【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而且現(xiàn)有的軋機(jī)中現(xiàn)代化的大規(guī)格軋機(jī)少，裝備水平較低的小規(guī)格軋機(jī)多；中板軋機(jī)多，寬厚板軋機(jī)少；低性能軋機(jī)多，高性能軋機(jī)少。所以目前我國(guó)中厚板的產(chǎn)量、品種和質(zhì)量水平仍與發(fā)展需求差距較大。增加我國(guó)中厚板的產(chǎn)量和品種，提高鋼板質(zhì)量仍是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 我國(guó)中厚板生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 中厚板軋鋼生產(chǎn)線的工藝裝備中厚板軋鋼生產(chǎn)線的工藝裝備是在鋼坯質(zhì)量一定的前提下保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。以往的軋鋼廠是以軋機(jī)為中心，其余的裝備往往是因陋就簡(jiǎn)，尤其是在以普材為主的生產(chǎn)廠更是如此。中厚板的生產(chǎn)盡管在加熱和精整工序上考慮了一些如不產(chǎn)生劃傷和剪切質(zhì)量等因素，但是隨著產(chǎn)品質(zhì)量、品種規(guī)格、產(chǎn)品檔次和用途等市場(chǎng)因素的變化，各生產(chǎn)廠已開始逐步重視并對(duì)整個(gè)工藝線進(jìn)行分析、升級(jí)和改造。由于歷史原因，我國(guó)目前大部分中厚板軋機(jī)生產(chǎn)線的總體裝備水平與國(guó)外先進(jìn)水平存在一定的差距。主要體現(xiàn)在：1)規(guī)模小，裝備水平低；2)加熱爐大部分為推鋼式，加熱能力和質(zhì)量保證能力差；3)后部精整能力不足，因陋就簡(jiǎn)，如矯直機(jī)(幾乎沒有冷矯)，縱剪能力達(dá)到 30 mm 以上的不多，且剪切質(zhì)量差。在線無損探傷線、熱處理和噴丸等工藝大部分工廠沒有配備；4)核心技術(shù)不精、不專，主要體現(xiàn)在控溫、輥型設(shè)計(jì)、水冷和控制軋制等，尤其是獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝、產(chǎn)品不多。與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)比較，國(guó)內(nèi)中厚板軋鋼廠盡管在裝備上存在著一定的差距，但近幾年一些大鋼廠正在逐步引進(jìn)、消化和改造一批中厚板生產(chǎn)設(shè)備和工藝，如首鋼和濟(jì)鋼的 3 500 mm 軋機(jī)、鞍鋼的 4 300 mm 軋機(jī)和寶鋼的 5 000 mm 軋機(jī)等陸續(xù)投產(chǎn)；首秦公司 第 9 頁(yè)的 4 300 mm 軋機(jī)，天津、唐鋼和福建三明的 3 500mm 軋機(jī)等一大批即將投產(chǎn)的中厚板軋機(jī)，將逐漸參與中厚板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，這對(duì)我國(guó)的中厚板生產(chǎn)企業(yè)提升整體裝備水平、提升產(chǎn)品檔次和質(zhì)量將會(huì)起到極大的促進(jìn)作用 中厚板的生產(chǎn)技術(shù)是產(chǎn)品的核心隨著國(guó)內(nèi)中厚板產(chǎn)能增加、工藝不斷升級(jí)改造和引進(jìn)新的工藝裝備，產(chǎn)品檔次的提升和質(zhì)量的提高應(yīng)源于工藝技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。鋼鐵產(chǎn)品的現(xiàn)代技術(shù)主要有 4 個(gè)方面，即鋼質(zhì)潔凈技術(shù)、微合金化技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)和尺寸、表面精準(zhǔn)化技術(shù)。這 4 方面的技術(shù)集成最終體現(xiàn)在鋼材性能最佳和生產(chǎn)成本最低。鋼質(zhì)潔凈技術(shù)是冶煉專業(yè)的工作，但后 3 個(gè)方面的技術(shù)將與軋制工藝技術(shù)緊密相關(guān)。微合金化的設(shè)計(jì)與軋制工藝緊密配合，形成細(xì)晶強(qiáng)化。