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冶金与材料第 43 卷热轧板轧钢工艺的相关要点分析刘明（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京210044）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要：热轧板轧钢工艺是钢铁生产中的重要环节，它通过将钢坯经过一系列的加热和轧制，形成具有一定尺寸和形状的热轧板产品。热轧板广泛应用于建筑、制造业等领域，因此研究和优化热轧板轧钢工艺对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。文章将从热轧板轧钢工艺类型入手，分析热轧板轧钢工艺的相关要点，包括钢坯准备、粗轧、中轧和精轧、表面处理、切割和整平等，以期掌握各个环节的技术要领和工艺参数，并在实践中不断优化和改进，提高产品的质量和生产效率。关键词：钢铁生产；热轧板轧钢工艺；轧钢要点分析作者简介：刘明（1993），男，黑龙江齐齐哈尔人，主要研究方向：冶金。在现代工业中，热轧板轧钢工艺发挥着积极作用，用于将钢坯加工成具有特定尺寸和质量要求的热轧板材，这一工艺涉及多个环节和复杂的操作，旨在实现钢材的塑性变形和结构优化，以满足各行各业对高品质钢材的需求。在热轧板轧钢工艺中，各个环节的精确控制和协调配合至关重要，从钢坯准备到粗轧、中轧和精轧，再到表面处理以及切割和整平，每个环节都扮演着重要角色。只有对这些环节进行严格把控，才能确保热轧板材的质量、尺寸和性能达到预期目标。因此，深入探索和分析热轧板轧钢工艺的相关要点，对于提高钢材生产效率和质量具有重要意义。1热轧板轧钢工艺类型1.1铁素体轧制工艺铁素体轧制工艺是基于钢材的相变规律而设计的工艺。在钢材加热过程中，当温度升至固溶温度以上时，钢中的固溶体开始分解，产生铁素体晶粒。铁素体是一种由 琢 铁相组成的结构，具有良好的可塑性和韧性。铁素体轧制工艺通过控制加热温度和变形温度等参数，使钢材在热处理过程中迅速形成稳定的铁素体组织咱1暂。铁素体轧制工艺的作用：首先，可以实现钢材的组织调控。通过调节加热温度和变形温度等工艺参数，铁素体轧制工艺能够控制钢材的相变行为，使其在热处理过程中形成细小、均匀的铁素体晶粒，这样可以改善钢材的组织结构、强度和塑性等，提高材料的综合性能；其次，铁素体轧制工艺可以优化钢材的性能。通过精确控制的热处理和轧制工艺参数，可以使钢材获得优良的力学性能和综合性能。例如，通过合理的热处理和轧制工艺控制，可以提高钢材的屈服强度、延伸率、冲击韧性和耐磨性等性能指标，满足不同工程需求；再次，铁素体轧制工艺还能够实现能源节约。相比于其他工艺，铁素体轧制工艺具有较高的能源利用效率。通过控制加热和冷却的方式，可以减少能源的消耗，提高生产效率和经济效益；最后，铁素体轧制工艺具有较高的工艺灵活性和可调控性。通过调整工艺参数和工艺流程，铁素体轧制工艺可以适应不同材料的特性和要求。例如，针对不同的钢种和厚度，可以灵活调整加热温度和保温时间，以实现所需的相变和组织控制。此外，铁素体轧制工艺还可以通过控制变形温度和变形速度等参数，调节钢材的变形行为，以获得所需的力学性能和结构特征。1.2连铸工艺连铸工艺是指在连铸机上通过连续浇铸的方式将熔化的钢水直接转化为坯料的过程。在连铸过程中，钢水经过加热、调温和精炼等处理后，通过铸模连续浇铸，形成连续的坯料。连铸工艺的关键在于控制铸模的温度、速度和冷却方式，以实现坯料的凝固和形成。连铸工艺的作用：首先，可以实现钢材的连续生产和高效率生产。相比于传统的铸造工艺，连铸工艺具有连续、自动化和高效率的特点。通过连铸机的运行，可以实现对钢水的连续供应和坯料的连续形成，提高了生产效率和生产能力咱2暂；其次，连铸工艺可以改善钢材的结晶组织和均匀性。在连铸过程中，由于坯料凝固速度较快，可以使钢材的晶粒细化，并减少缺陷的形成。同时，通过合理的冷却控制，还可以实现坯料的温度均匀分布，提高钢材的均匀性和一致性；再次，连铸工艺还可以实现钢材的多样化生产和精细化控制。通过调整连铸机的参数和工艺条件，可以适应不同钢种、不同规格和不同要求的钢材生产。