冷轧薄板连退工艺篇讲义.docx

{企业通用培训 }冷轧薄板连退工艺篇讲义前言钱海帆〔签名〕2023 年 9 月连续退火生产线工艺篇编写： 审稿：2023 年 9 月名目第一章 总 论 5第一节 什么是退火 5其次节 退火的主要目的 5第三节 冷轧带钢的再结晶退火 5第四节 连续退火的优点 6第五节 连退机组选型 6其次章 连退线生产工艺及生产组织 7第一节 连退线生产工艺 7其次节 产品大纲 12第三节 根本工艺参数 17第四节 活套特性及功能 20第五节 其他要考虑的问题 21第六节 退火工艺参数 23第七节 产能计算 24第八节 钢卷时间图表理论计算 48第一章总论第一节什么是退火退火是将钢加热到临界点以上，保温后再缓慢冷却的一种热处理工艺其次节退火的主要目的1） 降低钢的硬度2） 提高塑性，消退冷加工硬化，便于后续冷变形加工3） 消退组织缺陷，改善钢的性能4） 消退钢中剩余内应力，稳定组织，防止变形5） 均匀钢的组织和化学成分第三节冷轧带钢的再结晶退火退火是冷轧带钢生产中最主要的热处理工序之一冷轧中间退火的目的主要是使受到高度冷加工硬化的金属重软化，对于大多数钢带来说，这种处理根本上是再结晶退火在退火前面的冷轧工序中，带钢经 60%～90％以上的大压下率冷轧，晶粒组织被延长和硬化，这样的带钢几乎不能进展任何进一步的加工成形。

因此为了成形加工，必需进展再结晶退火，适当调整退火晶粒的成长和恢复所需的塑性同时为了得到良好的成形性，期望形成全都的适合成形的结晶织构这就是进展退火的目的再结晶是将冷变形后的金属加热到确定的温度后，在原来的变形组织中重产生了无畸变的晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态的过程它是为了提高位错的运动力气，使它们相互抵消，以此来消退经冷冲、冷轧或冷拉后产生的加工硬化，起到降低金属的强度、硬度，而提高它的塑性和韧性的作用，使金属的机械性能恢复到冷变形前的状态随着带钢渐渐地加热，再结晶过程可分为三个前后连接的阶段：首先是形核， 然后是晶核长大，最终是晶粒长大再结晶退火是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重变为均匀的等轴晶粒而消退加工硬化的热处理工艺冷变形钢的再结晶温度与化学成分和变形度等因素有关纯铁的再结晶温度为 450℃，一般来说，形变量越大，再结晶温度越低，再结晶退火温度也越低不同的钢都有一个临界变形度，在这个变形度下，再结晶时晶粒特别长大钢的临界变形度为 6-10%一般状况下连续再结晶退火温度为 700-880℃，退火周期 4～8 分钟为什么在带钢经过冷轧后的退火工艺要选择再结晶退火？〔退火的方法有很多种，如：集中退火，〔不〕完全退火，球化退火，去应力退火，再结晶退火等。

〕这是由于带钢经过冷轧变形后，内部组织产生了大量的位错、亚构造等，晶粒被拉长，晶界被破坏，消灭了冷变形后的加工硬化现象，使带钢的强度、硬度提高， 而塑性和韧性降低这种性能的带钢明显不具备后续加工的性能要求为此我们要退火来软化组织，消退组织内部产生的大量的位错、亚构造，由于晶粒、晶界被破坏，只有进展重结晶，生成的均匀等轴晶粒，消退加工硬化，使带钢的强、硬度下降，而塑性和韧性提高，延长率增大，满足带钢后续变形加工的性能要求，这就需要再结晶退火第四节连续退火的优点与罩式退火炉相比，连续退火具有明显的优点：1〕.连续退火炉由于处理带钢外表质量好，能生产性能好的带钢，更适合生产高强度的带钢2〕.生产规模大，效率高，生产连续3〕.连续退火加热速度快，冷却速度也快，保温时间短，整个退火周期短4〕.退火温度高，没有带钢粘接的事故发生第五节连退机组选型为了满足汽车板对板宽的要求，我们选择建一条年产冷轧成品为 90 万吨/吨，最大板宽 2023mm 的大型连续退火机组这条连续退火机组将以崭的姿势，不仅以其多样化的产品品种，而且在质量规格上更广泛地满足汽车板，特别是宽度超过 1850mm 的需求连续退火机组将冷轧后带钢的清洗、退火、平坦、精整等工序集中在一条作业线上，具有生产周期短，布置紧凑、便于治理、劳动生产率高以及产品质量优良等优点，特别对于生产汽车用高强度钢，因连续退火过程中带钢的一次冷却速度大大高于罩式炉，显得更为有利。

