冷軋專業(yè)培訓(xùn)ppt課件

1、冷軋廠生產(chǎn)工藝前 言針對(duì)冷軋生產(chǎn)的工藝流程及設(shè)備特點(diǎn)，為使新入企人員及崗位調(diào)動(dòng)人員在短時(shí)間內(nèi)了解冷軋生產(chǎn)的基本原理、熟悉冷軋工藝的生產(chǎn)流程、掌握上崗必備基礎(chǔ)知識(shí)，特編寫(xiě)了本教材。目 錄第一章 冷軋廠簡(jiǎn)介第二章 冷軋廠工藝概況第三章 酸洗工藝簡(jiǎn)介第四章 軋制工藝簡(jiǎn)介第五章 縱剪工藝簡(jiǎn)介第六章 退火工藝簡(jiǎn)介第七章 平整工藝簡(jiǎn)介第一章 冷軋廠簡(jiǎn)介吉林恒聯(lián)精密鑄造科技有限公司冷軋廠隸屬于建龍集團(tuán)，位于吉林省磐石市明城鎮(zhèn)內(nèi)，處于熱軋廠西側(cè)，現(xiàn)有員工約240人。包括酸洗、軋制、精整、維修四個(gè)作業(yè)區(qū)和一個(gè)綜合管理室。其中酸洗作業(yè)區(qū)包括酸洗線、酸再生、煤氣加壓站、循環(huán)水泵站、空壓機(jī)站和廢水處理站；軋制作業(yè)區(qū)包

2、括三連軋、五連軋、平整和備品工序；精整作業(yè)區(qū)包括縱剪、黑退、光退和氨分解站；維修作業(yè)區(qū)負(fù)責(zé)全廠設(shè)備維修工作，包括點(diǎn)檢、維修兩個(gè)部門(mén)；綜合管理室包括工藝、質(zhì)檢、調(diào)度、安全和后勤管理。冷軋廠設(shè)計(jì)產(chǎn)能為20萬(wàn)噸/年，受品種結(jié)構(gòu)、地區(qū)訂單、物流、設(shè)備及人員結(jié)構(gòu)等多方面因素的影響，目前產(chǎn)能為15萬(wàn)噸/年。生產(chǎn)的冷軋帶鋼為普碳鋼和低合金鋼，目前生產(chǎn)材質(zhì)包括Q195、Q235、Q195L、JL330、08AL。使用原料為吉林恒聯(lián)熱軋廠生產(chǎn)的熱帶，原料厚度2.04.0mm，原料寬度232355mm。冷軋產(chǎn)品厚度0.33.0mm，產(chǎn)品寬度19355mm。冷軋廠產(chǎn)品品種包括冷硬帶、黑退帶和光亮帶，主要用于防盜門(mén)框

3、、汽車沖壓件、糧倉(cāng)、貨架、集裝箱、管樁、暖氣管、焊管、鋼襯、包裝用捆帶的加工、制作，產(chǎn)品銷售覆蓋東北三省，在廣大用戶中深受好評(píng)。第二章 冷軋工藝概況金屬在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行軋制變形叫做冷軋，一般指帶鋼不經(jīng)加熱而在室溫直接進(jìn)行軋制加工。冷軋后的帶鋼可能燙手，但還是叫冷軋。一、冷軋帶鋼的優(yōu)缺點(diǎn)冷軋生產(chǎn)可提供大量高精確度和性能優(yōu)良的鋼板和帶材，其最主要的特點(diǎn)是加工溫度低，同熱軋生產(chǎn)相比，它有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)冷軋帶鋼產(chǎn)品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過(guò) 0.01-0.03mm 或更小，完全可以符合高精度公差的要求。(2)可獲得熱軋無(wú)法生產(chǎn)的極薄帶材最薄可達(dá)0.001mm 以下）。(3)冷軋產(chǎn)品

4、表面質(zhì)量?jī)?yōu)越，不存在熱軋帶鋼常常出現(xiàn)的麻點(diǎn)、壓入氧化鐵皮等缺陷，并且可根據(jù)用戶的要求，生產(chǎn)出不同表面粗糙度的帶鋼光澤面或麻糙面等），以利于下道工序的加工。(4)冷軋帶鋼具有很好的力學(xué)性能和工藝性能如較高的強(qiáng)度、較低的屈服極限、良好的深沖性能等）。(5)可實(shí)現(xiàn)高速軋制和全連續(xù)軋制，具有很高的生產(chǎn)率。冷軋的缺點(diǎn)是：變形能耗大，道次加工率小。冷軋生產(chǎn)可提供大量高精確度和性能優(yōu)良的鋼板和帶材，其最主要的特點(diǎn)是加工溫度低，同熱軋生產(chǎn)相比，它有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)冷軋帶鋼產(chǎn)品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過(guò) 0.01-0.03mm 或更小，完全可以符合高精度公差的要求。(2)可獲得熱軋無(wú)法生產(chǎn)的極薄帶

5、材最薄可達(dá)0.001mm 以下）。(3)冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量?jī)?yōu)越，不存在熱軋帶鋼常常出現(xiàn)的麻點(diǎn)、壓入氧化鐵皮等缺陷，并且可根據(jù)用戶的要求，生產(chǎn)出不同表面粗糙度的帶鋼光澤面或麻糙面等），以利于下道工序的加工。(4)冷軋帶鋼具有很好的力學(xué)性能和工藝性能如較高的強(qiáng)度、較低的屈服極限、良好的深沖性能等）。(5)可實(shí)現(xiàn)高速軋制和全連續(xù)軋制，具有很高的生產(chǎn)率。冷軋的缺點(diǎn)是：變形能耗大，道次加工率小。二、冷軋生產(chǎn)流程原料檢查酸洗軋制 包裝入庫(kù)冷硬帶） 縱剪包裝入庫(kù)冷硬帶） 黑退包裝入庫(kù)黑退帶） 縱剪黑退包裝入庫(kù)黑退帶） 光退包裝入庫(kù)光亮帶） 縱剪光退包裝入庫(kù)光亮帶） 縱剪光退平整包裝入庫(kù)光亮帶） 光退平整縱剪包

