《板带材生产工艺》PPT课件.ppt

轧钢工艺学轧钢工艺学板带生产工艺板带生产工艺 材料成型与控制工程系材料成型与控制工程系1主要内容主要内容板带材生产概述板带材生产概述中厚钢板生产中厚钢板生产热轧薄板带钢生产热轧薄板带钢生产 冷轧板带钢生产冷轧板带钢生产板带材高精度轧制及板形控制板带材高精度轧制及板形控制2参考书参考书p板带钢生产、赵家骏板带钢生产、赵家骏p板带钢生产工艺学、宋佩莼板带钢生产工艺学、宋佩莼p板带生产工艺学、冯光纯板带生产工艺学、冯光纯p板带材生产原理与工艺、王廷溥板带材生产原理与工艺、王廷溥电子资料电子资料中文：中文：CNKI，超星数字超星数字图书管图书管英文：英文：ELSEVIER、EBSCO、Springer3第一章第一章 板带材生产概述板带材生产概述p98%98%的钢铁材料是采用的钢铁材料是采用轧制方法轧制方法生产的生产的,轧材中轧材中30%30%60%60%以上是以上是板带材板带材p板带钢产品板带钢产品薄而宽薄而宽的断面决定了板带钢产品在的断面决定了板带钢产品在生产生产上和上和应用应用上有其特有的优越条件上有其特有的优越条件p生产上生产上:板带钢生产方法简单板带钢生产方法简单,便于调整、便于改换便于调整、便于改换规格规格p应用上应用上:钢板的表面积大钢板的表面积大,是一些包覆件是一些包覆件(如油罐、如油罐、船体、车厢等船体、车厢等)不可缺少的原材料不可缺少的原材料,钢板可钢板可冲冲、可、可弯弯、可可切割切割、可、可焊接焊接,使用灵活。板带钢在使用灵活。板带钢在建筑建筑、桥梁桥梁、机车车辆机车车辆、汽车汽车、压力容器压力容器、锅炉锅炉、电器电器等方面得等方面得到广泛应用到广泛应用4一、板带产品特点、分类及技术要一、板带产品特点、分类及技术要求求pp1 1 1 1、板带产品的外形、使用与生产特点、板带产品的外形、使用与生产特点、板带产品的外形、使用与生产特点、板带产品的外形、使用与生产特点 外形特点：板带产品外形特点：板带产品外形外形扁平扁平,宽厚比大，单位体积宽厚比大，单位体积的表面积很大的表面积很大 使用使用上的特点上的特点:(1)(1)表面积大，故包容覆盖能力强，在化工、容器、表面积大，故包容覆盖能力强，在化工、容器、建筑、金属制品、金属结构等方面都得到广泛应建筑、金属制品、金属结构等方面都得到广泛应用用5使用使用上的特点上的特点:p(2)(2)可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用灵活方便，在汽车、各种制品构件，使用灵活方便，在汽车、航空、造船及拖拉机制造等部门占有极其航空、造船及拖拉机制造等部门占有极其重要的地位重要的地位p(3(3）可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、）可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、钢管、大型工字钢等结构件，故称为钢管、大型工字钢等结构件，故称为“万万能钢材能钢材”6板带材的板带材的生产生产特点特点p（1 1）板带材是用）板带材是用平辊平辊平辊平辊轧出，故改变产品规格较简轧出，故改变产品规格较简单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机控单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机控制的自动化生产制的自动化生产p（2)2)带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经济中用量最大，故必须而且能够实现高速度的济中用量最大，故必须而且能够实现高速度的连连连连轧轧轧轧生产生产p（3 3）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制轧制轧制轧制压力很大压力很大压力很大压力很大，可达数，可达数百万百万至数至数千万千万牛顿，不仅使轧牛顿，不仅使轧机设备复杂机设备复杂庞大庞大，而且使产品厚、宽尺寸精度和，而且使产品厚、宽尺寸精度和板形控制技术及表面质量控制技术变得十分困难板形控制技术及表面质量控制技术变得十分困难和复杂和复杂72 