毕业设计：冷轧钢板的生产工艺报告.pdf

毕业设计冷轧钢板的生产工艺报告系别冶金工程系专业材料成型与控制技术级班学生姓名 指导教师目录1绪论.41.1 冷轧薄钢板生产的发展历史.41.2 冷轧薄钢板生产工艺流程.62冷轧板带钢生产.82.1冷轧板带材生产工艺特点.82.2冷轧板带钢生产工艺流程.122.3冷轧板带钢生产的主要工序及其工艺.123板带材高精度轧制.184横向厚差与板型控制技术.224.1板形与横向厚差的关系.224.2影响辐缝形状的因素.234.3辐型及板形控制技术.245辐形设计的任务.305.1辐型设计的任务.305、2轧机辐缝形状的影响因素.305、3冷轧工作辐原始辐型的选择.315、4调整辐型的方法.32结束语.34参考文献.35致谢.362摘要冷轧板卷是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成，包 括板和卷，国内众多钢厂如宝钢、武钢、鞍钢等均可以生产。其中成张交货的称 为钢板，也称盒板或平板；长度很长、成卷交货的称为钢带，也称卷板。生产工艺：生产过程中由于不进行加热，所以不存在热轧常出现的麻点和氧化 铁皮等缺陷，表面质量好、光洁度高。而且冷轧产品的尺寸精度高，产品的性能 和组织能满足一些特殊的使用要求，如电磁性能、深冲性能等。规格：厚度为0.2-4mm,宽度为600-2 000mm,钢板长度为1 200-6 000mm。牌号:Q195A-Q235A.Q195AF-Q235AF、Q295A(B)-Q345 A(B)；SPCC、SPCD、SPCE、ST12-15;DC01-06性能：主要采用低碳钢牌号，要求具有良好的冷弯和焊接性能，以及一定的冲 压性能。应用领域：冷轧板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。冷轧板板运用非常广泛，下面介绍一些它在钢板轧制方面的一些工艺流程关键词：酸洗、冷轧、退火、平整、剪切、检查缺陷31绪论1.1 冷轧薄钢板生产的发展历史钢的冷轧是19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度20-25mm的冷轧带 钢。美国1859年建立了 25 mm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德国、美国发展很快，产品宽度不断扩大，并 逐步建立了附属设备，如剪切、矫直、平整和热处理设备等，产品质量也有了提 高。宽的冷轧薄板（钢带）是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国 早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆式轧制而跨入单 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。原苏联开始冷轧生产是在30年代中期，第一个冷轧车间建在伊里奇冶金工 厂，是四辑式，用单张的热轧板作原料。1938年在查波罗什工厂开始安装从国 外引进的三机架1680 mm冷连轧及1680 mm可逆式冷轧机，生产厚度为0.52.5 mm,宽度为1500 mm的钢板。以后为了满足汽车工业的需要，该厂又建立了一 台2180 mm的可逆式冷轧机。1951年原苏联建设了一套2030 mm全连续式五机 架冷轧机，年产250万吨，安装在新利佩茨克。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，开始冷轧薄 板的生产。