6、裝入庫(kù)光亮帶）冷軋板帶鋼生產(chǎn)方法分為單片軋制和成卷軋制兩種方法。(1)單片軋制。單片軋制最早采用二輥式軋機(jī)，目前多用四輥式冷軋機(jī)。四輥冷軋機(jī)按其軋輥運(yùn)轉(zhuǎn)方向可分為可逆式和不可逆式。采用不可逆式四輥軋機(jī)進(jìn)行單片生產(chǎn)時(shí)，軋制操作是由人工逐張將鋼板喂入軋機(jī)，全垛鋼板軋完一道次后，用吊車將板垛吊送到軋機(jī)前，進(jìn)行下一道次的軋制，如此循環(huán)進(jìn)行，直到軋成規(guī)定的成品尺寸時(shí)為止。采用可逆式軋機(jī)時(shí)，則軋制操作有兩種，一種是每一張鋼板在軋機(jī)上往返軋制，直到軋制成最終的成品尺寸，然后再進(jìn)行第二張鋼板的軋制。這種操作方法雖然壓下調(diào)整操作頻繁，但產(chǎn)品表面不易劃傷，故實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較多，特別是軋制單重和尺寸較大的鋼板，均采

7、用此法。另一種是每張鋼板逐張送入軋機(jī)，待全垛鋼板軋完一道次后，再逐張返回軋制第二道次。此種操作方法使軋制產(chǎn)品尺寸較均一，而且省去了軋輥反轉(zhuǎn)和壓下的調(diào)整時(shí)間，從而冷軋機(jī)產(chǎn)量較高，但板面之間有時(shí)可能造成劃傷。單張軋制方法由于不能采用張力，故每道次的壓下率一般不超過(guò)14，軋制道次增多，鋼板加工硬化程度增大。因而，單張軋制不能生產(chǎn)厚度很薄的冷軋產(chǎn)品。(2)成卷軋制。目前，冷軋生產(chǎn)大多是采用成卷軋制，其基本形式分為單機(jī)成卷軋制和多機(jī)架連續(xù)式成卷軋制兩種。成卷軋制采用二輥軋機(jī)、四輥軋機(jī)、偏八輥軋機(jī)、十二輥軋機(jī)、二十輥軋機(jī)等不可逆式和可逆式的冷軋機(jī)。單饑不可逆式冷軋機(jī)主要有二輥軋機(jī)和四輥軋機(jī)兩種，這種軋機(jī)在

8、我國(guó)早期較多，其輥身長(zhǎng)度在100-600mm 之間，輥徑在100-300mm 之間。在這些軋機(jī)中，大部分設(shè)有開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)。這些軋機(jī)主要用來(lái)生產(chǎn)600mm 以下的窄帶鋼或平整成卷的窄帶鋼，軋制速度在1.2-2.0ms 范圍內(nèi)。單機(jī)可逆式冷軋機(jī)分為四輥軋機(jī)和多輥軋機(jī)(偏八輥軋機(jī)、十二輥軋機(jī)、二十輥軋機(jī))。軋機(jī)大部分采用工作輥驅(qū)動(dòng)方式，這樣可使總變形抗力減小，降低電能消耗，可軋制較薄的產(chǎn)品。與單機(jī)座可逆式冷軋機(jī)相比，多機(jī)架連續(xù)式冷軋機(jī)具有如下特點(diǎn)：(1)軋制速度高，一般在 25m/s 以上最高可達(dá)41 ms）。(2)產(chǎn)品質(zhì)量好，能滿足用戶提出的力學(xué)性能、表面質(zhì)量、厚度、精度等各種要求。(3)鋼卷的

9、兩端均能壓下，減少了切頭切尾損失，金屬收得率高。(4)產(chǎn)量高，年產(chǎn)量一般在數(shù)十萬(wàn)噸到100 萬(wàn)t 以上。(5)采用液壓壓下裝置和一系列自動(dòng)化控制及各種新技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。多機(jī)架連續(xù)式冷軋機(jī)的缺點(diǎn)是：(1)各機(jī)架的延伸和軋制速度不易調(diào)整，生產(chǎn)操作較難掌握。(2)軋制品種范圍受一定限制。(3)設(shè)備投資較大。冷軋帶鋼可以用單機(jī)和多機(jī)架連軋機(jī)來(lái)生產(chǎn)，目前主要采用三機(jī)架到六機(jī)架四輥冷連軋機(jī)，這種軋機(jī)的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量好。四、冷軋技術(shù)發(fā)展方向近年來(lái)，冷軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面：(1)增加鋼卷質(zhì)(重)量。增加鋼卷質(zhì)量是提高設(shè)備生產(chǎn)能力的有效方法，因?yàn)槔滠垘т撌?/p>

10、以鋼卷方式生產(chǎn)的，每一個(gè)鋼卷在送到機(jī)組內(nèi)軋制或處理前，都必須經(jīng)過(guò)拆捆、開(kāi)卷、穿帶，然后加速到正常速度工作，在每一卷終了時(shí)又需要有減速、剪切、卷取及卸卷的過(guò)程，占用較多的生產(chǎn)時(shí)間。鋼卷質(zhì)量增大后，可相應(yīng)地增加作業(yè)的時(shí)間，而且由于每卷帶鋼長(zhǎng)度的增加，帶鋼在穩(wěn)定速度下軋制的時(shí)間也相應(yīng)增加，機(jī)組的速度才能真正得到提高，帶鋼的質(zhì)量也才能得以改善。然而，鋼卷質(zhì)量也不可無(wú)限制地增加，它受到開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)等機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的限制，也受到電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的限制，而且卷重太大還會(huì)給車間內(nèi)鋼卷的運(yùn)輸和存放帶來(lái)困難。目前，冷軋帶卷的質(zhì)量已達(dá)40t，個(gè)別的達(dá)到60t，以帶鋼單位寬度計(jì)算的卷重達(dá)到30-36kgmm。l

