《【2017年整理】特殊钢厂轧钢加工结构调整》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】特殊钢厂轧钢加工结构调整（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、特殊钢厂轧钢加工结构调整蔡唯成蔡力摘要论述了我国特殊钢厂的轧钢加工结构现状,存在问题和结构调整方向,并对今后结构调整提出了建议,关键词特殊钢,轧钢厂,结构调整Metal-Forming Process Rearrangement in Special Steel PlantCaiWeicheng(Maanshan Iron & Steel Design & Research Institute,243005)Cai Li(Baoshan Iron & Steel(Group) Co.,201900)AbstractThe current situation,existing problems
2、and rearrangement direction of metal-forming process in special steel plant in our country are described,and some suggestion are put forward.Keywordsspecial steel,steel rolling plant,rearrangement1前言世界工业发达国家特殊钢产量占钢产总量的 15%20%(瑞典高达 55%),我国仅占 6%左右,其中高合金比更低。目前,我国 30 余家特殊钢厂产业结构同构化严重,产品品种雷同,品种、质量、价格、交货期、
3、服务及管理等方面缺乏国际竞争力。随着用户对特殊钢需求品位不断提高,国内一些大中型普钢厂以转炉,炉外精炼大生产优势,或新建超高功率大型电炉,炉外精炼,真空处理装置等新技术装备优势挤占特殊钢市场份额。同时,国外多国特殊钢名牌竞争者也大有抢占特殊钢市场之势。因而我国特殊钢厂面临着机遇与挑战,生存与发展,存在着生产工艺、技术装备、产品品位、组织管理、新产品开发等方面需进行战略性结构调整的形势。下面主要分析和探讨轧钢加工方面结构及相关方面的一些问题。2传统的轧钢加工生产结构我国绝大多数特殊钢厂初期规模为 515 万 t/a,采用传统的生产工艺,即以小型电弧炉单炼（废钢加热,熔炼,精炼合一）,模铸模冷,钢
4、锭修磨,冷装炉开坯。其基本特征如下：（1）棒、线、丝、板、管材和锻材俱全,“八大钢种”都能生产,为“小而全”,“万能型”的生产工艺结构模式。（2）以矮胖型小钢锭（锭重 500700kg）为原料,经轧制或锻压开坯,二火或三火成材。以走扩大锭重（13.5t）,改善锭型来扩大企业规模和提高产品质量的工艺路线。（3）开坯机小型化。多数企业采用 650mm3 轧机开坯兼轧材,15t 蒸汽锤锻坯兼锻材,少数企业采用 825mm(或 850mm), 1000mm 初轧机或水压机开坯。（4）成材轧机规模小,数量多。横列式棒、线材轧机、叠轧薄板轧机、冷热窄带钢轧机、单链冷拔机等居多。（5）离线单独设置定径热处理
5、车间。轧钢生产各工序之间是远距离,冷连接,间歇式生产流程,车间总图布局分散,特别是一些“小三线”特殊钢厂工程。（6）产品质量是以有损抽样,多级检查,多次修磨来保证。冶金质量和加工质量偏低。（7）能耗高,综合成材率低。由于多火成材,综合成材率仅为 72%80%,有的更低。3有关结构调整决策的几个问题3.1特殊性问题特殊钢材是钢铁产品中的“高,精,尖”产品。目前,特殊钢不“特”,精密合金不“精”是结构调整中应研究的特殊性问题。决策思路的基本出发点：一是要区别于普钢厂,不要“特”转“普”。 二是特殊钢厂自身应具有特殊性,即名牌精品地位,国际竞争的实力。3.2市场问题特殊钢材的市场主要有军工,国内民用
