1、軋鋼工藝及其設(shè)備

    （1）軋鋼工藝的定義

    軋鋼是指在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠或鋼坯形狀的鋼鐵壓延加工過程。由于從煉鋼廠出來的鋼錠或鋼坯還僅為半成品，必須在借助鋼鐵軋制環(huán)節(jié)之后，才能最終生產(chǎn)出合格的鋼材產(chǎn)品。軋鋼工藝按照軋制溫度不同可以分為熱軋和冷軋，按照軋件與軋輥的相對運動關(guān)系不同可以分為縱軋、橫軋和斜軋。此外，由于軋制產(chǎn)品種類繁多，規(guī)格不一，軋制工藝也各有不同。以棒材和線材為例，軋鋼工藝如下圖所示：

　?。?）軋鋼工藝的發(fā)展

　　作為鋼鐵工業(yè)的關(guān)鍵成材工序，我國軋鋼行業(yè)在引進、消化、吸收的基礎(chǔ)上，開展集成創(chuàng)新和自主創(chuàng)新，在軋制工藝技術(shù)進步、裝備和自動化系統(tǒng)研制和引領(lǐng)未來鋼鐵材料的開發(fā)方面實現(xiàn)跨越式發(fā)展，為中國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了突出貢獻。經(jīng)過改革開放以來的持續(xù)發(fā)展，中國已經(jīng)建設(shè)了一大批具有國際先進水平的軋鋼生產(chǎn)線，比較全面地掌握了國際上最先進的軋制技術(shù)，具備了軋鋼先進設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計、制造能力。

　　雖然我國軋鋼工藝和設(shè)備發(fā)展迅速，鋼鐵產(chǎn)量現(xiàn)已連續(xù)十余年位居世界首位，但鋼材的總體質(zhì)量和能源消耗仍不容樂觀，主要體現(xiàn)在：我國鋼材產(chǎn)品實物質(zhì)量整體水平不高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；量大面廣的熱軋螺紋鋼筋等品種升級換代緩慢，高強度抗震鋼筋產(chǎn)量占比較低，規(guī)范和標(biāo)準不能適應(yīng)減量化用鋼的要求；鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排仍有挖掘空間，傳統(tǒng)工藝噸鋼能耗較高，企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)有待進一步優(yōu)化；工藝技術(shù)裝備和關(guān)鍵品種自主創(chuàng)新成果不多，軋鋼過程控制自動化技術(shù)和部分關(guān)鍵裝備仍然主要依靠引進。

　　因此，近年來我國軋鋼技術(shù)及工藝的研究主要體現(xiàn)在如何提高鋼材的質(zhì)量和性能、降低能耗等方面。如2000 年以后引進的切分軋制技術(shù)為連鑄與軋鋼生產(chǎn)之間的匹配創(chuàng)造了條件，在棒材生產(chǎn)線上推廣使用切分軋制技術(shù)，可以極大提升中小規(guī)格棒材產(chǎn)量，在不增加軋機數(shù)量的前提下，采用相同斷面鋼坯生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品、減少原料種類，有效降低能源消耗和生產(chǎn)成本；國家正大力推廣的控軋控冷工藝，充分發(fā)揮了形變強化與相變強化的作用，通過軋制工藝可以充分發(fā)揮鋼的強韌性潛力，提高鋼材質(zhì)量和檔次，減少微合金的使用。

　　2、軋鋼專用設(shè)備

　?。?）概述

　　在多數(shù)軋鋼車間中，軋制鋼材的生產(chǎn)過程需要經(jīng)過多個軋制階段，還要完成一系列的輔助工序，如將原材料由倉庫運出、加熱、軋件送往軋輥、翻轉(zhuǎn)、剪切、矯直、打印、軋件的收集和卷取成卷等。軋鋼專用設(shè)備是完成由原料到成品的整個軋鋼工藝過程中使用的機械設(shè)備，根據(jù)用途的不同，可分為兩大類：主體設(shè)備，即軋機；輔助設(shè)備，是指軋鋼機以外用來完成其他一系列輔助工序的機械。輔助設(shè)備數(shù)量大、種類多，包括加熱爐、導(dǎo)衛(wèi)裝置、穿水冷卻裝置、剪切裝置、精整裝置、檢測裝置、控制系統(tǒng)等。在現(xiàn)代軋鋼車間中，往往根據(jù)工藝要求將為各個工序服務(wù)的軋鋼專用設(shè)備組成連續(xù)作業(yè)機組，以提高機械化和自動化性能，使產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)效率不斷提高。雖然軋鋼工藝中的主體設(shè)備是軋機，但連續(xù)軋制工藝中能保證軋鋼生產(chǎn)線連續(xù)順利作業(yè)的各種軋鋼輔助設(shè)備的專業(yè)性與高質(zhì)量、高技術(shù)產(chǎn)品，對整個軋鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗、產(chǎn)品的品種及質(zhì)量、自動化程度等都具有重要意義。

