冷轧综述.docx

辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第1页年产量 80 万吨冷轧板带钢车间设计1 综述1.1 我国冷轧带钢技术的进展历史1.1.1 国际冷轧带钢技术的进展史钢的冷轧是在 19 世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度 20-25mm 的冷轧钢带美国 1859 年建立了 25mm 冷轧机，1887 年生产出宽度为 150mm 的低碳钢带1880 年以后冷轧钢带生产在美国、德国进展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备， 如剪切、矫直，平坦和热处理设备等，产品质量也有了提高宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的根底上进展起来的首先是美国早在1920 年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不行逆轧制而跨入单机可逆式轧制1926 年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机原苏联开头冷轧生产是在 30 年月中期，第一个冷轧车间建在伊里奇冶金工厂，是四辊式，用单张的热轧板作原料 1938 年在查波罗什工厂开头安装从国外引进的三机架1680mm 冷连轧机及 1680mm 可逆式冷轧机，生产厚度为 0.5-2.5mm，宽度为 1500mm 的钢板以后为了满足汽车工业的需要，该厂又建立了一台 2180mm 可逆式冷轧机。

1951 年原苏联建设了一套 2030mm 全连续式五机架冷连轧机，年产 250 万吨，安装在利佩茨克日本 1938 年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机，开头冷轧薄板的生产1940 年在日铁广火田厂建立了第一套四机架 1420mm 冷连轧机1.1.2 我国冷轧带钢技术的进展史建国初期,由前苏联援建单机架可逆式 1250、1700 冷轧机在 20 世纪 70 年月，武钢引进 1700 冷连轧机和连退、涂镀设备总体说来，中国冷轧技术进展相对缓慢改革开放之后，宝钢等大型企业相继从国外引进大型冷连轧机 2030 、1550、1420 等不同尺寸的轧机，以板形把握手段为代表的机型也几乎囊括了国外开发的各种机型，CVC、1辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第2页HC、UC、UCM、UCMW、DSR 轧辊、VC 轧辊等，承受了当今世界上最先进的工艺、把握技术，如厚度把握、板形把握、轧制润滑、动态变规格、沟通传动等布置方式也由酸洗、单卷轧制分开，逐步过渡到无头轧机、酸轧联机酸洗—冷连轧联合机组(CDCM) 已成为我国冷轧机建设的主流，成为增加冷轧板带产能的主力，先后已经有近 10 条CDCM 线投入生产，并且在鞍钢首先实现了 1780mm 酸洗—冷连轧机组的国内独立设 计，实现了首条国产化的机组建设。

我国宝钢、武钢、鞍钢等一批重点企业先进装备的投产，在自动把握和检测仪表上都到达了国际先进水平，在产品尺寸精度上，冷轧板带厚度精度到达±4～6μm，板形精度到达 6～7I，无取向硅钢厚度精度到达±3.5μm，板形精度到达 6I在冷轧板带外表缺陷检测上，北京科技大学高效轧制国家工程争论中心与国外合作已经开发出基于图象分析的冷轧板带外表缺陷检测仪，并已成功应用于武钢海南冷轧厂的可逆式冷轧机上宝钢、武钢和鞍钢等企业的板带生产线都已安装了板带外表质量监测系统[1]在冷轧板形把握系统方面，鞍钢联合国内高校和科研单位进展了冷轧机板形把握技术与把握系统核心技术研发并应用于鞍钢 1250 六辊冷轧机工业生产实践，取得了核心技术突破，开发出国内第一套工业应用分段接触压磁式板形测量辊作为板形测量设备， 承受当前世界最先进的数字信号处理系统 DSP (Digital Signal Processing) 对板形辊测量信号进展处理,承受基于板形调控成效法进展多执行器板形闭环把握系统及相应的把握系统软件开发，开发出冷轧机板形解析模型系统(包括轧机辊系变形模型、轧辊温度场模型、轧辊磨损计算模型、基于板形把握的轧制负荷安排把握计算模型)，在六辊冷轧机或多辊冷轧机上进展板形调控执行器把握，包括轧辊倾斜、工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊窜辊、分段冷却、轧制力前馈把握等功能，实现了板形的高精度把握， 成品带钢板形综合精度小于 8 I 单位[2]。