實(shí)踐證明：細(xì)晶強(qiáng)化改變了以往碳當(dāng)量的強(qiáng)化機(jī)理；微合金元素 V、N—V、Nb 和 Ti 等合金元素的不同組合，在一定的軋制工藝條件下，以析出強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化的方式提高鋼材的綜合性能。首鋼在近幾年的品種鋼開發(fā)中，運(yùn)用 V、N—V、Nb 和 Ti 等合金化元素，與軋鋼工藝結(jié)合，較好地開發(fā)了高強(qiáng)板、z 向板、管線用鋼和橋梁板等控軋控冷產(chǎn)品。工藝升級(jí)改造后，強(qiáng)化了加熱能力、軋制能力、快速冷卻能力和 AGC系統(tǒng)等，已上升為以生產(chǎn)中、高檔產(chǎn)品為主的中厚板廠，即產(chǎn)品強(qiáng)度提高了，專用板以高強(qiáng)船板、橋梁、容器、高層建筑和管線(X65 以下)為主，取消了普碳板和一般低合金板產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)新建中厚板廠和主要骨干企業(yè)均采用了一批新技術(shù)，開發(fā)了一批新產(chǎn)品，如舞陽(yáng)厚板廠、鞍鋼厚板廠和濟(jì)鋼中厚板廠等開發(fā)出了 XT0 管線、550D 超低碳貝氏體高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼等一大批技術(shù)含量高、質(zhì)量等級(jí)高的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的開發(fā)和更高級(jí)產(chǎn)品的開發(fā)研制，標(biāo)志著中國(guó)的中厚板行業(yè)已經(jīng)從規(guī)模效益型向品種質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著隨著工藝裝備的提高，工藝技術(shù)以微合金化和控軋控冷為主的結(jié)合日趨成熟，標(biāo)志著隨著冶煉、連鑄、軋制技術(shù)的提高逐步可以滿足高檔產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化。 中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢(shì) 中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工藝方案一種是傳統(tǒng)的常規(guī)中厚板生產(chǎn)線，如三輥式勞特軋機(jī)、單機(jī)架四輥軋機(jī)、雙機(jī)架兩輥粗軋+四輥精軋、雙機(jī)架四輥粗軋+四輥精軋機(jī)組。另外一種是 20 第 10 頁(yè)世紀(jì) 80 年代逐步發(fā)展起來的，即可單張鋼板軋制，又可采用卷軋方式生產(chǎn)中厚板。各自特點(diǎn)比較如表 11。從上表對(duì)兩類軋機(jī)的工藝特點(diǎn)對(duì)比可以看出，寬爐卷軋機(jī)產(chǎn)品定位于中低檔，適合單一品種、大批量、高效率，單機(jī)架寬爐卷軋機(jī)年生產(chǎn)規(guī)模 110 萬噸，投資較高。韶鋼一期新建單機(jī)架 3500mm 軋機(jī)，生產(chǎn)規(guī)模 80 萬噸，預(yù)留二期上熱卷箱及卷取機(jī)的位置，總投資 14 億元（外匯 4200 萬美元） ；安陽(yáng)鋼廠新建中厚板爐卷車間，生產(chǎn)能力 110 萬噸，總投資約 18 億元。常規(guī)中厚板軋機(jī)產(chǎn)品定位于中高檔，具有投資省、見效快、備品備件國(guó)產(chǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，如北臺(tái)、濟(jì)鋼雙機(jī)架 3500 mm 中厚板軋機(jī)，年生產(chǎn)能力 140 萬噸（生產(chǎn)普碳鋼時(shí)） ，投資約 12～14 億元。表 11 常規(guī)中厚板軋機(jī)與寬爐卷軋機(jī)工藝特點(diǎn)比較項(xiàng) 目 常規(guī)中厚板軋機(jī) 寬爐卷軋機(jī)產(chǎn)品形式 單張板 單張板和板卷工藝布置 單張板生產(chǎn)線 單張板和板卷兩條精整生產(chǎn)線軋制方式 縱、橫軋 全縱軋而不能橫軋連鑄坯料 150～300 mm（厚度） 100～150 mm產(chǎn)品品種 生產(chǎn)海洋平臺(tái)用 Z 向鋼 不能生產(chǎn)海洋平臺(tái)用 Z 向鋼產(chǎn)品規(guī)格 5～100 mm 4．