日本热轧带钢技术
浅谈日本热轧板带标准的采用
浅谈日本热轧板带标准的采用
黄启超
【期刊名称】《梅山科技》
【年(卷),期】1996(000)001
【摘要】结合梅山热轧板厂采用日本标准组织生产的情况，对检验方法等条款作了适当调整，并对钢种牌号，化学成分等问题进行了分析探讨。
【总页数】4页(P44-47)
【作者】黄启超
【作者单位】上海梅山冶金公司技术处
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.45
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王丽文库之近10年日本轧钢技术的进步简况
近10年日本轧钢技术的进步简况一、轧钢技术的最近进展和今后展看日本最近10年轧钢生产虽受钢产量起伏的影响而波动，但技术仍在不断进步。
随着计算机的小型化、高速化和有限元法(FEM)的登场，材料三次元的解析得以应用，对以板材为首的各种钢材的加工压力、荷重、扭矩和金属活动等均可计算出。
变形阻抗作为高精度计算荷重和扭矩的物性值，现已进进数据收集和模式化阶段，热变形阻抗已在细晶粒钢开发中广为应用，冷变形阻抗也在高强度钢的开发方面实用化。
现结合由“大生产大消费时代”向资源循环型社会的转变，今后轧钢技术发展的主要方向如下：(1)从主要变形向大幅进步材料性能、且以最小能耗生产易再循环利用产品的新加工技术转变，如复合加工、多轴加工、超精密加工、工具自由化加工等和材质控制技术。
(2)研究开发方面，由利用模拟技术使试验时间和用度大幅下降的追求型向重视手工装置和发挥人才作用的方式转变。
(3)基础技术应重视工具特性的奔腾改进和与环境和谐技术的开发。
二、轧钢基础技术的开发1．变形的理论解析轧钢方面的理论数值解析已在各种钢材生产上应用。
如对产品尺寸精度和外形的猜测，对被轧材的材料活动、荷重、形变、温度分布等的解析，对轧钢变形和对产品影响的说明，产品材质、组织、残留应力等的猜测以及轧制条件的最佳化和轧钢设备的公道设计等方面的应用。
由于三次元FEM应用的快速发展，日本在轧钢技术理论方面已居世界领先地位。
上世纪80年代后期，在轧板解析方面以三次元FEM为主，结合轧辊弹性变形解析，可测出钢板宽边变形的具体情况后加以控制，对板材控制的高度化和轧机设备的高效设计作出了多方贡献，迄今已经基本实用化。
对串列轧机、非对称轧制也在试用中。
在钢板变形解析中，还建议采用计算时间短、更易理解的模拟三次元解析法。
在热轧方面，材质、猜测控制均十分重要，最近正在开发利用三次元FEM对其的轧制加工进行的解析模式，拟在超微细粒钢的开发中应用。
影响轧钢产品质量和操纵效率的表面缺陷很早即受到人们的重视。
热轧带钢生产技术
热轧带钢生产技术摘要热轧带钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业，农业，交通运输和建筑业，同时作为冷轧、焊管、冷弯型钢等生产原料，其产量在钢材总量所占的比重最大，在轧钢生产中占统治地位。
在工业发达国家，热连轧板带钢占板带钢总产量的80%左右，占钢材总产量的50%以上。
世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。
关键词：粗轧，精轧，卷取热轧板带钢生产方式1.1传统热连轧方式一般将20世纪80年代以前的热轧带钢连轧成为传统带钢热连轧，年产量可达300万吨以上。
目前我国有半数左右的带钢是通过这种方式生产的。
传统热连轧方式自1924年第一套带钢热连轧机（14700问世以来,其发展已经经历了三代。
20世纪50年代以前是热连轧带钢生产初级阶段，称为第一代轧机，其主要特征是轧制速度低、产量低、坯重轻、自动化程度低；20世纪60年代，美国首创快速轧制技术，使带钢热连轧进入第二代，其轧速达15-20m/s,计算机、测压仪、X射线测厚仪等应用于轧制过程，同时开始使用弯棍等板型控制手段，使轧机产量、产品质量及自动化程度得到进一步提高；20世纪70年代热连轧板带发展进入第三阶段，特点是计算机全程控制轧制过程，轧速可达30m/s，使轧机的产量和产品质量的发展达到一个新的水平。
特别是近十年来，随着连铸连轧紧凑型、短流程成产线的发展，以及正在测验中的无头轧制，极大的改进了热轧生产工艺。
同时，还出现了很多新技术，从节省能源、提高产量、提高质量和成材率四个方面综合了热连轧板带生产中出现的心技术。
1.2 热轧带钢的生产工艺过程传统的热连轧机生产过程包括坯料选择和轧前准备、加热、粗轧、精轧和冷却及飞剪、卷取等工序。
1.板坯的选择和轧前准备热轧带钢生产所用的板坯主要是连铸板坯，只有少量尚存初轧机冶金工厂采用初轧坯。
