直接軋制是指連鑄坯或初軋坯料在未經過傳統加熱爐再加熱工序（或僅進行局部溫度補償）的情況下直接送入軋機進行塑性加工的工藝技術。該技術作為連鑄連軋工藝的核心環節，通過省略坯料中間加熱環節實現能源消耗的大幅降低，其工藝流程特徵與金屬塑性加工學科方向緊密關聯。該術語於2019年正式收錄為冶金學領域標準名詞，對應的英文專業表述為"direct rolling"與"continuous casting direct rolling"。
基本介紹
- 英文名稱：Direct rolling
- 所屬學科：冶金工程
- 技術定位：連鑄連軋工藝環節
- 發布時間：2019年
- 工藝流程：線上補償加熱
- 技術優勢：節能降耗
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定義溯源
直接軋制在冶金工程領域定義為：經連鑄工序成型的金屬坯料在切斷處理後，跳過傳統加熱爐熱處理階段，通過線上溫度補償調控系統直接進入軋制工序的連續性加工技術。該工藝名稱於2019年經全國科學技術名詞審定委員會審核通過，成為冶金學科術語體系中的規範用詞，其英文標準譯名同步確立為"direct rolling"與"continuous casting direct rolling"。
工藝特徵
核心工藝流程包含三個階段：
- 連鑄坯連續成型後經飛剪或火焰切割系統完成定尺切斷
- 坯料通過輥道運輸過程中採用感應加熱或熱輻射補償裝置進行表面溫度調節
- 經溫度校準的坯料直接導入粗軋機組進行塑性變形加工
與傳統熱軋工藝相比，該技術取消了坯料在連鑄機與軋機之間的加熱爐駐留環節，通過精確控制軋制節奏實現鑄坯熱能的直接利用。工藝實施過程中坯料溫度波動範圍需控制在±20℃以內，以確保軋制產品的力學性能一致性。
技術優勢
該工藝的技術革新主要體現在能源利用效率提升領域：
- 熱能損耗減少約70%，噸鋼能耗指標較傳統工藝下降35%-45%
- 生產線占地面積縮減20%以上，設備投資成本降低15%-30%
- 工序時間縮短50%-60%，顯著提升生產連續性
- 二氧化碳排放量同比減少25%-40%，符合綠色製造標準
生產實踐表明，採用直接軋制技術可使軋制工序總成本降低18%-22%，同時提高產品成材率約2.3個百分點。
學科定位
在冶金學科體系中，直接軋制技術歸類於金屬塑性加工研究方向，屬於金屬壓力加工工藝學的分支領域。其理論基礎涉及：
- 金屬高溫變形抗力研究
- 鑄坯凝固傳熱模型構建
- 軋制過程組織性能演變規律
- 連續生產系統動態控制
該技術作為連線冶金鑄造與軋製成型的橋樑技術，已被納入《中國冶金工業技術發展路線圖》重點推廣工藝目錄。
套用領域
主要套用於板帶材連續生產線，特別適用於：
- 碳素結構鋼熱軋卷板生產
- 不鏽鋼寬頻鋼連鑄連軋系統
- 鋁鎂合金薄板連續加工線
- 銅及銅合金帶材高效製備
在具體套用過程中，要求連鑄坯表面溫度須保持在1100℃以上，芯部與表面溫差不超過50℃，軋制壓縮比需達到5:1以上方能保證產品性能。當前該技術在國內大型鋼鐵聯合企業的套用比例已超過65%，成為現代軋制工藝升級的重要方向。
