《冷轧板带生产》PPT课件.ppt

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1、4冷轧板带钢生产厚度：，厚度：，宽度：宽度：600-2 000mm，钢板长度：钢板长度：1 200-6 000mm4.1 冷轧板带钢生产综述冷轧板带钢生产综述冷轧冷轧金属在再结晶温度以下的轧制过程金属在再结晶温度以下的轧制过程4.1.1 冷轧板带钢的优势冷轧板带钢的优势1）可）可生产厚度更小的薄板生产厚度更小的薄板：冷轧时板材横端面：冷轧时板材横端面B和和H之比之比2）带材沿宽度和长度方向能获得）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度均匀的厚度，板板形更好形更好。3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表表面质量好，表面光洁面质量好，表面光洁的产品。的产

2、品。4）带材经冷轧后，）带材经冷轧后，进行不同的热处理，可以得到进行不同的热处理，可以得到不同机械性能的产品。不同机械性能的产品。n4.1.2 冷轧板带钢的轧制工艺特点冷轧板带钢的轧制工艺特点1）加工温度低，加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化；钢在轧制过程中产生加工硬化；加工硬化的影响：加工硬化的影响：变形抗力增大，使轧制力加大。变形抗力增大，使轧制力加大。塑性降低，易发生脆裂。塑性降低，易发生脆裂。n消除加工硬化的措施消除加工硬化的措施：软化热处理（再结晶退火，固溶处理），恢复塑性。软化热处理（再结晶退火，固溶处理），恢复塑性。n“轧轧程程”每每次次软软化化退退火火之之前前完完成成的的冷

3、冷轧轧工工作作称称为一个轧程。为一个轧程。n2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）n工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，须采用有效的人工使轧件和轧辊温度升高，须采用有效的人工冷却。冷却。n 冷轧板带钢的冷轧板带钢的8488%变形功转化为热变形功转化为热能。能。单位时间内发出的热量（变形发热率）。单位时间内发出的热量（变形发热率）。n(2)工艺润滑工艺润滑 工工艺艺润润滑滑的的作作用用：减减少少金金属属的的变变形形抗抗力力（实实现现大大压压下下和和轧轧制制更更薄薄板板材材），冷却轧辊，冷却轧辊，防止粘

4、辊。防止粘辊。天天然然油油脂脂（动动、植植物物油油脂脂）润润滑滑效效果果优于矿物油。优于矿物油。n常常用用冷冷润润液液-乳乳化化液液:通通过过乳乳化化剂剂的的作作用用把把少少量量的的油油剂剂和和大大量量的的水水混混合合起起来来，制制成成乳乳状状的的冷冷润润液液。乳乳化化液液的的冷冷却却能能力力介介于于水水和和油油之之间间，一一般般为为水水的的4080%，随随着着乳乳化化液液浓浓度的增加，其冷却能力下降。度的增加，其冷却能力下降。类类型型乳化液乳化液轧轧制油制油矿矿物基物基础础油油脂肪油基脂肪油基础础油油混合性基混合性基础础油油矿矿物油或基物油或基础础油油使用特征使用特征油脂含量低，油脂含量低，

5、清清洁洁性好性好乳化液乳化液较较硬硬皂化皂化值值3040润润滑性最好滑性最好清清洁洁性性较较差差适宜高速适宜高速轧轧制制皂化皂化值值190200润润滑性好滑性好热热分离性分离性强强乳化液乳化液较软较软皂化皂化值值100160低黏度低黏度+添加添加剂剂循循环环使用使用低速低速轧轧制制轧轧后表面后表面质质量好量好用途用途连轧连轧机机可逆可逆轧轧机机森吉米森吉米尔尔轧轧机机连轧连轧机机可逆可逆轧轧机机连轧连轧机机可逆可逆轧轧机机连轧连轧机机可逆可逆轧轧机机森吉米森吉米尔尔轧轧机机工作情况工作情况浓浓度度28%温度温度3550浓浓度度25%温度温度5060浓浓度度25%温度温度5060添加添加剂剂含量

6、含量110%轧轧制制钢钢种种普通普通钢钢特殊特殊钢钢普通普通钢钢特殊特殊钢钢普通普通钢钢特殊特殊钢钢特殊特殊钢钢薄板薄板带带n皂化值：完全皂化皂化值：完全皂化1g油脂所需油脂所需KOH的的mg，mg/g。n皂化值是轧制润滑剂性能的标志，皂化值越高，轧制皂化值是轧制润滑剂性能的标志，皂化值越高，轧制润滑油性能越好，但轧后退火板面清洁性随之变差。润滑油性能越好，但轧后退火板面清洁性随之变差。n乳化液的润滑性还跟乳化液中油滴的颗粒度分布有很乳化液的润滑性还跟乳化液中油滴的颗粒度分布有很大关系。乳化液配制方法不同，其颗粒度分布也不相大关系。乳化液配制方法不同，其颗粒度分布也不相同，特别是随着乳化液的使

