聲測管連軋技術(shù)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，目前已經(jīng)達(dá)到了新的水平，具有大型化、高精度、全自動(dòng)、高效率的顯著特點(diǎn)。粗軋機(jī)、立輥軋機(jī)、熱卷箱、切頭飛剪、精軋機(jī)組、層流冷卻、卷取機(jī)等設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，但與國外先進(jìn)水平相比，其在設(shè)備加工精度、材質(zhì)選用、控制精度等方面尚存在差距，尤其在原創(chuàng)性技術(shù)領(lǐng)域差距較大。

 

定寬壓力機(jī)市場空間廣闊

 

性能優(yōu)勢使其迅速推廣。#臺定寬壓力機(jī)于20世紀(jì)80年代在蒂森成功應(yīng)用后，其減寬效率高的明顯優(yōu)勢得到普遍認(rèn)可，后來西馬克、石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社和川崎三家公司相繼制造了不同類型的定寬壓力機(jī)，并得到廣泛應(yīng)用。其功能、效率相近，但結(jié)構(gòu)形式各有特點(diǎn)。

 

西馬克設(shè)計(jì)制造的定寬壓力機(jī)采用雙曲柄驅(qū)動(dòng)形式，由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)雙曲柄軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)壓模移動(dòng)；其定寬壓力機(jī)移動(dòng)部件小，振動(dòng)較小。石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社制造的定寬壓力機(jī)采用單曲柄結(jié)構(gòu)，由于要解決壓模移動(dòng)的平穩(wěn)運(yùn)行導(dǎo)向問題，其移動(dòng)部件相對較大，在實(shí)際操作中振動(dòng)稍大。川崎的定寬壓力機(jī)采用了一重懸掛結(jié)構(gòu)，所有移動(dòng)部件均在軌道上運(yùn)行，傳動(dòng)仍然采用單曲柄形式。

 

我國#臺定寬壓力機(jī)于1996年在寶鋼1580毫米生產(chǎn)線投入使用，鞍鋼、武鋼、馬鋼、邯鋼、本鋼等企業(yè)也相繼采用。

 

整合各方力量實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)。定寬壓力機(jī)是我國聲測管領(lǐng)域尚不能自主設(shè)計(jì)制造的大型機(jī)械裝備之一。目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的定寬壓力機(jī)均為引進(jìn)，而且合作制造的份額非常低。外商將其視為自己的核心技術(shù)裝備重點(diǎn)保護(hù)。

 

目前國內(nèi)的重機(jī)企業(yè)已著手進(jìn)行研制，成立了專門的科技攻關(guān)小組，但由于國外的技術(shù)封鎖，缺少相關(guān)設(shè)計(jì)參考資料，導(dǎo)致研制工作進(jìn)展緩慢。

 

由于是純粹的單體機(jī)械設(shè)備，因此攻克該難關(guān)的技術(shù)障礙并不大，關(guān)鍵是要整合各方力量。**有關(guān)部門應(yīng)提供相關(guān)政策并牽頭組織，使鋼鐵企業(yè)、科研院所和裝備企業(yè)聯(lián)合起來，多方參與并共同享有科研成果。依靠單方面的力量很難實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。

 

國內(nèi)的聲測管生產(chǎn)線有近70條，由于引進(jìn)費(fèi)用十分昂貴，只有不到10條線配置了定寬壓力機(jī)。因此，該裝備在國內(nèi)的推廣前景十分廣闊。

 

機(jī)架間冷卻控制技術(shù)裝備研發(fā)有待突破

 

預(yù)設(shè)終軋溫度難題尚未攻克。在精軋過程中，增加機(jī)架間冷卻系統(tǒng)，不但可以提高終軋溫度精度，而且對于實(shí)現(xiàn)提速軋制、提高機(jī)組產(chǎn)量、改善產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，以及生產(chǎn)對軋制溫度范圍有特殊要求的鋼材品種都具有非常重要的意義。機(jī)架間冷卻#初的目的是在溫度加速度軋制的情況下進(jìn)行終軋溫度的控制。其后的鐵素體軋制也對機(jī)架間冷卻提出了**要求。

 

機(jī)架間冷卻有常規(guī)冷卻和常規(guī)冷卻＋機(jī)架間除鱗聯(lián)合兩種形式。在設(shè)備配置方面，以前均采用集管的開閉控制，現(xiàn)在逐步發(fā)展成為可進(jìn)行流量調(diào)節(jié)、聲測管寬度方向分段調(diào)節(jié)的新型裝置。機(jī)架間冷卻裝置本身并不復(fù)雜，通過離線計(jì)算熱交換得到的冷卻水流量即可配置冷卻集管。要**控制終軋溫度，其關(guān)鍵在于二級設(shè)定模型以及終軋溫度的反饋控制。對于鐵素體軋制，對機(jī)架間冷卻能力的要求**。

