冶金軋鋼生產新技術分析
吳靜，陳俊東
（唐山科技職業技術學院，河北唐山063000)
摘要: 闡述了我國鋼鐵工業現狀，分析了幾種冶金軋鋼生產的新技術。只有降低冶金成本，提高金屬質量和產量，研發冶金軋鋼領域新技術，才能跟得上時代潮流，增加市場競爭力。
關鍵詞: 冶金；軋鋼；工業新技術
0 前言
我國粗鋼出口雖然居世界頭名，但在鋼鐵質量生產上卻屬于全球偏后的位置，2007年至今出口量年復合增長率29．2%。2016年1～11 月，國內累計出口鋼材12 475萬t，同比增幅25%，預計2017年全年出口鋼材13510萬t。但2012 年出口年均價持續下降，至今累計降幅46．2%。2015年1～11月，出口均價556美元/t，較2011年的出口均價1057美元/t下降到501美元/t，降幅近一半［1］。此外，自從世界金融危機爆發以來，我國鋼鐵產業高成本，高能耗，高污染這“三高”的存在限制了我國鋼鐵產業的發展。
1 節能降耗的生產新技術
軋鋼是鋼材制造過程中重要的部分，但軋鋼過程通常會伴隨著電力的耗能，燃料耗能以及氧化設備耗損［2］。鑒于在軋鋼工藝中對能量資源損耗，軋鋼節能和降耗相關技術在近些年也得到了大力發展，一些新技術運用使得原本的鋼鐵能耗降低了幾個百分點。蓄熱節能爐技術，顧名思義蓄熱節能爐是在軋鋼過程的加熱爐中運用了蓄熱的燃燒技術［3］。蓄熱燃燒指對回收熱量的有效利用，蓄熱技術中，首先要確保能量傳導過程中不會有過多損耗，這里就需要對蓄熱體做出改善，因為鋼制和鐵質導體對熱能損耗太大，所以采用陶瓷作為蓄熱體，一個是提高了蓄熱工作效率，另一個對體積也有很大的優化；此外，降低能源排出也是蓄熱技術，鋼鐵廠煙霧排出熱能會達到幾百度，這不僅是對環境的污染也大大浪費了能源，在蓄熱新技術中，煙霧排出熱度被嚴格控制在100℃左右，對熱能的回收利用率達到65%。
爐內絕熱相關涂料技術，這項技術一般處理在鋼鐵加熱爐的內部，摒棄了以往，內爐材料采用了新式的特殊鋁合金以及莫來石耐熱加熱而成，降低了爐內溫度傳導和損失使得節能涂料的高度節能效率提升到了26%，與傳統的節能內爐涂料相比，這項技術顯得更有效率［4］。
連鑄胚熱送熱裝技術。此項技術運用會大幅度降低爐內損耗，具體操作時在高達500℃以上的環境里進行裝爐，配合連鑄技術和軋鋼生產周期。不僅可以縮短成材生產周期也可以提升一定成材效率。
2 提高鋼材質量的新技術
熱機械控制軋鋼生產技術。這種技術運用是在軋鋼生產環節中在控制基礎上同時冷卻或加速冷卻。對于新一代的熱軋帶鋼控制冷卻系統是軋鋼冷卻技術中的新應用，這種技術的主要改革是對于噴嘴的壓力處理，在水壓噴射方面對鋼材有一個沖擊力，同時設計對于傾斜方向以及垂直方向噴嘴實施動力控制，可以高強度的進行超高速冷卻［5］。此外，傳統噴嘴在冷卻時達不到鋼材的表面均勻處理，熱軋帶鋼控制冷卻可以突破這個障礙。中厚板是鋼材中產量占據10% 的重要鋼板材料，在建筑業、造橋造船等大型設施建設及大型工程設計、機械制造中常常會作為原材料出現。改革開放后大量組織單位從國外引進先進機械，后來在中國自主研發之下，逐漸掌握高級中厚板熱處理以及生產技術［6］。
高精度軋制技術是項對產品厚度、精度等數據嚴格要求的技術，從原料選取，工藝選擇，控制精準的工作。主要技術分熱軋板帶技術，冷軋板帶技術，無縫管軋技術等等［7］。無縫管軋技術是一個正例，1954 年之前我國沒有能力生產出無縫鋼管。改革開放之前從國外進口了一大批無縫鋼管的軋制設施并在馬鞍山、成都、包頭等地建立了很多代表性的生產廠家。在那時看來，技術相對比較薄弱，對于高等鋼材需要長期從國外進口。1980 年開始，經濟的發展使全國各地的生產建筑對無縫鋼管的需求逐年提高，于是國家開始自主研發無縫鋼管技術，特別是天津和達涅利的技術合作研發，終于成功的掌握了鋼管的無縫軋制技術。如今中國，幾乎有上千家的無縫鋼管生產廠家。