1940年在新日铁广厂建立了第一套四机架1420 mm冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了 1700 mm单机架可逆式轧机,以后陆续投产了 1200 mm单机可逆式冷轧机，MKW1400 mm偏八辐轧机、1150 mm二十辐冷轧机和1250 mm HC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一 套1700mm连续式五机架冷轧机，1988年建立了 2030五机架全连续冷轧机。现 在我国投入生产的宽带钢轧机有18套，窄带钢轧机有418套。在这30多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了 20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄 板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧板镀锌板、涂层钢 板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着经济建设的发展，无论在数量和品种质量 上都远远满足不了经济建设的需要为此我们必须增建新轧机，改造现有冷轧机，4大力发展冷轧生产。从世界上看：日本I960年冷轧板产量100万吨，而30年后的今天生产能力 已达2000多万吨，增加了 20倍。原西德1950年年产冷轧板16.3万吨，而11974 年产达8 21.3万吨,增加了 50多倍。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是：（1）钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，特别是 在生产厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧建首尾温差往往 使产品尺寸超出公差范围，性能出现显着异。当厚度小于一定限度时，轧件在轧 制过程中温降剧烈，以至根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。因此，从规格方面考虑，事实上存在一个热轧厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9儿家来生产1 mm和 0.8 mm的薄带。但实践证明,从产品质量和设备重量来说是不可行的。现代热连 轧机，目前设计可能轧出最小厚度为L2mm,但实际生产中很少生产1.8 mm或 1.5 mm以上的热轧卷板。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以 得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。现代冷连轧宽带轧机和双机架 二次冷轧可生产厚度为0.10-0.17 mm的冷轧薄板，作为镀锡原板，即使不经二次 冷轧也可生产0.20.35厚的冷轧钢板mm。多辐冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产 最薄达0.001 mm的产品。一般0.150.38 mm厚的板带为一般薄板，0.070.25 mm厚的为较薄薄板,0.0250.05 mm厚的板带为极薄薄板，这些产品用热轧方法 是不可能生产的。从厚度精度上看，现代热连轧厚度精度通常为50pm,而现代 冷连轧板厚精度高达5国11,比热轧厚度精度高10倍。从板形方面看，热轧板带 平直度为501（II单位=105相对长度差），而冷轧板特别是现代化的宽带钢冷 轧机轧制的带钢，其平直度能控制在5201以内。（2）目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能 完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适合于生产表面光洁程度 要求很高的板带钢产品。热轧板表面粗糙度热轧状态卜.