冷軋工藝介紹

1、冷軋情況匯報(bào)提綱各類冷軋產(chǎn)品（不包括特殊鋼如不銹鋼、取向硅鋼片等）的主要工藝流程見(jiàn)圖. 酸洗：熱軋帶鋼在冷軋前必須酸洗以清除表面氧化鐵皮.酸洗所用的介質(zhì)基本上有二 種：硫酸與鹽酸.五、六十年代以前都采用硫酸,但硫酸酸洗的效果差，且環(huán)境污 染嚴(yán)重，己逐漸淘汰而被鹽酸替代.鹽酸具有與氧化鐵皮的化學(xué)反應(yīng)速度快、生 成的鹽在水中溶解性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn).因而帶鋼表面洗得干凈、效率高.酸洗機(jī)組有二種類型：推拉式酸洗機(jī)組及連續(xù)式酸洗機(jī)組.推拉式酸洗機(jī)組：它以單卷方式操作，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力低，適合于產(chǎn)量 在三十萬(wàn)噸左右的冷軋廠采用.國(guó)內(nèi)益昌、海南、南京、及無(wú)錫等廠均配置了此 類機(jī)組.連續(xù)式酸洗機(jī)組：在機(jī)組入口段

2、將每個(gè)鋼卷的頭、尾焊接后連續(xù)不斷地通過(guò)酸 槽，因而生產(chǎn)效率高，大型連續(xù)酸洗機(jī)組工藝段的最高速度可達(dá)360米/分左右， 年產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)噸以上,酸洗質(zhì)量也好?，F(xiàn)代化冷軋廠一般都采用連續(xù)式機(jī)組.但 設(shè)備復(fù)雜，自動(dòng)化水平高,適合于在大型冷軋廠安裝.武鋼、寶鋼、鞍鋼、本鋼等 都選用了此類機(jī)組.連續(xù)機(jī)組入口段中的焊接機(jī)為本機(jī)組穩(wěn)定生產(chǎn)及高速運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，卷與卷 之間焊縫質(zhì)量的好壞還會(huì)影響下游工序的正常生產(chǎn).當(dāng)前以采用自動(dòng)化程度高的 閃光式電阻對(duì)焊機(jī)為主。它適用于焊接低碳鋼.近年來(lái)由于激光技術(shù)的發(fā)展，大 功率激光發(fā)生器的研制成功，在一些機(jī)組中己采用激光焊機(jī)連接帶鋼.激光焊機(jī) 具有焊縫質(zhì)量高并能焊接除一般

3、低碳鋼以外的合金鋼、不銹鋼及硅鋼等的特點(diǎn)。中部酸洗工藝段有機(jī)械破鱗裝置，酸洗槽，清洗槽，烘干裝置等主要設(shè)備。機(jī) 械破鱗裝置目前都用拉伸矯直機(jī)，在矯直機(jī)前后張力輥施加的強(qiáng)大張力下，經(jīng)矯 直機(jī)彎曲矯直使帶鋼延伸從而達(dá)到破碎帶鋼表面的氧化鐵皮，因而可縮短酸洗的 時(shí)間并改善帶鋼的平直度。酸洗槽為機(jī)組的核心，以往的深槽結(jié)構(gòu)及常規(guī)工藝己被各種新型酸槽結(jié)構(gòu)及高 效酸洗工藝所代替。它們有紊流式、噴流式等，其共同的特點(diǎn)是槽的深度一般 都減少為200mm左右，且槽蓋有內(nèi)外二層，并提高酸液進(jìn)入酸槽時(shí)的壓力及改善 進(jìn)入時(shí)的方式，加快了酸液與帶鋼表面氧化鐵皮所起的化學(xué)作用，并增加酸液的循 環(huán)次數(shù)，更提高了酸洗效率。因而