2、板带材的分类及技术要求、板带材的分类及技术要求p一般将一般将单张供应单张供应的的板材板材和和成卷供应成卷供应的的带材带材总称为总称为板带板带pp板带材产品分类板带材产品分类板带材产品分类板带材产品分类p分类分类：p按材料种类：按材料种类：钢板钢带钢板钢带、铜板铜带铜板铜带和和铝板铝带铝板铝带等等p按产品按产品尺寸规格：尺寸规格：一般可分为一般可分为厚板厚板（包括中板和（包括中板和特厚板特厚板)、薄板薄板和和极薄带材极薄带材（箔材（箔材)三类三类8板带材产品分类板带材产品分类p我国：我国：pp中厚板：中厚板：中厚板：中厚板：厚度在厚度在4.0mm4.0mm以上以上(其中其中4 420mm20mm者为者为中中板板，202060mm60mm者为者为厚板厚板，60mm60mm以上者为以上者为特厚板特厚板,特特厚板可厚至厚板可厚至500mm500mm以上，最宽可达以上，最宽可达5000mm)5000mm)pp薄板：薄板：薄板：薄板：4.04.00.2mm0.2mmpp极薄带钢（极薄带钢（极薄带钢（极薄带钢（箔材）：箔材）：0.2mm0.2mm以下以下,目前箔材最薄可目前箔材最薄可达达0.001mm0.001mmp日本日本:p规定规定3 36mm6mm为中板，为中板，6mm6mm以上为厚板以上为厚板9热轧钢板的分类热轧钢板的分类分分类类厚度范厚度范围，围，mm宽度范宽度范围，围，mm特特厚厚板板6012005000厚厚板板20606003000中中板板4.0206003000薄薄板板0.24.05002500带带材材620150010板带材产品分类板带材产品分类p按按用途用途用途用途可分为：可分为：造船板造船板造船板造船板、锅炉板锅炉板锅炉板锅炉板、桥梁板桥梁板桥梁板桥梁板、压力压力压力压力容器板容器板容器板容器板、汽车板汽车板汽车板汽车板、镀层板镀层板镀层板镀层板（镀锡、镀锌板（镀锡、镀锌板等等等等)、电、电、电、电工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯、复合板及不复合板及不复合板及不复合板及不锈锈锈锈、耐酸耐热等特殊用途钢板耐酸耐热等特殊用途钢板耐酸耐热等特殊用途钢板耐酸耐热等特殊用途钢板等等p有关品种规格可参看国家标准有关品种规格可参看国家标准11包钢板厂产品大纲包钢板厂产品大纲12131415板带材技术要求板带材技术要求p对板带材的对板带材的技术要求技术要求具体体现为具体体现为产品的标准产品的标准产品的标准产品的标准p板带材的产品标准包括：板带材的产品标准包括：p品种品种(规格）标准规格）标准、技术条件技术条件、试验标准试验标准及及交货标交货标准准等等p根据板带材用途的不同，对其提出的技术要求也根据板带材用途的不同，对其提出的技术要求也各不一样，基于其相似的外形特点和使用条件，各不一样，基于其相似的外形特点和使用条件，其技术要求归纳起来：其技术要求归纳起来：p“尺寸精确板型好，表面光洁性能高尺寸精确板型好，表面光洁性能高尺寸精确板型好，表面光洁性能高尺寸精确板型好，表面光洁性能高”16(1)(1)尺寸精度要求高尺寸精度要求高p尺寸精度主要是尺寸精度主要是厚度厚度精度精度,因为它不仅影响到使用因为它不仅影响到使用性能及连续自动冲压后步工序，而且在生产中难性能及连续自动冲压后步工序，而且在生产中难度最大度最大p厚度偏差厚度偏差对节约金属影响很大。板带钢由于对节约金属影响很大。板带钢由于B/HB/H很很大，厚度一般很小，厚度的微小变化势必引起其大，厚度一般很小，厚度的微小变化势必引起其使用性能和金属消耗的巨大波动。使用性能和金属消耗的巨大波动。p故在板带钢生产中一般都应力争高精度轧制故在板带钢生产中一般都应力争高精度轧制,力争力争按按负公差轧制负公差轧制（在负偏差范围内轧制，实质上就（在负偏差范围内轧制，实质上就是对轧制精确度的要求提高了一倍，这样自然要是对轧制精确度的要求提高了一倍，这样自然要节约大量金属，并且还能使金属结构的重量减轻节约大量金属，并且还能使金属结构的重量减轻 ）17(2)(2)板型要好板型要好p板型要平坦，无浪形瓢曲：对普通中厚板，其每板型要平坦，无浪形瓢曲：对普通中厚板，其每米长度上的瓢曲度不得大于米长度上的瓢曲度不得大于l5mml5mm，优质板不大于，优质板不大于10mm10mm，对普通薄板原则上不大于，对普通薄板原则上不大于20mm20mm。p板带钢既板带钢既宽且薄宽且薄，对不均匀变形的敏感性特别大，对不均匀变形的敏感性特别大，所以要保持良好的板型很不容易。所以要保持良好的板型很不容易。p板带愈薄，其不均匀变形的敏感性越大，保持良板带愈薄，其不均匀变形的敏感性越大，保持良好板型的困难也就愈大。板型的不良来源于好板型的困难也就愈大。