7、用，颗粒度的分布发生变同，特别是随着乳化液的使用，颗粒度的分布发生变化，导致轧制过程润滑性能变化，最终使得轧制过程化，导致轧制过程润滑性能变化，最终使得轧制过程中轧制力，张力等因素发生波动。中轧制力，张力等因素发生波动。n乳化液的作用：当以一定的流量喷到板面和辊面之上乳化液的作用：当以一定的流量喷到板面和辊面之上时，既能有效地吸收热量，又能保证油剂以较快的速时，既能有效地吸收热量，又能保证油剂以较快的速度均匀地从乳化液中析出并黏附在板面与辊面上，及度均匀地从乳化液中析出并黏附在板面与辊面上，及时形成颗粒均匀，厚度适中的油膜。时形成颗粒均匀，厚度适中的油膜。3）冷）冷轧轧中采用中采用张张力力轧轧

8、制：制：张张力力轧轧制制轧轧件在件在轧辊轧辊中的中的辗轧变辗轧变形是在有一定的前形是在有一定的前张张力和后力和后张张力作用下力作用下实现实现的。的。张张力力作用在作用在轧轧件件轧轧制方向上的力。制方向上的力。前前张张力力作用方向与作用方向与轧轧制方向相同的制方向相同的张张力。力。后后张张力力作用方向与作用方向与轧轧制方向相反的制方向相反的张张力。力。防止防止带钢带钢在在轧轧制制过过程中跑偏（保程中跑偏（保证证正确正确对对中中轧轧制）；制）；使所使所轧带钢轧带钢保持平直（包括在保持平直（包括在轧轧制制过过程中保持板形平程中保持板形平 直直 以及以及轧轧后板形良好）；后板形良好）；降低降低轧轧件的

9、件的变变形抗力，便于形抗力，便于轧轧制更薄的制更薄的产产品。品。起适当起适当调调整冷整冷轧轧机主机主电电机机负负荷的作用。荷的作用。张力的作用张力的作用：冷轧薄板生产工艺流程n冷轧板带钢生产冷轧板带钢生产n冷轧板带钢产品种类及钢质（自查）冷轧板带钢产品种类及钢质（自查）n4.2.2 冷轧生产各工序简介冷轧生产各工序简介 热轧板卷料热轧板卷料酸洗酸洗冷轧冷轧退火退火平整平整精整精整包装包装入库入库n1）酸洗）酸洗 盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使之表面光洁，便于冷轧。之表面光洁，便于冷轧。n来料氧化铁皮的组成来料氧化铁皮的组成:酸洗原理酸洗原理

10、 最最广广泛泛采采用用的的是是以以盐盐酸酸为为介介质质的的酸酸洗洗法法。盐盐酸酸酸酸洗洗的的特特点点是是与与氧氧化化铁铁皮皮反反应应快快，但但与与基基体体金金属属反反应应较较慢慢。盐盐酸酸酸酸洗洗是是从从表表面面层层开开始始逐逐渐渐溶溶解解氧氧化化铁铁皮皮，几几乎乎是是一一种种纯纯化学反化学反应过应过程。其化学反程。其化学反应应方程式如下：方程式如下：卧式酸洗机组卧式酸洗机组 2）轧制）轧制n四辊式轧机，四辊式轧机，56机架连轧；机架连轧；n5机架产品规格：，机架产品规格：，n 辊身长辊身长 17002135mm规程制定规程制定n 性能影响因素性能影响因素 冷轧带钢的性能与炼钢、浇铸方法、热轧

11、、冷冷轧带钢的性能与炼钢、浇铸方法、热轧、冷轧、退火、平整和矫直等有关。轧、退火、平整和矫直等有关。n钢中化学成分对钢的性能决定作用钢中化学成分对钢的性能决定作用n热轧的影响因素：热轧的影响因素：精轧机的变形率、终轧温度、在运输辊道精轧机的变形率、终轧温度、在运输辊道上的冷却速度和卷取温度，决定着晶粒的大小、上的冷却速度和卷取温度，决定着晶粒的大小、晶粒形状、渗碳体的分布情况和氮的析出与过饱晶粒形状、渗碳体的分布情况和氮的析出与过饱和溶解。和溶解。性能与变形量等因素的关系性能与变形量等因素的关系 冷轧带材的机械性能和工艺性能取决于坯料冷轧带材的机械性能和工艺性能取决于坯料的金相组织、冷轧总变形