4、縮短了酸洗時(shí)間，酸洗的質(zhì)量也得到提高，相應(yīng) 可減少酸槽的長(zhǎng)度，且由于酸槽的容積減小，濃度與溫度的控制更精確，槽的密封 性能也提高，改善了環(huán)境條件。出口段的關(guān)鍵設(shè)備為園盤剪邊機(jī)，以往常常是整條機(jī)組故障最多的設(shè)備之一， 且刀具更換也比較頻繁，嚴(yán)重影響機(jī)組生產(chǎn)能力的發(fā)揮。因而現(xiàn)代化的機(jī)組都采 用雙刀頭迥轉(zhuǎn)式，可快速更換刀片.還有一些剪機(jī)更可自動(dòng)按帶鋼的寬度及厚度調(diào) 整開(kāi)口度及刀片間隙。帶鋼涂油機(jī)目前己開(kāi)始使用靜電式涂油機(jī)替代傳統(tǒng)使用的輥涂式涂油機(jī)，不但可節(jié)省防銹油，而且涂層均勻。冷軋冷軋機(jī)是整個(gè)冷軋廠的核心機(jī)組，也是保證帶鋼幾何尺寸的精度及表面質(zhì)量的 主要工序。根據(jù)工廠的生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案可選用不同

5、的軋機(jī)組成.一般有二大 類：即可逆與串列（連續(xù)）.可逆式機(jī)組以往僅有一個(gè)機(jī)架，帶鋼在機(jī)組內(nèi)往返軋制，生產(chǎn)效率低.按產(chǎn)品 的厚度,寬度,及機(jī)組的速度，產(chǎn)量在幾萬(wàn)至三十萬(wàn)噸左右.而串列式機(jī)組按產(chǎn)品品 種及產(chǎn)量、質(zhì)量的要求可由四至六個(gè)機(jī)架串列組成（目前普遍采用五個(gè)機(jī)架）.帶鋼 在機(jī)組內(nèi)一次通過(guò)串列的軋機(jī)軋成所要求的厚度.因而生產(chǎn)效率高，一般產(chǎn)量視 所生產(chǎn)的品種及機(jī)組速度,可從七、八十萬(wàn)到二百萬(wàn)噸左右不等.近年來(lái)冷軋板的用戶.尤其是汽車及家電制造業(yè)等對(duì)鋼板厚度的公差.平直 度及表面質(zhì)量等提出了愈來(lái)愈高的要求.為了滿足用戶的需求冷軋技術(shù)有了長(zhǎng)足 的進(jìn)步.體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1 .為了適應(yīng)中等規(guī)模的生產(chǎn)，

6、最近開(kāi)發(fā)出雙機(jī)架可逆式軋機(jī).與單機(jī)架相比不 但可節(jié)省投資，質(zhì)量也得到改善.2 .傳統(tǒng)的串列式冷軋機(jī)也己從單卷軋制發(fā)展為無(wú)頭的連續(xù)式軋制，并由單一的 軋制而將前道酸洗工藝聯(lián)結(jié)在一起的聯(lián)合機(jī)組.單卷軋制的串列式冷軋機(jī)由于每 個(gè)鋼卷軋制時(shí)都要穿帶.甩尾等操作.不但增加了生產(chǎn)的輔助時(shí)間，降低了設(shè)備 的生產(chǎn)能力，而且由于在穿帶與甩尾過(guò)程中帶鋼失去張力，降低速度，使帶鋼頭 尾的厚度公差及平直度等均難于得到控制而增加頭尾不合格產(chǎn)品的長(zhǎng)度，降低了 成材率.而連續(xù)式冷軋機(jī)或酸洗冷軋聯(lián)合機(jī)組則將前一個(gè)鋼卷的尾部與后一個(gè)鋼 卷的頭部焊接在一起而連續(xù)不斷地送入冷軋機(jī)中軋制.只在焊縫通過(guò)軋機(jī)的瞬間 才降低速度，因而能顯