3 自動連續智能化的軋鋼生產新技術
我國已經突破自動化技術的研究瓶頸，控制了軋制過程智能化、自動化技術，不僅可以應用到生產過程當中，同時可以自主開發新技術運用。但對軋鋼生產過程中的各項數據監測仍有很大的問題。我國使用的檢測設備是從國外進口，傳感器、處理器、數據分析儀等設備無法自主生產是限制我國自動化研制處理方面的問題。熱軋帶鋼和棒線的生產流程中，一般會用到全無頭軋鋼生產技術；在薄板胚連鑄生產中，使用半無頭生產技術。無頭軋鋼生產技術可以提供連續不斷的精鋼生產，這會大量節省人力和物力。具體過程是將粗胚連續不斷的塞入精胚處理器中，將后一條的頭部焊接在前一條的尾部自動連續的進行處理軋制。與傳統的軋制不同，這種處理方式沒有速度的限制，提高了大約22%的生產效率，既提升了精鋼產量，也提升了精鋼質量。
鋼鐵生產過程中，嚴格的3個環節次序是從煉鋼到連鑄到熱軋。按照制造節奏運行這3個層次才能有效率的使得物流，資源、能量、時間等都到達一個優化平衡狀態，這就需要一體化管理。在現代工程中，這種管理通常都是由計算機控制的。新引進的計算機管理技術使得鋼鐵的生產管理運行有序，鋼鐵質量大幅度提升。
4 我國鋼鐵工業現狀
中國粗鋼產量占世界的比重逐年提高，是全球鋼鐵生產大國。但與此同時，我國粗鋼產量雖然大，部分特殊領域其實并不強，這主要是因為我國鋼鐵行業較為分散，惡性競爭在量產方面較為嚴重，同時大量特種鋼材依賴進口［8］。中國、日本、印度為全球前3生產粗鋼的國家，2015 年占比分別為50．16%、6．59%、5．61%。2015 年全球粗鋼產量15．96 億t，同比下降1．93%，是自從2009 年金融危機發生以來的第1次下降。近年我國粗鋼產量世界占比情況如圖1所示［9］。
但與此同時，我國對特種鋼材的進口數量占比一直較低，且呈下降趨勢如圖2 所示［10］。2015 年我國進口鋼材1278．24 萬t，同比下降11．43%，進口量遠低于我國鋼材產量11．23 億t。
5 結語
隨著社會經濟發展，我國對于鋼鐵產業要求從產量慢慢將會轉到質量方面。諸多新技術發明也是基于節能，環保，提高生產率，提高鋼鐵產品質量為主。對于冶金制鋼鐵的企業來說，只有自主開發鋼鐵產業新產品，將傳統技術工藝和設備丟棄，才能在國際市場上占據一席之地，冶金軋鋼是一條需要在競爭中自主創新才能殺出來的道路，只有在激烈的競爭同時謹記信奉科學，信奉人民，才能做出一番成績。
參 考 文 獻:
［1］殷勇．冶金軋鋼安全生產管理中存在的問題及解決措施［J］．工程技術: 引文版，2016(11):256．
［2］周曉東．冶金軋鋼設備潤滑重要性問題的探討［J］．工程技術:引文版，2016(11) : 244．
［3］李華強．淺談軋鋼生產中節能環保降耗新技術的應用［J］．黑龍江冶金，2014(2) : 36－37．
［4］李梅．冶金軋鋼行業廢水膜處理技術超濾預處理工藝研究［J］．廣東化工，2014，41(20) : 45－46．
［5］張少鵬．現代冶金軋鋼節能工序的設計分析［J］．工業b，2015(40) : 139．
［6］江洪廣．冶金軋鋼生產新技術分析［J］．科技與企業，2015(20):186．
［7］周國倫．芻議軋鋼生產中節能技術的應用［J］．建筑工程技術與設計，2015(6):1575．
［8］薛曄，李晶，薛世潤，等．我國鋼鐵工業發展現狀分析和轉型探討［J］．鋼鐵研究，2016，44(3):53－56．
［9]王玉紅．淺析鋼結構在我國的應用現狀及發展前景［J］．房地產導刊，2015( 13):5－6．
［10］陳程，鹿寧．中韓自貿區對我國鋼材進出口貿易的影響［J］．冶金經濟與管理，2015( 2):17－18．