冷轧带钢生产工艺

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冷轧带钢生产设备新技术

作者：李川

来源：《商品与质量·学术观察》2013年第02期

摘要：随着汽车、家电等行业的不断发展，市场对冷轧宽带钢的产量需求越来越大，尤其对产品质量的要求越来越高，这带动了冷轧宽带钢等生产工艺与设备的快速发展与更新。本文对冷轧宽带钢酸洗退火新技术予以介绍。

关键词：冷轧 带钢 技术 酸洗 退火

1、概述

由于冷轧薄板应用领域的拓展和相关行业对其品种、质量的苛刻要求，促使冷轧薄板生产技术与装备不断进步与更新。技术发展表现在扩大产品品种规格、改善产品质量并提高带钢尺寸精度和性能、提高生产能力、提高生产线自动化控制水平等方面。从冷轧原料准备到冷轧过程中的酸洗、轧制、退火等各个环节都不断涌现出新的生产工艺和生产设备。本文着重介绍一下酸洗除鳞、退火及联合生产方面的新技术。

2、带钢除鳞新技术

2.1浅槽盐酸酸洗除鳞技术

自从开发了盐酸废液的处理与回收系统后，世界各国普遍采用浅槽盐酸酸洗代替老式的硫酸酸洗机组。主要原因为：1）盐酸比硫酸具有更强的除鳞效果，盐酸酸洗机组前部不用破鳞装置可以简化酸洗设备；2）盐酸酸洗比硫酸酸洗更容易去除氧化铁皮，可以得到高质量的酸洗带钢；3）浅槽酸洗槽进行排酸比较容易，如有断带发生，可以很快排出酸液，不易产生过酸洗；4）盐酸再生系统回收效率高，可达99%，大大地降低了酸的耗量，每生产It带钢仅耗酸3. 5 kg。

2. 2湍流式酸洗除鳞技术

湍流式酸洗机组工作时酸洗液送入很窄的酸洗室缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态，因此不存在浅槽、深槽概念。在张力状态下带钢运行，酸洗液的流动方向与带钢的运行方向相反，具有酸洗速度高和酸洗质量好的特点。

MDS专家认为，用普通酸洗方法表面残余物为200- 300 m g/m ；较好时残余物为100，-

带钢生产流程

1、原料纵剪→酸洗→冷轧→脱脂→拉矫→分切→冷硬带

2、原料纵剪→酸洗→冷轧→脱脂→光亮退火→平整→拉矫→光亮退火→成品

分剪→软、半软冷轧带钢

半连续酸洗

连续卧式

连续

冷轧带钢的生产特点

2008-6-19 15:29:48

随着市场经济的飞速发展，汽车，仪器仪表、无线电，国防及航空航天工业等尖端技术对带钢的品种、规格，性能和质量不断提出更高的要求，热轧带钢生产远远不能满足各行各业发展的需要。因此，在轧制机械设备和工艺过程的不断完善中，冷轧带钢的生产已经得到了足够的重视和发展，使其在轧钢生产中占有特殊的地位。当需要生产厚度减小到一定尺寸的薄带钢时，大多数都采用冷轧方式。因为冷轧的采用为提高带钢表面质量、改善力学性能和获得精确的尺寸偏差提供了保证，所以现代国外的带钢，大多是热轧后又进行冷轧。美国直接使用的带钢，几乎都是冷轧交货的。

冷轧按其特征来说，与热轧有着严格的区别。冷轧可以获得远较热轧所能生产厚度小得多的产品。尽管在热轧时，带钢的塑性变形较好、变形抗力低及具有生产率高等优点，但从一定的厚度(通常为1.8～2.5mm范围内)，继续减缩带钢的厚度，以达到所要求的成品厚度，热轧方式是难以完成的。因为热轧过程中，随着带钢厚度变薄，带钢温度迅速降低，特别是对于截面小的窄带钢，头尾温度差别很大。带钢在热轧过程中的这种温降，以及由于冷却的差异而引起的温度不均匀分布，使热轧的温度不易控制，带钢的塑性变形不易均匀，尤其是在轧制厚度小而长度大的带钢时，这个问题更显得格外突出。 冷轧生产方式，解决了上述缺陷。就是说它不存在热轧带钢生产中所特有的温降与温度不均的问题，因而可以保证产品获得厚度甚小(可达0.001mm)，长度很大的带钢。

冷轧配以正确的热处理，就能够制造出依带钢的用途而决定的具有最好性能的产品。诸如生产深冲压用的带钢以及其它软状态带钢。这种状态的带钢，往往具有高的延伸性，低的强度或硬度，以保证深冲的需要。

毕业论文浅析冷轧带钢精整工艺及包装设备操作

（2009 届）

本科毕业论文

题目： 浅析冷轧带钢精整工艺及包装设备操作

专题：

专 业： 冶金工程 班 级：

姓 名： 学 号：

指导教师：

论文共 35 页，其中：专题 页，译文 6 页 浅析冷轧带钢精整工艺及包装设备操作

摘要

冷轧板带材产品是板带材生产的最终产品，而冷轧板带材的精整工艺是提高产品质量的重要途径，其作用已显得越来越突出。冷轧厂中最后一道工序是精整，是保证产品质量的关键。精整的目的，要紧在于操纵成品的力学性能和工艺性能，操纵成品的精确厚度和良好的板形以获得高质量性能和表面状态的成品。精整成效的好坏就成为了产品质量的关键，因此我们有必要将整个精整工艺及设备进行简单的论述。