11、(2)提高機(jī)組和軋機(jī)的速度。以五機(jī)架軋機(jī)為例，20 世紀(jì)50 年代大都在20ms 左右，60 年代以來(lái)已逐步提高到30ms 左右，最高軋制速度達(dá)37.5m/s。六機(jī)架冷連軋機(jī)的最高軋制速度已超過(guò)了40m/s。但是，軋制速度的進(jìn)一步提高會(huì)受到工藝潤(rùn)滑材料與方式的限制。其他作業(yè)線(如單機(jī)架平整機(jī)組、雙機(jī)架平整機(jī)組、各剪切機(jī)組、連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組、酸洗機(jī)組、電鍍錫機(jī)組等)的機(jī)組速度也都相應(yīng)提高。l (3)提高產(chǎn)品厚度精度。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機(jī)上采用了全液壓壓下裝置，以便增加軋機(jī)壓下裝置的反應(yīng)速度，并采用了帶鋼厚度自動(dòng)控制裝置。對(duì)于高速、高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機(jī)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制。l(4)改善板

12、形。在帶鋼冷連軋機(jī)上，廣泛采用液壓彎輥裝置來(lái)改善板形。l(5)提高自動(dòng)化程度。在生產(chǎn)操作自動(dòng)化方面，普遍采用各種形式的極限開(kāi)關(guān)、光電管等、對(duì)每個(gè)動(dòng)作實(shí)行自動(dòng)程序控制，實(shí)現(xiàn)了鋼卷對(duì)中、帶鋼邊緣糾偏、機(jī)組中帶鋼速度的自動(dòng)調(diào)整、剪切鋼板的自動(dòng)分選等自動(dòng)化操作和控制。l(6)改進(jìn)軋機(jī)結(jié)構(gòu)。1971 年以來(lái)，出現(xiàn)了全連續(xù)式冷連軋機(jī)。這種軋機(jī)只要一次引料穿帶后，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制。此時(shí)，后續(xù)帶卷的頭部通過(guò)焊接機(jī)與前一帶卷尾部焊接在一起。為了保證帶鋼能夠連續(xù)軋制，在連軋機(jī)人口端設(shè)置了活套裝置。在冷連軋機(jī)組出口端沒(méi)置了分卷用的飛剪機(jī)，并設(shè)置了兩臺(tái)卷取機(jī)，以便交替地卷取帶鋼。全連續(xù)式冷連軋饑即使在換輥時(shí)，帶鋼依然

13、停留在軋機(jī)內(nèi)。換輥一結(jié)束，軋機(jī)可立即進(jìn)行軋制。采用全連續(xù)式冷連軋機(jī)，可以提高生產(chǎn)率30-50，產(chǎn)品質(zhì)量和收得率也都得到提高。l(7)改進(jìn)生產(chǎn)工藝。不斷采用新工藝、新設(shè)備，例如深沖鋼板連續(xù)退火作業(yè)線和淺槽鹽酸酸洗、HC 軋機(jī)、和異步軋制等，以簡(jiǎn)化冷軋工藝過(guò)程，提高冷軋帶鋼的精度和節(jié)省能量。l 酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程，通常采用鹽酸HCl），因此也叫化學(xué)酸洗。l 一、酸洗的目的l 從熱軋廠運(yùn)送過(guò)來(lái)的熱軋帶鋼卷，是在高溫下進(jìn)行軋制和卷取的，帶鋼表面在該條件下生成的氧化鐵皮，能夠很牢固地覆蓋在帶鋼的表面上，并掩蓋著帶鋼表面的缺陷。若將這些帶著氧化鐵皮的帶鋼直接送到冷軋機(jī)去軋制，則會(huì)產(chǎn)

14、生以下后果：l （1在大的壓下量的條件下進(jìn)行軋制，會(huì)將氧化鐵皮壓入帶鋼的基體，影響冷軋板的表面質(zhì)量及加工性能，甚至造成廢品；l （2氧化鐵皮破碎后進(jìn)入冷卻潤(rùn)滑軋輥的乳化液系統(tǒng)，損壞了循環(huán)設(shè)備，縮短了乳化液的使用壽命；l （3損壞了表面粗糙度很低、價(jià)格昂貴的冷軋輥。l 因而，帶鋼在冷軋之前，必須清除其表面氧化鐵皮，除掉有缺陷的帶鋼。這也是酸洗的目的。第三章 酸洗工藝簡(jiǎn)介二、氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)二、氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)l帶鋼表面氧化鐵皮厚度一般為7.515um，個(gè)別情況可達(dá)20um。其中最內(nèi)層的富氏體Fe0層，大約占整個(gè)氧化鐵皮厚度的80，是氧化鐵皮最厚的一層；中間的磁性氧化鐵Fe304占整個(gè)氧化鐵皮厚度的1

15、8；而最外層的Fe203僅占氧化鐵皮厚度的2。帶鋼表面氧化鐵皮的單重波動(dòng)在3555g/范圍內(nèi)。l帶鋼基體l富氏體FeOl磁性體Fe3O4l氧化鐵Fe2O 仔細(xì)觀察帶鋼表面顏色會(huì)發(fā)現(xiàn)，往往帶鋼邊部較寬度中間部分顏色深些。這一現(xiàn)象是由于氧化鐵皮的厚度不同而引起光線的反射及干涉所致。隨著氧化鐵皮厚度的增大，顏色逐漸由橙變成黃、綠、青、藍(lán)、紫等。因而，由帶鋼表面顏色及氧化鐵皮的形狀，大體可以判斷出氧化鐵皮的厚度和均勻程度。 帶鋼基體富氏體Fe0磁性體Fe304氧化鐵Fe203如圖1所示，經(jīng)過(guò)一般的熱軋和退火后，氧化鐵皮由FeO相組成， Fe304層僅為氧化鐵皮層的418%，在許多情況下沒(méi)有Fe203

