1. 绪论
随着国民经济的高速发展，近年来钢铁工业作为基础工业得到迅猛的发展，在国民经济中起着巨大作用。钢铁工业生产中，除少量的钢采用铸造或锻造方法制成零件外，炼钢厂生产的钢锭与连铸坯有85%～90%以上要轧制成各种钢材供应国民经济部门。可见在现代钢铁工业中，轧钢生产在整个国民经济中占据着异常重要的地位，对促进我国实现四个现代化至关重要。
1.1 轧钢技术的国内外发展概况
在钢铁工业生产中，轧钢工业的出现是现代工业革命的产物，虽然早在1840年著名意大利画家达?芬奇就设计了轧机的草图，但真正推进轧钢机的工业应用还是因为发明了蒸汽机。因此，轧钢技术的发展历史也仅百余年。
在一百年来的冶金工业的发展中，高效能的轧钢技术使得轧钢始终是钢铁工业中钢材成型的主要方式。在20世纪最后的10年，世界轧钢技术发展迅速。轧钢生产实现了高度的自动化、连续化和高精度化，轧钢产品的也性能大幅度提高，成本显著降低，使钢材在面临有色金属、塑料、陶瓷材料的激烈竞争中，仍保持主体结构材料的地位。
1.1.1 钢材产量连续大幅度增长，品种结构调整取得初步成效
2000年和2001年我国钢材表观消费分别为14172万t和16993万t，钢材产量为13197万t和15745万t，进口钢材产量为1596.14万t和1721.73万t，出口钢材量为621万t和474万t，国内钢材市场占有率为93%。我国已形成全球最具活力的钢材市场，具体体现在中国钢材消费的持续增长和消费结构的不断提升。
2001年我国生产钢材的品种比例如图1.1所示。
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图1.1-1 2001年钢材品种比例
我国热轧薄板生产能力2000年为2351万t，到2005年，产能达到4500万t；2001年两年来，随着国家基础建设发展和政府积极财政政策的实施，以建筑业为主所需的小型材和线材等长条材产量迅速增长；同时，板管比仍保持在40%左右，表明汽车、机械用钢及石化管线需求量都在同步增长。
2001年和2002年钢铁工业加快了薄板生产线改造、建设步伐，冷轧薄板项目投资占轧钢及其配套设施总投资的比重约为56%。热轧薄板生产线建设投资比重达到21%。
冷轧薄板产量达876万t，已大量用于国产冰箱、洗衣机制造，汽车用板中IF钢冷轧薄板已批量生产。
此外，其他高附加值钢材产品和品种开发取得了显著成绩：
1.冷轧硅钢片产量大幅度增长，2001年已达68.6万t，2003年全面淘汰热轧硅钢片。
2.镀锡板，DI材已批量生产，成功用于制造两片罐，2001年镀锡板产量已达110万t；镀锡板产量已达207万t。
3.冷轧不锈钢板，2001年产量达46万t，大量用于建筑装饰、轻工业和化工领域。
4.X系列管线钢板、集装箱板、H型钢、高速铁道用重轨、石油钻管、桥梁用板、耐火耐候钢板、PC钢棒、抽油杆等产品在生产和应用上均取得很好的成绩。 1.1.2 一批新轧机投产和技术改造，进一步提高了轧钢装备水平
随着国际上轧钢生产自动化、连续化和高精度化的发展，我国适时地引进一批先进装备并自主开发了一批先进装备，使先进的轧钢生产流程逐步确立，并成为轧钢生产的主力。 1.一批先进轧机投入生产
（1）我国已经引进了3条CSP薄板坯连铸连轧生产线，在珠江钢铁公司、邯郸钢铁公司和包头钢铁公司已先后投产，收到了预期的效果。近年计划建设薄板坯连铸连轧生产线的还有3家，即唐钢、马钢和华菱。
（2）连续式棒材轧机已成为长型材生产的主体，落后的横列式轧机正在淘汰。目前，中国连续式和半连续式棒材轧机和高速线材轧机的数量已有明显增加，其
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产量已占全国棒线材总产量的60%以上。
（3）我国已投产5条连续酸洗冷轧（CD—CM）生产线，近年还将新建和改造5条CDCM生产线，同时还建设了一批涂镀层机组。
（4）包钢Φ180mm、衡阳Φ89mm连轧管机组投产、天津Φ168mm连轧管机组，大口径直缝埋弧焊管机组在华北石油钢管厂、珠江钢管厂等投产。