精整工序是使冷轧带钢成为交货状态产品的重要生产工艺过程，它由带钢平坦机组、横切机组、纵切机组、重卷机组等组成，各机组最后一个工序差不多上用打包机对产品进行打包验收完成最终的生产过程。因此本文结合武钢冷轧薄板总厂精整车间生产体会，重点对冷轧板带材的包装设备钢带打捆机等进行研究，进而解决如何提高板带材包装质量的问题。

关键词：精整，钢带打捆机，冷轧带钢

Analysis of cold-rolled steel finishing process and packaging

equipment

Abstract

Cold rolled strip of plate and strip products are the final products of wood

production, and cold rolled strip finishing the process is to improve the product

quality of an important way, its role has become increasingly prominent. Cold Rolling

９塑　：翌　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　冷轧高精度薄带钢生产工艺研究　安峰　太原钢铁（集团）公司　工业技术　

摘要：针对冷轧薄带钢在生产中经常出现的缺陷问题，在分析了冷轧薄带钢通用的压力数学模型及其缺陷的基础上，采用Ｓｔｏｎｅ公式构　建并分析了冷轧轧｛Ｉ《压力数学模型，并重点从生产工艺的角度对冷轧薄带钢的生产工艺进行了分析，对于冷轧薄带钢的生产及其工艺的　改进提升具有一定的借整意义。　关键词：冷轧技术　高精度薄带钢　生产工艺　中图分类号：ＴＢＩ　文献标识码：Ａ　文章编号：１０７４—０９８Ｘ（２００８）１ｌ（ｃ）一００５０—０１　１冷轧薄带钢的常见缺陷分析　用户对作为原材料的冷轧板带及其涂镀　产品尺寸精度的要求越来越苛刻，因为这直　接影晌到用户的生产率、材料消耗、产品质　量以及生产成本。板形问题便成为人们日益　关注的重点和难点。从本质上讲，板形是由　板带材沿宽度方向不均匀压缩变形造成的。　对薄带钢而言，板形主要表现在横断面　形状和平直度。它是冷轧板带最重要的尺寸　精度指标。带钢具有良好的平直度是后道生　产工序稳定运行的重要前提，过大的单边浪　带钢在炉内很容易跑偏而造成断带，处理炉　内断带故障将消耗大量的时间，过大的中浪　会引起带钢热飘曲。不适当的浪形将加剧罩　式炉内带钢粘结。要求冷轧板具有尽量小的　纵向和横向厚度偏差、良好的平坦度、　以及　分布均匀的机械性能、合理表面结构。　２冷轧轧制压力的—般计算公式　基于冷轧技术的特点，冷轧轧制压力　公式，一般采用下列形式：　Ｐ＝　Ｐ，　＝　Ｋ／ｌＯ００　（１）　上式中，尸一一轧制力，ｋＮ；　Ｂｉｎ一～轧件平均宽度，ｍ；　ｆｃ～一考虑压扁后的变形区接触弧长，　√Ｒ　△　（２）　。　ｐ　Ｒ＝ＲＯ＋２．２Ｘ１Ｏ　—　）　ｆ３　’　ＢＡｈ　、　上式中，月一一轧辊半径，１１＂１１２＂１；　’一～压扁后轧辊半径，ｍｍ；　ｐｉｎ一一平均单位压力，ＭＰａ；　一～考虑压扁后的外摩擦应力状态　影响系数；　一～张力影响系数；　一一考虑宽度方向主应力影响系数后　的变形阻力，宽度很小时，一般取Ｋ＝　１５；　要计算带钢冷轧的轧制压力，主要是　计算单位轧制压力，确定轧制过程中各因　素对平均单位轧制压力的影响是关键。影　响单位压力的元素很多，基本是可以分为　两类：第一类为影响轧制金属本身性能的　因素，即金属塑性变形阻力；第二类为影响　应力状态条件的因素。　冷轧轧制摩擦系数主要与工艺润滑剂　的性能有直接关系，同时冷轧时轧件与轧　辊接触表面上的摩擦状况对单位压力影响　很大，另外由于轧制速度对润滑状态有显　著影响，不同轧制速度时摩擦系数亦不同，　要准确获得摩擦因数是很困难的。因此，　上述的压力数学模型在实际应用中存在很　多的未知和不便，限制了其具体的应用。　３冷轧薄带钢的生产工艺设计研究　３．１工艺设计的一般原则　冷轧薄带钢使用的原料为热轧板卷或　冷轧卷，在确定原料厚度时必须考虑到轧　制成成品的总变形量对带钢的组织结构及　性能的影响。因为冷轧带钢需要有一定的　总变形率，才能保证其性能要求。各轧制　道次压下量的确定一般采用分配压下率或　分配能耗的方法，在分配时，考虑到第一道　次钢料厚度的波动和顺利咬入，一般压下　率不宜过大。