为20plm,酸洗后为25nmo 而冷轧板表面清洁光亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板 按表面粗糙度分为3种：一种是无光泽的钢板，其表面粗糙度为310pm,一般 适于用作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板的附着性较强；第二种是光亮 5板，其表面粗糙度大于0.2|im,这种钢板主要作为装饰镀铭用厚板等；第三种是 压印花纹板，采用表面具有7012（Him凸凹的平整辐平整钢板，这种钢板用于 仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。（3）性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理的恰当配合，可以在比较宽 的范围内满足用户的需求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成形，这样深冲性能 就成为薄板生产和使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有 利织构山/（100）o热轧薄板的塑性应变比R仅可达到0.80.95,而冷轧第 一代沸腾钢汽车板R为1.01.2,第二代08 AL钢R为1.41.8,第三代冷轧汽 车板R为1.82.8,这是热轧无法达到的。硅钢是机电工业的重要材料之一，主要用户是电机制造业和输变电事业制造 业。能源价格上涨、能源危机，必然要求使用低能耗材料，所以60年代就开始 淘汰能耗高的热轧硅钢片，代之以冷轧硅钢片。用10万吨冷轧无取向硅钢制作 电机比用10万吨热轧硅钢制作电机,实测节能1.98亿kWh/a,电机运转10年 就相当于节约一个20万kW的发电厂全年的发电量。而且用冷轧硅钢片生产36 万kVA变压器其总重量是204吨，而用热轧硅钢片制造一台12万kVA变压器,其总重量为200吨。因此，用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片具有重大的经济价值。冷轧还可以生产不锈钢板，用于家具和建筑装饰、化工工业等。近年来表面处理 钢板有很大发展。以冷轧板为基板的各种涂层钢板品种繁多，用途极为广泛。由于上述原因，冷轧钢板的生产得到迅速发展。从产量左右上看，一般冷轧板产 量约占轧材总产量的20%左右。工艺技术装备不断革新。早期的冷轧板轧制速 度不到lm/s,而今已达41.6m/s。钢板的宽度1905年是406 mm,1925年是914 mm,而今最宽已达2337 mm。钢卷重量也从几吨发展到60吨。一座现代化的 冷轧厂年产量可以达到250万吨。1.2 冷轧薄钢板生产工艺流程冷轧板带钢的产品品种很多，生产工艺流程亦各有特点。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）、深冲钢板。成品供应状 态有板或卷或纵剪带形式，这主要取决于用户要求。各种冷轧产品生产流程如下 图所示。6冷事L制板裂造流程圄72冷轧板带钢生产2.1冷轧板带材生产工艺特点薄板带材当厚度小于一定限度（例如小于1毫米）时，由于保温和均温的困 难，热轧很难实现，并且随着钢板宽厚比的增大，在无张力的热轧条件下，要保 证良好的板形也非常困难。采用冷轧方法可以较好的解决这些问题。冷轧生产可 以提供大量高精度和性能优良的钢板和带材，同热轧相比，它具有以下优点：1.产品表面质量好，不存在热轧板带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺 陷。还能根据用户要求轧出不同的表面光洁度。2.过去的热轧法不能生产的极薄带材（最薄可达0、001毫米）。3.产品尺寸精确、厚度均匀、板形平直。4.产品性能好，较高的强度，良好的深冲性能等。