板坯的选择主要是板坯的几何尺寸和重量的确定。
板坯的厚度选择要根据产品厚度，考虑板坯连铸机和热轧带钢轧机的生产能力。
第七章热轧带钢生产新技术
第七章热轧带钢生产新技术1094．热轧带钢粗轧机组调宽目的及主要调宽方法有哪些?热轧带钢粗轧机组调宽的目的是获得满足宽度要求的中间坯，以便保证精轧出口带钢的目标宽度。
主要调宽方法如下：(1)立辊调宽：板坯通过带有立辊的轧机进行减宽，立辊轧边过程通常与水平轧机平轧过程相结合。
(2)板坯定尺机：由两个立式轧边机和一个或多个水平轧机组合而成的轧机系统叫板坯定尺机。
板坯定尺机的主要用途是减少连铸机生产所需板坯宽度规格的数量。
(3)调宽压力机：通过压缩工具在板坯侧面往复压缩进行调宽。
根据压缩锤头长度与板坯减宽部分长度的关系，可分为长锤头和短锤头两种类型。
1095．立辊调宽的特点是什么?立辊调宽的特点：(1)由于显著的捶击效应，产生大轧制负荷；(2)因轧制力不能直接传至中部，只有与轧辊接触的局部发生三维变形，故产生所谓狗骨、鱼尾等形状，导致成材率下降；(3)沿板坯长度方向上端部和中间狗骨形状不同，因而在经水平辊轧制时，将在宽度回展量上发生差异，造成宽度波动。
1096．什么是短行程控制，其作用是什么?短行程控制也叫头尾校正。
其基本思想是：在轧制过程中，根据侧压调宽时板坯头尾部收缩的轮廓曲线，使立辊轧机的辊缝根据轧件宽度需要加以改变，辊缝比正常轧制时增大，以补偿侧压变形量；经过水平辊轧制后，使头尾部的失宽量减少到最小程度。
为了减少失宽量，立辊采用短行程控制。
短行程控制的作用是克服板坯头尾部失宽、提高板带成材率。
1097．短行程控制曲线如何设计?立辊的短行程控制曲线由两段直线近似代替。
头部端点开口度最大，随着轧制过程的进行，逐步缩小开口度直到达到静态开口度。
尾部则相反，从静态开口度逐渐加大，直到尾部端点的最大开口度。
板坯通过水平辊轧制，头尾部的不规则形状可以得到明显改善。
1098．什么是反馈式AWC，它的原理是什么?反馈式AWC是根据立辊轧制力检测入口板宽的变化，并根据这个宽度来动态地控制立辊开度。
反馈式AWC的原理：根据侧压时坯长度方向材料硬度不同，使立辊轧机的弹跳发生变化，导致轧制力变化。
国内外先进热轧技术综述b
国内外先进热轧技术综述一、热轧生产发展历史1．国外热轧生产发展自从1926年第一套板带热轧机在美国诞生以来，热轧板带生产的发展已有70多年的历史，一般认为其间经历了三个发展时期。
20世纪60年代以前，全世界大约建造了70套板带热轧机，其中50%集中在美国和加拿大。
这一时期板带生产技术发展缓慢，轧线一般配置为100-150吨/小时的加热炉、全连续或半连续粗轧机、6机架精轧机、精轧出口速度10m/s左右、板卷单重4-11kg/mm、卷重5-10t，年产量150~200万t。
上世纪60~70年代是热轧板带生产发展的重要时期，共建成了约48套热轧机。
1960年，美国麦克劳斯公司最先在热轧板带精轧机上采用了计算机控制技术，这是热轧板带生产适应自动化操作发展趋势的一个划时代进步。
1961年，美国钢铁公司投产的2032 热轧板带轧机在精轧机上首次采用了升速轧制技术，从而突破了此前30多年没有改变的10~11m/s的精轧速度。
大型连铸板坯、步进式加热炉及高效冷却技术等也是在这一时期出现的。
在这一阶段，随着日本经济的高速增长，热轧生产发展的重心从欧美逐渐转移到了日本。
在引进当时欧美先进技术的同时，通过迅速的改进和创新，日本开发出了众多先进技术，使产品质量和产量得到了大幅提升，热轧生产呈现出大型化、高速化的趋势。
这一时期的主要特点是采用提高精轧速度、增大板卷单重、采用7架精轧机、加速轧制、厚度AGC控制及计算机控制等技术。
到上世纪70年代初，精轧速度达到26m/s以上，板卷单重可达35kg/mm、年产量达600万t。
在1973年石油危机、原料、燃料涨价、钢材需求疲软、劳动环境变化等背景下，热轧板带生产从追求大型化、高速度、大卷重转到了节能、节省资源、提高产品质量和金属成材率的方向。
在此后的10多年间，尤其是上世纪80年代，以日本为中心，热轧领域出现了众多节能与提高产品质量的技术，主要包括：1）为了节约燃料，开发了加热炉节能技术；2）为了有效利用高温板坯热量，开发了热装轧制（HCR）和直接轧制（HDR）技术；3）为了提高成材率，开发了氧化铁皮控制和切头控制技术；4）为了提高产品质量，开发了板厚、板宽、板凸度高精度控制技术。
日本热轧带钢技术的发展和现状_随中国金属学会代表团访问日本观感之一