板型的不良来源于变形变形的不均的不均，而变形的不均又往往导致厚度的不均，而变形的不均又往往导致厚度的不均，因此板型的好坏往往与因此板型的好坏往往与厚度精确度厚度精确度也有着直接的也有着直接的关系关系18（3 3）表面质量要好表面质量要好p板带钢是单位体积的表面积板带钢是单位体积的表面积最大最大的一种钢材，又的一种钢材，又多用作外围构件，故必须保证表面的质量多用作外围构件，故必须保证表面的质量p无论是无论是厚板厚板或或薄板薄板表面皆不得有气泡、结疤、拉表面皆不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮，裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮，这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往败坏这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往败坏性能或成为产生破裂和锈蚀的策源地，成为应力性能或成为产生破裂和锈蚀的策源地，成为应力集中的薄弱环节集中的薄弱环节p例如：例如：硅钢硅钢片表面的氧化铁皮和表面的光洁度就片表面的氧化铁皮和表面的光洁度就直接败坏磁性，直接败坏磁性，深冲钢板深冲钢板表面的氧化铁皮会使冲表面的氧化铁皮会使冲压件表面粗糙甚至开裂，并使冲压工具迅速磨损，压件表面粗糙甚至开裂，并使冲压工具迅速磨损，至于对至于对不锈钢板不锈钢板等特殊用途的板带，还可提出特等特殊用途的板带，还可提出特殊的技术要求殊的技术要求 19(4)(4)性能要好性能要好p主要包括主要包括机械性能机械性能、工艺性能工艺性能和某些钢板的特殊和某些钢板的特殊物理或化学性能物理或化学性能p一般一般结构钢板结构钢板：具备较好的工艺性能，例如，冷：具备较好的工艺性能，例如，冷弯和焊接性能等，而对机械性能的要求不很严格弯和焊接性能等，而对机械性能的要求不很严格p甲类钢钢板甲类钢钢板：要保证性能，有一定的强度和塑性：要保证性能，有一定的强度和塑性p重要用途的结构钢板重要用途的结构钢板：要求有较好的综合性能，：要求有较好的综合性能，除要有良好的工艺性能，甚至除了一定的强度和除要有良好的工艺性能，甚至除了一定的强度和塑性以外，还要求保证一定的化学成分，保证良塑性以外，还要求保证一定的化学成分，保证良好的焊接性能、常温或低温的冲击韧性，或一定好的焊接性能、常温或低温的冲击韧性，或一定的冲压性能、一定的晶粒组织及各向组织的均匀的冲压性能、一定的晶粒组织及各向组织的均匀性等等性等等20性能要好性能要好p特殊用途特殊用途的钢板：如高温合金板、不锈钢板、硅的钢板：如高温合金板、不锈钢板、硅钢片、复合板等，它们或要求特殊的高温性能、钢片、复合板等，它们或要求特殊的高温性能、低温性能、耐酸耐碱耐腐蚀性能，或要求一定的低温性能、耐酸耐碱耐腐蚀性能，或要求一定的物理性能如磁性物理性能如磁性)等等21四、板带轧机四、板带轧机1 1、按辊系分类（、按辊系分类（最常用、最基本最常用、最基本）p常用的轧机常用的轧机：二辊、三辊、四辊、六辊、八辊、：二辊、三辊、四辊、六辊、八辊、十二辊、二十辊以及偏八辊、非对称式八辊、行十二辊、二十辊以及偏八辊、非对称式八辊、行星式轧机等星式轧机等p特点特点：由一对工作辊和多个支持辊构成。一般而：由一对工作辊和多个支持辊构成。一般而言言,随辊数增加随辊数增加,工作辊径减小。工作辊径减小。特殊特殊 行星轧机：行星轧机：多个工作辊按行星方式布置在多个工作辊按行星方式布置在支持辊的周围。这是一种特殊形式的轧机支持辊的周围。这是一种特殊形式的轧机,能将板能将板坯坯一次一次轧制成薄板轧制成薄板22行星轧机机组行星轧机机组张力控张力控制辊制辊行星轧行星轧机机23辊系的演变：辊系的演变：p板带钢轧件宽而薄板带钢轧件宽而薄 轧制压力大轧制压力大,轧制压力大的结果影响轧制压力大的结果影响到轧辊的刚度和强度到轧辊的刚度和强度,使轧辊产生弯曲变形影响到产品的使轧辊产生弯曲变形影响到产品的尺寸精度尺寸精度,以致发生断辊。以致发生断辊。p增大辊径增大辊径：可提高轧辊的刚度和强度：可提高轧辊的刚度和强度,但是轧制压力也因但是轧制压力也因辊径的增大而增大辊径的增大而增大,同时轧辊的弹性压扁增加同时轧辊的弹性压扁增加,难以轧制薄难以轧制薄轧件轧件p减小辊径减小辊径：能降低轧制压力：能降低轧制压力,减小弹性压扁减小弹性压扁,有利于轧制薄有利于轧制薄轧件轧件p为防止细而长轧辊的弯曲变形和断辊为防止细而长轧辊的弯曲变形和断辊,可采用增设支撑辊可采用增设支撑辊的方法。