了节能、节省资源、提高产品质量和金属成材率的方向。在此后的10多年间，尤其是上世纪80年代，以日本为中心，热轧领域出现了众多节能与提高产品质量的技术，主要包括：1）为了节约燃料，开发了加热炉节能技术；

2）为了有效利用高温板坯热量，开发了热装轧制（HCR）和直接轧制（HDR）技术；

3）为了提高成材率，开发了氧化铁皮控制和切头控制技术；

4）为了提高产品质量，开发了板厚、板宽、板凸度高精度控制技术。

5）为了提高产品性能，开发了以高强钢为中心的控制轧制、控制冷却等热处理技术（TMCP）。

6）为了提高劳动生产率，生产自动化和无人化操作进一步得到发展。

在此基础上，热轧板带生产又经过近30年的不断发展和完善，目前已经达到了很高的水平，具有大型化、高精度、全自动、高效率的显著特点，并出现了薄板坯连铸连轧、无头轧制等更为先进的生产技术。当代热轧板带生产和现代制造技术、计算机技术及信息技术有机结合，正向着系统连续化、自动化、柔性化、高速高精度的方向发展。

2．我国热轧生产发展

我国热轧带钢生产技术在建国以后很长时期内相对落后。1958年鞍钢建成第一套1700mm带钢半连轧机组。1978年武钢建成第二套1700mm带钢连轧机组。而随后1989年宝钢2050mm带钢热轧机的建立，标志着我国带钢热轧生产进入快速发展的时期。大致可分为以下三个阶段：

（1）初期发展阶段

这个时期热轧线建设基本靠国家投入。由于资金、技术等多方面限制，水平参差不齐。1989年投产的宝钢2050热轧采用了L1、L2级计算机控制，其自动宽度、自动厚度控制、CVC板形控制、强力弯辊、控制轧制和控制冷却等代表了当时最先进的热轧生产技术。1994年投产的太钢1549热轧和梅钢1422热轧是引进了日本的二手设备。虽然整体技术水平相对落后，但在安装过程中进行了设备和生产技术方面的改造，技术水平有所提高。在同一时期，我国还有自行建设了两套国产热轧线，即1980年投产的本钢1700热轧和1992年投产的攀钢1450热轧。由于当时国内的设计和制造水平有限，这两套轧机的整体水平不高。

（2）全面引进世界新技术，提高技术水平阶段

20世纪90年代中期以后，各大企业均以引进国外最先进技术为主。如1996年投产的宝钢1580热轧和1999年投产的鞍钢1780热轧等，都是世界传统热轧线最先进水平的代表。以1580热轧为例，除现代化热轧线通常采用的一系列先进技术以外，还包括：

轧线与连铸机紧凑布置形式，从而可实现直接热装，并有实现直接轧制的可能；

●板坯定宽压力机，大大减少了板坯宽度规格；

●精轧机全液压压下机AGC技术；

●PC板形控制系统，与强力弯辊系统一起使板形调控能力大大增加；

●在线磨辊装置；

●中间辊道保温技术和带坯边部感应加热技术；

●轧机全部采用交流同步电机和GTO电源变换器及4级计算机控制；

（3）以满足市场需要和提高竞争力为目的的发展阶段

由于近年国家经济快速发展，对钢材需求不断增加，因此除国营大中型企业外，中小型企业，甚至民营企业都把热轧板带作为发展的重点，建设了大量先进热轧生产线（见附表1）。尤其是2000年后，热轧线建设数量之多，速度之快，不仅在我国，在全世界也是空前的。其中既有以武钢2250mm为代表的当代最先进的热轧线，也有以唐钢、马钢和涟钢为代表的薄板坯连铸连轧线，还有一些炉卷轧机。与此同时，我国带钢热轧技术和装备能力水平也取得巨大发展，不仅引进了多套当代国际最先进的机组，而且建设了多条自主集成、自行设计和制造的热轧线。同时，这个阶段对引进的二手轧机和原技术较落后的国产轧机进行了全面技术改造，使其达到了现代化水平。目前我国热轧技术装备已完全摆脱落后状态，并已处于世界先进水平之列。

我国热轧带钢生产所采用的一些先进技术包括：

●铸坯的热装轧制（HCR）和直接轧制（HDR）技术；

●步进式加热炉；

●板坯定宽压力机；

●宽度自动控制（AWC）；

●精轧机全液压厚度自动控制系统（AGC）；

●完善的板形控制技术；

●热卷箱、保温罩和边部加热装置；

●控制轧制和控制冷却；

●全液压卷取机；

●交流传动技术；

●3级或4级计算机控制；

●紧凑化布置，增大粗轧机组能力，减少粗轧机组机架数；

●薄板坯连铸连轧技术；