16、。且氧化鐵皮層不分層的，在鐵被氧化的同時(shí)，體積增大使氧化鐵皮層出現(xiàn)裂縫和起皮，從而使生成的氧化鐵相互滲透而且是不規(guī)則的。圖1：熱帶氧化鐵皮結(jié)構(gòu)圖三、酸洗原理三、酸洗原理酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程，因此酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過(guò)程，因此也叫化學(xué)酸洗。也叫化學(xué)酸洗。帶鋼表面形成的氧化鐵皮帶鋼表面形成的氧化鐵皮Fe203、 Fe304、Fe0都是都是不溶解于水的堿性氧化物，當(dāng)把它們浸泡在酸液里或在不溶解于水的堿性氧化物，當(dāng)把它們浸泡在酸液里或在其表面上噴灑酸液時(shí)，這些堿性氧化物就可與酸發(fā)生一其表面上噴灑酸液時(shí)，這些堿性氧化物就可與酸發(fā)生一系列化學(xué)變化。系列化學(xué)變化。由于

17、碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金鋼鋼材表面上的氧化鐵皮具有由于碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金鋼鋼材表面上的氧化鐵皮具有疏松、多孔和裂縫的性質(zhì)，加之氧化鐵皮在酸洗機(jī)組上疏松、多孔和裂縫的性質(zhì)，加之氧化鐵皮在酸洗機(jī)組上隨同帶鋼一起經(jīng)過(guò)矯直、拉矯、傳送的反復(fù)彎曲，使這隨同帶鋼一起經(jīng)過(guò)矯直、拉矯、傳送的反復(fù)彎曲，使這些孔隙裂縫進(jìn)一步增加和擴(kuò)大，所以，酸溶液在與氧化些孔隙裂縫進(jìn)一步增加和擴(kuò)大，所以，酸溶液在與氧化鐵皮起化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，亦通過(guò)裂縫與孔隙而與鋼鐵的鐵皮起化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，亦通過(guò)裂縫與孔隙而與鋼鐵的基體鐵起反應(yīng)。也就是說(shuō)，在酸洗一開(kāi)始就同時(shí)進(jìn)行著基體鐵起反應(yīng)。也就是說(shuō)，在酸洗一開(kāi)始就同時(shí)進(jìn)行著3種氧化鐵皮和金屬鐵與酸溶液

18、之間的化學(xué)反應(yīng)，所以種氧化鐵皮和金屬鐵與酸溶液之間的化學(xué)反應(yīng)，所以酸洗機(jī)理可以概括為以下酸洗機(jī)理可以概括為以下3個(gè)方面：個(gè)方面： 酸洗原理溶解作用機(jī)械剝離作用還原作用圖2：酸洗機(jī)理圖如圖2所示，帶鋼表面上的氧化鐵皮是通過(guò)以下3種作用而被清除的： 氧化鐵皮與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被溶解溶解作用）。 金屬鐵與酸作用生成氫氣，機(jī)械地剝落氧化鐵皮機(jī)械剝離作用）。 生成的原子氫使鐵的氧化物還原成易于酸作用的亞鐵氧化物，然后與酸作用而被去除還原作用）。四、酸洗工藝流程圖3：酸洗工藝流程圖原料開(kāi)卷入口剪切焊接破鱗入口夾送活套酸洗槽刮酸板回酸槽清洗槽刮酸板漂洗槽噴淋水鈍化槽吹掃烘干五輥矯直出口夾送出口剪切卷取第四章

19、 軋制工藝簡(jiǎn)介帶鋼在酸洗去除熱帶表面的氧化鐵皮以后，就可以進(jìn)入軋制工序。 而軋制的目的在于將帶鋼的厚度加工到客戶要求的程度時(shí)，同時(shí)滿足其對(duì)于厚度公差、表面光潔度、板型質(zhì)量以及抗拉強(qiáng)度的要求。因而，軋制的主要特征就是使得帶鋼厚度減薄。一、冷軋工藝特點(diǎn)一、冷軋工藝特點(diǎn)1.加工硬化加工硬化由于冷軋是在金屬的再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的，故在由于冷軋是在金屬的再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的，故在冷軋過(guò)程中，板帶必然產(chǎn)生加工和硬化。加工冷軋過(guò)程中，板帶必然產(chǎn)生加工和硬化。加工硬化帶來(lái)的后果是：硬化帶來(lái)的后果是：1變形抗力增大，使軋制變形抗力增大，使軋制壓力增大壓力增大2塑性降低，易發(fā)生脆裂。加工硬化塑性降低，易發(fā)生脆裂。

20、加工硬化超過(guò)一定程度后，軋件將因過(guò)分硬脆而不適于超過(guò)一定程度后，軋件將因過(guò)分硬脆而不適于繼續(xù)冷軋。因此鋼板經(jīng)冷軋一定道次后，往往繼續(xù)冷軋。因此鋼板經(jīng)冷軋一定道次后，往往要經(jīng)軟化處理再結(jié)晶退火，固溶處理等），要經(jīng)軟化處理再結(jié)晶退火，固溶處理等），使軋件恢復(fù)塑性，降低變形抗力，以便繼續(xù)軋使軋件恢復(fù)塑性，降低變形抗力，以便繼續(xù)軋薄。冷軋生產(chǎn)中，每次軟化退火之前完成的冷薄。冷軋生產(chǎn)中，每次軟化退火之前完成的冷扎工作成為一個(gè)扎工作成為一個(gè)“軋程軋程”。在一定軋制條件下，。在一定軋制條件下，鋼質(zhì)愈硬，成品愈薄，所需的軋程愈多。鋼質(zhì)愈硬，成品愈薄，所需的軋程愈多。二、冷軋中采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑（1工藝?yán)鋮s冷軋