从防止工作辊的的方法。从防止工作辊的垂直弯曲垂直弯曲和和水平弯曲水平弯曲的目的出发的目的出发,演变出各种板带钢轧件的辊系。演变出各种板带钢轧件的辊系。2425262 2、按轧辊驱动方式分类、按轧辊驱动方式分类p最基本的驱动方式：最基本的驱动方式：直接驱动一对工作辊直接驱动一对工作辊。由于轧制更薄、更硬材料的需求增加由于轧制更薄、更硬材料的需求增加,为了降低轧为了降低轧制压力制压力,工作辊的辊径变小工作辊的辊径变小,传递轧制力矩的辊头传递轧制力矩的辊头尺寸小尺寸小,受轧辊强度、刚度限制不能直接驱动工作受轧辊强度、刚度限制不能直接驱动工作辊辊,因此发展了传动辊径大的支持辊的因此发展了传动辊径大的支持辊的间接传动方间接传动方式和其他驱动方式式和其他驱动方式间接驱动方式带来的间接驱动方式带来的问题问题：在水平方向上对工作：在水平方向上对工作辊作用有切向力辊作用有切向力,使工作辊产生使工作辊产生水平弯曲水平弯曲。因此要。因此要有防止工作辊水平方向挠曲的装置。像十二辊、有防止工作辊水平方向挠曲的装置。像十二辊、二十辊轧机结构具有防止工作辊水平方向挠曲的二十辊轧机结构具有防止工作辊水平方向挠曲的作用作用,而轧辊而轧辊垂直布置垂直布置的四辊、六辊轧机没有防止的四辊、六辊轧机没有防止工作辊水平方向挠曲的作用工作辊水平方向挠曲的作用,在工作辊径小时要考在工作辊径小时要考虑添加防止工作辊虑添加防止工作辊水平方向水平方向挠曲的装置挠曲的装置2728异步驱动异步驱动上、下辊异上、下辊异步传动步传动为了降低轧为了降低轧制力，采用制力，采用上、下辊圆上、下辊圆周速度不同周速度不同的传动方式的传动方式异步驱动异步驱动上、下工作上、下工作辊异步传动辊异步传动为了降低轧为了降低轧制力，采用制力，采用上、下工作上、下工作辊圆周速度辊圆周速度不同的传动不同的传动方式方式293 3、按轧机组成分类、按轧机组成分类p单机架可逆式轧机单机架可逆式轧机：在单一的机架上完成多道次：在单一的机架上完成多道次往复轧制。在开坯和厚板轧制时往复轧制。在开坯和厚板轧制时,轧件通过轧前辊轧件通过轧前辊道和轧后辊道将轧件输送到轧机中进行往复轧制道和轧后辊道将轧件输送到轧机中进行往复轧制,在轧制薄轧件时在轧制薄轧件时,轧前和轧后设置有卷取机轧前和轧后设置有卷取机,进行进行往复轧制往复轧制p用途：用途：带有卷取机的可逆式带钢轧机是冷轧带钢带有卷取机的可逆式带钢轧机是冷轧带钢用轧机的主要形式之一用轧机的主要形式之一,而在热轧带钢轧制时使用而在热轧带钢轧制时使用的炉卷轧机的炉卷轧机,轧前、轧后的卷取机安装在加热炉内轧前、轧后的卷取机安装在加热炉内,用于生产变形温度区间窄的不锈钢、硅钢等产品用于生产变形温度区间窄的不锈钢、硅钢等产品p多机架连续式板带轧机多机架连续式板带轧机：当今热轧带钢和冷轧带：当今热轧带钢和冷轧带钢生产的主要轧机钢生产的主要轧机30炉卷轧机炉卷轧机1 1、保温炉、保温炉 2 2、卷筒、卷筒 3 3、夹料辊、夹料辊 4 4、导入板、导入板31轧机组成分类轧机组成分类324 4、按轧机用途分类、按轧机用途分类p（1 1）开坯轧机）开坯轧机p采用钢锭生产钢板时采用钢锭生产钢板时,要将钢锭轧制成要将钢锭轧制成板坯板坯,作为成品轧机的原料。作为成品轧机的原料。p由于开坯时一般压下量大由于开坯时一般压下量大,所以使用大所以使用大辊径的二辊开坯轧机。辊径的二辊开坯轧机。p近年来板坯连铸生产技术发展很快近年来板坯连铸生产技术发展很快,采采用开坯机生产板坯的量已很少用开坯机生产板坯的量已很少33（2 2）中厚板轧机）中厚板轧机p中厚板生产多采用中厚板生产多采用板坯板坯为原料为原料,经粗轧经粗轧和精轧轧制成成品板材。和精轧轧制成成品板材。p主要形式：主要形式：双机架双机架轧机布置方式轧机布置方式p粗轧和精轧分别在粗轧机粗轧和精轧分别在粗轧机(二辊或四辊二辊或四辊轧机轧机)和精轧机和精轧机(多为四辊轧机多为四辊轧机)上完成上完成p也有在一台轧机上完成粗轧和精轧全也有在一台轧机上完成粗轧和精轧全部轧制过程部轧制过程34（3 