再谈大棒和大盘卷

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-12 23:32:43

作者按：本来想等手上这点事情完了好好研究一下大棒和大盘卷，可是没有办法，下周（应该是本周）可能要接一个冷轧工程，所以有点等不及，反正闲不下来，索性将我的只言片语留给大家，望大家进行深入的讨论：
一＼为什么搞大棒和大盘卷
　　个人认为：
　　１＼行业圆钢的需求主要来源于机械行业的深加工，在我们周围有一摩托车和汽车的小齿轮生产厂，对轴类和齿轮用４５钢和４０Ｃｒ的需求量为年１２万，这个量是很大的，如果测算整个行业是什么水平，我们不得而知．但是国内的这种生产厂对钢质的要求并不能稳定生产，所以这种厂的原材料很多情况下是依赖进口，比如刚才谈到的这个厂他的需求量的９０％是依赖日本美国用户指定的日本原料．而国内只有一家贵州特钢每年大约有１万的稳定供货，价格上这些钢材比相同规格的结构用钢高５００元以上，这就形成了很多工厂（以石家庄钢铁厂为代表）主攻深加工钢材方向．但是转炉替代电炉炼钢而生产品种钢应该讲是在淘汰平炉后新生的一个产物，其不稳定性由于高的生产率不能较快的脱去钢水中的气体，钢质的均匀性也大大折扣（这就是很多厂保留模铸＋初轧的原因，甚至比如宣化专门在连铸后面配备开坯轧机的原因）－－－这个问题以后会在专题里面讲）
　　２＼轧制的圆钢用于机械加工比锻造的成本低太多，料损少，虽然在材料内部形成的各向异性比锻造要明显很多，但是在要求范围内轧制的质量是可以部分满足市场需求的－－－这里不多论述，相信各位有切身感受
　　３＼轧机精度的提高是机械行业采购轧制材的一个很重要的原因－－－很多机加工厂为了提高生产率，车削的进刀量和速度都在提高，但是在拼成本的年代，各大工厂希望一刀就可以到位，甚至有些过激做法－－曾经去一个作坊里面处理一些事情，该作坊用３２ｍｍ的直径车削３１．７的轴，在车削时出现不能加工的现象，该老板迁怒于供货商，供货商马上找到工厂，结果闹一大笑话，人家国家标准里面３２ｍｍ的公差为＋－０．５也就是说最小的范围是３１．５ｍｍ当然加工３１．７的工件就不可能了，这个故事是比较有代表性的，从客观上来讲，机加工行业的生产率的提高，可以引申为轧机制作精度的提高，现代轧机的精度（热轧）可以达到０．２甚至０．１５，这样的精度恐怕在锻造来讲有一定的难度
　　４＼轧制轴类钢的规格范畴已经扩大到３００，在前几年这种情况根本不敢想，９０年以后特别是２０００年以后，生产力的进一步释放，给轧制带来更大的革命，很多原来没有实验过的工艺在很多工厂变成了现实，曾经有个河南的老板让我给看看工艺，当时看后的第一个感觉好象不可能，但是人家就是在不可能的结论当中用２８０的轧机给宇通客车提供６０ｍｍＧＣｒ１５的轴承钢，当时有一地缝我真能钻进去，现在不敢说什么可以什么不可以了，呵呵．
　　５＼工艺的改进可以减少机加工中的工艺程序，在机加工行业当中，一般不可缺少的一项就是为了改善性能而做的热处理，然而，如果可以将这些工艺当中的某些工艺提到上工序来，就可以减少本工序的制造周期，提高生产率．在控制轧制和控制冷却，甚至轧后处理的工艺在轧钢厂实施和推广以后使得轧钢在为冷加工提供原料的方向又增加了砝码．