5.可实现高速轧制和全连续轧制。表面状态和表面光洁度：冷轧板带具有良好的加工性和美观表面，多用作外用钢板和深冲钢板，因此 必须避免表面缺陷。冷轧板带根据表面精整方法不同分成光面和毛面两种，表面 精整的差别主要取决于平整辐的表面状态。毛面精整是使钢板表面具有微小的凹 凸度（表面粗糙度R=2-8 um）,大部分钢板属于毛面（无光）精整，光面精整 要求钢板表面光滑，具有金属光泽。冷轧钢板使用情况用途应用的例子特点汽车 汽车挡泥板，门，盖，机罩，拖车顶板，顶盖，油盘，防撞器，油罩 从 门、车顶那样轻微变形的加工直到挡泥板、油盘那样大变形的加工，涉及范围广 泛电器 电冰箱，洗衣机，清扫车，照明器材，变压器电机磁芯 比较多的使用 平面板，即使有加工也是极其微小的办公用品及钢制家具 桌子，椅子，柜，有锁橱陈列橱 多使用平面板，要求 板形好，尺寸偏差小建筑 轻型型钢，煤气炉，煤油炉，翼片，加热器 多需进行弯曲等简单加工,较多使用平面板，即使有加工也是极其微小的炉子的反射板还必须镀信 8表面处理钢板 镀锡板，镀锌板，彩色涂层板 用作表面处理的厚板，使用较 薄的钢板，彩色涂层板多采用镀锌板做基板，也有的用钢板直接着色涂料处理 其它 玩具，罐，锅 罐，锅多用搪瓷板冷轧板带的尺寸精度包括厚度、宽度和长度，其偏差在国家标准中有规定。形状 一般用平坦度、横向弯曲、直角度来表示，其允许值在标准中也有规定。加工性能冷轧产品用途广泛，加工方法很多从简单的弯曲加工直到深冲加工。按加工性来 分，有成形性（扩展性和深冲性）和形状型两种。时效性能所谓时效现象就是金属和加工性能随着时间的推移而发生变化的现象。冷轧钢板 有淬火时效和应变时效。一般发生时效时硬度和抗拉强度增大，延伸降低。特殊的性能如搪瓷性能、耐蚀性、电磁性能和冲裁性。冷轧板带钢的轧制工艺特点：加工硬化，由于冷轧是在金属的再结晶温度以下进行的，故在冷轧过程中，板带必然产生加工和硬化。加工硬化带来的后果是：1）变形抗力增大，使轧制 压力增大2）塑性降低，易发生脆裂。加工硬化超过一定程度后，轧件将因过分 硬脆而不适于继续冷轧。因此钢板经冷轧一定道次后，往往要经软化处理（再结 晶退火，固溶处理等），使轧件恢复塑性，降低变形抗力，以便继续轧薄。冷轧 生产中，每次软化退火之前完成的冷扎工作成为一个“轧程”。在一定轧制条件下,钢质愈硬，成品愈薄，所需的轧程愈多。冷轧中采用工艺冷却和润滑：1）工艺冷却：冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辐温度升高,故必须采用有效的人工冷却。轧制速度愈高，压下量愈大，冷却问题愈显得重要。试验研究与理论分析表明，冷轧板带钢的变形功约有8 4 88%转变为热能，使 轧件和轧辑温度升高。我们关心的是在单位时间内发出的热量即变形发热率q,以便采取适当措施及时排除或控制这部分热量。变形发热率是直接正比于轧制平 均单位压力、压下量和轧制速度的。因此，采用高速、大压下的强化轧制方法将 使发热率大为增加。如果此时所轧的又是变形抗力较大的钢种，如不锈钢、变压 9器硅钢等，则发热率就增加得更加剧烈。因此必须加强冷轧过程中的冷却，才能 保证过程的顺利进行。水是比较理想的冷却剂。因其比热大，吸热率高且成本低廉。油的冷却能力 比水差得多。因此大多数轧机都倾向于用水冷却。增加冷却液在冷却前后的温差 也是充分提高冷却能力的重要途径。若采用高压空气将冷却液雾化，或采用特制 的高压喷嘴喷射，可大大提高其吸热效果，并节省冷却液的用量。冷却液在雾化 过程中本身温度下降，所产生的微小液滴在碰到温度较高的辐面或板面时往往即 时蒸发，借助蒸发潜热大量吸走热量，使整个冷却效果大为改善。实际测温资料表明，即使在采用有效的工艺冷润的条件下，冷轧板卷在卸卷 后的温度有时仍达到摄氏130150度甚至还要高，由此可见在轧制变形区中的 料温一定比这还要高。