3）热轧带钢轧机）热轧带钢轧机p一般轧制过程分为一般轧制过程分为粗轧粗轧和和精轧精轧两个阶段两个阶段p可逆式带钢轧机可逆式带钢轧机:粗轧机使用四辊轧机粗轧机使用四辊轧机,精轧机使精轧机使用四辊或六辊轧机用四辊或六辊轧机,由于单机架轧制速度低由于单机架轧制速度低,钢板钢板温降大温降大,特别是钢板边部温降大特别是钢板边部温降大,采用把卷取机放采用把卷取机放在加热炉内的在加热炉内的炉卷轧机炉卷轧机生产生产p连续式轧机连续式轧机:粗轧机组可使用粗轧机组可使用二二辊、辊、四四辊轧机或全辊轧机或全部使用四辊轧机部使用四辊轧机,精轧机组多使用精轧机组多使用四辊四辊轧机轧机p行星式轧机行星式轧机:现在已很少使用现在已很少使用,受轧制产品质量的受轧制产品质量的影响影响,通常不作为通常不作为成品轧机成品轧机使用使用,而是作为粗轧机而是作为粗轧机使用使用,轧后要配置一台四辊或六辊轧机作为精轧机轧后要配置一台四辊或六辊轧机作为精轧机生产成品生产成品35(4)(4)冷轧带钢轧机冷轧带钢轧机p单机架可逆式单机架可逆式和和连续式连续式两种方式两种方式p单机架可逆式轧机单机架可逆式轧机:多使用四辊、六辊和二十辊轧多使用四辊、六辊和二十辊轧机机,轧机前后设置有卷取机轧机前后设置有卷取机,在单机架上完成多道在单机架上完成多道次轧制。次轧制。p连续式轧机连续式轧机:多采用多采用4 46 6架轧机连轧架轧机连轧,一般多使用一般多使用四辊或六辊轧机。四辊或六辊轧机。36(5)(5)平整机平整机p为改善钢板的平坦度和表面质量为改善钢板的平坦度和表面质量,有时为了调整力有时为了调整力学性能学性能,在钢板轧后或钢板热处理后在钢板轧后或钢板热处理后,在平整机上在平整机上进行一道小压下量轧制。进行一道小压下量轧制。p不同规格的钢板平整机有二辊、四辊、六辊等不不同规格的钢板平整机有二辊、四辊、六辊等不同形式的轧机同形式的轧机37按用途分类按用途分类38395 5、高精度板带轧机、高精度板带轧机p随着对板带材表面质量随着对板带材表面质量,特别是板厚和板形的要求特别是板厚和板形的要求越来越高越来越高,以及板厚和板形在线调控的需要以及板厚和板形在线调控的需要,传统传统的调控手段如原始辊凸度、轧辊倾斜、弯辊及轧的调控手段如原始辊凸度、轧辊倾斜、弯辊及轧辊工艺冷却等已无法满足轧机高速、高精度和自辊工艺冷却等已无法满足轧机高速、高精度和自动化要求动化要求p多种高精度现代化轧机不断投入生产多种高精度现代化轧机不断投入生产,其中其中HCHC轧机轧机已形成系列家族。新一代轧机主要是在板形控制已形成系列家族。新一代轧机主要是在板形控制方面进行了改进方面进行了改进,具体表现在对轧辊辊形和辊缝的具体表现在对轧辊辊形和辊缝的控制控制40高精度板带轧机高精度板带轧机p包括包括HCHC轧机轧机(HighCrownControl)系列系列pUCUC轧机轧机(UniversalCrownControl)pCVCCVC轧机轧机(ContinuouslyVariableCrown)pUPCUPC轧机轧机(UniversalProfileControl)pPCPC轧机轧机(PairCrownControl)以及以及VCVC辊辊(VariableCrownRoll)pICIC辊辊(InflatableCrownRoll)pFFC轧机：轧机：Flexible Flatness Control Mill轧机，即轧机，即平直度易控制轧机平直度易控制轧机pUC轧机：轧机：Universal Crown Control Mill万能凸度万能凸度控制轧机，除具有控制轧机，除具有HC轧机功能外，增加了工作辊偏置布轧机功能外，增加了工作辊偏置布置和侧支撑辊及中间辊弯辊装置。置和侧支撑辊及中间辊弯辊装置。41一些高精度轧机形式、特点及用途一些高精度轧机形式、特点及用途4243五、世界板带生产工艺开发现状五、世界板带生产工艺开发现状p世界上按世界上按常规工艺生产板带材常规工艺生产板带材己有己有7070多年历史多年历史p由于由于家电、汽车、电子、建筑、船家电、汽车、电子、建筑、船等行业的需要等行业的需要而得到巨大发展，板带比已成为衡量一个工业化而得到巨大发展，板带比已成为衡量一个工业化国家钢铁工业水平的重要标志之一，板带材的产国家钢铁工业水平的重要标志之一，板带材的产品质量档次的高低又成为制约相关行业发展的重品质量档次的高低又成为制约相关行业发展的重要因素，世界先进工业国家钢铁工业的板带比一要因素，世界先进工业国家钢铁工业的板带比一般在般在40%-60%40%-60%左右左右 p当今世界板带材生产工艺主要有如下几种：当今世界板带材生产工艺主要有如下几种：441 