冶金業(yè)高速鋼軋輥發(fā)展分析

1、冶金業(yè)高速鋼軋輾發(fā)展分析冶金工業(yè)論文工業(yè)論文文章均為WORD文檔，下載后可直接編輯使用亦可打印一一1. 冶金工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1.1鋼鐵生產(chǎn)工藝流程逐步優(yōu)化20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界鋼鐵工業(yè)在激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，由20世 紀(jì)80年代以前的以擴(kuò)大規(guī)模、增加產(chǎn)量為主轉(zhuǎn)向降低消耗、降低成 木、提高質(zhì)量、增加品種和保護(hù)環(huán)境。鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主流是縮 短生產(chǎn)流程，減少工序，提高質(zhì)量，降低消耗，提高效率。技術(shù)進(jìn)步中有兩 大主要趨向:一是尋找可以替代傳統(tǒng)工藝的新工藝流程的研究開(kāi)發(fā);二 是現(xiàn)有工藝和技術(shù)裝備的完善化。兩大技術(shù)進(jìn)步趨向互相競(jìng)爭(zhēng)、相互 滲透,促使鋼鐵工業(yè)不斷提高鋼材質(zhì)量、減少消耗、降低成木、減輕

2、對(duì)環(huán)境的污染，進(jìn)一步走向集約化。傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程是一種 “冷態(tài)下間歇式生產(chǎn)的工藝流程。日本在20世紀(jì)60年代建設(shè)的10 多個(gè)大型鋼鐵廠都是采用這種工藝流程。20世紀(jì)80年代以后,世界鋼 鐵業(yè)己逐步將上述傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程改造成為現(xiàn)代化熱態(tài) 連續(xù)生產(chǎn)工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續(xù)、緊湊、智能等特 點(diǎn)。20世紀(jì)80年代末期,德國(guó)、法國(guó)、日本、意大利、美國(guó)等鋼鐵工 業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)成功接近最終鋼材產(chǎn)品形狀的連鑄、連軋技術(shù)，如帶 鋼、型鋼的連鑄連軋等。由于該技術(shù)具有工藝流程緊湊、生產(chǎn)周期短、 物料消耗少、生產(chǎn)效率高等一系列優(yōu)點(diǎn),在近十多年來(lái)得到了快速發(fā) 展。自從1989年世界第一條薄板坯

3、連鑄連軋生產(chǎn)線在美國(guó)紐柯公司 克勞福茲維爾廠投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)10多年發(fā)展，到2002年底，世界上己有 38個(gè)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)廠共56條生產(chǎn)線，總生產(chǎn)能力已超過(guò)5500 萬(wàn)噸。我國(guó)現(xiàn)己有5個(gè)鋼鐵企業(yè)建成8條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，到 目前為止又有5個(gè)鋼鐵企業(yè)正在建設(shè)厚板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,不久的 將來(lái)總生產(chǎn)能力將達(dá)2000萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)屆時(shí)將占全世界同類生產(chǎn)線能力 的1/4以上。2001年我國(guó)連鑄比達(dá)到89.71%,己經(jīng)超過(guò)了 2000年的 世界平均水平。2003年達(dá)到了 96.96%,目前，全國(guó)重點(diǎn)大中型企業(yè)中, 連鑄比達(dá)到99%以上的企業(yè)己達(dá)41家。帶鋼連鑄連軋技術(shù)是世界主 要鋼鐵生產(chǎn)國(guó)家正在積極開(kāi)

4、發(fā)應(yīng)用的一項(xiàng)重大鋼鐵生產(chǎn)前沿技術(shù)，它 將是21世紀(jì)鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。1.2鋼鐵產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)冶金行業(yè)的發(fā)展受到國(guó)內(nèi)與國(guó)際宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的共同影響。國(guó)內(nèi)方面, 國(guó)家采取的宏觀調(diào)控措施初見(jiàn)成效，鋼鐵行業(yè)投資規(guī)模過(guò)大，低水平重 復(fù)建設(shè)得到遏制,有效打擊了“地條鋼等劣質(zhì)產(chǎn)品沖擊鋼材市場(chǎng)的行 為，進(jìn)一步凈化了市場(chǎng)，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)更加理性化。消費(fèi)結(jié)構(gòu)的 升級(jí)和城鎮(zhèn)化速度加快為鋼鐵行業(yè)發(fā)展提供了基本的保障;西部大開(kāi) 發(fā)和振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略也為鋼鐵行業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。 國(guó)際方而，世界經(jīng)濟(jì)仍保持總體向好的發(fā)展態(tài)勢(shì),全球鋼鐵需求持續(xù)增 長(zhǎng)。2. 冶金工業(yè)對(duì)軋車?yán)サ男枨箐撹F工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為