在中间各道次或各机架可按　轧机所充许的最大压下率来确定。在成品　或成品前道次，为保证板形和厚度精度，一　般给较小的压下率。在确定了压下规程后　还需要确定各道次前后张力。　一般张力的确定根据所生产的钢种、　不同的轧制道次或机架以及操作情况来确　定。在确定了压下规程和张力制度后，通　过计算轧制压力和轧制力矩及主电机的消　耗功率，若满足设备强度、电机能力和轧　制压力的合理分布，即为可行的压下规程。　对于冷轧带钢来说，确定最为合适的　轧制规程，有其十分重要的意义。通过制　定合适的轧制规程可以摆脱经验法的不　足，充分发挥轧机的生产能力，保证设备合　理使用，使产品的质量好、消耗低。　３。２轧制工艺　（Ｉ）压下制度　、　轧机的压下制度，应根据轧机的技术　参数、ＳＬ￣ＩＪ材料的力学性能、产品的质量　要求来制定，同时还要考虑轧机生产能力　要高，消耗要低。　为了提高轧机的生产能力，在充分利用　轧机及机前后卷取机主传动功率的前提下，　要尽可能地加大道次压下率以减少轧制道　次。但是，实际上较大的来料厚度波动限制　了第一道次压下不能最大，有时为了获得良　好的板形及表面质量，减少钢带纵向的厚度　偏差，也可以适当地增加轧制道次，在总压下　率相同的情况下，采用较多的轧制道次能使　钢带的强度略有提高。通过板形控制实验　制定出的压下规程，各道次可以在设备能力　范围内达到规定的负荷分配率，通过板形良　好压下分配，进一步实现压下规程的优化。　（２）张力制度　冷轧钢带的一个特点是张力轧制；没　有张力就无法进行钢带的冷轧。张力可以　降低轧制压力，改善板形，稳定轧制过程。　张力制度对于钢带冷轧非常重要。　采用小直径工作辊轧制的多辊轧机（如　十六辊轧机），轧制过程的工艺特点则是采　用较大张力轧制。在压下量小的区域内重　新分布张力时，张力达到屈服极限，并可能　５０科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　使带材宽度方向的延伸均衡。在多辊轧机　上轧制时，金属的变形是依靠轧辊压下和　卷取机建立的带材张力共同完成的。　多辊轧机中采用的单位张力的大小取决　于材料的物理～力学性能及冷加工硬化程度、　带材厚度及其边部质量。为了实现稳定轧制　过程所必须的大的单位张力及总张力，要求在　多辊轧机中设置具有大功率传动的卷取机。　一般多辊轧机卷取机电机功率达到轧机主传　动功率的７Ｏ％～８０％，有的甚至达到１００％。　（３）工艺润滑和工艺冷却制度　工艺润滑能保证减少轧制变形区接触　表面的摩擦系数，从而降低轧制压力和轧　制功率消耗，使轧件易于延伸。　其次，工艺润滑能防止带材粘在轧辊上，　以减少轧辊的磨损，保证轧材表面的最佳粗糙　度和清洁度。同时，附着在轧材表面上的油膜，　能部分地保护轧材在卷曲成卷时免受损坏。　在轧制过程中，轧件发生塑性变形时，　要产生大量的变形热；轧件与轧辊、轧辊与　轧辊之间的接触摩擦，也要产生巨大的摩擦　热；良好的冷却可以避免轧辊和带材温度迅　速上升，将轧制时的热量带走，改善轧材表　面质量，达到恒温轧制，保证轧辊具备稳定　的辊形，使带材厚度保持均匀，避免断带。　工艺润滑中可采用的润滑油有多种，　如矿物油、动物油、植物油和乳化液，轧机　多采用的是矿物油和乳化液。　（４）速度制度　轧制速度的确定，应根据设备的能力，在　轧机允许使用的速度范围内尽可能采用高的　轧制速度，以提高轧机的生产能力；同时，当　轧制速度增加时，轧制压力相应有所减小。　一般第一道次轧制时采用较低的轧制　速度，因为第一道的压下量大，如果再用高　速度轧制，将使轧辊急剧发热，由于多辊轧　机轧辊冷却条件较差，将影响轧辊寿命；另　外，由于坯料纵向厚度偏差大，板形与轧辊　不完全符合，第一道轧制时要对坯料进行　调整，要求速度较低；另外如采用高速度大　压下，主电机能力也不能满足。以后的道　次，则根据压下制度和张力制度及主电机　的功率决定轧制速度，使主电机的能力得　到发挥。每道次轧制的启动和制动时，分　别有一个升速和降速的过程。在轧制过程　中，应尽可能少调速，以保证轧制的稳定　性，从而达到厚度偏差的均一性。　参考文献　【１］潘纯久．二十辊轧机及高精度冷轧钢带　生产［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００３．　【２】徐鹤贤．冷轧钢带张力及其控制工艺探　讨【Ｊ］．特钢技术，２００１，（３）：１２－１７．