1、常规连轧工艺、常规连轧工艺p常规连轧工艺常规连轧工艺通常是采用通常是采用200-250mm200-250mm厚板坯为原料，经过厚板坯为原料，经过多机架连轧出多机架连轧出1.25-25mm1.25-25mm厚成品板带厚成品板带p常规连轧工艺又可分为常规连轧工艺又可分为全连轧工艺全连轧工艺、3/43/4连轧工艺连轧工艺、半连半连轧工艺轧工艺和和炉卷工艺炉卷工艺几种，目前以几种，目前以3/43/4连轧和半连轧工艺居连轧和半连轧工艺居多多p常规板带轧制工艺己成熟，基本上实现了计算机在线控制常规板带轧制工艺己成熟，基本上实现了计算机在线控制下的高速化、连续化、大型化和高精度，在控制产品质量下的高速化、连续化、大型化和高精度，在控制产品质量上，实现了在线板形、板厚和板宽的自动控制上，实现了在线板形、板厚和板宽的自动控制p常规连轧工艺经济规模多在常规连轧工艺经济规模多在200200400400万万t/at/a，其，其优势优势是生是生产灵活、适应面厂、高质量、高产量、多品种，所产灵活、适应面厂、高质量、高产量、多品种，所不足不足的的是设备投资大是设备投资大45p半连轧工艺半连轧工艺(鞍钢鞍钢17001700、攀钢、攀钢14501450、上钢一厂、上钢一厂1200)1200)p采用采用全连轧工艺全连轧工艺(梅山梅山1422)1422)p采用采用3/43/4连轧工艺连轧工艺(武钢武钢17001700、宝钢、宝钢20502050、宝钢、宝钢15801580、太、太钢钢15491549、本钢、本钢1700)1700)p采用采用炉卷工艺炉卷工艺(太钢太钢15491549、首钢、首钢12001200、首钢、首钢2030)2030)p板带轧机标称：板带轧机标称：以轧辊（四辊或多辊轧机则指工作辊）以轧辊（四辊或多辊轧机则指工作辊）辊辊身长度身长度作为轧机标称的组成部分作为轧机标称的组成部分p辊身长度能直观地反映出轧机所能生产的辊身长度能直观地反映出轧机所能生产的最大板宽最大板宽，而板，而板宽反映了板带材的使用范围和生产板带材的难易程度。宽反映了板带材的使用范围和生产板带材的难易程度。462 2、近终形连铸、近终形连铸+连轧工艺连轧工艺p优势：优势：节能、降耗、减少投资和生产成本上比常节能、降耗、减少投资和生产成本上比常规工艺更有优势，一直得到世界钢铁界普遍关注，规工艺更有优势，一直得到世界钢铁界普遍关注，特别是美国的纽柯公司的薄板坯连铸连轧生产线特别是美国的纽柯公司的薄板坯连铸连轧生产线19891989年投产以来，在世界上掀起了采用新工艺热年投产以来，在世界上掀起了采用新工艺热潮，标志板带生产工艺进入又一崭新阶段潮，标志板带生产工艺进入又一崭新阶段p近终形连铸近终形连铸+连轧工艺：以实现连轧工艺：以实现连铸机与连轧机连铸机与连轧机之之间直接轧制为目标。间直接轧制为目标。47分类分类p四种：四种：CSPCSP工艺工艺、ISPISP工艺工艺、炉卷工艺炉卷工艺、行星工艺行星工艺p共同点：共同点：均采用电均采用电(转转)炉炉+连铸机所生产的薄板坯连铸机所生产的薄板坯(80-50-25mm(80-50-25mm厚厚)为原料，直接热轧成为原料，直接热轧成1.2mm1.2mm以上厚以上厚度板带卷，其节能效果显著，一般比常规热装工度板带卷，其节能效果显著，一般比常规热装工艺节能艺节能30%(30%(而常规热装比冷装节能而常规热装比冷装节能40%)40%)p不同不同：连铸后采用不同轧制工艺。：连铸后采用不同轧制工艺。48（1 1）CSPCSP工艺工艺p由西马克公司开发，采用超高功率电炉由西马克公司开发，采用超高功率电炉+LF+LF炉炉+直直弯型连铸机，在铸速弯型连铸机，在铸速2.5-6m/min2.5-6m/min下铸出下铸出5Omm5Omm厚薄厚薄板坯，薄板坯通过一座近板坯，薄板坯通过一座近2OOm2OOm长隧道式炉均热后，长隧道式炉均热后，送到送到6 6机架机架4 4辊式热连轧机上轧制辊式热连轧机上轧制p产品：产品：1.2mm1.2mm以上以上(厚厚)*1259-156Omm()*1259-156Omm(宽宽)的成品热的成品热板带，卷重达板带，卷重达30t30t，通常生产规模在，通常生产规模在8080200200万万t/at/a，其钢水到成品收得率达，其钢水到成品收得率达97.5%97.5%，能生产低碳钢、，能生产低碳钢、结构钢和微合金钢结构钢和微合金钢p19981998年年4 4月在墨西哥的海尔萨月在墨西哥的海尔萨(Hy/Sa)(Hy/Sa)厂投产的厂投产的CSPCSP工艺生产线采用工艺生产线采用7 7个机架连轧，己生产出厚度个机架连轧，己生产出厚度O.91mmO.91mm带钢带钢49工艺特点工艺特点p采用隧道式均热炉作为连铸和连轧之间缓冲，大采用隧道式均热炉作为连铸和连轧之间缓冲，大约有约有111116min16min缓冲时间该炉长达缓冲时间该炉长达200m,200m,其后配其后配置置6 6机架连轧机，轧机配备了机架连轧机，轧机配备了AGCAGC、CVCCVC等控制板厚等控制板厚及板型手段，其精轧机出口速度达及板型手段，其精轧机出口速度达9m/s9m/s，最大轧，最大轧制力制力35MN35MN。