例如，通过控制坯料的尺130第 8 期寸和形状，可以生产出不同厚度、宽度和长度的热轧板，满足市场需求的多样性；最后，连铸工艺还能够确保钢材的质量稳定性和产品一致性。由于连铸工艺的连续性和自动化程度较高，可以减少人为操作的影响和人为误差的产生，从而确保钢材的质量稳定性。连铸工艺通过严格控制铸模温度、流速和冷却方式等参数，确保钢水顺利凝固并形成坯料，减少了冷却过程中可能引起的缺陷和内部应力，这样可以提高钢材的表面质量和内部组织均匀性，确保产品的一致性。2热轧板轧钢工艺的相关要点分析2.1钢坯准备钢坯的质量和尺寸是钢坯准备的核心要点。钢坯的质量直接影响着最终产品的力学性能和表面质量，因此在钢坯准备过程中，需要确保钢坯的化学成分、物理性能和表面状态符合要求。同时，钢坯的尺寸也需要符合轧制工艺的要求，包括长度、宽度和厚度等方面的精度控制。通过严格的质量检测和尺寸控制，可以确保钢坯的一致性和稳定性，为后续的轧制工艺提供助力。钢坯的加热是钢坯准备过程中的关键环节。加热的目的是提高钢坯的可塑性，使其适应轧制工艺的需求咱3暂。在加热过程中，需要控制加热温度、加热速度和保温时间等参数，以确保钢坯达到适宜的加热状态。同时，还需要注意加热的均匀性，避免钢坯的局部过热或不均匀加热导致的质量问题。通过精确的加热控制，可以提高钢坯的塑性和可塑性，为后续的轧制工艺奠定良好的基础。钢坯的预处理也是钢坯准备过程中的重要内容。预处理的目的是去除钢坯表面的氧化皮、锈蚀和杂质等，以保证后续轧制工艺的顺利进行和产品表面质量达标。常用的预处理方法包括酸洗、喷丸和研磨等，通过这些方法可以有效清除钢坯表面的不良物质，并提高表面的光洁度和平整度。同时，在预处理过程中还需要注意保护钢坯的表面，避免再次产生氧化皮和污染，以确保钢坯的质量和表面状态。钢坯的装卸和存储也是钢坯准备过程中需要注意的要点。在装载和存储钢坯时，需要采取适当的措施保证其安全性和稳定性。首先，要确保装卸设备的可靠性和操作人员的熟练程度，以避免意外事故的发生。在装卸过程中，要注意控制钢坯的下降速度和放置位置，以防止钢坯受损或产生变形。其次，在存储钢坯时，需要选择合适的场地和设备，确保钢坯不受环境因素的影响。钢坯应存放在干燥、通风良好的场所，避免受潮和腐蚀。2.2粗轧粗轧的目标是实现钢坯的初步塑性变形，将其厚度减小至目标尺寸。为了达到这个目标，关键要点是选择合适的轧制机组和辊系配置。根据钢坯的材质和尺寸以及产品要求，合理选择辊系的数量、直径和布局，以确保轧制力的均匀分布和合理的变形控制。同时，根据钢坯的性质和轧制要求，调整轧机的传动比和辊缝尺寸，以实现预定的轧制效果。粗轧过程中需要注意的要点是控制轧制温度和轧制速度。钢坯的温度对于塑性变形和结构控制具有重要影响。在粗轧阶段，通过控制加热温度和保温时间，使钢坯达到适宜的轧制温度，以确保较好的塑性变形性能。同时，根据钢坯的材质和轧制要求，合理调节轧制速度，以保证较好的轧制效果和均匀的变形。过高的轧制速度可能导致轧制力过大，而过低的轧制速度则可能影响轧制效率和产品质量。此外，粗轧过程中还需要注意辊系的冷却和润滑。由于粗轧过程中钢坯的高温，辊系容易受热膨胀和变形，影响轧制质量和辊系的寿命。因此，在粗轧过程中需要采取适当的冷却措施，通过冷却系统对辊系进行有效冷却，保持辊系的稳定性和工作性能。同时，润滑也是粗轧过程中的关键环节，通过适当的润滑剂选择和涂布方式，减小辊系与钢坯之间的摩擦，降低轧制力和能耗，提高产品的表面质量。2.3中轧和精轧在中轧阶段，要根据不同钢种和板材厚度的要求，合理选择轧制工艺参数，如轧辊凸度、轧制温度、轧制速度等。凸度的选择对板材的形状和尺寸具有重要影响，要根据产品的要求和板材的性质进行调整。轧制温度的控制可以影响板材的塑性和变形能力，合适的轧制温度可以获得均匀的变形和较好的表面质量。轧制速度的选择要根据钢种和板材的厚度确定，过高的轧制速度可能导致轧件的质量下降和表面缺陷的产生。精轧是中轧后的进一步加工阶段，其目的是进一步改善板材的形状和表面质量。在精轧过程中，需要根据产品要求和板材的性质，选择合适的轧制工艺参数，并进行轧机设备的调整咱4暂。例如，调整轧辊的凸度和间隙，以获得更好的板材形状和表面光洁度。