2007年2月・第24卷・第1期Feb.2007 Vol.24 No.1 轧 钢STEEL ROLL IN G ・国外考察・日本热轧带钢技术的发展和现状———随中国金属学会代表团访问日本观感之一王国栋,刘相华(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁 沈阳 110004)摘 要:介绍了日本热轧带钢轧机机型与布置型式的演变,热轧带钢轧机与连铸机的热连接方式,以及超级钢、A HSS 钢板、NANO HITEN 钢板等新产品的开发。
同时以住友金属鹿岛厂的改造为例,介绍了日本热轧带钢生产技术不断改进、不断进步的历史,并指出,借鉴日本的历史,对于我国热轧带钢生产技术的改造和创新,对于我国钢铁工业的发展有重要意义。
关键词:热轧带钢轧机;产品开发;改造;创新中图分类号:T G 335156 文献标识码:A 文章编号:1003-9996(2007)01-0001-06Development and Current Situ ation of H ot Strip R olling T echnology in JapanWAN G Guo 2dong ,L IU Xiang 2hua(The State Key Lab.of Rolling and Automation ,Nort heastern University ,Shenyang 110004,China )Abstract :The mill type and arrangement evolution of hot strip mills ,lingkage of caster and mill ,and new products development ,such as super -steel ,A HSS strip ,and NANO HITEN strip ,etc.,in J apan were in 2troduced.Meanwhile ,taking revamping of the hot strip mill in Kashima Works of Sumitomo Metals as a ex 2ample ,the continuous innovation and progress history of hot strip rolling technology in Japan was introduced.It ponited out that there is great signification to develop Chinese hot strip rolling technology or even iron and steel in 2dustry by refering Japanese history.K ey w ords :hot strip mill ;product development ;reformation ;innovation收稿日期:2006-12-04作者简介:王国栋(1942-),男(汉族),辽宁大连人,教授,中国工程院院士。
日本轧钢技术发展概括与展望
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，日本在轧钢技术理论方面已居世界领先地位。
自上世纪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，结合轧辊弹性变形解析，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”。
同时，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求，日本钢铁业目前已经开发出了三辊轧制工艺、2Hi精密轧机和四辊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正在逐步推广，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中。
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，日本成功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、高耐磨工作辊和轴承防烧坏技术，并为防烧损开发了摩擦学理论。
2006年日本的钢铁生产与技术-译文
2006年日本的钢铁生产与技术Hiroshi Kagechika前日本钢铁协会技术分会主席1.日本钢铁工业概况日本2006年总的经济情况是好的。
从2002年1月开始的经济复苏已进入第6个年头，超过了1965-1970年历时57个月的Izanagi 时期，而那时是日本战后经济增速最快、持续时间最长的一段时期。