CSPCSP工艺生产线全线一般长工艺生产线全线一般长300m300mp不足不足：作业线长，炉子维护困难，投资较大。成：作业线长，炉子维护困难，投资较大。成品表面存在氧化铁皮和夹杂，造成一定数量二级品表面存在氧化铁皮和夹杂，造成一定数量二级品。品。50几条典型的薄板坯连铸连轧生产线几条典型的薄板坯连铸连轧生产线5152535455（2 2）ISPISP工艺工艺p德马克公司开发，采用超高功率电炉德马克公司开发，采用超高功率电炉+连铸连铸机生产出机生产出5Omm5Omm厚连铸坯，然后将厚连铸坯，然后将5Omm5Omm厚连厚连铸坯先经大压下量轧机铸坯先经大压下量轧机(组组)轧成轧成25mm25mm厚中厚中间带卷，放到克雷莫纳炉间带卷，放到克雷莫纳炉(Cremona)(Cremona)内均热内均热保温，最后在保温，最后在4 4架架4 4辊式精轧机上一次轧成辊式精轧机上一次轧成成品成品p19921992年在意大利的年在意大利的Ar-VediAr-Vedi厂投产，现已能厂投产，现已能生产成品尺寸为生产成品尺寸为1.2mm(1.2mm(厚厚)*150Omm()*150Omm(宽宽)钢钢卷，卷重达卷，卷重达6.6t6.6t，其所生产钢种除与，其所生产钢种除与CSPCSP相相同外，还有不锈钢同外，还有不锈钢56主要特点主要特点p先对连铸坯进行大压下量铸轧成先对连铸坯进行大压下量铸轧成25mm25mm厚毛带坯卷，厚毛带坯卷，存放到克雷莫纳炉内，大压下量轧机存放到克雷莫纳炉内，大压下量轧机(组组)配置有配置有液压液压AGCAGC，其轧制力可达，其轧制力可达1300OkN1300OkN，这样就使成品，这样就使成品轧机减少机架轧机减少机架p克雷莫纳炉具有克雷莫纳炉具有热卷箱热卷箱作用，既可保温又可起生作用，既可保温又可起生产调节作用，这样就使产调节作用，这样就使ISPISP工艺线长度缩短，大约工艺线长度缩短，大约175m175m左右，比左右，比CSPCSP短，因而投资也比短，因而投资也比CSPCSP少少57（3 3）炉卷轧制工艺）炉卷轧制工艺p采用超高功率电炉采用超高功率电炉+连铸机将钢水铸成连铸机将钢水铸成5Omm5Omm厚板坯，厚板坯，并在大压下轧机上轧成并在大压下轧机上轧成25mm25mm厚板卷毛坯，放到热厚板卷毛坯，放到热卷箱内保温均热后，送到双机架炉卷轧机上进行卷箱内保温均热后，送到双机架炉卷轧机上进行可逆轧制成成品可逆轧制成成品p产品尺寸产品尺寸2-12mm(2-12mm(厚）厚）*12O0mm(*12O0mm(宽宽)年产年产50-8050-80万万t t，奥地利的奥钢联，采用该工艺生产线年产达，奥地利的奥钢联，采用该工艺生产线年产达5050万万t tp缺点：缺点：维持恒定轧制温度困难，表面质量不理想维持恒定轧制温度困难，表面质量不理想58（4 4）行星轧制工艺行星轧制工艺(Plantary Rollng Process(Plantary Rollng Process）p由德国克虏伯公司开发，克虏伯公司的由德国克虏伯公司开发，克虏伯公司的MessrsMessrs厂己有厂己有2020年年行星轧机操作经验行星轧机操作经验p采用超高功率电炉十连铸机将钢水铸成采用超高功率电炉十连铸机将钢水铸成8Omm8Omm厚板坯，经隧厚板坯，经隧道式炉保温均热后，先在立式轧机上除鳞，然后再到行星道式炉保温均热后，先在立式轧机上除鳞，然后再到行星轧机上一次轧成成品热带卷轧机上一次轧成成品热带卷p产品尺寸产品尺寸2mm(2mm(厚）厚）1425mm(1425mm(宽宽)，可生产钢种为碳钢，合，可生产钢种为碳钢，合金钢，其规模适合金钢，其规模适合100100万万t/at/a以下以下p工艺工艺特点：特点：由于采用行星轧机，一次压下量可达由于采用行星轧机，一次压下量可达98%98%，即，即一道次可完成从板坯到成品的轧制过程，这就减少轧机设一道次可完成从板坯到成品的轧制过程，这就减少轧机设备、缩短工艺线长度、通常生产线仅备、缩短工艺线长度、通常生产线仅200m200m，大大降低了投，大大降低了投资资59（5 5）FTSRFTSR连铸连铸+连轧工艺连轧工艺（Flexible Thin Slab