21、過(guò)程中產(chǎn)生的劇烈變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高，故必須采用有效的人工冷卻。軋制速度愈高，壓下量愈大，冷卻問(wèn)題愈顯得重要。試驗(yàn)研究與理論分析表明，冷軋板帶鋼的變形功約有8488轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽管埣蛙堓仠囟壬?。我們關(guān)心的是在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量即變形發(fā)熱率q，以便采取適當(dāng)措施及時(shí)排除或控制這部分熱量。變形發(fā)熱率是直接正比于軋制平均單位壓力、壓下量和軋制速度的。因而，采用高速、大壓下的強(qiáng)化軋制方法將使發(fā)熱率大為增加。如果此時(shí)所軋的又是變形抗力較大的鋼種，如不銹鋼、變壓器硅鋼等，則發(fā)熱率就增加得更加劇烈。因此必須加強(qiáng)冷軋過(guò)程中的冷卻，才能保證過(guò)程的順利進(jìn)行。水是比較理想的冷卻劑。因其比熱大，吸熱

22、率高且成本低廉。油的冷卻能力比水差得多。因此大多數(shù)軋機(jī)都傾向于用水冷卻。增加冷卻液在冷卻前后的溫差也是充分提高冷卻能力的重要途徑。若采用高壓空氣將冷卻液霧化，或采用特制的高壓噴嘴噴射，可大大提高其吸熱效果，并節(jié)省冷卻液的用量。冷卻液在霧化過(guò)程中本身溫度下降，所產(chǎn)生的微小液滴在碰到溫度較高的輥面或板面時(shí)往往即時(shí)蒸發(fā)，借助蒸發(fā)潛熱大量吸走熱量，使整個(gè)冷卻效果大為改善。實(shí)際測(cè)溫資料表明，即使在采用有效的工藝?yán)錆?rùn)的條件下，冷軋板卷在卸卷后的溫度有時(shí)仍達(dá)到攝氏130150度甚至還要高，由此可見(jiàn)在軋制變形區(qū)中的料溫一定比這還要高。輥溫的反常升高以及輥溫分布規(guī)律的反?；蛲蛔兙蓪?dǎo)致正常輥型條件的破壞，直接有

23、害于板形與軋制精度。同時(shí)輥溫過(guò)高也會(huì)使冷扎工藝潤(rùn)滑劑失效油膜破裂），使冷軋不能順利進(jìn)行。綜上所述，為了保證冷軋的正常進(jìn)行，對(duì)軋輥及軋件應(yīng)采取有效的冷卻與控溫措施。(2) 工藝潤(rùn)滑冷軋中使用工藝潤(rùn)滑的主要作用是減小金屬的變形抗力，這不但有助于保證在已有的設(shè)備能力條件下實(shí)現(xiàn)更大的壓下，而且還可使軋機(jī)能夠經(jīng)濟(jì)可行的生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。此外采用有效的工藝潤(rùn)滑也可直接對(duì)冷軋過(guò)程的發(fā)熱率及軋輥的溫升起到良好的影響，在軋制某些品種時(shí)，采用工藝潤(rùn)滑還可以起到防止金屬粘輥的作用。通過(guò)乳化劑的作用，把少量的油劑與大量的水混合起來(lái)，制成乳狀的冷潤(rùn)液簡(jiǎn)稱乳化液可以較好的解決油的循環(huán)使用的問(wèn)題。在這種情況下，水是作為冷

24、卻劑與載油劑而起作用的。對(duì)這種乳化液的要求是，當(dāng)一定的流量噴到板面和輥面上時(shí)，即能有效地吸收熱量，又能保證油劑以較快的速度均勻的從乳化液中離析，并粘附在板面和輥面上。這樣才能及時(shí)形成均勻的厚度適中的油膜。乳化液或其它活性劑的多少，則需結(jié)合具體的軋制條件通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)確定。冷軋工藝潤(rùn)滑劑常用的有：紗錠油、棉籽油、蓖麻油、棕櫚油等各種軋制油和乳化液。棕櫚油含有較高的脂肪酸，且性能穩(wěn)定，故潤(rùn)滑效果好，并且易于從帶鋼表面除掉，是冷軋中較為理想的潤(rùn)滑劑，但是價(jià)格較高。礦物油的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，且來(lái)源豐富，成本較低廉。純礦物油中添加少量脂肪酸和抗壓劑后，油膜強(qiáng)度增加，潤(rùn)滑效果明顯提高。乳化液是由1525可溶

25、性油，2785水和少量無(wú)水碳酸鈉配制成的混合乳狀潤(rùn)滑劑。冷軋中采用乳化液，具有冷卻和潤(rùn)滑的作用，使用后經(jīng)回收和凈化，可繼續(xù)使用，因此得到了廣泛的應(yīng)用。3. 張力軋制張力軋制的主要作用是防止帶鋼在軋制過(guò)程中跑偏即保證軋件正確對(duì)中軋制）。使所軋帶鋼保持平直包括在軋制過(guò)程中保持板形平直以及軋后板形良好）。降低軋件的變形抗力，便于軋制更薄的產(chǎn)品。起到適當(dāng)調(diào)整冷軋機(jī)主電機(jī)負(fù)荷的作用。防止跑偏是冷軋操作中關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制的重要問(wèn)題。跑偏將破壞正常的板形，引起操作事故甚至設(shè)備事故，跑偏若不很好加以控制，將不能保證冷軋的正常進(jìn)行，造成跑偏的原因在于軋件在軋制中的延伸不均。在張力作用下，若軋件出現(xiàn)不均勻延

