冷轧工艺技术基础知识简介Word文档下载推荐.doc
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(4)冷弯型钢
是指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材,主要用于金属结构、金属家具、运输机械、农业机械以及管道等。
二、线材
也叫盘条,是指热轧后成盘状交货的产品,其横截面通常为圆形、椭圆形、方形、矩形、六角形、八角形、半圆形等。
三、板材
(1)厚钢板
是指厚度大于3毫米的钢板,其中厚度50毫米及以上的为特厚钢板,主要用于造船、锅炉、桥梁和高压容器壳体等;
厚度3~5O毫米的为中厚钢板,主要用于造船、锅炉、桥梁、装甲和供冷轧生产薄带钢等。
(2)薄钢板
是指厚度不大于3毫米的钢板,按轧制工艺分为热轧薄钢板和冷轧薄钢板,主要用于汽车、电器设备、车辆、农机具、容器、钢制家具等。
(本钢浦项产品的规格0.2~2.5毫米,属薄钢板)
(3)镀锌板
是指表面镀有一层锌的钢板,钢板镀锌是一种普遍采用的经济而有效的防腐方法。
按生产工艺可分为热镀锌板和电镀锌板,前者锌层厚度较厚,用于抗蚀性强的部件;
后者锌层厚度较薄且均匀,多用于涂漆或室内用品。
(本钢浦项采用的是两条热镀锌机组,可生产不同规格的镀锌板。
)
(4)镀锡板
俗称“马口铁”,是指表面镀有一薄层金属锡的钢板,具有良好的抗腐蚀性能,有一定的强度和硬度,成型性好,易焊接;
锡层无毒无味,表面光亮,可以印制图画。
主要用作食品罐头工业、化工油漆、油类、医药等的包装材料,能防止铁溶进被包装物。
(5)电工钢板
又称“硅钢片”、“矽钢片”,是指一种含碳量极低的硅铁软磁合金,一般硅含量为0.5%~4.5%;
主要用来制造各种变压器、电动机和发电机的铁芯。
按晶粒有无取向,电工钢板分为取向电工钢板和无取向电工钢板两大类,前者轧向磁性能明显优于横向,主要用于变压器;
后者轧向和横向磁性大致相同,主要用于电机。
四、管材
(1)无缝钢管
是指由整块金属制成的表面上没有接缝的钢管,按生产方法可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管,按断面形状可分为圆形和异形两种,按壁厚不同可分为厚壁管和薄壁管。
无缝管的最大直径达650毫米(扩径管),最小直径为0.3毫米(毛细管),主要用作石油地质勘探管、石油化工用裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、航空用高精度结构钢管等。
(2)焊接钢管
是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后焊接形成的、表面有接缝的钢管。
按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等,按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。
电焊钢管用于石油钻采和机械制造业等,炉焊管可用作水、煤气管等,大口径直缝焊管用于高压油气输送等;
螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。
焊接钢管比无缝钢管成本低、生产效率高。
第二节冷轧工艺技术知识概况
冷轧带钢和薄板一般厚度为0.1~3mm,宽度为100~2000mm;
均以热轧带钢或钢板为原料,在常温下经冷轧机轧制成材。
冷轧带钢和薄板具有表面光洁、平整、尺寸精度高和机械性能好等优点,产品大多成卷,并且有很大一部分经加工成涂层钢板出厂。
成卷冷轧薄板生产效率高,使用方便,有利于后续加工。
因此应用广泛。
冷轧带钢和薄板的产量在工业发达国家已占钢材总产量的30%左右。
一、轧钢历史
1553年法国人布律列尔(Brulier)制成一台轧机,轧制造币用的金板和银板。
板带钢的冷轧早在19世纪中叶始于德国,当时能生产出厚度规格为20~25mm的冷轧带钢。
1859年,美国建立了25mm的冷轧机,1887年生产出宽度为150mm的低碳钢带。
在随后的时间内,冷轧带钢产品宽度不断扩大,并逐步建立了配套设备,例如剪切机、平整机、矫直机以及热处理设备,产品质量得到很大提高。
进入20世纪后,冷轧板带钢产品向着宽和薄的方向发展。
1920年,美国第一次成功地轧制出宽带钢,并将传统的单机不可逆轧制转变成单机可逆式轧制。
1926年,阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。
前苏联也在此期间开始冷轧带钢生产,伊里奇冶金厂在30年代中期建立了四辊式,以单张热轧板为原料的冷轧车间,查波罗工厂在1930年从国外引进的三机架1680mm冷轧机组及1680mm可逆式冷轧机,并成功生产出厚度为0.5~2.5mm,宽度为1500mm的钢板。
