陈菡1，邵素云2
(1．钢铁研究总院科技信息室，北京100081；2．安泰科技股份有限公司，北京100081)
摘要：近年来，我国轧钢企业进行了大规模的装备改进和技术更新，而冷、热轧带钢轧机，中厚板轧机和大型H型钢轧机用的大型优质轧辊却大部分依靠进口，为提高国产轧辊在这些产品上的市场竞争力，从加强轧辊技术的研究开发能力、改进轧辊核心制造能力和提高市场推广能力三方面进行了探讨。
关键词：轧辊；材质；研发；市场竞争力
中图分类号：TG333．17 文献标识码：A 文章编号：1003—9996(2007)03—0043—04
Discussion on Increasing Competitive Power of Domestic Rolls in Market
CHEN Han1．SHAO Su—yun2
(1．Department of Science and Technology Information，Central Iron and Steel Institute，Beijing 100081，China；2．Advanced Technology and Materials Co．，Ltd．，Bering 100081，China)
Abstract：In recent years，a lot of novel rolling mills of high functions have been built in China and rolls for the mills have been required to provide improved performances．Domestic roll manufacturers must make efforts to improve the quality of rolls to meet these requirements and to increase competitive power．The research and development of technology of roll，the improvement of key technology of roll manufacture，and the market development were researched．
Key words：rolls；material；research and development；market competition
1 前言
近年来，我国钢铁行业进行了大规模的装备改进和技术更新，据2006年初的统计，我国建成投产和在建的中厚板轧机已达59套，比2000年的26套翻了一番多，年产能达6000万t；建成投产的热轧宽带钢轧机有22套，年产能6000万t，正在建设中的有16套，年产能5000万t(其中一些已经投入生产)，还有规划和拟建的20套，年产能达5500万t；已建成投产的带钢冷连轧机有18套，年产能4500万t，正在建设中的有33套，年产能8600万t，规划中的有11套，年产能3000万t；已建成投产的H型钢轧机有11套，正在建设中的有4套，其中莱芜钢铁公司和津西钢铁公司的大型H型钢轧机已轧出高达lm的H型钢。
我国轧机装备的更新换代不仅为国内轧辊业开辟了新的轧辊市场，同时也给轧辊制造企业提出了新的要求。由于我国大型铸造轧辊制造厂的技术及装备改造并未与轧机的更新换代同步，因此近年来，大型中厚板轧机使用的铸钢支撑辊和铸铁工作辊，部分冷、热轧带钢轧机用的支撑辊，大型H型钢轧机用的水平辊，以及某些轧制有色金属用的轧辊等，大量依靠进口，宝山钢铁集团公司大约有1／2的轧辊尚需从国外进口，每年费用高达1．6亿元。究其原因主要是由于国产轧辊质量稍差且不稳定，售后服务跟不上，无法满足用户的需求，只有少部分是受设备工艺条件所限而不能生产。在进口轧辊关税逐步下调的形势下，国产轧辊，特别是热轧宽带钢轧机和大型型钢轧机用大型优质轧辊将面临进口轧辊更严峻的质量挑战和价格冲击。
经济学认为，企业的竞争能力取决于企业的技术研究开发能力、企业的核心制造能力及市场推广能力。我国轧辊生产厂家也必须从这三方面人手，找出差距、弥补不足，才能提高国产轧辊的整体市场竞争力。
2 轧辊技术研究开发能力