呵呵，写累了，明天接着写

害怕伏枥 · 发表于 2008-10-13 06:49:56

学习中，等待继续。

蓝梦 · 发表于 2008-10-13 09:48:30

期待继续

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-13 23:06:40

接着忽悠，呵呵
昨天讲的５点内容其实可以用一句话来概括：为提高效率，性能要求不高的冷加工原料通常可以用热轧产品来替代锻造．我们注意：第一目的是提高效率，第二目的是在一定的范围内降低性能，

接昨天：
二、为什么要分盘卷和直条交货
　　先讲定义：盘卷——是指交货状态是盘卷状，大盘卷就是相对高线产品的大规格产品的盘卷，这里的大并不是指盘卷的重量，一般高线和板带是指卷重，这里并不叫大卷重，而是大盘卷
　　　直条交货是指钢材通常取一个定尺长度的集中打包成捆，捆重一般在６吨以下，钢材呈直线状态
　轧钢生产当中，交货状态不同后步整理工艺也不同，用户没有特别的要求，那么为什么要分直条和盘卷呢？作为高线产品和板带是因为拉丝工艺需要必须加大盘重，拉丝时焊接少，可以减少断丝的频率，提高效率，而板带是因为螺旋焊管在某种程度上需要长的原料（板带），这两条都迎合了轧钢工艺上的发展方向，提高效率，提高设备的利用率。但是为什么盘卷交货和直条交货不同，而这几年非要上大盘卷呢？
　　　其实，刚才讲过，大盘卷和直条两种产品状态在轧机区域的设备和工艺是一样的，变化就在整理工艺，而有的厂两种工艺都有，而盘卷后步很多厂又配备了高速矫直机，这就番糊涂了？怎么回事？
　　　我个人意见还是工艺满足不了性能要求所采取的措施，应该是设备向产品性能屈服的换方向做法
　　　在生产圆钢为主的连轧机，小时产量有可能超过１００吨，高的产量和效率带来高的冷却速度，在这个时候，冷却速度高，反而会给产品的性能带来不好的影响，在以高碳和合金钢为主的产品当中，冷却速度过快会带来什么样的结果，我相信大家是清楚的。
　　　什么方式来解决？
　　　不可能将生产率高的连轧机淘汰使用老式的横列式轧机，唯一一条降低冷去速度，这种方式带来几条思路：
　　１、加长冷却线，降低冷却速度；２、利用场地堆放缓冲，变散冷为堆冷；
　　说到这里可能各位能猜到我要说什么了，对，我们一条一条分析：
　　１、加长冷却线，给冷床做个大的保温罩，我在生产现场的时候经常看到一个现象，含Ｔｉ和高Ｍｎ以及高Ｃ钢生产时候，圆钢表面在冷床上出现通条裂纹，有时听声音劈啪劈啪响，这个声音应该是特钢生产的现场经常听到的，我们假设给冷床加上保温罩成立，一条１２０米＊９米摆式步进尺条冷床重量大约８００吨，假定冷却速度降低一半，那么冷床做１８米长，重量不会小于１５００吨，另外冷床的上空吊保温材料顶，先不说可行，怎么找到１２０米＊１８米的顶部支撑，光说保温罩的结构是刚结构包裹一层保温砖，再加上３０ｍｍ左右的保温棉，呵呵，这个重量，估计加上支架，吊顶，冷床得有２０００吨，但是即使作成，冷床的检修也没有办法开展，冷床的故障没有监控和处理措施，所以个人认为不能实现，或者说实现起来代价太大。
　　　２、利用场地的堆放，变散冷为堆冷，这一条容易实现，卷取机好做，高线的卷取可以作到１２０ｍ／ｓ，大棒的速度最多１０——２０米／秒，有同志问了，大棒的直径大啊，一般卷取机做不到，这个问题我呆会同大家一起分析。这种盘卷有立式有卧式，都好做，１０年以前，各大铜丝厂的脱模挤压后面不就是有个盘卷的盘吗，就是那东西，最多就是速度快点，节奏快点，力能参数大点，呵呵，盘完后需要在ＭＳ线上开始堆冷，不要形成太多的马氏体，否则性能又变了，堆放，这好办，谁家工厂里面没有１、２万方的平地，这不就解决了？最后人家要的是直条啊，我们不能给卷啊，怎么办，这好办问下社区里面的哥们，很多都有一大把图纸，就３０万估计就能解决，３００——４００的８辊型钢矫直机加上双工位的开卷机，后面跟个飞轮冷飞剪，就可以了
比较上述２点，可能就有答案，当然社会不乏奇人，也许这个工艺几年就有淘汰的可能

