浅谈中大型型钢轧制技术的新发展

浅谈中大型型钢轧制技术的新发展

张云浩

河北津西钢铁集团股份有限公司 河北唐山 064302

摘要：现在国家对于中大型型钢的需求也是不断的加大，所以现在中大型型钢的轧制工艺却没有发生实质性改变，在进行中大型型钢制作的时候都是传统的方式，进行大型开坯机和串列式可逆机组的生产。而随着经济的不断的发展，现在对于结构类型钢的消费表现出对中大截面尺寸的型钢越来越高的需求，对于中大型型钢轧制技术进行改变。

关键词：中大型；型钢轧制；轧制技术；新发展

1、前言

现在对于中大型型钢的需求逐渐在增加，所以对于中大型型钢的制造也有了更好的方法。也正是因为市场的需求，世界各地掀起了建造中大型型钢生产线的热潮，这一股热潮让中大型型钢的生产工艺得到了快速的发展，同时也让中大型型钢的生产工艺更加的成熟。

2、代表中大型型钢生产工艺发展水平的X-H，PSP和MPS轧制法

因为中大型型钢的生产工艺随着经济的发展有了更好的提高，而这些工艺也是现目前最适合的生产工艺。

2.1X-H轧制法

此方法主要是用一架大型开坯轧机和一架中间轧机作为粗轧机组，这样所轧制出的中间坯尺寸、质量、显微组织结构会更能满足串列机组的轧制需求。串列轧机的布置方式采用三架可逆连轧机组来代替传统的轧机布置方法。其主要的生产线就是一台万能的粗轧机（X孔型），然后一台轧边机，最后就是一台单独布置的万能精轧机（H孔型），这样的轧机布置方式不仅减少设备占用面积，同时所生产出来的型钢的质量更符合当前的市场的需求。这工艺方式最早是由SMS-西马克梅尔公司进行试验的，而当试验成功之后，多家公司也将这条生产新引进。随着经济的发展，越来越多的公司都开始使用这一生产的模式，所以相关的公司就将其称为X-H轧制法。采用X-H轧制法轧制的铸坯为异型连铸坯，能够更好的降低轧辊消耗。同时还可以使用连铸大方坯进行轧制，更有利于生产组织。在进行型钢轧制的时候，产品终轧温度一般在850℃左右，所以在整个生产线中还需要设置冷床，对成品型钢进行冷却，然后经矫直后使用冷锯将冷却后的轧件切割成合适的长度，这是X-H生产的方式，而传统的方式就是在轧件上是用热锯将轧件进行切割，然后将所切割下来的轧件放到冷床上进行后续的工作。相比之下X-H生产线的方式能够体现出加工成本低、生产最经济的设计思想，而且这直接代表了中大型型钢的发展路程。^[1,2]

2.2PSP轧钢生产线

PSP型钢定径工艺是意大利达涅利公司所开发出来的中大型型钢轧制工艺，而且这个技术主要是两种技术的组合，也就是将X-H生产方式中的串列式与预精轧机进行结合，然后能够制造出生产能力高的可逆轧制，然后在后续工作当中还能够加上单独精整机架处的单一连续“定径”道次。并且PSP生产线会在后续安装可逆的开坯机，这样就能够更加独立的进行“定径”的工作。而这一项工作是在中大型型钢轧制工艺当中最为理想的一次应用。而且这个生产线在进行生产的过程当中能够生产出宽度1000mm以上的H型钢。除了H型钢，还有等边或者是不等边的型钢，还有就是特殊的一些型钢。虽然PSP生产线能够生产出多种的型钢，但是在进行生产的时候所需要的成本其实是比较高的，并且随着设备的台套数的增加同时也增加了项目的成本。