轧辊技术研究开发能力是指通过技术创新掌握自主知识产权的能力，其直接体现在新产品、新工艺的开发能力和轧辊使用方面的研究能力。在这些方面，我国轧辊制造企业尤其是铸造轧辊厂与国外先进轧辊制造厂仍有较大差距。
2．1轧辊新材质和新工艺的研究
高速钢轧辊采用钨、钼进行合金化，具有共晶碳化物和二次硬化的回火马氏体基体组织，开发于20世纪80～90年代，初期主要用作带钢热连轧中前部精轧机的工作辊。
但由于轧辊组织中大量的束状M。C型碳化物在轧制力作用下形成的裂纹极易扩展，导致轧辊的抗剥落性下降。于是第2代高速钢轧辊选用了钒进行合金化，虽然高硬度的VC型碳化物的抗磨损性能很好，但在轧制过程中，相对弱的基体组织磨损较快，VC型碳化物呈尖峰突出，造成轧辊表面摩擦系数增大，轧制力增加，给轧材表面质量带来不利影响。近年来，具有良好的轧辊表面磨损模式和致密氧化层的第3、第4代高速钢轧辊在进一步调整成分后陆续问世，并获得了优异的轧制效果[1,2]。宝钢已在热轧厂精轧F1～F5机架上用高速钢轧辊成功替代了高铬铸铁轧辊和部分高镍铬无限冷硬轧辊。
20世纪70年代，带钢热连轧粗轧机架开始使用半钢或合金无限冷硬铸铁轧辊，80年代改用高铬铸铁轧辊，90年代开发了耐磨性更好的高铬钢轧辊。20世纪末，用钼、钨、钒、铌等元素进行合金化的半高速钢轧辊开始在热连轧机的粗轧机架上使用[3]，轧辊使用寿命提高了近1倍。目前，宝钢在热轧厂粗轧机架上已成功用半高速钢轧辊替代高铬钢轧辊。而锻造半高速钢轧辊在冷轧工作辊上的使用效果也很好。
目前，带钢轧机的支撑辊普遍采用铬钢([Cr]一5％)制造。最近，英国开发出一种堆焊铬、钼合金钢的支撑辊，堆焊层组织为回火马氏体、贝氏体以及少量弥散分布的针状Mo。C碳化物，耐磨性比传统锻造或铸造支撑辊提高了1倍左右，而且辊面硬度偏差不大于HS2．5广泛用于带钢热连轧精轧机架的无限冷硬铸铁轧辊也在不断改进中，英国的戴维轧辊厂、奥地利的维尔芬厂和瑞典的奥克斯集团均推出了改进型的合金无限冷硬铸铁轧辊[4]。
另外，用于长型材轧机的内层为铸铁或铸钢的复合硬质合金辊环(CIC法)，在轧制热轧带肋钢筋时其使用寿命超过传统铸铁轧辊数倍。如果轧钢厂能完全掌握这种轧辊的修磨和使用技术，则该种复合硬质合金辊环必然得到推广[3]。
在轧辊制造工艺方面，铸造轧辊仍以常规铸造法和离心铸造法为主要生产方法，而锻造轧辊仍采用传统的锻造整体钢锭或电渣重熔钢锭的工艺路线。但是，新的轧辊制造技术也在不断开发中，已投入工业性生产的有连续浇注复合法(CPC法)[5]，在日本已应用了多年；液态金属电渣熔接法(ESS、LM法)在乌克兰用于制造带钢热连轧机的工作辊，比利时MK厂还用这种方法生产复合半高速钢冷轧工作辊[6,7]。
2．2轧辊品种的系列化和个性化
轧机类型、机架状况、水冷条件和轧制工艺等因素对轧辊使用的影响很大，为此，国外著名轧辊厂都建立了包括这些重要数据的用户档案。针对轧辊的使用条件和失效方式进行合金成分设计，并对轧辊材质、硬度、显微组织和应力状态采用严格的“量化”控制，促使各类轧辊材质的系列化，以满足不同轧机的“个性”要求。如国外一些轧辊制造企业细分出抗剥落型、抗热裂型及抗磨损型等轧辊类型，满足了不同轧机使用条件的需要。另外，除了对轧辊进行常规性能检测以外，显微图像分析仪、残余奥氏体分析仪、超声波探伤仪、涡流探伤仪和其他微观检测仪器都已成为轧辊在线检测必备的工具。
2．3轧辊使用的研究
加强轧辊使用方面的研究，包括优化轧制制度、完善轧机冷却条件、合理编制换辊周期和轧辊修磨制度等。某热轧带钢厂使用热轧润滑油后，精轧机轧辊磨损量下降了1／2；安装新的带钢冷却系统后，可使轧制温度低于900℃，带钢表面氧化生成软质氧化物FeO，而不是原来高温下形成的Fe3O4型氧化物，从而使轧制摩擦系数减小，轧制力下降，轧辊磨损减少。采用新一代高速钢轧辊使该厂精轧工作辊的毫米轧钢量从4941t／mm提高13000t／mm。
在轧辊使用的研究中，冷却水对轧辊使用寿命的影响越来越受到重视。冷却水流量、水压和冷却水系统设计的合理性，已成为保证高硬度优质轧辊充分发挥其耐磨性和效益的必要措施。
3 核心制造能力
核心制造能力是指用最低的成本、最快的速度，生产出质量优异、性能稳定的轧辊的能力。实质上就是指企业制造、管理的水平。