1.2 冷轧的主要产品种类冷轧板带钢的产品品种很多,生产工艺流程亦各有其特点具有代表性的冷轧板带钢产品是金属镀层薄板〔包括镀锡板、镀锌板等〕、深冲板〔以汽车板为最多〕、电工硅钢板、不锈钢板和涂层〔或复合〕钢板随着技术升级，鞍钢与上海大学等单位合作, 以磷或磷+钒代硅研发成功低碳、低硅、无铝(低铝) 相变诱发塑性钢,解决了传统高铝2辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第3页相变诱发塑性钢生产困难、高硅相变诱发塑性钢可镀性差、焊接性差的问题,批量生产590 、780 等不同级别的相变诱发塑性钢,并应用于一些国产车型,在高强钢的开发和应用方面闯出一条路成品供给状态有板或卷或纵剪带形式,这要取决于用户的要求其品种和规格国家标准做了相应的规定,见表 1.1 及表 1.2：表 1.1 冷轧钢板的品种和规格冷轧钢板品种厚度范围/ mm宽度范围/mm一般薄钢板0.2~4.0500~1500合金构造钢板0.2~4.0500~1500深冲钢板0.8~3.0约 2023弹簧钢板0.7~4.0500~1500不绣钢板0.5~4.0500~1500电工硅钢板0.1~1.0600~1000纯铁薄板0.2~4.0500~1500酸洗钢板0.25~2.0400~1000镀锌钢板0.35~1.5400~1000镀锡钢板0.15~0.55550~1100镀铅钢板0.5~0.8600~1000表 1.2 冷轧钢带的品种和规格冷轧钢带品种厚度范围/ mm宽度范围/mm一般冷轧钢带0.05~3.05~200冷轧焊管坯0.5~4.050~500冷轧冲压钢带0.05~3.64~300碳素构造钢带0.1~3.04~200弹簧、工具钢带0.1~3.04~200不锈钢带0.05~2.520~400热镀锡钢带0.08~0.5290~3003辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第4页此外，在开发产品品种方面进步快速，在生产家电板、彩涂家电板、荫罩带钢、耐指纹板等方面技术已格外成熟。

1.3 冷轧带钢的生产工艺现状冷轧带钢是由热轧带钢承受冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产 品不仅外表质量和尺寸精度高，而且可以获得很好的组织和性能通过冷轧变形和热处理的恰当协作，不仅可以比较简洁地满足用户对各种产品规格和综合性能的要求，还特别有利于生产某些需要有特别结晶织构和性能的重要产品，例如硅钢板、深冲板等伴随着汽车、家电、轻工制造等行业的快速进展, 对冷轧带钢的质量和品种要求日趋严格, 给冷轧工艺进展带来了前所未有的机遇及挑战1.3.1 冷轧带钢的生产工艺冷轧生产工艺流程已经是比较成熟的工艺流程，大致的生产流程为：首先由热轧带钢厂运送来热轧板卷作为冷轧厂的原料，将热轧板卷先退火，然后开卷焊接、酸洗之后开头冷轧，冷轧后要经过中间退火、平坦、精整和检验，产品检验合格，包装入库具体的根本流程图为：原料退火开卷焊接酸洗粗轧精轧中间退火精整成品退火检验包装出厂原料要得到均匀的交货性能,必需要对原材料的化学成分进展全检,并依据碳含量进展选材薄带钢连铸的产业化将会为冷轧原料供给的来源高品质的冷轧成品尤其要留意前工序的生产,要有纯洁度高、品质优良、性能均匀的原板才能轧出优质的冷轧产品。