另外一个钢铁强国--日本于1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机,开始了冷轧薄板的生产,1940年,新日铁广畑厂建立了四机架1420mm冷连轧机。
我国冷轧宽带钢的生产始于1960年,首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机,以后投产了1200mm单机架可逆式冷轧机、MKW1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机,70年代投产我国第一套1700mm连续5机架冷轧机。
据有关部门报告,2003年我国钢产量为1.8亿吨,相当于美国和日本产量总和,但全年进口钢材达3000万吨。
我国冷轧薄板缺口仍然较大,国产冷轧板只占有47.2%市场(普通冷轧板占有率52.3%,镀锌板仅43%左右),每年仍需进口大量冷轧薄板来满足国内生产需求。
二、冷轧带钢主要产品
汽车用钢:
IF,BH,CQ,DQ…等深冲板
高强钢板:
DP(双相钢),CP(复相钢),TRIP钢
电工用钢:
取向、无取向,高牌号到中低牌号硅钢片
建筑用板:
热镀锌板,电镀锌板,彩涂板
包装用板:
镀锡板,有机涂层板
不锈钢板:
装饰板,厨房用钢,耐腐蚀钢板
家电用钢:
湿家电-洗衣机,洗碗机
冷家电-电冰箱,空调器,厨房用具
热家电-微波炉,电烤箱
附加值增加
冷轧板
热轧板
涂层板
普
通
板
金属覆层
有机覆层
合
金
专
用
镀
锌
锡
铝
建
筑
家
电
食
饮
硅
钢
不
锈
三、冷轧轧制过程特点
1、宽厚比大,板形控制难度大
•冷连轧最薄规格:
~0.15mm,最宽规格:
~2000mm
•宽厚比:
>
10000
•保证板形良好的条件:
比例凸度相等,冷轧要求最严格
2、变形抗力大,厚度精度要求高、难度大
•轧制力大,轧机弹性变形大,要求机架刚度大
•轧辊弹性变形(压扁、弯曲)大,要求辊系刚度大
•轧辊热膨胀和磨损大
•采用润滑轧制减小摩擦
•对数学模型要求高
3、带张力轧制(张应力t:
~0.3σS)
张力作用:
•防止轧件跑偏
•改变轧件应力状态,降低轧制力
•控制板形
•作为AGC控制的一种手段
4、工序多,工艺复杂,综合性强
•主要工序:
焊接-酸洗-轧制-脱脂-退火-平整-剪切-矫直-镀层
•技术综合:
冶金、机械、控制、计算机
•学科综合:
力学(轧制力、张力、应力分析)、化学(酸洗、脱脂、涂层)、数学(模型、公式、算法)、金属学(退火、织构、组织性能)、物理学(摩擦、润滑、表面)、其它:
机械学、控制理论、人工智能…
5、产品要求高
•尺寸精度要求:
2~5μm
•板形精度要求:
<
5I(1I=10-5)
•表面精度要求:
不允许有任何瑕疵
-O5板:
要求最严格的汽车面板
-家具用板:
经得起挑剔目光的考验
6、轧机多辊化、轧辊小径化趋势
•2辊轧机:
冷轧很少采用
•4辊轧机:
大量采用
•6辊轧机:
近年来应用较多,有HC,UC,CVC多种类型
•6辊轧机基本特点:
中间辊横移(工作辊横移)(本钢浦项采用6辊UCM轧机)
•6辊轧机工作辊直径太小容易出现横向弯曲,需要侧向支撑偏8辊轧机,不适合可逆轧制
•Z-high轧机,双向侧支撑,可以可逆轧制
偏8辊轧机
Z-hig轧机
•12辊轧机和20辊轧机,辊径进一步减小
•20辊轧机广泛用于轧制难变型材
例:
多辊轧机(森吉米尔轧机)
常用于生产:
•不锈钢(占世界96%)
•硅钢,弹簧钢(游丝)
•全世界有500多套
主要参数:
•辊径:
1.5-90mm
•宽度:
20-2200mm
•厚度:
~0.001mm
•速度:
~15m/s(最大)
四、冷轧工艺及其新发展
1、冷轧发展的3个阶段:
•单机可逆轧制
•连续式轧制(通常3-6个机架)全连续无头轧制
•无头轧制CDCM(酸-轧联合机组)、FIPL(酸-轧-退连续生产线)
2、单机可逆轧制
特点:
•前后带卷筒,正反转轧制
•控制系统简单
•操作维护容易
缺点:
•料头损失大
•生产效率低
•产量低,成本高
3、单卷连续式冷连轧机组
成卷连续轧制,每架轧机只轧1道,生产效率较高
每一卷要穿带,头尾出现尺寸偏差,影响生产
4、无头轧制的冷连轧机组示意图
实现方法:
前一卷的尾部与后一卷的头部焊接在一起
优点:
避免穿带、减少头尾偏差、生产高效率
1#开卷机
焊接机
活套1
冷连轧机组
卷取机
2#开卷机
飞剪
活套2
酸洗机组
CDCM-酸轧联合机组
1#开
卷
机
2#开
活套4
活套3
退火机组
酸-轧-退联合机组(FIPL)示意图
第三节本钢工艺流程及本钢浦项各机组工艺技术简介
一、本钢整体工艺流程:
二、本钢浦项工艺流程图
三、本钢浦项各机组工艺
1、酸轧机组
工艺:
厚
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