装备是生产轧辊的基础。国外著名轧辊制造厂多年来一直不断地更新和完善生产、检测及研究装备，为产品的升级换代提供必要的条件，以保证其市场竞争力。熔炼装备的换代、铸造设备的改造、机床的数控化以及热处理装备和检测、研究装备的完善等，是发展的方向。
严格的管理是获得质量好、性能稳定和成品率高的轧辊的保证。轧辊生产的质量管理主要包括：原材料、冶炼、铸造或锻造、热处理和机加工各工序过程参数的严格量化管理，以及工序之间和成品轧辊的检测。韩国某轧辊厂的技术标准规定，轧辊液态金属冶炼温度偏差≤±10℃，浇注温度偏差≤±5℃，化学成分中各种合金元素含量的偏差必须在规定范围的±0．05％以内。日本日立厂要求轧辊浇注温度偏差≤5℃，同类型铸造轧辊的硬度偏差最高为HSC2～3。同时，计算机控制的引入为轧辊生产工艺过程的稳定提供了有力的保证。除了早已普及的计算机管理以外，熔炼过程、离心浇注过程、热处理过程的计算机控制在国外轧辊厂己得到了广泛的应用。
我国轧辊生产厂的质量管理水平虽经IS09000质量认证后有了显著的提高，但大多数铸造轧辊厂在质量管理上还存在比较严重的问题，比如原材料的不稳定、工艺过程的随意性、工艺参数最佳化研究的欠缺等造成轧辊成分、组织、性能的偏差和不稳定。宝钢热轧带钢连轧机上国产轧辊的使用寿命平均比国外进VI轧辊低10％左右，这一统计结果反映出我国轧辊制造业在制造工艺和管理水平上与国外先进制造厂之间仍存在很大的差距。
4 市场推广能力
市场推广能力是指轧辊生产厂家将自己的产品通过特定的营销方式迅速推向用户并拿回货款的能力。如果企业的管理水平不高，营销渠道不畅，单就技术抓技术，那要么技术本身就难产，要么被市场拒之门外。
我国现有200多家铸造轧辊生产厂，绝大多数属于设备简陋、产品档次低的铸铁轧辊制造厂。目前，低档次的铸造轧辊早已供大于求，而大型优质轧辊也因国外厂家在质量和价格上的优势给国内轧辊企业带来很大的威胁和压力，竞争日趋激烈。现在越来越多的轧钢厂通过招标方式采购优质、低价轧辊，并要求得到轧辊“终身服务”的承诺，即从轧辊上轧机使用到报废(正常或事故)，在轧辊整个服役期间为轧钢厂提供相关服务，主要内容包括：为用户推荐适合于其轧机使用的轧辊材质、提出轧辊的正确使用方法和修磨建议、对轧辊事故失效原因进行分析和及时处理。从这些服务内容可见，轧辊营销人员仅具有单纯的营销手段已不能适应激烈市场竞争的要求。只有了解轧辊生产工艺技术，具有冶金学、金属学和力学等方面的基础知识和掌握轧机的使用条件及相关数据信息的营销人员才会受到市场的青睐。
5 结语
综上所述，我国轧辊生产企业在市场竞争的3个方面与国外相比均存在很大的差距。对大型冷、热带铸造轧辊制造厂来说，面对国外轧辊的大量进入，首先要加大投入，采用最新的装备和工艺，包括引进某些关键设备和工艺技术以及管理软件，才可能在最短的时间内生产出满足新的现代化轧机要求的优质大型轧辊。从长远来看，要发现人才，培养人才，加大新产品开发力度，加强自主创新，才能使企业具有国际竞争力。数量众多的资金有限的中、小型铸造轧辊厂，将面临优胜劣汰的生存竞争，其产品属于劳动力密集型产品，进口轧辊价格相对较高，更多的竞争来自国内生产厂家。因此，中、小型轧辊厂应充分考虑客观和主观条件，依据自己的财力、人才情况和对市场的切实调查，定出本企业的发展战略和产品定位，进行投入和技术改造，创出自己的名牌产品，占领市场份额。
我国轧辊厂在充分利用国内市场地域资源和劳动力成本低的优势，不断扩大国产轧辊在国内市场所占份额的同时，还应学习国际规范和行业守则，勇于创新，参与国际贸易，增强国产轧辊在国际市场的竞争力。
[参考文献]
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[7]Gaspard C，Bataille S，Batazzi D，et a1．Current Trends for Cold Rolling Application with HSS Rolls[A]．44th Mechanical Working and Steel Processing Conference Proceedings[c]．Orlando Florida，USA：Iron and Steel Society of AIME，2002．445—451．
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