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-13 23:58:10

把上面留的一个尾巴给崭了
有人问，大盘卷究竟可以做多大？
目前我了解的资料来看有４０ｍｍ，还可以大不？当然可以，我觉得就看有没有必要
为什么？大家看一个计算式：
圆钢单位长度上的表面积为Ｆ＝３．１４＊２＊Ｒ
单位重量Ｇ＝７．８５＊３．１４＊Ｒ＊Ｒ
单位重量上的表面积，假设为Ｓ＝Ｆ／Ｇ＝２／（７．８５＊Ｒ）
可见，Ｓ与１／Ｒ成正比，Ｒ越小，Ｓ越大，与介质环境热交换越多，从理论上讲，Ｒ大到一定的程度，是可以抑制冷却速度过快的现象的，从这个角度上看，工艺同设备的发展方向是一致的，
至于这个Ｒ是多大，可以根据冷却的环境，冷却的方式，等等计算，并结合生产实际来讨论，如果深入研究应该会得出一个结论，这可能就是今后实践的问题．
好了，今天也写累了，明天接着讨论

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-14 23:23:21

接着昨天的继续讲：
其实昨天所讲的内容用一句话来总结：还是老样子，在保证产品机械性能的基础上，提高生产效率才导致大棒和大盘卷的区别．
　　这个方向应该是哲学里面的东西，新事物的生成总有阻碍他发展方向的东西，你要想提高生产力，工艺是难点，设备是瓶颈，解决的办法只有一条靠人，在某一方面受阻，不能或者困难时候，要换个角度来思维，就象昨天所讲，当直条交货生产的工艺难以满足生产的要求时候，就要想从设备角度解决，当设备解决有难度时候，工艺就改变了方向，用较小的代价来完成新生成的矛盾－－－－这不是哲学里面发展观的＂否定之否定规律＂观点？
　　呵呵，说远了．咱们接着回正题．
三、大盘卷和大棒的工艺设备
　　这个方向应该是大家比较熟悉的，这里不作深入论述，只点到为止。
　　１、原料趋向大规格化：从长度上讲一般在８——１２米，个别的有超长，断面上以１５０＊１５０为主，向２００＊２００靠拢，用钢锭的最大的是某厂１４００轧机２０吨锭，１１５０轧机４２０＊３５０的断面
　　２、弱化压缩比：老外对压缩比的概念较强，但始终没有定论，最初提出３——５，但是这几年的发展来看甚至有２。２——２。５的性能仍然能满足市场；
　　３、大棒的布置形式多数为脱头轧制，有一能力较强的ＢＤ１和ＢＤ２，然后是８００——９００的３架或者５架轧机，或者干脆做精轧连轧，而大盘卷都有一特点，因轧件比较长所以只有做连轧
　　４、新的控制轧制措施，当然这个方面我　多说２句，应该讲是狭义的控制轧制，一般市场上吹嘘的高性能的控制轧制仅仅是在精轧和定径机（轨圆机）之前有温降水箱，水箱的水有中压有常压，水流有层流有紊流等等，然后有温度检测设备而已，当然我们得承认温度控制是控制轧制的一个重要因素，但是大家忽略了很多其他共同影响因素：变形程度，变形速度，变形前工件的状态，工具的状态，变形的工艺，工件的成分等等，其实说穿了就一句话，就是在变形的过程中因为有新的能量获得，只要突破再结晶的形核和晶粒的墒就够了，其他的就要找更多的形核屋就可以，这个东西就是要把大的晶粒变成所需再结晶的形核物就可以，所以这个工作是在一定的温度范围内，一定的成分内，一定的变形程度和速率内，一定的变形方式内来共同完成，所以应该在这阶段用的工艺是尽量将晶粒度缩小，避免后期形成过大晶粒，所以有次一个业内高手在大夸其词的谈温度控制的重要性时候谈到宝钢的高线在预精轧，精轧和定径机之前加了无数的水箱而沾沾自喜，谈长城特钢的特钢棒材轧制时候中间竟然轧出钢管来，原因是连续升温轧制造成芯部氧化严重，我想半天不知怎么解释－－－谬论，氧化存在的条件是有可氧化物，同时必须有氧化剂的存在，我们坦然氧化物是钢中的Ｆｅ和Ｃ可是氧化剂是什么？空气的渗透能力那么强？空气中的氧气用超时空的速度进入以３０ｍ／ｓ速度生产的钢的内部？？？？！！！！没有办法，人家是权威，当时我听傻眼了。
　　但是在目前阶段加水箱来控制温度的做法是经过验证的，是可行的，但是不是那样解释的，呵呵，题外话。继续
　　５、高刚度的轧机：实行大变形原理，高精度轧制
　　６、控制上以无级调速，并以快的反馈码盘控制电机
　　７、大活套控制措施
　　８、快速更换工具装置
　　９、在线测量公差系统
　　１０、高性能的定径系统（推荐摩根产品）
　　１１、冷床和卷取共存的冷却系统，卷取以多工位为主（故障因素），
　　等等
　　