7、著地提高成材率.連續(xù)式機(jī)組由于帶鋼不停歇地通過(guò)軋機(jī)， 設(shè)備的生產(chǎn)能力也得到充分地發(fā)揮.此外，酸洗冷軋聯(lián)合機(jī)組還因?yàn)槭÷粤瞬糠炙嵯礄C(jī)組出口段及軋機(jī)入口的設(shè)備 而節(jié)省占地面積及投資，降低了生產(chǎn)及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用.還由于取銷了酸洗與冷軋 二個(gè)工序之間的中間侖庫(kù)，節(jié)省了廠房面積并縮短了生產(chǎn)周期.己普遍為近年來(lái) 新建的冷軋廠所采用。3 .軋機(jī)的壓下己由過(guò)去的電動(dòng)的蝸輪蝸桿壓下系統(tǒng)改為液壓壓下。液壓壓下具 有反應(yīng)靈敏，壓下速度快，有利于控制帶鋼的厚度。因而不但近年來(lái)新建的冷軋 機(jī)己普遍采用，一些七、八十年代建造的電動(dòng)壓下軋機(jī)也紛紛改建成液壓壓下。4 .為了改善帶鋼橫斷面的形狀及平直度，開(kāi)發(fā)了各種板形及平直度控

8、制系統(tǒng)， 可以歸納為以下幾種類型：a) 垂直面的彎輥系繞-工作輥及/或中間輥的正、負(fù)彎輥；b) 水平面的工作輥彎輥系統(tǒng)；c) 軋輥交叉系統(tǒng)-PC軋機(jī)；d) 分級(jí)控制的支持輥-VC,DSR軋機(jī)；e) 軸向移動(dòng)園筒形軋輥系統(tǒng)-WRS軋機(jī)；f) 軸向移邊非園筒形軋輥系統(tǒng)-CVC,HC,UC軋機(jī)；g) 軸向移動(dòng)輥套；h) 對(duì)軋輥進(jìn)行熱凸度控制-利用軋輥冷卻系統(tǒng)在軋輥長(zhǎng)度方向進(jìn)行多段或 多點(diǎn)噴射，調(diào)節(jié)軋輥凸度.5 .軋輥表面質(zhì)量的好壞直接影響帶鋼的表面質(zhì)量，因而冷軋機(jī)組軋輥的更換十 分頻繁?？s短換輥所需的時(shí)間，成為提高設(shè)備作業(yè)率的一項(xiàng)重要措施?，F(xiàn)代化的 冷軋機(jī)組都配有快速換輥裝置，在五分鐘以內(nèi)可以自動(dòng)更

9、換一對(duì)工作輥。對(duì)于連 續(xù)式軋機(jī)還可以不切斷在機(jī)架內(nèi)的帶鋼，而將帶鋼保留在機(jī)架內(nèi)換輥,因而在換輥 后可立即軋鋼，不需要再逐架穿帶而節(jié)省輔助時(shí)間，使生產(chǎn)能力提高。6 .完善軋輥冷卻及潤(rùn)滑系統(tǒng)-軋輥冷卻及潤(rùn)滑是保證軋機(jī)高速軋制及帶鋼表 面質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)施之一，它基本上有二種方式，直接式及循環(huán)式.直接式將一定濃 度的軋制油噴在帶鋼上而用冷卻水噴在軋輥及輥縫間冷卻軋輥與帶鋼，用過(guò)的油 與水一起排入地溝送至廢水處理站處理后排走.一般用于高速軋制較薄的帶鋼如 鍍錫板等.而循環(huán)方式則將軋制油與水混合成乳化液噴在軋輥及輥縫中起到冷卻 及潤(rùn)滑雙重作用，用過(guò)的乳化液收集后返面系統(tǒng)，經(jīng)冷卻過(guò)濾后循環(huán)使用.一般用 于軋制