（5）南京钢铁公司3700mm炉卷中板轧机正在建设中，宝钢5m级厚板轧机已开始建设。
2.自主开发一批先进轧钢设备
（1）在连续棒、线材生产设备上，我国已能自主建设、制造连续和半连续棒材轧机和速度达135m/s的高线轧机，这些轧机均顺利投产，并逐步成为棒、线材生产主力。
（2）在热轧机板带轧机方面，鞍钢与北京科技大学等单位合作设计的ASP流程中的中薄板坯1700mm热轧机组国产化项目投产后在2002年验收，这标志着我国在短流程热连轧机开发上取得重大突破。
（3）中厚板轧机是国产化最早的一种机型。国内大部分2500～2800mm的中厚板轧机是国产的，其中一些轧机利用国内力量装备了AGC系统。近年建设的济钢3500mm轧机的精轧机是第二重型机械制造公司制造的，属于新一代控轧控冷用强力型轧机。首钢建的3500mm中厚板轧机、鞍钢改造新制的4300mm轧机均为强力型轧机，均主要依靠国内自己的力量设计制造。首钢轧机的传动和控制技术，包括AGC、平面形状控制技术等，也主要依靠国内的力量。国产化的轧后控制冷却装备已开始应用。
武汉钢铁设计研究总院与武钢合作设计建设了大型高速冷轧硅钢片连续退火炉机组CAS，标志着我国连续退火炉的设计建设已达到国际水平。国产全氢罩式退火炉2001年在宝钢研制应用成功。
钢铁研究总院开发设计的10～20万吨级热镀锌线和5210万吨级彩板线以及相应的可逆式六辊冷轧机已陆续投入生产使用。
（4）自动化技术应用和软件开发。在攀钢4架HC冷连轧机引进的过程中，冶金自动化研究设计院承担软件开发工作，在软件国产化方面开创了先例。2000年东北大学结合宝钢益昌薄板有限公司引进冷连轧项目，与日本三菱电机公司合
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作，承担了冷连轧机数学模型和设定软件的开发工作，实践表明，该项工作十分成功。
在热连轧机过程控制软件的开发方面，武钢1700mm热连轧机的成功改造，，为热连轧机软件国产化树立了典范。 3.节能先进技术得到迅速推广且效益显著
（1）连铸坯热送热装和一火成材以及蓄热式加热炉技术获得推广，节能效果显著。宝钢、攀钢、武钢板坯的热送热装率已有大幅度提高，淮钢、唐钢、三明钢厂的连铸方坯已基本实现热送。高效蓄热式加热炉可实现节能25%～40%，并可提高加热产量和质量，已在邯郸、武钢、唐钢和南钢等30家企业迅速推广应用。
（2）一批轧机用的国产交流调速大电机投入生产使用，如攀钢热连轧机用电机等，节电效果显著。
1.2 热带钢连轧机的现状及发展趋势
在世界上，美国首先在1926年采用了热带钢连轧机，这台轧机安装在哥伦比亚钢铁公司，轧机规格为1030mm，是半连续连轧，只是一个粗轧机架，是近代热带钢连轧机的雏形。
四十年代以前，热带钢连轧机几乎全部集中在美国。
我国从1966～1970年开始发展热带钢连轧机，1700mm3/4热带钢连轧机已经投入生产，其他规格的热带钢连轧机还有1450mm半连轧、750mm全连轧等。七十年代，我国从日本引进了1700mm热带钢连轧机的全套设备，这项工程是1978年基本建成并投入生产，经国家验收委员会验收，于1982年12月正式交付生产，这项工程主体部分大量采用电子计算机控制，液压传动、自动控制等多方面的新工艺新技术，具有七十年代技术水平。
热带钢连轧机因具有轧制速度高、产量高、自动化程度高的特点，所以得到了广泛而又迅速的发展。轧制速度50年代为10～12m/s，70年代已达到18～30 m/s。产品规格也由生产厚度为2～8mm，宽度小于200mm的成卷带钢，扩大到生产厚度1.2～20mm，宽度2500mm的带钢。带卷重量加大和作业率的提高，使现有的热带钢连轧机年产量达360～600万t，最大卷重也由15吨增加到70吨。坯料尺寸及重量加大，要求设置更多的工作机座，过去的粗轧机组和精轧机组的工作机
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