冷轧轧钢工艺的相关要点分析
2020-12-09穆炜
穆 炜
(辽宁冶金职业技术学院,辽宁 本溪 117000)
钢铁生产行业一直是工业生产中十分重要的一部分,在这几十年间的发展中,钢铁已融入到了我们生活的各个方面,小到电子设备零件,大到建筑生产,可以说我们的生活离不开钢铁。正是由于我们对钢铁的高度需求,钢铁生产行业得到了高速的发展并逐步形成了自己的生产流程。但是不能被忽视的是,钢铁需求的多样化暴露了钢铁生产流程中的各种问题。因此为了推动钢铁生产的进步,应深入了解传统钢铁生产的要素、轧钢工艺的创新,从而推动钢铁生产行业的进步,满足未来市场对钢铁的需求,为我国的工业发展加一份力。
1 轧钢工艺的分类及区别
为了满足目前市场中对钢材的不同需求,轧钢工艺逐步发展产生分支—冷轧与热轧,这两种工艺都是在钢铁原料经过冶炼、铸造的基础上用于进一步实现钢材成型。由于工艺的不同产生了一定的区别,但二者皆为通过施压于钢材,使其达到最终需要的形状。两种工艺均存在一定的优点和缺点,下面将对两种工艺进行一定的讲解[1]。
首先从热轧工艺来说,热轧工艺就是将经过一定处理的钢材投入到高温加热炉中,在钢坯经过加热的过程以后钢材要经过反复多次的压制,这样当钢坯的厚度经过压制达到要求之后,再通过高温热处理使其容易重新塑形、然后进行精细化成型,最后就成为了要求样式的产品。相对来说,由于在热轧过程中钢铁变软,更易塑造,因此应用的范围更广,热轧工艺的应用多产生钢卷等产品,而且应用起来比冷轧工艺应用的更多一些。此外,经过热轧成型后对于某些特殊要求的钢材还需要再经过冷轧处理。
与热轧工艺相比,冷轧工艺有很大不同,冷轧工艺对钢材的处理不是连续的。对于钢料的直接冷轧处理时,由于成型的不均匀造成钢材上存在残余应力,这种残余应力会对钢材在使用中的稳定性造成影响,这也是为什么经过冷轧处理的钢材硬度会大大增加。对于经过热轧处理后再进行冷轧处理的钢材,他们往往通过冷轧后进行镀膜,例如涂镀层产品等。由此看来,冷轧工艺往往应用于尺寸较小、精密度更高的钢板生产。
通过对热轧工艺与冷轧工艺的介绍,我们可以发现两种制钢方法的不同之处。从塑形方法上来说,热轧工艺是通过高温软化钢材,提高钢材的可塑性,进而进行成型。而冷轧工艺通过冷轧机改变钢体内部结构,进而重新塑造钢材的形状,这样对钢材的性能改变很大。冷轧工艺中由于残余应力的存在容易产生钢材的加工硬化现象。因此比较两种工艺的区别我们可以得出热轧工艺往往用于制造变形量较大的产品,冷轧工艺常用于制造冷轧薄板、弯曲型钢材等[2]。
2 冷轧轧钢工艺的相关要点
基于钢材产品用途的不同,热轧生产后的钢材如果需要进一步冷轧处理,而由于冷轧处理会对钢材的性质产生影响,因此在一般情况下,生产者要想减少冷轧对钢材性质造成的影响,往往需要对钢材进行退火加工。在冷轧机中进行轧制时,冷轧机与钢材之间往往有润滑油的参与。结合冷轧工艺的生产流程,对冷轧工艺的要点分析可以从两方面分析,一是与润滑油相关的注意要点,二是冷轧工艺退火过程的要点[3]。
2.1 控制润滑油的加入量
在冷轧的钢材加工中需要加入适量的润滑油。首先,润滑油会在钢材上形成一层薄膜,这些薄膜的存在能够减少钢材在机器中被塑形时与机器产生的碰撞摩擦,这不仅能够减少机器运行的损耗,还能够降低钢材由于摩擦而造成的成本损耗。其次,摩擦在钢材运行中起到的是一种反抗力,因此它会导致机器运行的效率下降,所以在冷轧工艺进行中加入润滑油能够提高冷轧工艺作业效率。最后,润滑油的存在能够吸收由于机器运作产生的热量,这样可以稳定机器作业时的温度,从而保证机器能够生产出高质量的产品。因此在冷轧工艺中应注意对机器加入润滑油的量要适度。