10、較厚的冷軋板如汽車板等.近年來(lái)由于軋制油的發(fā)展，潤(rùn)滑性能好，油膜 耐壓強(qiáng)度，化學(xué)穩(wěn)定性好，在循環(huán)系統(tǒng)中使用時(shí)不易氧化變質(zhì)，而且具有良好的清 洗性能不會(huì)加劇生銹，不產(chǎn)生油斑，容易用堿洗凈，油的消耗低.因而一些新建的冷 軋機(jī)都趨向于用循環(huán)方式.循環(huán)系統(tǒng)中還增設(shè)了磁過(guò)瀘器及平床過(guò)瀘器等設(shè)施，以 提高油的過(guò)瀘精度，保證帶鋼的表面質(zhì)量及油的潤(rùn)滑性能。并加強(qiáng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水 平.自動(dòng)控制乳化液的溫度、濃度以及根據(jù)工藝需要控制及分配機(jī)架與軋輥各區(qū)段 的流量。7 .冷軋機(jī)的主傳動(dòng)電機(jī)己由以往的直流電機(jī)發(fā)展到近年來(lái)的交流變頻調(diào)速電 機(jī)。它的供電也己由傳統(tǒng)的可控硅為當(dāng)代的GTO,IGBT,IGCT等新型大功率整流元

11、 件所替代，并由全數(shù)字式系統(tǒng)控制。因而傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有很大的提高?？?制精度可達(dá)到很高的水平，一般速度控制精度可達(dá)到0.01%以下，力矩控制精度可 達(dá)到1%.而且提高了系統(tǒng)的可靠性，調(diào)試簡(jiǎn)便，易于維護(hù)。8 .各種新型的檢測(cè)元件如激光測(cè)速儀、板型測(cè)量?jī)x、張力儀、測(cè)厚儀等的使用。 確保了軋機(jī)AGC (厚度自動(dòng)控制)及AFC (平直度自動(dòng)控制系統(tǒng))精度的提高。近年來(lái) 新建的連軋機(jī)其厚度精度可達(dá)到1%以下，平直度小于10I.退火冷軋帶鋼材質(zhì)的機(jī)械性能除了與上游冶煉、熱軋有關(guān)外，在一定條件下與冷軋 后的退火有密切關(guān)系。帶鋼在冷軋后晶粒被破碎拉長(zhǎng)，通過(guò)退火可以重新調(diào)整其 內(nèi)部織構(gòu)而達(dá)到所要求的各種機(jī)械

12、性能。帶鋼退火基本上有二種方式一罩式退火及連續(xù)退火。罩式退火由于有足夠長(zhǎng)的再結(jié)晶時(shí)間，可以獲得軟而深沖性能優(yōu)良的帶鋼，適 用于具有深沖性能低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的退火。也可以通過(guò)在鋼中加入適量Si、Mn、Ti 等強(qiáng)化元素制造高強(qiáng)度帶鋼。其特點(diǎn)是設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作另活。但存在退火周 期長(zhǎng)，鋼卷內(nèi)外溫差大等缺點(diǎn)。近年來(lái)己開(kāi)發(fā)使用純氫為保護(hù)氣并加強(qiáng)氫氣的循 環(huán)。使退火周期縮短，退火溫度均勻等特點(diǎn)，且?guī)т摫砻娴那鍧嵍纫驳靡蕴岣摺Ｒ?而仍普遍被采用。對(duì)于進(jìn)一步作電鍍用的產(chǎn)品及表面清潔度要求較高的產(chǎn)品，一般 在進(jìn)入罩式爐退火前仍需在帶鋼清洗（脫脂）機(jī)組上先洗凈帶鋼在冷軋時(shí)殘留在表 面的油污.連續(xù)退火有退火周期短及帶