5～50 mm成材率 92%左右 98%投資 12 億人民幣 18 億人民幣 產(chǎn)品質(zhì)量及交貨狀態(tài)板坯在出爐后，未進(jìn)入軋機(jī)前，要通過高壓水除鱗，這是提高產(chǎn)品表面質(zhì)量的關(guān)鍵措施。目前我國(guó)中厚板的產(chǎn)品表面質(zhì)量與國(guó)外比較有差距，是差在高壓水除鱗上，國(guó)產(chǎn)高壓泵壓力難以在 15Pma 左右穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)外一般都在18Pma 以上穩(wěn)定運(yùn)行。由于壓力不夠，除鱗時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)降低坯料溫度，除鱗時(shí)間短了，氧化鐵皮鱗片又影響了產(chǎn)品質(zhì)量。所以，多采取在軋機(jī)前后再加高壓 第 11 頁(yè)噴嘴，對(duì)軋制過程中二次氧化鐵皮鱗片進(jìn)行處理。１）橫軋制狀態(tài)交貸：用短坯料〈長(zhǎng)寬比等于一〉 ，可采用橫向軋制方式生產(chǎn)中厚板，采取這種辦法生產(chǎn)出來的鋼板，叫做 Z 向鋼板，它具有雙向性能，如深海鉆井平臺(tái)、潛艇用板等。２）控制控冷狀態(tài)交貸：所謂控制控泠，是指通過控制熱軋鋼材后泠卻條件來控制奧氏體組織狀態(tài)、相變條件、碳化物的析出行為以及相變后鋼板的組織和性能等，從這些內(nèi)容來看，控制軋制就是控制熱軋后 3 個(gè)不冷卻階段的工藝條件或工藝參數(shù)，這三個(gè)冷卻階段一般稱做一次冷卻、二次冷卻、三次冷卻。3 個(gè)冷卻階段的目的和要求是不同的，有未再結(jié)晶型控制軋制、有再結(jié)晶型控制軋制。為了解決好在控軋控冷中待溫造成的產(chǎn)量損失，國(guó)內(nèi)外廠家目前都采用多塊軋件交叉軋制的手段，這就需要軋制線在空間上能滿足交叉軋軋制的需要，一般采用增加旁側(cè)待溫輥道或加長(zhǎng)機(jī)前后工作輥道作為待溫輥道的方式，使其能夠交叉作業(yè)，減少待溫仃機(jī)時(shí)間。所以一般勞特式軋機(jī)的工藝布置長(zhǎng)度都會(huì)超過 200 米以上。３）熱處理交貸狀態(tài)：中厚板由于用途不一，對(duì)中厚板的熱處理要求也不一樣，與之配套的熱處理工藝有：固熔處理、正火處理、調(diào)質(zhì)處理和淬火處理，因此各類工藝所需的爐子必須齊全４）鋼質(zhì)潔凈，有害元素成分低，S25ppm，P40ppm，H1 ．5ppm，020ppm，N10ppm，總量100ppm 。壓縮比減小，一般大于 2．53 性能可合格，當(dāng)為 400MPa 時(shí)，坯厚為 250mm 可軋制成厚 100mm 板。內(nèi)在無夾雜、分層、內(nèi)裂及白點(diǎn)等缺陷，且不得有≥Ф2～ 5mm 缺陷存在。表面無缺陷，切割端不留毛刺，加熱前均需清理干凈。５）鋼板尺寸偏差：厚度177。0．05mm，寬度+4．8mm，長(zhǎng)度177。10mm，不平直度1~5mm／m，鐮刀彎 5mm／全長(zhǎng)。成材率94％，成品率99 ％，修磨率1 ％，再矯直率 3％。碳當(dāng)量0．，焊接裂紋敏感指數(shù)0．2。中厚板產(chǎn)品用途廣、規(guī)格多，重點(diǎn)工程用量大，而且隨著下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必將對(duì)中厚板產(chǎn)品和技術(shù)提出更高的要求。目前的造船業(yè)、油氣輸送管線、石油平臺(tái)、石油儲(chǔ)罐、橋梁、高層建筑和工程機(jī)械等都已提出了高強(qiáng)度、高韌性等高綜合性能要求，為此，中厚板生產(chǎn)企業(yè)要更多地關(guān)注下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而不斷地滿足市場(chǎng)需求。造船業(yè)的規(guī)律是1O年1個(gè)周期，高峰期最長(zhǎng)持續(xù)3—5年。目前，造船業(yè)的發(fā)展以亞洲的韓國(guó)、日本和中國(guó)為首帶動(dòng)了船板市場(chǎng)，據(jù)中國(guó)船級(jí)社的專家介紹，多數(shù)船廠已將訂單排到了20222022年。