6、和国外市场。目前国防现代化和国内各产业技术的进步与发展,对特殊钢产品质量的要求不断提高,数量上正趋增长。我国特殊钢材产品销售流向大体上是：机械制造业占 35%,交通运输业（包括船舶,汽车）占 20%,能源产业（包括石油,煤炭,电力）占 9%,冶金业自用占 15%。与工业发达国家比,交通运输业,能源产业的比例偏低,说明市场潜力大。国外市场广阔,关键是要有名牌品位。市场取向,占有份额,是决策之重,企业应主攻12 个品牌精品,成为国际名牌。3.3规模化问题特殊钢厂发展规模有综合性大规模化（100 万 t/a）,综合性小规模化（2050 万 t/a）及专业化分工生产条件下适度规模经营 3 种。目前,我
7、国特殊钢厂有向大于 100 万 t/a 规模,钢种品种俱全发展的倾向。而专业化分工生产条件下适度规模经营,是市场经济条件下最经济合理的生产方式。国外的大型综合性特殊钢公司是由若干个分布全国各地的专业化小厂组成的,专业化生产,单机效率高,成本低。所以,我国特殊钢厂应采用国际名牌精品专业化的生产规模。目前,我国 20 家重点特殊钢厂生产能力已达 1100 万 t/a,2000 年规划将达 1480万 t/a。因此整个特殊钢产业的结构调整成为值得重视的问题。3.4引进技术装备问题在七八十年代,一些特殊钢企业从工业发达国家引进一些被淘汰的二手设备,如电炉,连铸机,活套串列式棒材轧机和连续式棒线轧机等,
8、新技术含量低,均属淘汰系列,引进建成后,不同程度地存在这样或那样的问题,其引进是技术战略决策的失策之举。90 年代引进的超高功率大型电炉,二次精炼炉（LF、VD、VOD 等）、合金钢连铸机、连续式棒线材轧机、二十辊可逆式冷轧带钢轧机、快锻机、精锻机等、对改变特殊钢产业落后技术装备的状况是必要的。但是,许多特殊钢厂、大中型普钢厂、县办或乡镇、甚至村办企业，继续争相重复引进,为引进“四个一”特殊钢厂工程,希望自我配套、自成特殊钢体系、从整体上看,形成人材、技术、资源分散,经济布局不合理,新生产能力势必闲置,造成更大的浪费。当前,应向引进技术软件、消化吸收,自主开发创新为主的战略转变,以提高我国特殊
9、钢产业工艺,装备的创新研究能力。3.5兴建“四个一”工程与改造传统生产系统的关系超高功率中,大型电炉（50150t）炉外精练炉（60150tLF、VD、VOD 等）-连铸机-棒线材连轧机或板材轧机的“四个一”短流程生产线,其生产能力为 3060 万 t/a(有的高达 100 万 t/a),是节能,高效的生产线,但只能在专业化生产条件下,才能充分发挥装备的综合生产能力。兴建“四个一”工程,往往是独立择址新建,自成体系,不能完全取代老厂生产系统,形成新老结构并存的格局,达不到结构调整的目的,这是值得认真研究解决的问题。4轧钢加工结构变革方向4.1冶炼精质化是轧钢加工精品化的前题冶炼精质化要求钢液的
10、纯净度高,P、S、N、O、H 控制并降至最小；化学成分和温度控制准确性高,波动范围小；铸坯均匀度,细密度高,表面质量好。现代电弧炉特殊钢冶炼工艺结构链是：优质废钢、废钢精料废钢连续预热超高功率电炉（UHP、AC 或 DC）炉外精炼炉（LF、VD、VOD 等）连铸机（方坯、板坯或管坯）。在生产技术上能达到节能,高效,精密控制操纵运行。4.2发展特殊钢连铸目前,日本特殊钢连铸比在 80%以上,其中不锈钢连铸比高于 97%,我国特殊钢连铸比仅约 20%左右,不少企业处于零位。合金元素大于 10%的多元化特殊钢,组织和性能高等级,要求连铸时温度稳定,拉速稳定,液面稳定。为此,需集成各项实用的新技术措施
11、。如特殊钢厂装备普钢厂用的小方坯连铸机不能满足要求。只有在一定特殊条件下,适应某些特殊钢种的“专业化”合金钢连铸机；只有在实现特殊钢钢种,品种规格专业化生产后,特殊钢连铸才能快速发展,连铸比才会大幅度提高。4.3连铸中型、大型方（矩形）坯、实行 CC-HCR 开坯和一火成材工艺在目前技术水平条件下,特殊钢连铸小方坯,薄板坯有很大难度,质量难以保证。八九十年代国外大力发展特殊钢连铸,是以连铸中型方坯,矩形坯（160180mm160250mm）和大型方坯,矩形坯（200370mm200480mm）为主流,铸坯质量有保证,经进一步加工（锻造比或压缩比10）,钢材性能和外形尺寸可得到充分保证,综合成材
