轧辊技术发展回顾与展望

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1、轧辊技术发展回顾与展望编者按本文概括了热轧扁平材所使用的轧辊技术以及实践经验。经过30年缓慢发展之后，目前客户对生产率以及产品质量的高要求推动轧辊技术不断开发。国际上的发展已经有目共睹，特别是为满足目前的表面质量要求，必须采用高速钢轧辊。目前，最急需解决的问题是改进最后几架轧机的工作辊。　　扁平材生产企业面临的主要问题　　近2～3年，钢铁工业面临众多严峻挑战：首先是产能过剩；其次是经济极度萧条所导致的价格过度竞争。为此，全球钢铁工业做出巨大调整，如下调整是事先没有预测到的。　　———日本合并：近30年以来，

2、日本大型钢铁联合企业首次进行合并并缩小运行规模；　　———北美企业破产：产能过剩导致热轧卷现货价格降到30年来的最低水平。许多钢铁联合企业被指控倾销钢材，无奈之下采取破产保护；　　———欧洲经济联盟：经济联盟带来的压力导致进一步的合并和缩小规模。　　尽管面临上述挑战，但全球仍有许多大型钢铁企业进行改造，其中一些改造成本超过了最初的建设成本。大部分改造不是用来增加产能，而是为了提高扁平材的质量。　　二代热轧机合理化———只有最好的能生存下来　　北美建成的二代热轧机有12套以上，这些热轧机配备连续式粗轧机组、低

3、效的推钢式板坯加热炉和80英寸宽轧机。而且大多热轧机所采用的原料为铸锭。此时热轧机的生产率较低，质量并不是很重要，但随后的生产表明：产量决定一切。世界钢产量从3亿t增加到6亿t以上。此时热轧卷主要作为最终产品进行销售。　　从1975年到1985年这一钢需求周期中，上述一部分热轧厂进行了再投资。所有二辊式万能板坯初轧机均被停产，新建了几套半连续式热轧机，并配备了高效步进梁式加热炉，而且，为提高生产率和产品质量，引进了高铬轧辊。这一时期客户的要求越来越高，但产量仍然是最重要的。　　20世纪90年代是又一个需求高

4、峰期，这一时期观察到新的现象：开始引入紧凑式带钢生产工艺（CSP）。该工艺缩短了交货期，而且极大地降低了生产成本，这使得钢铁联合企业感到震惊。此时高速钢（HSS）工作辊应用到一小部分热轧机上，用来提高产品质量。到2000年，普通热轧卷的价格降到25年以来的最低水平，这个时候低效轧机陷入困境。在2001年，北美钢产量减少11％、欧洲减少3％、日本减少3％；而非洲的钢产量增长9％、中东增长8％、亚洲增长5％。这一时期产量不在是优势，价格、交货时间和产品质量成为最终占领市场的决定因素。　　目前的轧辊技术日本的轧辊

5、制造商开发了一种新的轧辊技术，那就是连续浇注复合轧辊（CPC），其首先是设计、制造并成功地将这种轧辊应用到热轧机的精轧机架上。日本大多数的钢铁企业在其粗轧机架上完全使用这种轧辊，而在中轧机架上至少是部分工作时间采用这种轧辊。目前。轧辊制造商正在开发一种改进型铸造高速钢工作辊，期望能超过其开发的CPC工作辊。　　在北美，目前铸造高速钢工作辊已普遍应用到所有带钢轧机的粗轧机架上。而且大多数的钢铁企业至少尝试采用上述的连续浇注复合轧辊。北美两家主要的钢铁企业率先对CPC工作辊进行试验，经过大量分析和讨论后，最终决

6、定采用这种轧辊。目前，已有4家钢铁联合企业和3家紧凑式带钢生产企业正式采用CPC工作辊进行生产。　　在欧洲，高铬铁轧辊和无限冷硬轧辊在热轧机上的应用仍然占据统治地位。某些企业试图采用铸造高速钢轧辊，而CPC轧辊在两家企业的应用也仅处于试验阶段。　　在亚洲，高速钢工作辊已普遍应用在所有现代化热轧机的粗轧机架上。这种工作辊的价格与用其生产的产品质量同样具有极高的竞争力，价格总是最重要的。　　目前，全球大多数的钢铁企业已经认识到：产品表面质量要想满足当今标准的要求，必须采用高速钢工作辊。某些钢铁企业尝试了这种新技

7、术，但以各种理由对其进行了否决———主要是因为不愿意解决问题、不愿意为设备更换进行必要的投资或者不愿意相信采用这种技术是必须的。高速钢轧辊并未象10年前高铬铸铁轧辊一样占领市场。因此，某些轧辊制造商陷入了困境，从而影响到其研发活动。许多轧辊制造商仍然坚持认为高铬铸铁轧辊仍存在很大市场，否认了铸钢辊因为同样技术问题而不存在的事实。　　轧辊技术的进展近30年以来，轧辊技术进展缓慢。　　主要由于轧机未延迟便可达到目标产量。采用新轧辊的企业，都存在一段时间的犹豫期。采用新轧辊的目的是为了降低成本或减少轧辊更换所需的

8、时间。在大多数情况下，采用高速钢工作辊的尝试最初都失败了———或者因为轧辊技术不太成熟，或者因为钢厂的生产状况不利于轧辊试验获得成功。大多对高速钢轧辊性能感兴趣的钢铁企业在评估其性价比后，并未采用这种轧辊，因为价格太高。　　改进轧辊的目的是为了提高产品质量并缩短交货时间，这两种属性在首次或日常生产理想产品过程中需要结合在一起。出于任何其它原因对新轧辊进行的试验最初总会面临许多挫折，每当这个时候，总是责怪轧辊不可行