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-14 23:26:16

四、工艺的新动向
　　１、大变形原理，要敢于质疑传统的孔型系统
　　２、裂纹产生的机理新解释
这两个话题明天继续聊

重庆铁匠 · 发表于 2008-10-15 21:27:36

不好意思，后天交作业，大后天接受审判，明天要去甲方接下一作业，今晚得熬夜，如果没有介绍请大家原谅．看看吧，如果能抽空，就侃下，再次致欠．

一两酒 · 发表于 2008-10-17 23:49:49

牛啊！节省了读三年书的时间！

大棒目前是一种趋势，我觉得主要原因就是可以低成本，大规模的生产，好赚钱。
质量满足要求，用轧制来替代锻造，确实可以大大、大大节省成本。目前的电炉－精炼－大方坯（圆坯）连铸－热轧应该满足绝大部分需要，而且产量很高，很赚钱！
有些时候，轧材质量很好。
我们原来有个项目要做一个长轴，用锻坯加工出来就是不行，后来一查意大利标准，人家就是用他们的无缝管的标准。
至于说尺寸公差，我想和钢厂谈一个专门的交货标准应该不难，现在就是宝钢见了客户也跟爷似的供着，没那么牛了，也许那个钢厂愿意提供个性化服务，那些不懂的老板是否愿意一吨多掏个三五百。
我觉得如果轧机比较好，工艺成熟，坯料质量稳定的话，300－400MM的加工断面，热轧精度控制在０．１５以内应该不是什么大问题。锻造到这样的精度估计技术上应该没有问题，但是成本就不一样了。（我发现，对于锻造里精度高加工方法，其实大都是特种轧制，

）
至于说采用控轧控冷吗，我觉的似乎一谈控轧控冷，大家就是低温大压下，对于利用轧后余热实现热处理:象什么淬火－自回火工艺似乎不感兴趣。做的就更少了。不知道现在的钢厂是否愿意做了，毕竟，现在活下来都是个问题。

过街蛤蟆 · 发表于 2008-10-18 12:49:04

做大棒，主要在两头，连铸大断面不好干，特别是断面大到一定尺寸，比如350x550，内部的组织就有问题，再有就是卷取也要技术，加勒特比较贵，在线热处理相对还好干，

有些产量不大的，也有不卷而采用直条的，但对下游生产厂，效益就低了。

大棒是个趋势，有利润，比普棒有干头，

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