同时，精轧还需要加强轧制过程的控制措施，如控制轧制力和轧制温度的稳定性，以确保轧制过程的稳定性和一致性。此外，精轧还需要注意降低轧制过程中的表面缺陷和板材边部变形的风险，采取相应的预防措施，如适当的轧辊形状设计和表面处理。2.4表面处理表面处理是热轧板轧钢工艺中的重要环节，它对于板材的外观质量、防锈性能和涂装附着力起着关键作用。表面处理的要点包括除锈、除油和涂覆等方面的工艺控制和处理方法。刘明：热轧板轧钢工艺的相关要点分析131冶金与材料第 43 卷除锈是表面处理的首要任务，热轧板材在生产和储存过程中容易产生氧化物和锈蚀，因此需要通过除锈工艺将其清除。常用的除锈方法包括机械除锈、化学除锈和电解除锈等。机械除锈可以通过刷洗、喷砂或钢丝刷等方法去除表面的锈层和氧化物。化学除锈则利用化学药剂与锈层发生反应，将其转化为溶解物或不溶物，从而实现除锈的目的。电解除锈则利用电解原理，在电解液中将锈层上的金属离子还原，从而清除锈层。不同的除锈方法可根据具体的板材材料和要求进行选择和应用。除锈后，需要进行除油处理。除油的目的是去除板材表面的油脂和污染物，以提供干净的表面供后续处理和涂覆。除油可以采用溶剂清洗、碱洗或高压水冲洗等方法。溶剂清洗常使用有机溶剂，如酒精、酯类或石油醚，将油脂溶解或带走。碱洗则利用碱性溶液中的化学反应将油脂和污染物转化为水溶性物质，再用水冲洗去除。高压水冲洗则利用高压水流冲击力将表面的油脂和污染物冲洗掉。除油工艺的选择应根据板材的材料特性和后续处理的要求进行综合考虑。此外，表面处理中的涂覆也是关键步骤之一。通过涂覆可为热轧板材提供一层保护性的覆盖物，以防止氧化和腐蚀，并为后续的加工和应用提供良好的表面性能。常见的涂覆方法包括涂油、镀锌、喷涂和涂层等。涂油是最常用的涂覆方法之一，通过在板材表面涂覆一层薄油膜，可以防止氧化和腐蚀的发生，并提供表面的润滑性。镀锌是将锌金属覆盖在钢板表面，形成一层锌层，以提供更强的防腐能力。喷涂是通过喷射设备将涂料均匀喷涂在板材表面，形成一层保护性涂层。涂层技术则是将特殊的功能性涂料或薄膜涂层应用于板材表面，以实现特定的性能要求，如防腐、耐磨、隔热等。2.5切割和整平切割和整平用于将热轧板材按照需要的尺寸进行切割和整形，以满足客户的要求和进一步加工的需要，这一过程涉及到切割设备、整平设备以及相关控制系统的应用和调节，以确保最终产品的尺寸精度和表面质量咱5暂。首先，切割是将热轧板材按照要求的长度进行切断的过程。常见的切割设备包括切割机、切割刀具和切割刃等。在切割过程中，需要注意切割速度、刀具的磨损情况、刀口的清洁和冷却等因素。切割速度要适中，既能保证切割质量，又能提高生产效率。刀具的磨损情况需要定期检查和更换，以确保切割的平整度和尺寸精度。切割刃的清洁和冷却是防止切割过程中产生过热和切割面质量不良的关键。通过喷水冷却和及时清理切割面上的切屑和碎片，可以提高切割的效果和产品的质量。其次，整平是将热轧板材表面不平整部分修整为平整的过程。整平设备常用的有压下机、整平机和辊道等。在整平过程中，需要控制整平辊的压力和整平辊的布局，以及整平速度和板材的传动方式等因素。整平辊的压力要适中，既能保证板材的平整度，又能避免过度压制导致板材的变形和表面损伤。整平辊的布局应合理，使得板材在整平过程中能够得到均匀的支撑和力的作用，确保整平的效果和稳定性。整平速度要根据板材的性质和要求进行调节，以避免过快或过慢导致的整平质量问题。板材的传动方式可以通过辊道或夹持装置进行，以确保板材的稳定传动和整平的准确性。3结束语综上所述，热轧板轧钢工艺的相关要点分析对于钢材生产具有重要的指导意义。通过深入研究和掌握每个环节的要点和关键技术，相关人员能够更好地优化工艺流程，提高生产效率。未来的发展将依靠科技创新和持续改进，引入先进技术和智能化系统，推动热轧板轧钢工艺朝着更加精细化、高效化和智能化的方向迈进。在这过程中，相关人员需要不断探索新材料、新工艺和新设备，以满足市场的需求和挑战。同时，注重环境保护和可持续发展也是未来热轧板轧钢工艺发展的重要方向。通过减少能源消耗、降低废料排放和优化资源利用，可以实现工艺的绿色化和可持续化，为钢铁行业的可持续发展做出贡献。参考文献1 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