12、量和轧制后的退火制度。的金相组织、冷轧总变形量和轧制后的退火制度。（2）压下量分配）压下量分配:冷轧带材的总压下率为冷轧带材的总压下率为 4093%。根据具体要求分配压下率根据具体要求分配压下率 a第一道次考虑后张力较小，带钢容易跑偏第一道次考虑后张力较小，带钢容易跑偏;坯坯料厚度不均匀等，不宜采用较大的压下率料厚度不均匀等，不宜采用较大的压下率;b第二、三道次采用大压下率轧制第二、三道次采用大压下率轧制;c精轧道次不采用大的压下率，保证板形及厚度精轧道次不采用大的压下率，保证板形及厚度精度精度.常用的压下规程设计方法常用的压下规程设计方法：a先按经验并考虑到规程设计的一般原则和要先按经验并考

13、虑到规程设计的一般原则和要求，对各道（架）压下进行分配；求，对各道（架）压下进行分配；b按工艺要求并参考经验资料，选定各机架按工艺要求并参考经验资料，选定各机架（道）间的单位张力；（道）间的单位张力；c校核设备的负荷及各项限制条件，并修正。校核设备的负荷及各项限制条件，并修正。n压下系数的分配压下系数的分配bi压下量分配系数压下量分配系数机架机架数数 道次（机架号）道次（机架号）1234520.70.330.50.30.240.40.30.20.150.30.250.250.150.05常常规规冷冷连轧连轧机速度机速度n脱脱脂脂：冷冷轧轧后后的的清清洗洗工工序序，去去除除钢钢板板表表面面的的油

14、油脂脂和和污污物物，防防止止退退火火后后带带钢钢表表面面上上生生成成黑斑和灰层。黑斑和灰层。n(2)(2)脱脂方法脱脂方法：电电 解解 清清 洗洗：用用 碱碱 液液（苛苛 性性 钠钠 NaOH，Na2SO4，Na3P3O4）喷刷清洗）喷刷清洗;机上洗净与燃烧脱脂。机上洗净与燃烧脱脂。用用乳乳化化液液的的轧轧机机最最末末架架喷喷以以除除油油清清洗洗剂剂，称称机上清洗。机上清洗。3）脱脂与退火）脱脂与退火(3)退退火火：使使轧轧制制时时受受到到加加工工硬硬化化的的金金属属重重新新软化，消除内应力和得到细小均匀的晶粒。软化，消除内应力和得到细小均匀的晶粒。将将钢钢的的加加热热到到奥奥氏氏体体转转变变

15、温温度度上上某某一一温温度度，保保温温一一定定时时间间，然然后后缓缓慢慢冷冷却却，从从而而得得到到近近似似平平衡衡组组织织的的热热处处理理方方法法，是是消消除除冷冷轧轧造造成成的的内内应应力力和和加加工工硬硬化化，使使钢钢板板具具有有标标准准所所要要求求的的力力学性能、工艺性能及显微结构。学性能、工艺性能及显微结构。罩式退火罩式退火罩式退火罩式退火罩式退火炉炉台上层烧嘴下层烧嘴加热罩内罩钢卷控制器煤气环形管道空气工艺流程：开卷工艺流程：开卷送料送料剪断剪断焊接焊接活套活套碱碱洗槽洗槽刷洗刷洗清洗清洗干燥干燥张紧辊张紧辊预热段预热段加热段加热段水冷段水冷段均热段均热段保护气体冷却段保护气体冷却段

16、卷取。卷取。连续式退火炉连续式退火炉连续退火n4）平平整整：退退火火后后带带钢钢以以小小压压下下率率进进行行轧轧制制的的过过程叫做平整。（程叫做平整。（15%）n 目的目的：消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；提提高高材材料料的的强强度度极极限限，扩扩大大塑塑性性加加工工范范围围。平平整量不同钢种的机械性能产生一定幅度的变化；整量不同钢种的机械性能产生一定幅度的变化；矫正板材的形状；矫正板材的形状；根根据据用用户户的的要要求求生生产产表表面面粗粗糙糙度度不不同同的的带带钢钢，对对镀镀层层板板加加工工成成光光滑滑表表面面，而而对对涂涂层层板板加加工