13、鋼性能均勻的特點(diǎn)。但早期的連續(xù)退火機(jī)組由于加 熱和冷卻速度都快，帶鋼的晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大且鋼中的固溶碳未能充分析出，不能 生產(chǎn)要求深沖性能的冷軋板，祗能用于生產(chǎn)相當(dāng)于T4-T6調(diào)質(zhì)度的鍍錫用原板。80年代以來(lái)，日本新日鐵及日本鋼管二家公司各自研究采取調(diào)整鋼的成分和控 制熱軋的軋制、終軋和卷取溫度，在退火時(shí)提高退火溫度，使晶粒長(zhǎng)大并急冷達(dá) 到一定溫度，經(jīng)短時(shí)間的過(guò)時(shí)效處理后使固溶碳析出，從而生產(chǎn)出具有深沖性能 的冷軋板。近年來(lái)這一技術(shù)進(jìn)一步得到發(fā)展，用連續(xù)退火不但能得到質(zhì)軟和r值 高的鋼板，并且還可生產(chǎn)出強(qiáng)度高和塑性好的高強(qiáng)度冷軋板，包括、固溶硬化、 IF高強(qiáng)鋼、雙相鋼及析出硬化型等。這一技術(shù)目前由

14、日本三家大公司掌握。它們 為新日鐵的NSC-CAPL、日本鋼管的CAL及川崎制鐵的KM-CAL,它們各自擁有自 己的從冶煉、連鑄、熱軋、冷軋到退火的一整套生產(chǎn)工藝和技術(shù)，但大體相似， 不同點(diǎn)在于加熱后的急冷（一次冷卻）方法。如新日鐵從開(kāi)發(fā)初期的噴氣冷卻（GJC ） 發(fā)展到高速噴氣冷卻（HJGC）、輥冷（RC）及氣水冷卻（AcC）;日本鋼管從早期的 水淬冷卻（WC）到輥冷（RC）以及輥冷加輔助噴氣冷卻;川崎制鐵的輥氣混合冷卻 等，其目的都是為了更好地控制冷卻速度以獲得所需的結(jié)晶組織，使帶鋼達(dá)到所 要求的性能。爐子的加熱與均熱段則采用新型的輻射管，可有效地對(duì)燃燒進(jìn)行控制,降低輻 射管表面溫度峰值，

15、而改善表面溫度的分布，延長(zhǎng)使用壽命，并降低廢氣中氮氧化 合物（NOx）的含量，減少對(duì)環(huán)境的污染。為提高爐子的熱效率，還利用燃燒后廢氣 中的余熱對(duì)帶鋼進(jìn)行予熱.為了使?fàn)t內(nèi)帶鋼在高速下穩(wěn)定地運(yùn)行.現(xiàn)代高速的連續(xù)退火爐在爐內(nèi)還設(shè)有 糾偏輥及帶鋼對(duì)中控制系統(tǒng)（CPC）,爐輥采用交流馬達(dá)單獨(dú)傳動(dòng)，還分段設(shè)有張力 輥，可根據(jù)各段不同的工況對(duì)爐內(nèi)帶鋼的張力單獨(dú)調(diào)節(jié).爐輥還設(shè)有專門的熱凸度 控制裝置，保持帶鋼在爐內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行。爐輥的表面噴涂有耐溫陶瓷涂料，以防止輥?zhàn)颖砻嬖诟邷叵陆Y(jié)瘤而產(chǎn)生粘結(jié) 等現(xiàn)象而影響帶鋼表面質(zhì)量，并可提高帶鋼與爐輥間的磨擦系數(shù)便于控制帶鋼在 爐內(nèi)的張力.連續(xù)退火機(jī)組的另一特點(diǎn)是將退火工序前

16、的帶鋼清洗與退火后的平整及帶鋼 檢查等工序合并在機(jī)組內(nèi),成為聯(lián)合機(jī)組。在退火后給帶鋼5%以下的平整量可提高 帶鋼的機(jī)械性能,還可進(jìn)一步改善板型及調(diào)整表面粗糙度。因此都配有新型的帶有 板型控制能力的冷軋機(jī)架作為平整機(jī).而用罩式爐退火的帶鋼卷則需要在單獨(dú)的平整機(jī)上平整.連續(xù)熱鍍鋅帶鋼熱鍍鋅的方法較多，有賽拉斯法、庫(kù)柯諾特曼法、莎倫法、森吉米爾法、改 進(jìn)型森吉米爾法、以及美鋼聯(lián)法等等.但目前基本上都采用后二種工藝方法.例如 武鋼、寶鋼一冷軋、本鋼、攀鋼等都為改進(jìn)型森吉米爾法、而寶鋼三冷軋則選用 了美鋼聯(lián)法.其主要區(qū)別在于鍍鋅前的準(zhǔn)備工序.改進(jìn)型森吉米爾法在退火前采用 直接火焰高溫予熱及以用燃燒清除帶