Rolling）p意大利达尼利公司和美国联合公司共同开发成功，意大利达尼利公司和美国联合公司共同开发成功，设计出一种新型结晶器和软压下技术，可以在的设计出一种新型结晶器和软压下技术，可以在的铸速下拉出铸速下拉出35-90mm35-90mm厚铸坯，可铸轧包晶钢和深冲厚铸坯，可铸轧包晶钢和深冲钢等多钢种钢等多钢种p据介绍美国纽柯公司准备采用据介绍美国纽柯公司准备采用FTSRFTSR（柔性化薄板柔性化薄板坯连铸连轧坯连铸连轧）工艺改造其生产线现已在加拿大）工艺改造其生产线现已在加拿大的的AegomaAegoma厂建成投产一条该工艺生产线，己生产厂建成投产一条该工艺生产线，己生产出厚度为出厚度为1 11.6mmx8001.6mmx800156Omm156Omm带钢带钢603 3、直接铸轧成成品宽带钢工艺、直接铸轧成成品宽带钢工艺p日本金属与德国克虏伯公司联合开发成功，日本金属与德国克虏伯公司联合开发成功，19931993年在日本年在日本新日铁光厂正式投产新日铁光厂正式投产p采用电炉钢水直接铸轧成采用电炉钢水直接铸轧成1.61.65mm(5mm(厚厚)800)8001220mm(1220mm(宽宽)带钢，代替常规连轧工艺，己铸轧出带钢，代替常规连轧工艺，己铸轧出SUS-304SUS-304不锈钢带及不锈钢带及低碳钢带，用这种工艺生产的带钢既可作为成品销售，又低碳钢带，用这种工艺生产的带钢既可作为成品销售，又可作为冷轧原料可作为冷轧原料p原理原理：采用双滚筒式铸机，两个滚筒直径不等，上辊是小：采用双滚筒式铸机，两个滚筒直径不等，上辊是小直径，下辊是大直径，两个铸辊采用水冷，两铸辊间距在直径，下辊是大直径，两个铸辊采用水冷，两铸辊间距在铸轧过程中保持恒定，其间隙仅几毫米到十几毫米合格铸轧过程中保持恒定，其间隙仅几毫米到十几毫米合格钢水是通过中间罐水口进入铸辊辊缝后，立刻受到两个旋钢水是通过中间罐水口进入铸辊辊缝后，立刻受到两个旋转铸辊压轧作用，钢水首先凝固是与铸辊接触的表面，在转铸辊压轧作用，钢水首先凝固是与铸辊接触的表面，在辊子压力下轧成带状，离开铸辊时的温度大约辊子压力下轧成带状，离开铸辊时的温度大约12001200，然，然后被继续冷却到后被继续冷却到600600后，切去毛边卷取成成品钢卷后，切去毛边卷取成成品钢卷6162p铸轧速度已达铸轧速度已达20-130m/min20-130m/min，卷重，卷重10t10t。对于高合。对于高合金钢、电工钢等难轧钢种，该工艺有推广价值金钢、电工钢等难轧钢种，该工艺有推广价值p优势：优势：生产线长度短，成品性能好，但由于受铸生产线长度短，成品性能好，但由于受铸速限制，其生产规模目前还不大，约速限制，其生产规模目前还不大，约1 1万万t/t/月，其月，其铸轧出的成品带毛边，还需切边，对收得率有一铸轧出的成品带毛边，还需切边，对收得率有一定影响定影响634 4、采用常规连铸坯的紧凑式热轧带钢工、采用常规连铸坯的紧凑式热轧带钢工艺艺(SCHSM)(SCHSM)p采用采用200mm200mm厚连铸坯为原料，生产厚连铸坯为原料，生产1mm1mm以上厚度、以上厚度、卷重卷重30t30t钢带，它可以生产全部钢种钢带，它可以生产全部钢种p其主要设备是一座步进式加热炉，一套五机架四其主要设备是一座步进式加热炉，一套五机架四辊式连轧机组，一个带卷热卷箱辊式连轧机组，一个带卷热卷箱64工艺流程工艺流程p连铸坯经表面检查和处理后热连铸坯经表面检查和处理后热(冷冷)态装入态装入步进式加热炉，在炉内加热到步进式加热炉，在炉内加热到11501150后出后出炉，经轧边机除鳞和高压水除鳞，送到五炉，经轧边机除鳞和高压水除鳞，送到五机架连轧机轧制，在连轧机组经机架连轧机轧制，在连轧机组经2 2个轧程轧个轧程轧制后，制后，200mm200mm板坯先被轧成板坯先被轧成121255mm55mm厚半成厚半成品后，在机前被卷成钢卷，送到热卷箱中品后，在机前被卷成钢卷，送到热卷箱中保温或均热，然后再送到连轧机组上接常保温或均热，然后再送到连轧机组上接常规热连轧工艺轧成规热连轧工艺轧成1mm1mm以上带钢，经水冷、以上带钢，经水冷、卷取成成品钢卷。卷取成成品钢卷。65工艺工艺特点特点p仅用一个五机架连轧机组，完成常规带钢仅用一个五机架连轧机组，完成常规带钢的粗轧、中轧和精轧机组功能。的粗轧、中轧和精轧机组功能。p由于该工艺厚度压下率比采用薄板坯连铸由于该工艺厚度压下率比采用薄板坯连铸连轧工艺每道次要小连轧工艺每道次要小5%-10%5%-10%，其结果是改，其结果是改善了带钢表面质量，降低每架轧制压力和善了带钢表面质量，降低每架轧制压力和轧制能耗。由于其工艺是综合了常规工艺轧制能耗。由于其工艺是综合了常规工艺与薄板坯连铸连轧工艺各