可以降低强化合金元素的用量，从而降低生产本钱机组所用的原料，主要包括低碳钢、IF 钢、高强度钢等经酸轧机组加工后的钢卷设计年处理原料量 93.68 万吨/年其次章连退线生产工艺及生产组织第一节连退线生产工艺一.工艺流程原料钢卷——入口步进梁——送卷小车〔梭车〕——〔 1#和 2#〕钢卷小车——〔1#和 2#〕开卷机——〔1#和 2#〕直头机——〔1#和 2#〕入口剪——焊机——清洗段——入套——炉子段——出套——平坦机＋拉矫机——检查活套——切边剪——去毛刺机——检查台——静电涂油机——出口剪——〔1#和 2#〕卷取机——〔1#和 2#〕钢卷小车——送卷小车〔梭车〕—— 称重仪——自动打捆机——出口输送设备〔出口步进梁〕——吊运入库2.工艺描述1〕：入口段本机组所需的原料钢卷来自于上道工序的 2130 酸轧机组成品卷酸轧成品卷存放于与连退跨成“丁”字形布置的原料库内生产时，由原料库吊车将要生产的钢卷依次吊放到入口步进梁的鞍座上〔1～3＃鞍座为受卷鞍座〕入口步进梁分成两段且成 90°布置，分别称为 1＃和 2＃步进梁1＃步进梁共有 7 个固定鞍座，每个鞍座装有钢卷检测装置，用于检测钢卷到达。

在第 4 和第 5 个鞍座之间设有激光测宽装置，钢卷经过此位置时被测得钢卷实际宽度，以便在第 5 鞍座上进展钢卷准确对中第 6 个鞍座设有一对可转动的底辊，钢卷在此鞍座上进展手动撤除打捆带在第 6 个鞍座旁有一台自动碎带机，拆下来的打捆带人工喂入碎带机自动碎断2＃步进梁共有 4 个鞍座且与 1＃步进梁成 90°布置，钢卷的运行方向在 7＃鞍座变向 90°进入 2＃步进梁2＃步进梁的一个循环动作周期为 58 秒，钢卷经过 2＃步进梁的 4 个鞍座传送后，由送卷小车〔梭车〕将钢卷分别送到1＃和2＃钢卷小车的鞍座上1＃和 2＃钢卷小车分别将各自鞍座上的钢卷移送到下一个鞍座进展测宽和测卷径，目的是为了保证钢卷在开卷机卷轴上正确对中钢卷经过测卷径和测宽后，由钢卷小车上到开卷机的卷轴上进开放卷悬臂膨胀型开卷机承受液压驱动，液压缸可使得开卷机在生产中心线的两侧有 150mm 的行程这一装置可以为开卷操作和入口段张力把握供给所需要的后张力芯轴通过旋转液压缸进展胀紧和收缩芯轴鼻承受外侧轴承设计，以便正常操作中支撑芯轴一个驱动夹持辊装在转动臂上，以帮助开卷操作钢卷在 1#〔2#〕开卷机上开卷后，钢卷头部进入夹送辊/直头机，上下辊穿带辊道将原料卷头部导入，夹送辊/直头机随即松开。

当钢卷头部送入生产线时，对中导向装置把握开卷机自动移动，以保持钢卷对中电感或电容传感器检测带钢位置，发出信号并通过液压缸压力来把握液压缸行程，使开卷机保持带钢在生产线中心位置在每一条开卷通道的直头机之后预留有一段空间，用以将来安装带钢厚度检测仪〔X 光型〕，厚度仪的作用是检测出需要去除的带钢超厚局部，并可以监视入口段带钢厚度在刚开工时，超厚信息将通过前道工序的 PDIs 给出经过直头机矫直的带钢头部进入入口剪切除带钢头〔尾〕部不合格局部， 每个开卷通道的入口夹送辊帮助穿带和将切废料送进废料去除系统，带钢废料通过废料溜槽进入废料箱经过切头处理的位于上通道的带钢通过转向辊转向下通道，朝向焊机一个夹送辊将来自上、下通道的带钢送向焊机并与已预备好的前一卷带钢的尾部焊接起来焊好后的带钢通过冲孔机冲孔，并由月牙剪在焊缝处挖边冲孔的目的是用于焊缝检测，挖边的作用是用于不同头尾宽度的过度和切边剪宽度变换带钢经过焊接、冲孔、挖边后，通过 1＃张紧辊进入清洗段进展外表清洗2〕：清洗段清洗段由一个热碱液浸洗器、 1＃刷洗器、电解清洗器、2＃刷洗器、漂洗箱挤干辊、烘干器、循环系统和烟气排放系统组成热碱液浸洗器承受热碱液通过浸洗的方法将油污从带钢外表脱离，1＃刷洗器将在热碱液浸洗器中脱离的油污从带钢外表去除。