酸洗冷轧坯料在轧制前必需经过连续酸洗机组去除氧化铁皮,以保证带钢外表光滑,顺当地实现冷轧及其后的外表处理为获得更佳的酸洗质量,需提高酸液温度并降低4辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第5页酸洗速度在酸洗技术方面,承受浅槽紊流或喷流酸洗工艺与旧的深槽式及单一浅槽式酸洗工艺相比,浅槽紊流及喷流酸洗工艺均大大降低了酸洗时间并提高了酸洗质量型高效的全自动焊机、大张力拉伸矫直机、故障率低的活套、带快速回转刀头的圆盘剪、先进的自动补酸系统,都是现代化大型酸洗机组的成熟实例酸洗-轧机联合机组进展快速，对于特别钢、高强钢和极薄带钢,可逆轧机(尤其是双机架可逆轧机) 辅以现代化的把握手段仍不行替代酸洗之后即可轧制,为确保冷轧板形，需供给适当的辊型,协作弯辊、窜辊系统轧制满足了用户对板形质量精度日趋严格的要求全数字化的沟通变频传动技术使得把握过程更快速、更准确型激光测速仪和各种厚度、板形及平坦度测量仪的应用, 可提高轧制成品的厚度精度和平坦度清洗，退火由于冷轧的工艺特点,轧到确定厚度必需进展退火使钢软化但是轧制过程中,带钢外表有润滑油,而油脂在退火炉中会挥发,挥发物残留在带钢外表上形成的黑斑又很难除去因此,在退火之前,应洗刷干净带钢外表的油脂,即脱脂工序。

脱脂之后的带钢,在保护气体中进展退火，为保证退火性能,应选择低温长时间退火的工艺制度退火后的带钢外表光亮,进一步轧制或平坦时,就不必酸洗退火之后的带钢必需进展平坦,以获得平坦光滑的外表,均匀的厚度,并使性能得到调整为减轻或消退边缘“凸条”,需承受凸度辊进展平坦平坦之后,可依据定货要求对带钢进展剪切[8]经过平坦后的冷轧钢板外表质量很好，但没有保护的话会很快被腐蚀，所以要求要在其外表镀上一层金属保护层，这种金属通常是锌，而这种保护方法就叫镀锌镀锌方法包括热镀和电镀假设需要热镀锌的冷轧带钢，一般从冷轧机出来后，直接送到连续镀锌机组带钢在该机组中脱脂、常化或再结晶退火和热镀锌镀锌机组末端设有卷曲机或横剪机，带钢可以成卷交货，也可单张交货电镀锌所得锌层比热镀锌薄，它特别适于用做涂漆和塑料的粘附底层经过冷轧、退火和平坦后，带钢就进展连续电镀锌，一般还要做化学再处理有的设备只能电镀单张薄板和全部其他电镀锌方法一样，电镀锌也可以单面镀或进展差厚双面镀5辽宁科技大学本科生毕业设计〔论文〕 第6页矫直经过退火和镀锌后的带钢，简洁产生滑移线，且被锌层掩盖镀锌后通常不进展平坦，由于平坦会使带钢外表发生变化，所以在镀锌机组的出口处，将带钢在张力下进展拉伸矫直，通过这样的方法防止产生扭折。

通过退火处理和平坦，可以改善带钢镀锌后的变形性能，以提高深冲力气板带钢轧制制度确实定轧制制度包括：压下制度、张力制度、辊型制度和速度制度其中压下制度是打算因素，是最重要的轧制制度制定轧制制度的原则和要求是在轧机允许的条件下提高产量和保证产品优质主要的限制条件是咬入和轧辊及接轴叉头的强度由于轧制制度受带钢外表缺陷影响严峻，因此带钢外表缺陷对于制定合理的轧制制度是不行无视的一个重要因素在薄板带钢冷轧过程中常常消灭的缺陷有：浪形、瓢曲和镰刀弯板形不良会产生勒辊、轧卡、撕裂、断片等1.3.2 冷轧带钢的轧制工艺特点(1) 加工温度低 轧制中将产生不同程度的加工硬化 当钢种确定时，加工硬化的猛烈程度与冷轧变形程度有关加工硬化到达确定程度后，就不能连续轧制，要经过软化热处理才可连续进展成品冷轧板在出厂前也需要进展热处理，通常是再结晶退火处理2) 需要工艺冷却和润滑 冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊的温度上升， 辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下降，甚至发生内部组织分解，使辊面消灭附加应力而产生裂纹，还会破坏正常的辊形，影响轧制精度同时，辊温过高也会导致工艺润滑剂失效〔油膜裂开〕。