26、伸，則沿軋件寬度上的張力分布將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化：延伸較大的一側(cè)張力減小，而延伸較小的一側(cè)張力增大，結(jié)果便自動(dòng)的起到糾正跑偏的作用。這種糾偏作用是瞬時(shí)的，同步性好，使軋件在基本平行的輥縫中軋制時(shí)仍可能保證穩(wěn)定軋制。這就有利于軋制更精確的產(chǎn)品并使操作簡(jiǎn)化。張力糾偏的缺點(diǎn)是張力分布的改變不能超過(guò)一定限度，否則會(huì)造成裂邊、軋折甚至引起斷帶。由于軋件不均勻延伸會(huì)改變沿帶寬方向上的張力分布，而這種改變后的張力分布又會(huì)促使延伸的均勻化，故張力軋制有利于保證良好的板形。同時(shí)，不均勻延伸將使軋件中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)壓縮應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，軋件在該處將出現(xiàn)浪形，板形被破壞，加上張力后，可減小或消除壓應(yīng)力，這就排除在軋制

27、中軋件出現(xiàn)浪形的可能，確保穩(wěn)定冷軋。生產(chǎn)中張力大小的選擇主要是選擇平均單位張力z。單位張力應(yīng)適當(dāng)選高些，但不應(yīng)超過(guò)帶鋼的屈服極限s。由于帶材內(nèi)殘余應(yīng)力的存在，以及應(yīng)力集中的影響，實(shí)際上帶材內(nèi)張應(yīng)力是不均勻分布的。故z的數(shù)值并不能反映帶材內(nèi)各點(diǎn)張應(yīng)力的真正大小。因此實(shí)際z的數(shù)值要根據(jù)延伸不均勻情況、鋼質(zhì)、加工硬化程度及板邊情況等因素而定。生產(chǎn)中按z（0.10.6s來(lái)選取。不同的軋機(jī)，不同的軋制道次，不同的坯料和品種，要求不同的z。當(dāng)操作人員技術(shù)水平較高，變形較均勻，坯料較理想時(shí)，可選高的z值；當(dāng)帶鋼較硬，邊部不良或者操作不熟練時(shí)，可取z小些。一般可逆式冷軋機(jī)的中間道次或連續(xù)冷軋機(jī)的中間機(jī)架，z可

28、取0.20.4s。在軋制低碳鋼時(shí)，因考慮到防止退火粘結(jié)，成品卷張力不能太高，一般選用50MPa左右，其它鋼種可適當(dāng)高些。二、冷軋規(guī)程的制訂原則二、冷軋規(guī)程的制訂原則冷軋規(guī)程是冷軋工藝的主要內(nèi)容之一，它關(guān)系到是否能獲得冷軋規(guī)程是冷軋工藝的主要內(nèi)容之一，它關(guān)系到是否能獲得合乎要求的產(chǎn)品、產(chǎn)量、能耗及成本。冷軋規(guī)程一般包合乎要求的產(chǎn)品、產(chǎn)量、能耗及成本。冷軋規(guī)程一般包括：總括：總(軋程軋程)壓下率、道次壓下率、前后張力、軋制速度、壓下率、道次壓下率、前后張力、軋制速度、軋輥的輥徑和輥形等。制訂冷軋規(guī)程的主要依據(jù)是：帶軋輥的輥徑和輥形等。制訂冷軋規(guī)程的主要依據(jù)是：帶材交貨標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求，用戶提出的特殊

29、要求，以及設(shè)材交貨標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求，用戶提出的特殊要求，以及設(shè)備能力和生產(chǎn)要求等因素。備能力和生產(chǎn)要求等因素。首先，選擇冷帶鋼原料厚度通常要考慮成品帶材的質(zhì)量要求，首先，選擇冷帶鋼原料厚度通常要考慮成品帶材的質(zhì)量要求，包括組織性能和表面質(zhì)量。選擇原料厚度主要考慮冷軋包括組織性能和表面質(zhì)量。選擇原料厚度主要考慮冷軋總壓下率，因?yàn)閷?duì)一定鋼種、規(guī)格的產(chǎn)品，必須有一定總壓下率，因?yàn)閷?duì)一定鋼種、規(guī)格的產(chǎn)品，必須有一定的冷軋總壓下率，才能通過(guò)熱處理獲得所需要的一定的的冷軋總壓下率，才能通過(guò)熱處理獲得所需要的一定的晶粒組織和性能。例如，汽車板必須有晶粒組織和性能。例如，汽車板必須有30以上以上(一般是一般是5

30、070)的冷軋總壓下率。此外，選擇原料厚度時(shí)還的冷軋總壓下率。此外，選擇原料厚度時(shí)還要考慮到軋機(jī)的生產(chǎn)能力，從提高冷軋機(jī)生產(chǎn)能力考慮，要考慮到軋機(jī)的生產(chǎn)能力，從提高冷軋機(jī)生產(chǎn)能力考慮，希望原料薄些好。希望原料薄些好。由于冷軋時(shí)帶材要產(chǎn)生加工硬化，為了能繼續(xù)進(jìn)行軋制，就必須通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)降低帶鋼的變形抗力，這樣在生產(chǎn)中便形成了一個(gè)冷軋軋程。冷軋軋程的確定主要取決于所軋鋼種的軟硬特性、原料及成品厚度、所采用的冷軋工藝方式與工藝制度，以及軋機(jī)的能力等因素。道次壓下率的分配原則一般是：第一、二道壓下率最大，之后隨著帶材的加工硬化不斷增加，而道次壓下率逐漸減小，以使各道次的軋制壓力大致相同。最后一、二

31、道(架)為了保證板形及厚度精度，一般按經(jīng)驗(yàn)取較小的壓下率。軋制張力主要是根據(jù)帶材的屈服極限來(lái)定。一般選用的單位張力為2060s，單位張力過(guò)大時(shí)會(huì)造成帶材寬度上拉皺，甚至把帶材拉斷。確定冷軋壓下率時(shí)，一般先按經(jīng)驗(yàn)對(duì)各道(架)壓下進(jìn)行分配，然后按工藝要求并參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定各道(架)的單位張力，最后校對(duì)設(shè)備的負(fù)荷等各項(xiàng)限制條件，并作出適當(dāng)修正。三、冷軋質(zhì)量要求 對(duì)于軋制工序的質(zhì)量要求，一般客戶均參照GB716來(lái)制訂協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。1.厚度公差表1：鋼帶厚度允許偏差GB716）厚 度（mm）允 許 偏 差普通精度（mm）較高精度（mm）0.1500.02000.0150.150.2500.0300.020