辐温的反常升高以及辐温分布规律的反常或突变均可导致 正常辐型条件的破坏，直接有害于板形与轧制精度。同时辐温过高也会使冷扎工 艺润滑剂失效（油膜破裂），使冷轧不能顺利进行。综上所述，为了保证冷轧的正常进行，对轧根及轧件应采取有效的冷却与控 温措施。2）工艺润滑冷轧中使用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力，这不但有助于保证 在已有的设备能力条件下实现更大的压下，而且还可使轧机能够经济可行的生产 厚度更小的产品。此外采用有效的工艺润滑也可直接对冷轧过程的发热率及轧辐 的温升起到良好的影响，在轧制某些品种时，采用工艺润滑还可以起到防止金属 粘辐的作用。通过乳化剂的作用，把少量的油剂与大量的水混合起来，制成乳状的冷润液（简称乳化液）可以较好的解决油的循环使用的问题。在这种情况下，水是作为 冷却剂与载油剂而起作用的。对这种乳化液的要求是，当一定的流量喷到板面和 辑面上时，即能有效地吸收热量，又能保证油剂以较快的速度均匀的从乳化液中 离析，并粘附在板面和辐面上。这样才能及时形成均匀的厚度适中的油膜。乳化 液或其它活性剂的多少，则需结合具体的轧制条件通过生产试验确定。冷轧工艺润滑剂常用的有：纱锭油、棉籽油、菌麻油、棕稠油等各种轧制油 和乳化液。10棕桐油含有较高的脂肪酸，且性能稳定，故润滑效果好，并且易于从带钢表 面除掉，是冷轧中较为理想的润滑剂，但是价格较高。矿物油的化学性质比较稳定，且来源丰富，成本较低廉。纯矿物油中添加少 量脂肪酸和抗压剂后，油膜强度增加，润滑效果明显提高。乳化液是由1525%可溶性油，27 85%水和少量无水碳酸钠配制成的混 合乳状润滑剂。冷轧中采用乳化液，具有冷却和润滑的作用，使用后经回收和净 化，可继续使用，因此得到了广泛的应用。张力轧制：A.张力轧制的主要作用是1）防止带钢在轧制过程中跑偏（即保证轧件正 确对中轧制）。2）使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧 后板形良好）。3）降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品。4）起到适当调 整冷轧机主电机负荷的作用。B.防止跑偏是冷轧操作中关系到能否实现稳定轧制的重要问题。跑偏将破 坏正常的板形，引起操作事故甚至设备事故，跑偏若不很好加以控制，将不能保 证冷轧的正常进行，造成跑偏的原因在于轧件在轧制中的延伸不均。在张力作用 下，若轧件出现不均匀延伸，则沿轧件宽度上的张力分布将会发生相应的变化：延伸较大的一侧张力减小，而延伸较小的一侧张力增大，结果便自动的起到纠正 跑偏的作用。这种纠偏作用是瞬时的，同步性好，使轧件在基本平行的辐缝中轧 制时仍可能保证稳定轧制。这就有利于轧制更精确的产品并使操作简化。张力纠 偏的缺点是张力分布的改变不能超过一定限度，否则会造成裂边、轧折甚至引起 断带。C.由于轧件不均匀延伸会改变沿带宽方向上的张力分布，而这种改变后的张 力分布又会促使延伸的均匀化，故张力轧制有利于保证良好的板形。同时，不均 匀延伸将使轧件中产生内应力，当压缩应力达到一定值时，轧件在该处将出现浪 形，板形被破坏，加上张力后，可减小或消除压应力，这就排除在轧制中轧件出 现浪形的可能，确保稳定冷轧。D.生产中张力大小的选择主要是选择平均单位张力ozo单位张力应适当选高 些，但不应超过带钢的屈服极限OSo由于带材内残余应力的存在，以及应力集 中的影响，实际上带材内张应力是不均匀分布的。故。Z的数值并不能反映带材 11内各点张应力的真正大小。因此实际。Z的数值要根据延伸不均匀情况、钢质、加工硬化程度及板边情况等因素而定。生产中按。z=（0.1-0.6）os来选取。不同的轧机，不同的轧制道次，不同的坯料和品种，要求不同的OZo当操作人 员技术水平较高，变形较均匀，坯料较理想时，可选高的。z值；当带钢较硬，边部不良或者操作不熟练时，可取。