同時(shí)，船廠對(duì)船板的要求也發(fā)生了很大的變化，主要要求為：增加高強(qiáng)度和超寬的產(chǎn)品， 第 12 頁(yè)大線能量焊接指標(biāo)在100 kJ／cm以上，標(biāo)識(shí)要詳細(xì)列出爐號(hào)、順序號(hào)和表面無缺陷(允許0．01 mm的缺陷存在)等，因此要求中厚板企業(yè)能夠穩(wěn)定高強(qiáng)板生產(chǎn)工藝、保證表面質(zhì)量的工藝配套，增加現(xiàn)代化的管理手段，并配備完備的精整工序，增加切割、熱處理、噴丸甚至粗加工的加工配送手段，來滿足船廠的細(xì)化要求。橋梁、油氣輸送、建筑和工程機(jī)械等都在自身產(chǎn)品提升的同時(shí)，對(duì)中厚板這一初級(jí)產(chǎn)品提出了不同的新要求，故下一步中厚板生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展必須與下游產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，才能夠穩(wěn)定發(fā)展。 我國(guó)中厚板軋機(jī)的發(fā)展方向1）為改變這種落后狀況，應(yīng)適當(dāng)考慮和世界水平看齊的 5 000mm 大型軋機(jī)，以生產(chǎn)高強(qiáng)度、強(qiáng)韌性和良好焊接性的低合金、微合金專用板，以替代每年需進(jìn)口大量專用板。同時(shí)應(yīng)考慮與 5 000mm 軋機(jī)組相配套切分剪切設(shè)備和熱處理設(shè)備。2)應(yīng)通過市場(chǎng)規(guī)律和國(guó)家政策干預(yù)等手段，淘汰一部分落后的中板軋機(jī)，使現(xiàn)有中厚板廠減少 6—8 家。為降低社會(huì)總成本，規(guī)范巾厚板生產(chǎn)，應(yīng)形成優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)、臺(tái)理劃分地域生產(chǎn)的良好格局。在華北重點(diǎn)發(fā)展鞍鋼、首鋼、邯鋼三太集團(tuán)，且首鋼應(yīng)以建樹為主，鞍鋼以中板、卷板為主．邯鋼以熱卷板為主；在華東重點(diǎn)發(fā)展浦鋼、濟(jì)鋼、馬鋼三大集團(tuán)，浦鋼、濟(jì)錒以中厚板材為主，馬鋼則以 H 型鋼、輪箍、中型、高線為主；在華南重點(diǎn)發(fā)展武鋼、柳鋼、重鋼三大集團(tuán)，應(yīng)以工程機(jī)械、鍋爐和壓力容器、橋梁板為主；在西 jt 重點(diǎn)發(fā)展酒鋼、舞鋼、太鋼三大集團(tuán)，酒鋼、舞鋼應(yīng)以核電站、軍工用板、高臺(tái)金結(jié)構(gòu)板、耐候板為主，太鋼則以不銹鋼板為主。這樣才會(huì)形成具有中國(guó)特色的、合理的板材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，避免因普碳板過剩，品種板結(jié)構(gòu)、地域性生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理而造成在低層次上的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。3)對(duì)于現(xiàn)有 3 000mm 以上的中厚板軋機(jī)，應(yīng)在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的條件下，采用改造更新牌坊或增大主電機(jī)功率等辦法，盡量提高現(xiàn)有軋機(jī)的軋制力，以提高品種板的比例。對(duì)于現(xiàn)有 3 000mm 以下的中厚板軋機(jī)，應(yīng)在現(xiàn)有設(shè)備條件下，重點(diǎn)抓好降成本工作，集中精力搞好普碳板生產(chǎn)。同時(shí)，建議今后不再上 3 0()om 硼以下的中厚板軋機(jī)；國(guó)內(nèi)淘汰的三輥勞特式軋機(jī)不允許在異地安裝生產(chǎn)。4)中厚板的上道工序應(yīng)盡快完善精煉手段。國(guó)家應(yīng)在條件較好的企業(yè)中有針對(duì)性地選擇幾個(gè)企業(yè)，給予優(yōu)惠政策，盡快上 120t 以上真空精練爐，落實(shí)TMcP 等精煉措施，努力提高冶煉水平，嚴(yán)格控制鋼卷取郝分一軋機(jī)出口采用 第 13 頁(yè)一臺(tái)回轉(zhuǎn)盤式卷取機(jī)。可旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)韞 r 有二個(gè)卷筒，一個(gè)處于工作位置時(shí)，另