32、.250.4000.0400.030.400.7000.0500.040.701.0000.0700.051.001.5000.0900.071.502.5000.1200.092.503.0000.1500.12用通用量具在鋼帶有效長(zhǎng)度內(nèi)測(cè)量鋼帶厚度。寬度大于20mm的鋼帶，切邊的應(yīng)在距邊緣不小于5mm處測(cè)量厚度，不切邊的應(yīng)在距邊緣不小于10mm處測(cè)量厚度；寬度不大于20mm的鋼帶，應(yīng)在鋼帶中部測(cè)量厚度。2.板型要求表2：鋼帶板型要求GB716）厚 度（mm）不平度，mm/ m鐮刀彎，mm/ m寬 度切邊不切邊5050100100150150不 大 于0.504567230.50345634

33、測(cè)量鐮刀彎時(shí)，將鋼帶受檢部分放于平板上，并將1m長(zhǎng)的直尺靠貼鋼帶的凹邊，測(cè)量鋼帶與直尺之間的最大距離。測(cè)量不平度時(shí)，將鋼帶受檢部自由地放在平臺(tái)上，除鋼帶本身重量外，不加任何外力，測(cè)量鋼帶下表面與平臺(tái)之間的最大距離。3.邊部質(zhì)量表3：不切邊鋼帶的最大裂邊深度GB716）4.表面質(zhì)量普通精度的鋼帶表面，除允許有深度或高度不大于鋼帶厚度允許偏差的個(gè)別的凹面、凸塊、壓痕、結(jié)疤、縱向刮傷或劃痕以及輕微的銹痕、粉狀的氧化皮薄層外，不得有其他缺陷。較高精度的鋼帶表面，除允許有深度或高度不大于鋼帶厚度允許的偏差之半的個(gè)別的凹面、凸塊、壓痕、結(jié)疤、縱向刮傷或劃痕外，不得有其他缺陷。厚 度（mm）裂 邊（mm）用

34、熱帶直接軋制的用熱帶縱剪后軋制的0.50350.501.00241.003.0013四、軋制工藝流程圖4：軋制工藝流程圖酸洗卷上卷開(kāi)卷矯頭切頭焊接活套入口夾送充套活套出口夾送連軋三機(jī)架或五機(jī)架）測(cè)厚卷取分卷剪切打捆卸卷吊運(yùn)第五章 縱剪工藝簡(jiǎn)介縱剪的目的在于對(duì)帶鋼進(jìn)行切邊或者分條，使帶鋼的寬度公差和邊部質(zhì)量滿足客戶的要求。一、縱剪原理與流程冷軋縱剪采取圓盤(pán)剪的工作方式，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的一對(duì)圓盤(pán)刀片，能夠連續(xù)剪切運(yùn)動(dòng)者的帶鋼，將其邊部切齊或者分為窄條。圖5：縱剪流程圖如圖5所示，從左向右，縱剪的流程為：開(kāi)卷導(dǎo)衛(wèi)裝置圓盤(pán)剪轉(zhuǎn)向輥卷取機(jī)含活動(dòng)分離）卸卷轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)卷機(jī)帶有抱閘，其作用在于能及時(shí)制止帶卷的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，

35、同時(shí)為帶鋼卷取提供適當(dāng)?shù)膹埩Γ粚?dǎo)衛(wèi)機(jī)構(gòu)用于固定帶鋼的左右偏擺和上下跳動(dòng)，使帶鋼在圓盤(pán)剪內(nèi)處于相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)，便于調(diào)整兩邊邊絲寬度；圓盤(pán)剪直接切開(kāi)帶鋼，其頂部的提升螺桿用于調(diào)整上下刀的重合量；轉(zhuǎn)向輥使帶鋼在圓盤(pán)剪的出口側(cè)保持相對(duì)水平，避免帶鋼與刀片的包角過(guò)大，從而損失帶鋼和刀片，同時(shí)加裝彈簧避免了卷取張力波動(dòng)過(guò)大；卷取機(jī)帶有含活動(dòng)分離裝置的壓臂，保證了帶鋼成卷的整齊度，已經(jīng)分條后卷與卷的相對(duì)獨(dú)立性。二、縱剪質(zhì)量要求二、縱剪質(zhì)量要求對(duì)于縱剪工序的質(zhì)量要求，一般客戶均參照對(duì)于縱剪工序的質(zhì)量要求，一般客戶均參照GB716來(lái)制來(lái)制訂協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。訂協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。1.寬度公差寬度公差表表4：切邊鋼帶寬度允許偏差：

36、切邊鋼帶寬度允許偏差GB716）厚 度（mm）允 許 偏 差（mm）寬度120寬度120普通精度較高精度普通精度較高精度0.5000.2500.1500.4500.250.501.0000.3500.2500.5500.351.003.0000.5000.4000.7000.502.邊部質(zhì)量在切邊鋼帶的邊緣上，允許有深度不大于鋼帶寬度允許偏差之半的切割不齊和尺寸不大于厚度允許偏差的毛刺。 第六章 退火工藝簡(jiǎn)介 隨著冷軋帶鋼在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，客戶對(duì)于冷軋帶鋼的要求已經(jīng)不僅僅局限在尺寸、外表、邊部和板型等外觀特征之上，對(duì)于普遍用于輥壓、沖壓等用途的帶鋼，客戶更關(guān)心其抗拉強(qiáng)度、延伸率等與成

