中小型軋鋼設備主要用來生產(chǎn)棒線材、中小型鋼(圓、方、扁、角、工、槽等)產(chǎn)品,其中大部分屬于建筑用材。據(jù)統(tǒng)計,2008年我國粗鋼產(chǎn)量達到5億噸,約占世界總產(chǎn)量的42%。鋼材消耗量達到4.5億噸,鋼材消耗量最大的7大領域所占比例分別為建筑54%、機械造船21%、汽車5.6%等。由此可見,建筑用材占據(jù)鋼材消耗的一半以上。有資料顯示我國棒線材和中小型軋鋼產(chǎn)品占據(jù)軋材總量的40%以上。換句話說,中小型軋鋼在軋鋼領域占有重要的位置。
自2008年下半年起,隨著世界金融危機浪潮的到來,我國鋼鐵工業(yè)受到很大影響,特別是板帶產(chǎn)品價格一路下滑,行業(yè)中有“帶材賣個棒材價”的說法,國有大中型企業(yè)經(jīng)濟受到嚴重打擊。隨后,我國政府采取了一系列有力的政策措施,投入大量資金拉動內(nèi)需,加強基礎建設,使建筑用材的價格不降反升。從我國目前國情來看,作為一個發(fā)展中國家,基礎建設的發(fā)展還需要延續(xù)很長一段時間,還需要大量建筑用鋼材的強有力支持,這也說明了中小型軋鋼產(chǎn)品在國民經(jīng)濟建設中的重要性和普遍性。
中小型軋鋼裝備技術水平逐步提高
改革開放30多年來,我國中小型軋鋼技術裝備有了突飛猛進的發(fā)展,目前已經(jīng)從引進消化國外先進技術裝備轉為自主創(chuàng)新、自我集成,基本具備了獨立設計制造全線成套技術的能力,能夠提供整條生產(chǎn)線工藝裝備。目前,我國中小型軋鋼技術裝備已經(jīng)接近或達到國際先進水平。棒線材生產(chǎn)線上的關鍵設備,如高線無扭精軋機組、高剛度(短應力線)軋機、高速分段飛剪、冷飛剪、在線水冷設備等均已實現(xiàn)國產(chǎn)化。國產(chǎn)棒材軋機最高生產(chǎn)速度已達18米/秒,高線軋機最高生產(chǎn)速度可達100米/秒,許多新上或改建的棒線材生產(chǎn)線產(chǎn)量都在80萬噸/年以上。
近幾年,中小型軋鋼技術裝備的發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點:一是技術裝備更新快、設備產(chǎn)能高、技術和管理水平日趨提高。總體來講,我國中小型軋鋼技術裝備正在向緊湊型、短流程、連續(xù)化、高效率、高精度方向發(fā)展。二是國內(nèi)自行設計或結合引進技術的全連續(xù)中小型軋鋼生產(chǎn)線,已基本替代老式的橫列式軋機,生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量大大提高,各項消耗指標大幅降低。三是熱裝熱送、切分軋制、在線檢測和在線熱處理以及無頭軋制等具有國際領先水平的技術得到推廣應用。唐鋼、新疆八鋼、漣鋼先后引進國際上最先進的EWR無頭焊接軋制技術并投入使用。我國一些鋼鐵企業(yè)的軋鋼技術水平已經(jīng)躋身于國際先進水平行列。
高效優(yōu)質、節(jié)能環(huán)保為未來發(fā)展趨勢
隨著國內(nèi)鋼鐵工業(yè)結構調(diào)整步伐的加快,國際鋼鐵市場競爭的加劇以及世界環(huán)境要求鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排呼聲高漲,中小型軋鋼技術裝備的發(fā)展趨勢正在向高效率、高品質、高精度、高質量、連續(xù)化、短流程、智能化和節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。今后應著重研發(fā)應用以下主要技術:
一是繼續(xù)改進軋前工藝,普及應用鋼坯熱裝熱送技術,以減少鋼坯熱能消耗,節(jié)省能源;廣泛采用步進式加熱爐、蓄熱式燃燒技術,進一步實現(xiàn)節(jié)能減排。
二是要生產(chǎn)優(yōu)質軋材,首先要有優(yōu)質鋼坯。因而,要廣泛采用大噸位轉爐,采取爐外精煉,連鑄電磁攪拌、輕壓下等技術手段,提高鋼水潔凈度和連鑄坯質量,降低鋼坯成本。
三是研發(fā)應用柔性軋制技術,F(xiàn)代化的連續(xù)軋制工藝,既要滿足高效和大規(guī)模生產(chǎn),又要滿足不同用戶的個性化需求。這就需要應用柔性軋制工藝技術。該技術可在軋制過程中根據(jù)不同材料的性能要求,相應調(diào)整軋制工藝和冷卻條件,可使同一種軋材在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)細化晶粒、相變強化,改變軋材的金相組織結構和力學性能,從而獲得不同強度級別、不同性能的軋鋼產(chǎn)品。
四是全面推廣熱裝熱送、切分軋制、在線檢測和在線熱處理技術,實現(xiàn)和完善整套軋鋼工藝生產(chǎn)的程序化、標準化、模塊化,實現(xiàn)生產(chǎn)線的控軋控冷全線自動化控制。
五是在裝備上要適時采用多種先進機型,如無牌坊機架、懸臂式機架、雙模塊軋機、三輥高精度減定徑軋機(即KOCKS軋機)等。對于形狀規(guī)則的型鋼的生產(chǎn),應逐步推廣采用平輥和萬能孔型系統(tǒng),可以大大減少換輥和備件數(shù)量。
六是在棒線材生產(chǎn)上廣泛推廣使用高技術集成的半無頭、無頭軋制工藝技術,縮短工藝流程,即實現(xiàn)真正意義上的軋鋼一火成材或零火成材,最大限度地節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本。
無頭軋制技術代表著當今軋鋼的最高水平,與傳統(tǒng)軋制方法相比具有以下優(yōu)點:軋材全長以恒定速度軋制,減少甩尾和迭軋,降低了事故率,增強了軋制過程的穩(wěn)定性,提高了軋機產(chǎn)能和設備利用率;軋制過程中張力恒定,使軋材斷面波動減少,使軋材質量均勻一致,具有優(yōu)良的工藝性能、表面質量和外形尺寸公差;成品長度不受限制,可根據(jù)交貨要求任意剪切長度,軋材成材率顯著提高;軋件咬人次數(shù)減少,對軋輥的沖擊很少,有利于軋輥和易損件壽命的延長,降低生產(chǎn)成本。
棒線材的無頭軋制技術大致分為三種:第一種是ECR無頭軋制技術。它實現(xiàn)了從連鑄、連軋、在線熱處理、表面精整到在線檢查的全連續(xù)化,全部工序都實現(xiàn)了計算機控制,從訂單下達到成品入庫全部加工過程不超過4小時。與其他工藝相比,無頭軋制技術在特鋼生產(chǎn)方面具有顯著的高效、節(jié)能、降低生產(chǎn)成本的優(yōu)勢。最新生產(chǎn)結果顯示,該技術可節(jié)約總體生產(chǎn)成本40美元/噸。第二種是EWR無頭軋制技術。第三種是中間坯焊接型無頭軋制技術。它的優(yōu)點是軋材中間坯斷面小、設備費用少、消耗材料少,且中間坯焊接時產(chǎn)生毛刺少,易于剔除。
綜上所述,棒線材的無頭軋制技術具有明顯的優(yōu)越性和巨大的經(jīng)濟效益。但總體來說,在實踐中運用的時間還不長,處于發(fā)展過程中,具有廣闊的發(fā)展前景,值得重視和深入研究。特別是EWR無頭軋制技術,由于具備新增設備不多、投資不大、設備結構和操作均不復雜的特點,對于現(xiàn)有生產(chǎn)線的現(xiàn)代化改造來說具有很好的推廣應用價值。