钢材轧制工艺及质量控制

赵启洲

摘 要：钢材在我国的生活中被广泛应用，而轧钢在钢材品种中具有十分重要的地位。钢材轧制的工艺直接关系到钢材的质量。文章针对当前我国钢材轧制过程中可能出现的问题进行分析，并提出一些可行的方案。

关键词：热轧；冷轧；质量控制

引言

进入二十一世纪以来，世界各地的经济呈现出快速发展的趋势，这也促进了钢铁工业的飞速发展。而我国是钢铁生产大国，特别是近十年内我国钢铁的生产情况一直保持着高速稳定态势，钢铁的生产总量逐年增加，生产规模也在不断扩大。当前，我国已经一跃成为了世界第一钢铁生产大国，钢出口量占钢铁总生产的比例很大。钢铁行业需要选择合适的原材料之外还应该注意轧制工艺、轧制装备等方面因素，进一步促进我国钢铁行业的发展。

自从我国加入世贸组织以后，我国的钢铁市场在整个世界市场内占据了一席之地。特别是在我国实行改革开放以来，我国引进一批世界先进的钢铁生产设备，轧钢人员已经能够掌握这些设备的使用技巧，并能够在实际生产的过程中总结经验并学习先进的生产技术，生产质量高的钢材。但是，我们必须知道的是我国轧钢技术虽然取得了很大进步，但是和国外先进的生产国家相比还存在着很大的差距。所以，我们在轧钢生产之余还应该提高我国的轧钢技术的理论研究，这也是当前我国轧钢技术人员必须重视的一个方面。我国正处于并将长期处于社会主义初级阶段，还需要大量的钢材来支撑我国经济的发展和社会的进步，所以必须学习和引进外国的先进轧钢技术，促进我国钢铁行业追赶上世界先进生产水平。

1 钢材轧制的工艺分析

通常来讲，所谓轧钢指的就是通过轧机轧过的钢材。轧钢的种类我们根据轧制温度的不同分为热轧钢和冷轧钢。下面我们就分别对这两种工艺进行分析。

1.1 热轧钢工艺分析

1.1.1 薄板坯连铸连轧工艺

薄板坯连铸连轧的铸坯厚度一般为50～90mm，其工艺特点为：（1）结晶器内冷却强度大，铸态组织晶粒细化；（2）选用板卷箱可以减少中间温度的降低，缩短了预精轧机与精轧机的距离；（3）针对不同钢种与所需带钢的厚度；（4）辊底式加热炉可以灵活掌握板坯的

加热工艺；（5）可以增加近距离地下式卷取机用于生产较薄带钢。

1.1.2 中厚板坯连铸连轧工艺

中厚板坯连铸连轧的铸坯厚度一般为100～150mm，多采用步进梁式加热炉。其工艺特点为：（1）连轧生产效率和连铸生产节奏相符较好；（2）适用于传统热带钢连铸连轧线的改造；（3）可以浇铸的钢材种类明显的多于波板坯连铸机，具有选择钢种的灵活性；（4）有利于带材提高质量，增加品种；（5）在生产厚规格的板材时不存在压缩比不足的问题。

1.2 冷轧带钢工艺分析

1.2.1 冷连轧带钢生产流程

（1）酸洗。用于去除热轧原料表面氧化皮中的Fe3O4、Fe2O3和FeO，一般采用盐酸对带钢进行酸洗；（2）冷连轧。将原料钢材通过几个串联布置的机架进行连续的轧制，直到尺寸和性能符合要求；（3）退火。由于冷轧过程中钢材会发生加工硬化现象，为了消除这种加工硬化，就需要对冷轧后的钢材进行退火处理，一般采用连续退火和罩式炉退火；（4）平整。为了使带钢具有较高的表面质量和良好的板型，以适应不同的用途要求，需要在退火后对带钢进行以1%～5%的小压缩率冷轧，也就是平整。

1.2.2 冷轧带钢工艺特点

第一，大张力轧制。在冷轧生产中经常会通过施加张力的方法来保证轧制能够顺利进行，通过这种方法能够减少单位面积的压力，进而能够改变变形区域内部的金属盈利，减少了生产损耗，避免了轧钢出现变形的问题。此外，还能够保证轧钢按照规定的轨道前进，提高了钢铁的通过效率以及钢铁的质量。第二，大宽厚比。冷轧钢规格中最薄的地方可以达到零点一毫米，最大的地方则能够达到两千毫米，宽厚比超过了一千，这也显现出了冷轧的生产特点，由于宽厚比大使得冷轧前后比例很难达到一致，加大了生产的难度，对技术方面提出了更高的要求。第三，加工硬化。钢材在冷轧的时候随着时间的推移会产生积累变形，进而造成硬化现象，这会导致钢铁的韧性减弱、断面的收缩率以及钢铁的延伸性降低，使得钢铁出现变形的情况，需要轧制的压力增大。第四，工艺冷却及润滑。根据大量的生产经验来看，钢铁在冷轧的过程中大部分都是因为热能的转化产生的变形，这会造成钢铁表面的温度超过规定要求，轧辊的表面温度可以达到一百二十摄氏度，内部的温度则可以达到三十五到四十摄氏度，温度过高会造成带钢的硬度减弱，进而影响到钢铁的使用寿命。此外，为了避免因为摩擦力过大影响到带钢表面的质量，需要进行润滑。

2 钢材轧制的质量问题和控制措施

2.1 麻点

在钢板的表面经常会很粗糙，这主要是因为表面附着的铁氧化物脱落之后形成的凹凸不平的表面，这不仅影响到钢铁的外观，同时也影响到轧钢的整体质量。我们必须根据钢种选择不同的坯料，并控制好不同阶段的温度，特别是烧嘴的温度。

2.2 裂纹

相比其他的轧制问题，裂纹是钢材质量的最大缺陷。所谓裂纹指的就是在钢铁表面出现的长度、深度不相同的裂纹，这不仅破坏了钢铁整体的连续性，而且降低了钢铁的强度，外观也有一定的影响。在轧制的过程中必须对轧制的坯型进行严格把关，控制好压制的温度，避免温度过高或过低。

2.3 折叠

折叠指的是在轧钢表面出现局部的双层重叠情况，外面呈现出条状。在生产的过程中应该控制好钢铁的抛出速度并避免钢铁和其他设备的撞击，对辊道进行检查，保证轧辊的正常运行。

2.4 板材波浪

板材波浪经常出现在轧钢的长度方向上，这不仅破坏了轧钢的整体性能，同时也使得钢板的表面不平整。在轧钢的时候应该根据生产规格来进行变换轧辊的形状。同时还应该保证钢铁生产温度的平衡性，在冷却的时候应该保持温度的平稳下降，保持轧辊的稳定性。

2.5 分层

分层主要出现在轧钢的断面上出现一条或者多条断层，这不仅破坏了轧钢表面的整体美观，而且有时在断层中还会夹杂着很多的杂质，影响了整个轧钢的质量。所以在轧制的时候应该选择合适的轧钢技术，尽量减少轧钢中的杂物。此外还应该根据实际的轧钢需要制定出合理的铸造工艺，尽量保证坯型的合理性。

3 结束语

随着市场钢材需求量的不断增多，轧钢生产工艺已经受到了人们的广泛关注，轧钢工艺的选择直接关系到钢材生产的质量。为了能够保证钢材生产满足社会经济发展的需求，应该加强对轧钢技术和质量的理论研究和实践总结，通过加强对钢铁企业技术上的革新，突破轧钢生产的障碍，减少钢材生产的损耗，满足钢铁企业的生產需求，促进我国钢铁行业的发展。

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