 

終軋溫度的預(yù)設(shè)定方面，目前世界上還沒有太理想的方法，只是綜合考慮了冷卻介質(zhì)的熱交換以及熱加工產(chǎn)生的機(jī)械熱平衡。由于精軋機(jī)軋制過程情況復(fù)雜多變，在預(yù)設(shè)定模型中即使采用分層、多段的有限元計(jì)算進(jìn)行水量及其分布計(jì)算，其精度仍然無法得到很大提高。現(xiàn)在普遍采用的行之有效的方法是終軋溫度的反饋調(diào)節(jié)。目前終軋溫度精度控制的先進(jìn)指標(biāo)是±15攝氏度。在實(shí)際生產(chǎn)操作中該指標(biāo)波動(dòng)很大，特別對于厚規(guī)格產(chǎn)品更是如此。

 

技術(shù)裝備研發(fā)尚處于理論研究階段。機(jī)架間冷卻、機(jī)架間除鱗裝置國內(nèi)完全可以自主制造。目前國內(nèi)自主集成裝備的終軋溫度控制精度已經(jīng)達(dá)到±20℃（2σ，聲測管厚度≤10毫米），但穩(wěn)定性較差。要穩(wěn)定生產(chǎn)合格的高品質(zhì)產(chǎn)品，調(diào)整冷卻策略和冷卻工藝曲線也相當(dāng)重要。

 

在熱傳導(dǎo)、熱交換的理論計(jì)算方面，國內(nèi)尚未形成成熟的理論體系，還處于摸索階段，終軋溫度的精度控制仍然側(cè)重于反饋調(diào)節(jié)。在這方面，國內(nèi)有關(guān)大專院校應(yīng)該開展更加深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。雖然國內(nèi)該領(lǐng)域發(fā)表的學(xué)術(shù)論文較多，涉足的范圍也較廣，但投入生產(chǎn)實(shí)踐并取得良好應(yīng)用效果的成果卻是難覓蹤跡。

 

軋后冷卻控制技術(shù)裝備自主化基礎(chǔ)雄厚

 

生產(chǎn)高強(qiáng)鋼的必備裝備。以生產(chǎn)高強(qiáng)鋼為主要目的的強(qiáng)化冷卻技術(shù)裝備在聲測管領(lǐng)域得到了高度重視，國外采用加強(qiáng)型層流冷卻裝備可生產(chǎn)出抗拉強(qiáng)度1500MPa以上的超高強(qiáng)度鋼。寶鋼、本鋼等企業(yè)為生產(chǎn)1200MPa以上高強(qiáng)鋼，配備了不同類型的加強(qiáng)型層流冷卻裝置。

 

技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。目前國內(nèi)廣泛采用的強(qiáng)化冷卻裝備主要有兩種。一種是高壓紊流型，由寬厚板技術(shù)領(lǐng)域延伸發(fā)展而來。該裝置冷卻強(qiáng)度為220立方米/平方米•小時(shí)，可實(shí)現(xiàn)高壓力大流量冷卻。根據(jù)冷卻段長度不同，聲測管#大冷卻速率可達(dá)500攝氏度/秒以上。本鋼2300毫米和漣源鋼鐵2250毫米聲測管生產(chǎn)線采用該冷卻形式。另一種是加密型層流冷卻，利用常規(guī)層流冷卻裝置加大集管的密度來實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度冷卻，冷卻強(qiáng)度為170立方米/平方米•小時(shí)，聲測管冷卻速率可達(dá)200攝氏度/秒。寶鋼1880毫米聲測管生產(chǎn)線采用該冷卻形式。

 

自主化研制具備一定基礎(chǔ)。層流冷卻、加強(qiáng)型層流冷卻以及強(qiáng)化冷卻裝備國內(nèi)完全可以自主制造。目前層流冷卻裝備的溫度控制精度已經(jīng)達(dá)到±18℃（2σ）。軋后冷卻的裝置相對簡單，其技術(shù)的關(guān)鍵在于控制精度以及集管開閉閥的響應(yīng)時(shí)間（從裝置開啟到水流穩(wěn)定應(yīng)該在0.7秒鐘以內(nèi)）。要生產(chǎn)出合格的高品質(zhì)產(chǎn)品，冷卻策略、冷卻工藝曲線相當(dāng)重要。在冷卻策略、冷卻工藝曲線的實(shí)驗(yàn)和研究方面，以東北大學(xué)為代表國內(nèi)大專院校取得了一定的成績并且有應(yīng)用業(yè)績。國內(nèi)某些大型鋼鐵企業(yè)也開發(fā)出了1000MPa級別的高強(qiáng)度鋼，在該領(lǐng)域技術(shù)水平已接近世界先進(jìn)水平。