Z小些。一般可逆式冷轧机的中间道次或连 续冷轧机的中间机架，OZ可取（0、2 0、4）GSo在轧制低碳钢时，因考虑到 防止退火粘结，成品卷张力不能太高，一般选用50Mpa左右，其它钢种可适当 高些。2.2冷轧板带钢生产工艺流程冷轧板带钢生产的工序和工艺流程于产品紧密相连，随产品的要求不同工艺 流程也有所不同。冷轧板带钢产品以热轧带钢作为原料，因其表面有氧化铁皮，所以在冷轧前 要把氧化铁皮清除掉，故酸洗时冷轧生产的第一工序。酸洗后即可轧制，轧制到 一定厚度，由于带钢的加工硬化，需进行中间退火，使带钢软化。退火之前由于 带钢表面有润滑油，必须把油脂清洗干净，否则在退火中带钢表面形成油斑，造 成表面缺陷。经过脱脂的带钢，在代有保护性气体的炉中进行退火。退火之后的 带钢表面是光亮的，所以在进一步的轧制和平整时，就不需酸洗。带钢轧至所需 尺寸和精度后，通常进行最终退火，为获得平整光洁的表面及均匀的厚度和调节 机械性能要经过平整。带钢在平整之后，根据订货要求进行剪切。成张交货要横 切，成卷交货必要时要纵切。综上所述，一般用途冷轧板带钢的生产工序是：酸洗、冷轧、退火、平整、剪切、检查缺陷、分类分级以及成品包装。冷轧板带钢产品极为广泛，其具有代表性的产品有金属镀层板（镀锡板、镀锌板 等）深冲钢板（汽车板等）、电工用硅钢板与不锈钢板等。2.3冷轧板带钢生产的主要工序及其工艺现代冷轧机按轧辑配置方式可分四辑式与多幅式两大类按机架排列方式又 可分单机架可逆式与多机架连续式两种。单机架可逆式适于产品的品种规格变动频繁而每批产品的生产数量又不大，12或者合金钢比例较大的生产情况。这种轧机生产能力低，投资小、建厂块、灵活 性大，使用与中小型企业。连续式冷轧机生产效率高，当产品品种较为单一或变动不多时，连轧机最能 发挥其优越性。冷连轧机目前生产的规格范围：板带宽度4502450毫米，厚 度0、076一一4毫米。根据所生产产品规格，确定机架的数目。可逆式冷轧机组 由四部分组成：板卷运输机开卷设备、轧机、前后卷曲机、卸卷装置及钢卷收集 设备。板卷运输机一般是链式的或步进梁式的，开卷机是对锥式的。带钢送至轧机后，机前卷曲机咬入带钢头部，然后开始第一道轧制。轧完第一道 后，带钢尾部咬入轧机后的卷曲机中，轧机转换轧制方向开始下一道轧制。如此 按照轧制规程往复进行，直到轧制要求的厚度。可逆式轧机一般都是奇道次轧出 成品。卸卷由卸卷小车完成。带卷收集装置为一斜坡道或卸料步进梁。冷连轧机组的组成与工艺操作：冷连轧机组的机座与可逆式冷轧机座基本相同，多为四辐式。机座数目 26台，配置为连续式。以我国某厂五机架四辐轧机所组成的冷连轧机组为例。入口处有剥带机、钢 卷运送小车、预开卷装置和开卷机等主要设备完成轧机上料。出口端有卷曲机、皮带助卷器及运送小车完成轧后的出料。全连续式冷轧机组的组成与工艺操作 美国新近投产的一套五机架全连续式冷轧机组的组成如下：活套小车、焊缝检测 器、活套入口勒导装置、焊接机、夹送辐、剪断机、三辐矫平机、开卷机、机组 入口勒导装置、导向辐、分切剪断机、卷取机、X射线测厚仪。冷轧板带的精整：冷轧板带的精整一般包括脱脂、退火、平整及剪切等工序 脱脂：板带冷轧后进行清洗以去除板带表面上的油污成为脱脂。脱脂为了避免油 脂在退火炉中挥发所生成的挥发物残留在板带表面形成油斑，从而影响板带的表 面质量。脱脂的方法一般有电解清洗、机上清洗与燃烧脱脂等。电解清洗采用碱液为 清洗剂，通常是2%4%的硅酸钠水溶液，外加界面活性剂以降低碱液表面 张力改善清洗效果。通过碱液发生电解，放出氢气与氧气，起到机械冲击作用。13从而加速脱脂过程。退火：退火有初退火、中间退火和最终退火（成品退火）初退火是为冷轧作 准备，使带钢具有良好的塑性和一定的组织。初退火主要用于含碳量较高的碳素 结构钢，合金结构钢等。初退火工艺制度因钢质不同而不同，一般在640-750 摄氏度。保温10多小时。初退火可降低热轧板卷的硬度、消除晶粒组织，提高 塑性，以利于冷轧。