17、工层层表表面打毛均匀的表面。面打毛均匀的表面。屈服平台的出现，使钢带的加工性能变屈服平台的出现，使钢带的加工性能变坏，必须予以清除。坏，必须予以清除。平整率平整率平平整整率率是是平平整整工工艺艺中中控控制制钢钢带带力力学学性性能能的的惟惟一变形指标。一变形指标。平平整整率率是是钢钢带带长长度度的的变变化化率率，用用平平整整前前、后后钢带的相对伸长表示：钢带的相对伸长表示：钢钢带带表表面面粗粗糙糙度度取取决决于于用用户户的的要要求求。表表面面粗糙度大致分为光面、毛面和麻面粗糙度大致分为光面、毛面和麻面(3种，种，其标志符号为其标志符号为Ra)，常用计量单位为微米，常用计量单位为微米钢钢带带表表面

18、面的的粗粗糙糙度度是是直直接接由由工工作作辊辊辊辊面面的的粗粗糙糙度度复复制制过过来来的的，但但复复制制效效率率受受到到平平整整过过程程中中各各种种工工艺艺因因素素的的影影响响，如如平平整整方方式式、伸长率、弯辊力等伸长率、弯辊力等5)成品剪切成品剪切平整后的钢带经过成品剪切后成为钢带的最平整后的钢带经过成品剪切后成为钢带的最终交货状态。终交货状态。纵剪机组：进行钢卷切边、分条；纵剪机组：进行钢卷切边、分条；横剪机组：进行定尺长度钢板剪切。横剪机组：进行定尺长度钢板剪切。重卷机组：分卷重卷机组：分卷酸酸-轧轧-退联合机组退联合机组(FIPL)示意图示意图1开卷机焊接机活套1冷连轧机组2开卷机飞

19、剪活套2酸洗机组活套4活套3卷取机退火机组典型机组：新日铁广畑厂（1987），美国 Inland steel操作数据：设备利用率95，成材率96.9%，年产量：108万吨 能耗降低40%，断带事故：卷/月n热镀锌带钢生产热镀锌带钢生产 腐腐蚀蚀是是金金属属和和周周围围介介质质发发生生化化学学反反应的结果应的结果.防防止止金金属属腐腐蚀蚀可可以以从从两两方方面面着着手手：一是控制环节，二是控制金属材料本身。一是控制环节，二是控制金属材料本身。腐腐蚀蚀控控制制技技术术包包括括以以下下途途径径：改改变变腐腐蚀蚀环环境境;研研制制新新型型耐耐腐腐材材料料;施施加加金金属属或或非金属保护层；采用化学保护

20、层技术等。非金属保护层；采用化学保护层技术等。带钢电镀带钢电镀Zn及及Zn合金属保护层的方法。合金属保护层的方法。n热热镀镀锌锌板板的的生生产产工工序序主主要要包包括括：原原板板准准备备镀镀前前处处理理热热浸浸镀镀镀镀后后处处理理成成品品检检验验等等。根根据据镀镀前前处处理理方方法法的的不不同同把把热热镀镀锌锌工工艺艺分分为为两两大大类类，线线外外退退火火：即即湿湿法法（单单张张钢钢板板热热镀镀锌锌法法）、线线外外退退火火（单单张张钢钢板板热热镀镀锌锌法法）、热热镀镀锌锌 惠惠林林（Wheeling）法法（带带钢钢连连续续热热镀镀锌锌法法）；线线内内退退火火 森森吉吉米米尔尔（Sendzimi

21、r）法法（保保护护气气体体法法）、改改良良森森吉吉米米尔尔法法、美美钢钢联联法法（同同日日本本川川崎崎法法）、赛赛拉拉斯斯（Selas）法法和和莎莎伦伦（Sharon）法。）法。n森森吉吉米米尔尔法法：把把退退火火工工艺艺和和热热镀镀锌锌工工艺艺联联合合起起来来，其其线线内内退退火火主主要要包包括括氧氧化化炉炉，还还原原炉炉两两部部份份组组成成。带带钢钢在在氧氧化化炉炉中中煤煤气气火火焰焰直直接接加加热热到到450度度左左右右，把把带带钢钢表表面面残残存存的的轧轧制制油油烧烧掉掉，净净化化表表面面。后后再再把把带带钢钢加加热热到到700-800度度完完成成再再结结晶晶退退火火，经经冷冷却却段段控控制制进进锌锌锅锅前前温温度度在在480度度左左右右，最最后后在在不不接接触触空空气气的的情情况况下下进进入入锌锌锅锅镀镀锌锌，因因此此，森森吉吉米米尔尔法法产产量量高高、镀镀锌锌质质量量较较好好，此此法法得到广泛应用。得到广泛应用。