2.3MPS轧制工艺

这个工艺主要是在PSP轧制工艺的基础上 进行改良所发展起来的，是基于近终异型坯连铸工艺的基础上所发展起来的一项型钢轧制工艺。而且这一轧制工艺在进行生产的时候还细分为两类，其一就是传统的异型坯连铸工艺，在进行型钢的制造的时候，其腹板厚度在77-180毫米左右，另一种就是近终型异型坯连铸工艺，其腹板的厚度就是在50-77毫米左右，这样所制造出来的型钢更加适合当前的社会发展。但是传统的型钢制造的工艺与近终型异型坯连铸工艺之间还是存在比较大的差异的，首先就是异型连铸坯的制造是使用更小的连铸半径，并且在进行生产的过程当中冷凝的速度是比较快的，所得到的连铸坯显微结构还比较好，如果说想要将冷坯再次进行加热的时候可以发现的是它的升温速度还是非常快的，并且所吸收的热能还比较少，这对于之后的工艺而言是比较能够节省不少的成本。其次就是在进行连铸坯到成品的时候，所需要的轧制道数逐渐减少，这样对于原本的连铸坯就会产生比较小的变形，也节约了不少的轧制时间，同时在进行轧制的过程当中会产生二次氧化铁皮，如果所进行的轧制时间和次数都减少，那么所产生的二次氧化铁皮也会随着减少的，产品表面质量和成材料也会大大提高的。还有就是在进行连铸坯的时候，表面与结晶器接触面就会产生次级氧化铁，但是采用全新的技术的时候，其表面就会产生比较少的次级氧化铁皮。同时这有利于降低运行成本，还能够有效的提高型钢的质量。在近终型连铸技术的基础上，还开发建设了MPA多用途型钢厂，在这个生产线中可以生产出不同截面尺寸和形状的结构型钢，这样就能够满足市场当中对于型钢的需求。而这个全新的生产线主要是采用近终型异型坯连铸机，并且在连铸机和轧机之间并没有开坯机架的存在，只有立平压下粗轧机组的存在。并且在万能轧机上还采用了新型轧制道次和孔型设计的理念，这样就更加有效的进行型钢的生产。其实这种轧线与传统的轧线进行对比，这种轧线的布置方式是目前最为经济的生产方式，同时也是受到型钢厂实际情况和产能发挥水平的限制，如果所生产的技术能够更加先进，那么所制备的材料的成本也就会降低。

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3、紧凑式卡盘内机架

在生产的过程当中最为重要的就是能够提高型钢的生产效率，但是在生产的过程当中能否快速的进行轧制规格的更换是影响型钢加工成本的一个重要因素。其次就是在进行更换之后看这个生产线所生产出来的成品是否是会影响到最终的型钢的尺寸精度。所以现在为了保证之后的成本的尺寸精度，无论是之后所采用的什么轧制工艺法，无一不例外的就是都会在串列式可逆机组上采用了紧凑式卡盘内机架，这样就能够在进行生产提供一种理想的轧制公差控制，并且也能够快速的更换相应的程序之类的，最主要的就是能够更加便利的进行装修功能。而且采用紧凑式能够让中大型型钢的轧制工艺更加精进。同时在进行型钢制作的时候还需要对其表面的模型和外形轮廓灯进行修饰或者是为了更好的进行成品的制作。而且很多时候在进行生产的时候都是采用计算机管理控制，这样能够将更多的参数的设计和优化。而且现在随着经济的不断发展，现在的型钢厂对于机器的控制也是采用计算机。而且很多工厂当中都是采用二级过程控制计算机和工艺控制系统，从而实现型钢轧制的全过程控制和功能协调。其次还能够通过对整个生产的工艺进行控制，并且在控制的过程当中对其数据进行存储和指令的发出等等，这些都是采用计算机技术来进行控制的。最主要的就是这种方式的设备设定数据等都是能够进行自动保存，这对于之后的操作人员的工作量进行减轻。其次就是采用这种方式能够实现自我修正和自适应能力，如果说在进行生产的过程当中产生一些参数上的问题，那么就能够很快的进行修正等。^[4]

4、结束语

经济飞速发展的今天，市场对建筑钢材高精度、高性能化的要求越发强烈，这也激励着企业不断对大中型型钢厂中的轧制技术进行创新突破，同时兼顾产品的生产效率与成本生产。随着科技的进步与工业互联网技术的发展，中大型型钢轧制技术也必将取得突破性的进展。

参考文献

[1]LorisMaestrutti,LucaGori.先进的大中型型钢轧制技术[J].钢铁,2009,44(006):94-96.

[2]靳芳春.大型型钢轧制技术发展和老企业技术改造的建议[J].鞍钢技术,1991(10):34-41.

[3]董宝田.大型H型钢热轧成形工艺有限元仿真技术研究[D].山东大学,2013.

[4]李杰.浅谈中大型型钢轧制技术的新发展[J].科学与管理,2003(05):56-57.