2.2 保证过滤装置的质量
通过上一点分析我们可以了解到润滑油在冷轧工艺中的重要作用,那么为了保证润滑油在工作中发挥出最大优势,就需要保证润滑油的质量,如果润滑油中存在杂质,那么他就无法发挥出其在钢材表面的作用。因此在冷轧工艺中应在轧机上安装过滤装置,这样能够有效地除去机器在运作时润滑油中产生的杂质。
2.3 保证润滑油的质量
在冷轧工艺制作中,必须选取性质稳定,不与钢材材料发生反应的润滑油。一方面,如果润滑油会与钢材产生作用,那么就会可能会对钢材的性质、钢材的质量造成影响。其次,在冷轧流程中需要工作人员的操作,而工业生产中工作人员的人身安全必须得到保证,因为润滑油属于一种化学原料,因此低质量的润滑油可能存在有毒物质,对工作人员的身体造成影响,因此在冷轧时不能因为贪小便宜而降低选购润滑油的成本,必须保证所使用的润滑油的质量。
2.4 控制生产成本
控制成本是每一个工业生产单位不可忽视的任务,对于冷轧工艺来说,应该在保证生产的安全性基础上控制生产成本。例如,在冷轧工艺中润滑油是一种消耗品,占据生产成本的一部分,所以企业就可以结合润滑油的市场价值,在保证润滑油质量的前提下选取更适合冷轧生产并且成本最低的润滑油。此外,润滑油的清洁性能也在一定程度上影响着生产成本,因为冷轧生产中,如果润滑油的清洁性能不到位,那么就会对仪器的精度、加工的钢材造成影响,如果钢材的质量降低,那么生产的成本必然受到影响。
2.5 退火过程
如果钢材在进行冷轧处理后不进行退火处理,钢材的性能就会受到影响,市场中对钢材的需求正是基于钢材质量的高低,如果钢材的质量得不到保障那么就无法占据市场,因此冷轧工艺中的退火过程是必需的工艺过程,而且如果退火过程处理不恰当也会对钢材质量、性能造成影响。目前在冷轧生产的退火过程中,有很多企业都利用多种清洗后直接退火的方法,这样不仅能保证钢材的高质量,还能够降低成本、减少生产时间,对取得经济效益产生有力的影响。
3 冷轧轧钢工艺的发展前景
目前轧钢工艺已经达到了成熟的阶段,因此要想冷轧轧钢工艺生产能够在未来的发展中达到更高的标准,就有需要积极融合时代要素发展创新。例如,近几十年来,我国的信息技术以及人工智能技术得到了高速发展,那么钢铁生产企业就可以将轧钢工艺与新技术融合,例如实现自动化轧钢生产线、运用大数据分析生产数据、利用电子计算机的严谨性筛查技术漏洞等等,积极的与时代潮流技术融合不仅能够提高生产效率、提高钢产品质量,还能够推动技术创新,不脱离时代发展。其次根据相关统计,我国乃至世界大部分钢材都采用轧钢技术生产,而且随着钢材使用种类的不断扩张,轧钢技术中冷轧工艺得到了越来越多的使用,那么按照这个趋势,冷轧工业在未来钢铁生产中将继续发挥出很大的作用,也正因如此,当下冷轧工艺的发展就更应该积极进行创新,解决生产中存在的问题,这样才能在未来钢铁生产中发挥出最大的价值优势。
4 结语
综上,随着钢材在我们生活中的运用范围逐渐扩大,钢材的质量性能必然会遭遇挑战,并且随着市场中钢材生产队伍的不断壮大,钢材生产企业之间的竞争压力也逐渐增大。因此要想在新时代下拿下钢材生产的头筹,企业必须针对当下钢材生产中存在的问题进行逐一攻破,创新生产手段,这样才能够在未来的发展中增强自我实力、为国家贡献工业力量。