12、率可提高 8%10%,由于连铸坯断面大,大多数钢种可实行铸坯热送热装轧制工艺（CC-HCR）,从而可进一步节能降耗,提高成材率。由于特殊钢厂钢种,品种规格变化大,初轧机开坯尚不能完全被淘汰,连铸大方坯（矩形坯）经初轧开坯是方向。同时,部分批量很小的特殊钢种用模铸钢锭,经初轧机开坯或快锻精锻成材,仍是生产调剂的必要手段。4.4 850mm 初轧机与 650mm 开坯机的联合工厂具有 850mm 初轧机,又独立存在有 650mm 开坯机,这是在发展传统特殊钢生产工艺中遗留下来的分散布局。为适应特殊钢大方（矩形）型连铸坯需要,将 2 套轧机组成联合车间,既可开坯,又能轧制大型材（ 100mm）。这要
13、根据企业的具体情况合理规划改造设计。4.5连续式（或半连续式）棒线机组高速化轧制现代特殊钢连续式（或半连续式）棒线材轧机的基本特征是连续性,高精度,高速化,在线热处理,规模在 3040 万 t/a,原料为 100150mm 方连铸坯,轧制坯,若实现中,大型连铸坯一火成材,则采用半连轧方式,产品为, 5.5 20mm 线材盘卷； 12 50mm 棒材,814mm50100mm 扁钢。轧制连续高速化,棒材终轧速度达到 1012m/s,线材为 6085m/s,轧机高刚度,高精度,产品尺寸偏差可达0.1mm,若精轧机后增设 34 架定径机,还可达到更高精度,现代化轧机适合于专业化大批量生产（品种规格一
14、次批量1 万 t）,要求高的操作及管理水平。对于特殊钢的高速连续轧制,控轧控冷的工艺规程,技术决窍等软件的掌握和开发需要一个相当的过程。4.6横列式轧机的技术改造（1）当生产 60 160mm 棒钢,小批量生产或试制新产品时,横列式轧机的头尾交替喂钢,穿梭轧制法具有优越性。目前,特殊钢厂的横列式轧机大多采用落后的三辊式轧机,需进行技术改造。（2）对于 450mm, 500mm, 650mm 横列式轧机改造,应以提高产品质量和尺寸精度,提高成材率为目的,变革三辊式机架为二辊式机架并轧辊滚动轴承化,导卫滚动化；预精轧,精轧机架轧辊短身化；接轴采用十字万向接轴；主传动采用直流电机,可逆可调速控制；轧
15、机一列式 4 机架,或二列式 1+3 机架布置,一列双机拖动,粗轧机架轧制速度 02.2m/s,预精轧,精轧机架为 04.5m/s,采取低速咬钢,咬后增速的单根轧制法；轧机前后设辊式翻移钢装置,利用轧件余热在线缓冷,速冷水冷和风冷；采用速度可调,可逆转的风冷式翻转式冷床,提高冷却质量和棒材平直度等。（3）建连续式（或半连续式）棒线材轧机时,应将横列式小型棒线材轧机淘汰。4.7快锻机、精锻机取代 15t 蒸汽锤生产 160mm 以上,或不适宜采用辊轧法生产的特殊钢 ,如高速工具钢,工模具钢,高温合金和难变形的特殊合金,用户定货批量很小,应采用快锻机开坯,精锻机成材,可大幅度提高产品尺寸精度,金属
16、收得率和生产效率。生产难变形特殊合金的厚壁管,盘环件,特殊形状制品时,则采用 3050MN挤压机成型,250kN 以上模锻机成型。4.8提高板带生产的装备水平（1）采用新一代炉卷轧机取代窄热带钢轧机和叠轧薄板轧机。该生产线由四辊可逆粗轧机,四辊可逆炉卷精轧机组成,也可单机四辊可逆炉卷机（即粗轧精轧合一）。四辊可逆式轧机刚度大,精度高,配置液压压下,自动板形控制（HAGC）,平直度控制（CVC）,在线除鳞,在线控轧和层流冷却热处理。生产产品范围宽,成品带钢为 23mm6001550mm,卷重可达 30t;板材为430mm6001550mm,生产能力 4080 万 t/a。（2）对于窄带（300700mm 宽）：中宽带（7001350mm 宽）冷轧带钢生产,可采用四辊单机可逆冷轧机（多辊、六辊、偏八辊、十二辊、二十辊）可逆冷轧机,取代短带工艺和二辊式和四辊不可逆式冷轧机。4.9无缝钢管
