日本轧钢技术发展概括与展望.doc

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1、日本轧钢技术发展概括与展望1、轧钢基本技术的开发变形的理论解析轧钢工艺的理论数值解析已应用于各种钢材的生产，如对产品尺寸精度和形状的预测，对轧材的材料流变、荷载、形变、温度分布等因素的解析，对轧制变形及其对产品影响的描述，对产品材质、组织、残留应力等的预测以及轧制条件的最优化和轧钢设备的合理化设计等方面。由于三次元有限元分析技术的快速发展应用，FI本在轧钢技术理论方面己居世界领先地位。口上世纪80年代后期起，在轧板解析方面多以三次元有限元分析为主，结合轧车昆弹性变形解析，可测出钢板宽边变形的详情后加以控制，对板材尺寸控制的高精度和轧

2、机设备的高效设计作出了多方面的贡献。在热轧方面，材质的预测控制十分重要，最近正在研究三次元有限元分析对轧制工艺的解析模式，并拟将该技术应用于超微细晶钢的开发。严重影响轧钢产品质量和生产率的表面缺陷问题很早即受到人们的重视。为了从理论上解释其原因并从根本上解决该问题，日本铁钢联盟成立了“缺陷变形系统开发研究会”。同吋，有关部门借鉴了铝板轧制中三次元刚塑性有限元分析与结晶塑性模式相结合的聚合组织预测模拟技术，将其应用于钢材开发过程中，得到了能够同时保证产品尺寸和质量的理论模式。为了适应棒线材尺寸的高精度化、规格易变以及低成本和高质量的要

3、求，日本钢铁业目前已经开发出了三车昆轧制工艺、2Hi精密轧机和四辐轧机等多变数控制理论。三次元刚塑性有限元分析亦应用于棒线材的孔型设计，保证了产品的高精度。棒线材控制轧制技术目前正在研发中，通过增设缓冷、快冷系统可以使工序简化。三次元刚塑性有限元分析在H型钢轧制领域的应用止在逐步推广，应用于万能轧机预测材料流变和应力分布的研究正在进行屮。今后，随着建筑物的大型化和抗震性要求的提高，H型钢的控轧、控冷技术将被广泛采用。塑性加工摩擦学理论的发展冷轧中的超高速轧制。进入上世纪90年代，为了生产厚度在0.2毫米以下的食品包装用薄板，U本成功

4、开发出轧制速度高达2800米/分钟的超高速轧制法，并开发出与之配套的高速润滑油、高耐磨工作辗和轴承防烧坏技术，并为防烧损开发了摩擦学理论。塑性产品表面的超镜面加工。停留在材料表面凹处的润滑油，当产生和周边面压大致相同的静水压时，会向周边接触面流出，这将使全部接触面处于微型塑性流体润滑状态。此时的摩擦系数远低于一般工具和材料间同等厚度油膜下的摩擦系数。不锈钢板的镜面冷轧技术就是以此原理为基础，使牛产效率得到大幅提高的。环境友好型润滑剂。主要有环保型、免洗净型、微用量型和无润滑型等4种。冷锻加工用化学反应膜油系、高黏度油系、乳胶系和水溶

5、性润滑剂均不会加重环境负担，是目前常用的环境友好型润滑剂。最近，有关部门正在开发陶瓷模具和镀膜模具，以最终实现无润滑加工。2、钢板轧制技术的进步轧钢设备热连轧领域最突出的成绩是在1996年实现的无头轧制技术。该技术可使产品在整个长度上保证质量均匀稳定，现已应用于1毫米厚薄板的稳定生产。该设备由轧机追尾控制技术、头尾焊接技术、高精度成品轧制技术、高速卷取技术等组成。关键的头尾焊接技术冃前采用感应加热焊接和激光焊接法。2000年投产的热连轧机对精轧机组第4〜6机架进行了改进，采取小径单辘驱动，在大压下的同时实施出口穿水快冷工艺，从而能够

6、生产晶粒尺寸为2微米〜5微米的微细铁素体组织热轧钢板，在提高抗拉强度、屈服应力的同时，仍具有极佳的抗疲劳性、加工性和焊接性。其他热轧方面的新技术还包括轧辘在线磨床，该设备可提高产品的尺寸精度并延长轧辐使用寿命。轧机稳定器可减少板坏进入轧机时引起的振动，有利于薄规格产品的稳定生产。板坯定宽压力机则可减少板卷两端的切头，使连铸机的生产效率增加。在冷轧领域，为不断改善板厚、板形和成材率等产晶质量指标并提高生产率，有关方面升发了一系列新技术，特别是为确保镀锡板高速冷轧过程中边部和板形质量而开发的技术。1995年，备用轧轮辘座化和AC电机提高

7、速度可控性等改进使镀锡板实现以2800米/分钟的高速进行轧制，在长度方向的尺寸精度误差小于1%,边部的缺陷亦得到相应地控制，轧辗磨耗明显减少。2000年，日本首台酸洗冷轧联合机组投产。该机组的工作辘小于同类轧机，但除鳞效果好，尺寸精度高，可生产0・8毫米X1600毫米的产品。此外，在特殊钢和极薄产品的生产方面，也采用了小工作辐多辘冷轧机。加热和冷却技术为了在提高钢材质量和生产效率，保证生产稳定性的同时，实现设备小型化，并进一步提高节能效果，有关方面为各种轧制工艺开发了新的加热和冷却技术。在加热技术方面，首先为板坏加热炉和冷轧板连续退

8、火炉成功开发并推广了节能型自蓄热式燃烧器。由于在1300°C的排烟温度下可将空气预热到1100oC,大型板坏加热炉采用该燃烧器可节能25%,连续退火炉可节能29%为防止空气温度升高后氮氧化物生成量随之增加，开发出了低氧燃烧技术，在预热