尽管在个人住房方面遭到一些抱怨，但在生产活动与资金投入两个方面，由于受到BRIC国家如巴西、俄罗斯、印度和中国等国的高经济增长的支持，日本国内企业业绩都保持在高水平上。
日本通产省（METI）在其2006年12月份的月度报告中谈到：尽管在消费方面还有薄弱环节，但日本总的经济情况是在恢复。
谈到日本的钢铁工业，尽管创造盈利新纪录的企业数目自2005年以来有所减少，但与其他制造工业相比，钢铁仍然是盈利大户，排名前列。
2006年日本许多工业部门的道路并不平坦，不少行业内出现重组高潮，寻求合作，齐渡难关。
比如，造纸行业巨头Oji 造纸兼并中型企业Hokuetsu造纸厂这种敌意收购，至今还在人们心中记忆犹新。
去年，日本企业兼并重组(M&A)个案例的数量创出历史新高。
2006年初世界钢铁头号巨人米塔尔（Mittal）恶意收购世界第二大钢铁集团公司阿塞罗（Arcelor）给人们造成的震撼远不止局限在钢铁工业范围内。
尽管在收购过程中阿塞罗以及一些政府官员表现出明确的阻力，但最终米塔尔还是取得了成功，成为世界上真正意义上的亿吨级的头号钢铁巨人，占据世界10%的钢铁产量规模，比第3号钢铁巨人日本新日铁公司的产量高3倍，而且其年产量比全日本的年钢铁产量还高。
造成上述兼并与重组现象的原因有以下几点：○1与上游工业（供应）及下游工业（消费）相比，钢铁工业的集中度还不算高，已经扩张了的钢铁企业开始有能力与其他的对手讨价还价。
特别是当前世界铁矿业的前三名企业已经占有70%的铁矿供应量，而世界前三个汽车制造商已占有10%的全球供应量，因此有必要扩大钢铁企业规模以增强其在世界市场中的话语权。
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日本热轧带钢技术
由于日本的热轧带钢轧机建设时间早，一般轧机能力较现代轧机弱。
近年建设的轧机，特别是我国建设的轧机，均增大了电机功率和允许轧制力，提高了轧机的刚性，这对于提高产品尺寸精度、轧制高变形抗力的合金钢和HSLA钢是有利的。
但是，日本通过制定合理的轧制规程，利用相对较弱的轧机，再配以先进的轧后冷却系统，也轧制出了各种高强钢种。
这表明，轧机并非是决定产品强度等级的唯一因素。
对于钢铁材料来说，由于在冷却过程中会发生复杂的相变，如果加强对控制冷却系统的控制和优化，可在不提高轧机能力的条件下，利用对冷却过程的控制，来提高钢材的强度，达到生产高强钢的目的。
轧后加速冷却系统的发展情况
与国际上大多数热轧带钢轧机相似，日本的热轧带钢厂多数采用管层流系统进行轧后冷却过程的控制。
但少数厂家例外，如住友金属鹿岛厂，在1984年改造时，采用水幕冷却系统;近年，JFE福山厂通过改造，采用超快速冷却系统Super0LACH(SuperOn—LineAcceleratedCoolingforHotStripMill)，据介绍，对3mm厚的热轧带钢，其冷却速度可达700℃/s，为目前世界最高冷却速度。
该冷却系统可对钢板实行全面、均匀的快速冷却，其位于精轧机出口处。
对冷却路径的控制是生产汽车用AHSS钢的重要手段。
由于日本热轧带钢轧机均为传统轧机，未采用短流程技术和热卷箱技术，为了消除头尾温差，-必须采用升速轧制。
冷却路径的控制要求温度演变历程(即温度与时间的关系)在升速轧制过程中保持不变。
与传统的以精轧温度、卷取温度为控制目标的控制方式相比，实施冷却路径控制难度很大。
对于生产AHSS钢，日本采用2种冷却控制措施;一是采用带钢分段、冷却系统分区的控制方式，以提高控制系统的控制精度;二是添加一定的合金元素，扩太钢材的工艺控制窗口，减少钢材对冷却路径改变的敏感性，降低冷却控制的难度。
目前，对一些重要的高强钢种，日本各厂均可生产，这表明日本热轧带钢冷却控制的水平是比较高的。
轧件温度均匀性的控制
精轧机组的温度控制十分重要。
作者参观的6个厂均在粗、精轧机组之间安装边部加热器等补热装置，以控制轧件横向温度的均匀性。
温度均匀分布对材料性能的均匀分布以及提高带钢板形质量有重要意义。
对硅钢等产品，边部加热对防止边部裂纹具有重要作用。
近年西方国家提出高强钢横向温度控制的边部遮蔽方法，日本早年也提出过，但参观的几个厂均无此措施。
此外，精轧机组普遍采用机架间冷却，以适应升速轧制条件下带钢全长温度控制和终轧温度控制的要求。
在控制方式上，采用穿带后立即大加速度升速，此后维持轧制速度恒定，为维持恒定的精轧温度，需相应调整机架间冷却水量。
升速轧制与机架间冷却配合，增加带钢轧制速度稳定区段的长度，可较好地控制冷却路径，提高带钢全长温度控制的稳定性和产品性能的均匀性。
瞳
本文来源锌钢百叶窗:。