5、軋餛制造業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。一方面, 隨著鋼產(chǎn)量的不斷增加，軋餛需求量大幅增長(zhǎng)。僅就國(guó)內(nèi)而言，據(jù)統(tǒng)計(jì), 每年消耗的軋餛材料有50萬(wàn)噸以上,價(jià)值數(shù)十億元。另一方面,隨著軋 鋼技術(shù)和裝備水平的不斷提高，對(duì)軋餛的質(zhì)量也提出了更高的要求。而國(guó)內(nèi)軋餛生產(chǎn)廠家的制造水平還較落后。僅以寶鋼為例,2000年，寶 鋼用于軋餛的采購(gòu)資金超過(guò)2億元，其中國(guó)內(nèi)的只占30%,國(guó)外的占 70%o因此，不斷研究新型軋餛材質(zhì)及制造工藝,為軋機(jī)配備高性能的 軋車?yán)ゼ撼蔀閲?guó)內(nèi)軋餛生產(chǎn)行業(yè)而臨的重要課題。3. 軋幅材料的研究現(xiàn)狀為提高熱軋棍的表而耐磨性，熱軋餛材料不斷地得到改進(jìn)，其基本的發(fā) 展過(guò)程是從冷硬鑄鐵到高銘鑄鐵到半高速

6、鋼和高速鋼。高速鋼材料用 于軋轆制造，使軋餛性能顯著提高,軋材質(zhì)量明顯改善。3.1高速鋼軋餛的特點(diǎn) 高速鋼軋餛是用具有高硬度，尤其是具有很好的紅硬性、耐磨性和淬 透性的高速鋼作為軋餛的工作層，用韌性滿足要求的高強(qiáng)度灰鐵、球 鐵、鑄鋼及鍛鋼作為軋餛的芯部材料，把工作層和芯部以冶金結(jié)合的 方式結(jié)合起來(lái)的高性能軋轆。高速鋼軋餛的化學(xué)成分特點(diǎn)含有較多的C和V。C和V可以形成高硬度的MC型碳化物,提高軋 轆耐磨性;(2)有較高的Cr含量。Cr含量高，可在軋幅組織中形成一定數(shù) 量的M7C3型碳化物，有利于降低軋制力并改善軋餛餛面的抗粗糙 性;含有一定量的Co(10%)oCo可提高高速鋼軋餛的紅硬性，從而提

7、 高軋轆耐磨性;離心鑄造高速鋼軋餛中含有5%的Nb。Nb可降低軋 餛組織中因合金元素密度差大而引起的偏析。高速鋼軋餛的組織特點(diǎn)高速鋼軋餛的性能取決于其微觀組織結(jié)構(gòu)特征：(1)碳化物的種類、形 狀、體積分?jǐn)?shù)及分布;馬氏體基體的性能特點(diǎn);晶粒尺寸大小。軋 車?yán)ビ酶咚黉摬牧系奈⒂^組織結(jié)構(gòu)與合金成分及工藝條件有關(guān)。因材料 成分和工藝條件的不同，出現(xiàn)了各種不同的研究結(jié)果。同以往的高銘 鑄鐵軋轆相比，高速鋼軋餛中的碳化物類型較多，除含有MC型碳化物 外,還含有M2C、M6C和M7C3型碳化物。3.2高速鋼軋餛的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)圍繞著軋餛外層與芯部的結(jié)合問(wèn)題，高速鋼軋轆的制造技術(shù)不斷發(fā)展。 目前國(guó)外主要采用

8、離心鑄造法(CF)、連續(xù)澆鑄復(fù)合法(CPC)和電渣熔鑄 法(ESR)制造,而熱等靜壓法(HIP)和噴射成形法(Osprey)仍在完善和發(fā) 展中。CPC法制造軋餛裝備復(fù)雜，我國(guó)仍無(wú)法生產(chǎn);ESR法制造軋車?yán)ツ芎?高，僅適合于制造冷軋轆;用離心鑄造法生產(chǎn)軋餛裝備簡(jiǎn)單，工藝穩(wěn)定， 效率高，是制造高速鋼軋鶴的重要方法。離心鑄造法生產(chǎn)高速鋼軋餛 盡管存在著合金元素容易產(chǎn)生偏析的問(wèn)題，但由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，使它 在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍處于高速鋼軋餛生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。3.3高速鋼軋餛的應(yīng)用自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)外在熱帶鋼連軋機(jī)上開(kāi)始試用高速鋼軋車?yán)?并取得良好效果。目前高速鋼軋轆的比例不斷提高,在某些機(jī)架上，甚 至全部采用了高速鋼軋軽。使用高速鋼軋餛后，餛耗明顯下降,換轆次 數(shù)顯著減少，軋餛研磨量減少，軋機(jī)能力提高,燃料和動(dòng)力消耗降低，有 助于降低軋制成木和提高帶鋼質(zhì)量。近年來(lái)我國(guó)也開(kāi)展了鑄造高速鋼 軋轆的研究，冶金設(shè)備研究院采用普通離心鑄造方法生產(chǎn)了高速鋼 車?yán)キh(huán)，其成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),)為:2.02.4C,815W,23Mo,47V,35Co;金相 組織為:馬氏體+共晶碳化物+二次碳化物+殘余奧氏體;力學(xué)性能為:硬度 6065HRC,沖擊韌性(510)J/cm,抗拉強(qiáng)度(400600)MPa4. 結(jié)