17、鋼表面殘留的油污，再在退火爐中用輻射管 及還原性氣氛退火；而美鋼聯(lián)法則在退火前先用化學(xué)或/及電解方法先清洗帶鋼表 面再進(jìn)入退火爐用輻射管在保護(hù)氣氛中退火.熱鍍鋅生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展（1）機(jī)組向高產(chǎn)能力發(fā)展90年代以來(lái)建設(shè)的熱鍍鋅機(jī)組趨向高生產(chǎn)能力，產(chǎn)能在30萬(wàn)t/a以上的熱鍍 鋅機(jī)組約有30余套，總生產(chǎn)能力超過(guò)1400萬(wàn)t/a。（2）美鋼聯(lián)工藝興起60年代中到80年代，改良型森吉米爾工藝在熱鍍鋅生產(chǎn)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì).80年 代末至90年代，隨著鍍鋅板在汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)鍍鋅板質(zhì)量要求愈來(lái)愈高， 采用電解清洗段及全輻射管加熱爐的美鋼聯(lián)朕法能更好地保證質(zhì)量，受到青瞇。近年來(lái)建成的汽車型熱鍍鋅機(jī)組大量選用美

18、鋼聯(lián)工藝，而建材型熱鍍鋅機(jī)組 為了降低投資仍多采用改良型森吉米爾工藝，但在機(jī)組爐子前增加了清洗段。（3）高產(chǎn)機(jī)組引人塔式爐塔式爐能縮短爐長(zhǎng)，爐子氣密好，爐輥壽命長(zhǎng)，維護(hù)資用低，還能通過(guò)爐輥 給帶鋼適當(dāng)張力來(lái)改善板形，帶鋼表面潔凈，鍍層附著力好。（4）爐子有多項(xiàng)改進(jìn)設(shè)置快冷段與過(guò)時(shí)效段，不但縮短爐長(zhǎng)，還可直接生產(chǎn)DDQ及EDDQ級(jí)產(chǎn)品， 不必鍍后罩式爐退火。增強(qiáng)加熱段能力，以適應(yīng)IF鋼生產(chǎn).若采用臥式爐，爐輥 采用交流變頻電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，調(diào)節(jié)控制性能好?！痹O(shè)置熱張力調(diào)整輥，可優(yōu)化帶鋼 在爐內(nèi)和冷卻塔中的張力。（5）采用新型氣刀新型氣刀能自動(dòng)跟蹤帶鋼，保持氣刀與帶鋼兩面有很小的偏差；整體組裝調(diào) 整，準(zhǔn)確定位；沉沒(méi)輥采用陶瓷軸承，提高了穩(wěn)定性、壽命及精度；采用氣體刀 唇清掃機(jī)構(gòu)，在線清理刀唇無(wú)需停機(jī)；采用回轉(zhuǎn)式雙唇氣刀，減少停機(jī)時(shí)間；設(shè) 置氣刀水平方向快、慢速打開(kāi)2個(gè)系統(tǒng)，分別由液壓與電氣控制，并能準(zhǔn)確回位， 采用更合理的刀唇間隙曲線。（6）精確鍍層厚度自動(dòng)控制氣刀后設(shè)置熱態(tài)鍍層測(cè)厚儀。測(cè)出帶鋼縱向中點(diǎn)鍍層厚度，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制； 平整機(jī)前設(shè)置冷態(tài)鍍層測(cè)厚儀，兩測(cè)厚儀與帶神經(jīng)元模糊控制器相聯(lián)，三者與