电解清洗器是一个能够产生高效电解碱洗作用的栅格系统，该系统与大地绝缘2＃刷洗器承受漂洗水软刷形式，去除电解清洗后残留在带钢外表的铁粉紧接着是一个承受垂直高压漂洗的喷淋漂洗器，以到达去除带钢外表碱液和铁粉的目的每一清洗段都设有挤干辊，以防止溶液带出垂直布置的烘干器将热风吹到带钢外表，以去除外表残水循环系统主要是循环和储存溶液，以维持能够有效清洗和串级漂洗的工艺温度和浓度烟气排放系统包括一个除雾器、离心风机和排放烟道，以抽出清洗段产生的烟气清洗干净的带钢经过 2＃张紧辊进入入套3） ：入套清洗段出来的带钢进入一个垂直布置的带钢储存活套，简称为入套入套的作用主要是储存足够量的带钢，以保证开卷机换卷或焊机焊接时生产线工艺段仍能以最大速度连续生产入套的总套量 1056m〔总套量包括放套时的正常位置和活套小车行驶到每个端头的全部位置的充分全行程〕，有效带钢储量 912m；活套小车总行程 34.333m，有效行程 28.5m；共有 32 个道次4） ：再结晶退火炉带钢从入套出来，经过 3＃张紧辊进入再结晶退火炉进展再结晶退火再结晶退火区域全长 143.05m，为立式 7 层构造，整个退火炉分为预热段、加热段、均热段、一次冷却段、过时效段和二次冷却段〔水淬槽〕6 局部。

再结晶退火是连退生产线的核心工序带钢在炉内随着温度的上升而逐步完成恢复和再结晶过程，在随后的冷却和过时效过程中，通过把握冷却速度和过时效时间来获得所需要的组织和性能5） ：中间活套中间活套位于退火炉区域出口，带钢从退火炉的水淬槽出来进入中间活套中间活套的作用与入套类似，主要是为了在下游设备或工序消灭短暂停机时〔如平坦机换工作辊、切边剪换宽度、出口段换卷等〕，便于储存带钢而使得生产线工艺段仍能以最大速度生产中间活套的构造和有关技术参数与入套一样6） ：平坦机＋拉矫机平坦＋拉矫是连退生产线的一道重要工序退火后的带钢外表平直度较差， 有些还有较严峻的边浪、中浪、横弯翘曲、辊印等缺陷，通过平坦机平坦，能够有效地消退这些缺陷，改善带钢外表平直度此外，对某些钢种来说，退火后直接进展塑性加工简洁在带钢外表产生难以消退的滑移线〔系屈服平台造成〕，通过平坦机〔或平坦＋拉矫〕施以0.8～3％的压下率，能够有效地消退屈服平台，从而避开产生滑移线平坦机的出入口分别装有 5＃和 6＃张紧辊5＃张紧辊是平坦机的速度主令 6＃张紧辊依据 5＃张紧辊的速度升速到满足平坦机所需要的延长率速度值在平坦机的入口和出口转向辊上装有张力计，以检测入口和出口的带钢张力。

在机架入口侧的工作辊前有一个抗皱辊，出口侧有一个防缠辊另外，在平坦机和拉矫机之间设有挤干辊和枯燥器，目的是在带钢进入拉矫机之前保持外表清洁枯燥带钢板形由板形仪进展闭环把握平坦机承受四辊型、下辊加压、上下支撑辊驱动方式最大延长率为 3％为了保证良好的带钢外表质量，平坦机承受湿平坦工艺，平坦液为清洁的脱盐水平坦机换工作辊时间最长为 90 秒，换工作辊时出口段停机而生产线不停正常生产中，有时承受平坦＋拉矫工艺，有时只单独使用平坦机，让拉矫机空过， 这主要依据所生产的钢种、规格和带钢外表质量要求而定拉矫机为六辊。