钢材轧制工艺及质量控制

宋文龙

摘 要： 目前经济全球化趋势不断推进，这在一定程度上推动了钢铁工业进一步发展。我国是生产钢铁的大国，在最近十几年内，我国生产钢铁一直保持稳定、快速增长的态势，生产钢铁的总量逐年增加，并且不断扩大生产规模。现阶段，我国在世界上已经是生产钢铁第一大国，在钢铁总生产中钢出口量有着较大的占比。钢铁行业在发展中不仅要合理选择原材料，也应掌握良好的轧制工艺以及轧制装备，并采取有效策略对钢材压制的质量进行控制，以此实现钢铁行业的可持发展。

关键词： 钢铁行业;钢材;轧制工艺;控制策略

【中图分类号】TG335.4 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.271

随着我国经济实力的不断提升，我国钢铁行业进一步发展，在世界市场中我国钢铁市场占据非常重要的地位。尤其是在我国改革开放后，引进一批先进的生产钢铁设备，当前轧钢人员掌握了应用这些设备的技巧，同时可以通过实际生产工作总结经验，并且对先进生产技术进行学习和掌握，保证生产出有较高质量的钢材。尽管我国轧钢技术获得了一定进步，但相较于国外先进生产国家来说，还有较大的差距存在着。针对这一情况，我国钢铁生产行业开展轧钢生产工作之余，需要加强研究和分析轧钢技术理论，轧钢技术人员在现阶段必须重视这一内容。目前我国正处于社会主义的初级阶段，为促进经济发展以及社会进步需要投入大量钢材来加以支持，从而应该引进、学习和掌握先进的轧钢工艺，提升我国钢铁行业生产水平。并在轧制钢材过程中做好质量控制工作，保证生产钢材的质量。

1 轧制钢材的工艺

钢材轧制一般是指钢材利用轧机轧过。可根据钢材轧制温度对轧钢类型进行划分，主要有两种，分别是热轧钢以及冷轧钢，以下将研究分析这两种工艺。

1.1 热轧钢工艺

1.1.1 连铸连轧薄板坯的工艺

连铸连轧薄板坯的铸坯厚度可达到50～90mm，具有以下工艺特征：（1）结晶器有着较大的内冷却强度，有着较为细化的铸态组织晶粒;（2）使用板卷箱能够将中间温度降低的情况减少，可把精轧机和预精轧机之间的距离缩短;（3）可以针对不同的钢种以及带钢厚度;（4）辊底式加热炉能够有效掌握加热板坯的工艺;（5）能够将近距离的地下式卷取机增加，对较薄带钢进行生产。

1.1.2 连铸连轧中厚板坯工艺

通常坯连铸连轧中厚板铸坯厚度在100～150mm，大部分情况下使用步进梁式的加热炉。以下为其主要工艺特点：（1）连轧生产效率比较符合连铸生产节奏;（2）在改造传统的连铸连轧热带钢线中适合应用;（3）相较于波板坯连铸机，能够浇筑更多种类的钢材，可以灵活地选择钢种;（4）能够有效提升带材质量，将品种增加;（5）对较厚规格板材进行生产时，没有压缩比不足问题存在着。

1.2 冷轧带钢工艺

1.2.1 生产流程

（1）酸洗。主要的作用时可将热轧原料的表面氧化皮之中存在的FeO、Fe3O4以及Fe2O3去除掉，通常是使用盐酸来酸洗带钢;（2）冷连轧。使用几个串联的机架对原料钢材进行连续轧制，直到性能以及尺寸与相关要求符合;（3）退火。因为钢材在冷轧期间会有加工硬化情况出现，为了将这一加工硬化现象消除，则需对冷轧后的钢材开展退火处理工序，通常是使用罩式炉退火或是连续退火等方法;（4）平整。要想保证带钢的表面质量高以及板型良好，符合不同的用途要求，应该在退火后对带钢以1%～5%小压缩率进行冷轧，这一过程即为平整[1]。

1.2.2 工艺特征

（1）大张力轧制。进行冷轧生产时，通常会使用施加张力这一方法确保能够顺利开展轧制工作，以这一方法可将单位面积压力减小，以此来改变变形区域中的金属盈利，避免产生不必要损耗，防止有轧钢变形问题出现。不仅如此，还可保障軋钢根据规定轨道进行，提能够提升钢铁通过效率和质量。（2）大宽厚比。在冷轧钢规格之中最薄位置只有零点1mm，而最大位置可达2000mm，并且有超过1000的宽厚比，这能够凸显出冷轧生产特点，因为有较大的宽厚比，会导致冷轧前后难以获得一致的比例，生产难度随之增加，对于技术的要求也不断提高。（3）加工硬化。冷轧钢材在时，在时间不断发展下会有积累变形情况出现，从而出现硬化情况，这将降低钢铁韧性、钢铁的延伸性和断面收缩率，导致钢铁有变形情况出现，进而需要增加轧制压力。（4）工艺冷却与润滑。结合过往生产经验可知，冷轧钢铁时，变形情况出现是受到了热能转化的影响，也会使钢铁表面温度比规定要求更高，将会使轧辊表面温度超过120℃，内部温度则大约在35-40℃，过高的温度会减弱带钢硬度，从而对钢铁使用寿命产生严重影响除此之外，为防止较大摩擦力对带钢表面质量产生影响，应做好润滑工作。

2 钢材轧制质量问题及控制策略

2.1 麻点

通常钢板表面会比较粗糙，这是由于其表面附着铁氧化物在脱落后出现了凹凸不平情况，对于钢铁外观有一定影响，并且也会影响整体轧钢的质量。针对这一情况，在轧制时需要对钢种不同坯料进行选择，以此对不同阶段温度进行有效控制，尤其是烧嘴温度[2]。

2.2 裂纹

与其他轧制问题相比较，裂纹是非常严重和常见的钢材质量缺陷。裂纹是指钢铁表面有不同深度和长度的裂纹出现，会对钢铁整体连续性造成破坏，也会使钢铁强度降低，也将在一定程度上影响钢铁外观。轧制过程中需要严格把控轧制的坯型，对轧制温度进行有效控制，防止有温度太高或太低的情况出现。

2.3 折叠

折叠是指在轧钢表面有局部双层重叠状况存在，并且外形呈条状。进行生产时需要对钢铁抛出速度进行合理控制，防止钢铁撞击到其他设备，仔细检查辊道，确保正常开展轧辊工作。

2.4 板材波浪

在轧钢长度方向上经常有板材波浪出现，其会对轧钢性能造成破坏，导致钢板表面不平整。实际轧钢过程中需按照生产规格变换轧辊形状。确保生产钢铁温度的平衡性，冷却时徐平稳降低温度，确保轧辊稳定性。

2.5 分层

在轧钢断面上有断层情况出现即为分层，这将破坏轧钢表面美观性，断层中有时会掺杂杂质，损害轧钢质量。针对这一情况，在轧钢时需合理选用轧钢技术，将轧钢杂物尽量减少。并结合实际轧钢要求合理制定铸造工艺，确保坯型合理性。

结束语：在钢材品种中轧钢有着重要地位，我国轧钢工艺随着经济发展以及钢铁需求增长而快速发展。为促进经济社会的发展，需加大研究轧制工艺及理论的力度，突破制约轧钢技术发展的障碍，促进钢铁工业健康、稳定发展。

参考文献

[1] 郭雪平.钢材轧制生产中新工艺新技术浅谈[J].商品与质量，2017，（49）：155.

[2] 张亮.海洋石油平台钢材的现场质量控制[J].化工管理，2019，（18）：47-48.