　?。?）行業(yè)發(fā)展

　　 近年來，我國軋鋼工藝裝備水平有了較大發(fā)展，新建成投產(chǎn)的現(xiàn)代化軋鋼生產(chǎn)線集成了當(dāng)今世界最先進的軋鋼技術(shù)，其中節(jié)能降耗、多切分技術(shù)應(yīng)用、高效生產(chǎn)、減量化生產(chǎn)、斷面形狀控制、表面質(zhì)量控制、控軋控冷高性能鋼材生產(chǎn)等關(guān)鍵、核心軋鋼技術(shù)已得到良好應(yīng)用，提高了軋鋼技術(shù)的整體水平，為高品質(zhì)鋼材的軋制生產(chǎn)奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。在技術(shù)裝備水平不斷提升的同時，我國軋鋼專用設(shè)備行業(yè)經(jīng)歷了從引進、消化、吸收到自主集成與創(chuàng)新的階段，已經(jīng)形成了能夠自主集成開發(fā)大型現(xiàn)代化軋鋼生產(chǎn)線及裝備的能力，在軟硬件技術(shù)集成與開發(fā)方面形成了具有特色的、先進的成套技術(shù)，基本實現(xiàn)了軋鋼生產(chǎn)全流程各主要工序主體裝備的國產(chǎn)化，已具備自主建設(shè)世界一流年產(chǎn)千萬噸級鋼廠的能力。

　　國內(nèi)軋鋼專用設(shè)備行業(yè)與國外軋鋼專用設(shè)備制造業(yè)的知名企業(yè)相比，總體上仍然存在技術(shù)差距，尚未完全擺脫關(guān)鍵、核心技術(shù)追隨者的角色，原始創(chuàng)新較少，特別是在部分大型、高精度成套設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)上與國際先進水平相比仍存在一定的差距。隨著電力電子技術(shù)、信息技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，國際上軋制機械機電一體化水平有了較大幅度的提高，大型成套熱、冷連軋機技術(shù)取得了重大突破：軋機主傳動采用微處理實現(xiàn)數(shù)字式控制；軋鋼生產(chǎn)線實現(xiàn)分級全計算機控制和綜合自動化；矢量控制原理、自適應(yīng)控制原理、自尋追優(yōu)調(diào)節(jié)等現(xiàn)代控制理論的實用化，從而將現(xiàn)代大型成套熱、冷連軋機的裝備水平大幅提高。而國產(chǎn)大型成套熱、冷連軋機在全線多級計算機控制及各種生產(chǎn)工藝數(shù)學(xué)模型等方面與國外知名廠商仍存在一定差距，部分關(guān)鍵備件的制造精度、使用壽命等也有差距。

　?。?）競爭格局

　　國內(nèi)軋鋼專用設(shè)備的主要生產(chǎn)企業(yè)包括中國第一重型機械股份公司、二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司、太原重工股份有限公司等大型企業(yè)集團，上述企業(yè)均為具有強大的研發(fā)、設(shè)計及核心制造能力的重型裝備制造企業(yè)，在軋鋼專用設(shè)備領(lǐng)域的優(yōu)勢產(chǎn)品主要為各類軋機等成套設(shè)備。此外，德國西馬克集團、西門子奧鋼聯(lián)、意大利達涅利集團等國際知名冶金設(shè)備公司仍然在中國軋鋼專用設(shè)備市場特別是高端成套設(shè)備領(lǐng)域占有較大份額。

　　在軋鋼輔助設(shè)備領(lǐng)域，國內(nèi)供應(yīng)商多為中小型企業(yè)，各企業(yè)僅在一個或幾個細分領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢，與國際知名冶金設(shè)備公司相比，部分高端設(shè)備在新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造精度、使用壽命等方面仍有一定差距，部分線材減定徑機、三輥減定徑導(dǎo)衛(wèi)尚需進口。

　?。?）軋鋼專用設(shè)備市場規(guī)模及發(fā)展前景

　　根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，我國鋼材產(chǎn)量由2000 年的13146 萬噸增加至2013年的106762萬噸，同時鋼材質(zhì)量得到了明顯改進，為建筑、機械、汽車、家電、造船等行業(yè)以及國民經(jīng)濟的快速發(fā)展提供了重要的原材料保障。

　　未來幾年，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷深入，保障性安居工程、水利設(shè)施、交通設(shè)施等建設(shè)將拉動鋼材消費。同時，我國將加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，鋼材“減量化”等因素將對鋼材消費量和消費結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響，鋼材產(chǎn)量增速將降低，從而對軋鋼專用設(shè)備市場需求的擴大產(chǎn)生一定影響，但同時也促進了符合鋼鐵行業(yè)發(fā)展目標(biāo)的先進軋鋼工藝和軋鋼專用設(shè)備的應(yīng)用。