37、型性能關(guān)系密切的塑性指標(biāo)。而退火工序的主要任務(wù)，就是通過(guò)再結(jié)晶退火，使帶鋼的物理性能滿足客戶的要求。一、退火的目的一、退火的目的退火是將帶鋼加熱到一定溫度保溫后再緩慢冷卻的工退火是將帶鋼加熱到一定溫度保溫后再緩慢冷卻的工藝操作。藝操作。退火的主要目的是：退火的主要目的是：(1)降低鋼的硬度，消除冷加工硬化，改善鋼的性能，降低鋼的硬度，消除冷加工硬化，改善鋼的性能，恢復(fù)鋼的塑性變形能力?；謴?fù)鋼的塑性變形能力。(2)消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，防止變形。消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，防止變形。(3)均勻鋼的組織和化學(xué)成分。均勻鋼的組織和化學(xué)成分。退火是冷軋帶鋼生產(chǎn)中最主要的熱處理工序之一。冷

38、退火是冷軋帶鋼生產(chǎn)中最主要的熱處理工序之一。冷軋中間退火的目的主要是使受到高度冷加工硬化軋中間退火的目的主要是使受到高度冷加工硬化的金屬重新軟化，對(duì)于大多數(shù)鋼帶來(lái)說(shuō)，這種處的金屬重新軟化，對(duì)于大多數(shù)鋼帶來(lái)說(shuō)，這種處理基本上是再結(jié)晶退火。冷軋帶鋼的成品熱處理理基本上是再結(jié)晶退火。冷軋帶鋼的成品熱處理主要也是退火，但根據(jù)所生產(chǎn)帶鋼品種最終性能主要也是退火，但根據(jù)所生產(chǎn)帶鋼品種最終性能的不同要求，其退火工藝制度也各不相同。的不同要求，其退火工藝制度也各不相同。表5列出了各種退火的目的。各類退火工藝的加熱溫度范圍，如表5所示。表5：各種退火的目的名稱主要目的擴(kuò)散退火使鋼的成分均勻化，消除應(yīng)力，降低硬度

39、完全退火消除組織缺陷，降低硬度，細(xì)化組織不完全退火細(xì)化組織，降低硬度等溫退火減少變形，細(xì)化組織，降低硬度，防止白點(diǎn)產(chǎn)生球化退火獲得球狀碳化物，降低硬度，提高塑性再結(jié)晶退火消除冷加工硬化去應(yīng)力退火消除內(nèi)應(yīng)力二、黑退與光退的區(qū)別二、黑退與光退的區(qū)別帶鋼在空氣中加熱，會(huì)產(chǎn)生氧化和脫碳，被稱為黑退火。帶鋼在空氣中加熱，會(huì)產(chǎn)生氧化和脫碳，被稱為黑退火。黑退火一般在臺(tái)車式退火爐中完成，因?yàn)椴恍枰Ｗo(hù)氣黑退火一般在臺(tái)車式退火爐中完成，因?yàn)椴恍枰Ｗo(hù)氣氛和循環(huán)氣氛，故生產(chǎn)成本較低。氛和循環(huán)氣氛，故生產(chǎn)成本較低。對(duì)于帶鋼表面質(zhì)量要求較高的客戶，黑退火不能滿足其要對(duì)于帶鋼表面質(zhì)量要求較高的客戶，黑退火不能滿足其要

40、求。因而，需采用無(wú)氧化、無(wú)脫碳的加熱方法，即光亮求。因而，需采用無(wú)氧化、無(wú)脫碳的加熱方法，即光亮退火。帶鋼光亮退火主要在保護(hù)氣氛下進(jìn)行退火。保護(hù)退火。帶鋼光亮退火主要在保護(hù)氣氛下進(jìn)行退火。保護(hù)氣氛采用氨分解氣的較多。光亮退火一般在罩式爐中完氣氛采用氨分解氣的較多。光亮退火一般在罩式爐中完成。成。三、氨分解原理三、氨分解原理氨分解的化學(xué)反應(yīng)式為：氨分解的化學(xué)反應(yīng)式為：2NH3N2+3H2，用鎳做催化劑，用鎳做催化劑，分解反應(yīng)溫度分解反應(yīng)溫度830900。氨分解保護(hù)氣體的制備比較簡(jiǎn)單，利用瓶裝的無(wú)水液態(tài)氨做氨分解保護(hù)氣體的制備比較簡(jiǎn)單，利用瓶裝的無(wú)水液態(tài)氨做原料。液態(tài)氨自瓶中流出，通過(guò)蒸發(fā)器加熱汽

41、化后，通原料。液態(tài)氨自瓶中流出，通過(guò)蒸發(fā)器加熱汽化后，通人裝有催化劑的反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行分解。這個(gè)反應(yīng)很容易進(jìn)人裝有催化劑的反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行分解。這個(gè)反應(yīng)很容易進(jìn)行。氨分解后成為含行。氨分解后成為含75H2 及及25N2(體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù))的氮?dú)涞牡獨(dú)浠旌蠚怏w。分解要求不高時(shí)可降低反應(yīng)溫度。表混合氣體。分解要求不高時(shí)可降低反應(yīng)溫度。表6中列出中列出了在鎳做催化劑的條件下，不同溫度時(shí)的分解率。了在鎳做催化劑的條件下，不同溫度時(shí)的分解率。氨分解保護(hù)氣體的露點(diǎn)可控制在氨分解保護(hù)氣體的露點(diǎn)可控制在-20左右。當(dāng)露點(diǎn)要求再降左右。當(dāng)露點(diǎn)要求再降低時(shí)，根據(jù)無(wú)水液態(tài)氨的純度，用活性膠或鋁膠進(jìn)行脫低時(shí)，根據(jù)無(wú)水液態(tài)氨的純度，用活性膠或鋁膠進(jìn)行脫水干燥。氨分解氣氛在普通處理溫度下對(duì)鋼及鋼中的碳水干燥。氨分解