因其是在酸洗前进行，因此一般可不采用保护气体。中间退 火是为消除加工硬化，以利于下一步轧制。中间退火一般都是在保护气氛中进行 光亮退火。成品退火通常是使板带进行恢复，再结晶及晶粒适当长大以改善其加工性 能，此外也要根据生产板带品种的最终性能要求。在冷轧板带退火中应用最广的是罩式退火炉。罩式退火炉的退火周期长（长 达几昼夜），其中又以冷却时间占比例最大。采用松卷退火代替紧卷退火可以大 大缩短退火周期，但由于其工序繁琐，退火前后都要重卷，故未能得到推广应用。快速冷却法主要有两种：一种是使保护气体在炉内或炉外循环对流实现一种热交 换式冷却，另一种是在板卷之间放置直接用水冷却的隔板。冷轧板带成品退火的另一新技术是连续式退火，其作业方式与连续式酸洗相 似，亦为卧式与立式（塔式）两种。实验表明，经连续退火处理的带钢机械性能 优于罩式退火处理。连续退火提高了带钢纵向、横向性能的均匀程度，处理周期 短，生产效率高，在退火的同时可以施加张力作板形矫正，且没有粘接缺陷。因 而冷轧板带钢的主要品种，从镀锡板、深冲板直到硅钢片及不锈钢带都可采用高 效而经济的连续退火处理。平整平整实质上是采用小压卜率（0、3%3%）的冷轧。经过平整后的板带钢 可以消除屈服平台，在带钢平整后相当长的一段时间内不出现冲压滑移线，同时 使板带的屈服极限达到最低，从而提高板形的成形性能。平整可改善板形，提高板带的平直度。为此平整机的轧辐辐径应尽量选大一 些有利。此外通过选用不同处理过的辐面轧辐进行平整。可以得到不同要求的板 带表面。通过调整平整的压下率，可使板带钢的机械性能在一定范围内变化，以 适应不同用途的要求。通过双机架或三机架平整还可实现较大的压下率，以便生 14产超薄的镀锡板。经热处理后的普通板带、镀锡板、汽车板等均须进行平整。平整时对汽车板带要求采用喷砂辐平整，以获得具有均匀粗糙度的麻面板，利于 冲压加工或涂漆。用于镀、涂层的原板，应采用抛光辐平整，以提高板面光亮度,利于提高镀层质量，降低镀层金属消耗。普通钢板采用研磨的轧辐进行平整。平整又可分为干平整和湿平整。干平整不加润滑剂。而湿平整采用既具较强清洗 作用又能防修的润滑剂。湿平整较干平整可降低轧制压力30%-40%,在双机 架平整机应用较多。2.4冷轧板带钢轧制工艺制度的制定变形制度（压下规程）的制定：冷轧板带钢变形制度的制定仍遵循压下规程的原则，但由于冷轧板带钢的工 艺特点所决定，诸如对一定的钢种、规格的产品，必须有一定的冷轧总变形程度,才能通过热处理获得所需的组织和性能。因而冷轧带钢原料厚度的选择主要依据 冷轧总变形程度。此外还应考虑板带的表面质量和提高冷轧生产能力。冷轧变形 程度的确定主要取决于所轧钢种的特性、原料及成品的厚度、所采用的冷轧工 艺以及轧制能力等。如同样的原料和成品，随着工艺润滑的改善，采用高硬度的 小工作辑或采用不对称轧制等，均能增大道次压下量，减小轧程。因此，在确定 冷轧轧程方案时，应充分考虑到各种提高冷轧效率的手段与可能性。至于冷轧各 道次（机架）压下量的分配，仍如前述原则。诸如，前几道有时受咬入条件限 制，为了使来料得以均整并使轧制过程稳定，第一道压下率应适当小些。中间各 道次的压下率应充分利用轧机的能力。成品及成品前道次，为保证厚度精度及板 形采用较小的压下量。在制定压下规程时还必须确定与之相应的张力制度，这也是冷轧带钢轧制规 程的另一特点。常用的压下规程设计的方法是：先按经验并按规程设计的一般原则和要求，对各道次（机架）压下进行分配，进而按工艺要求并参考经验资料，选定各道次（机架）间的单位张力。最后校验设备的负荷及各限制条件，并作适当修正。分配各机架的负荷，对于单机座轧机按等压力分配，以确保产品的厚度精度和板 形要求。15速度制度的制定：冷轧板带钢轧机按其作业制度的不同，共有三种速度制度。即转向、转速不 变的定速轧制，可调速的可逆轧制，固定转向的可调速轧制。转向、转速不变的定速轧制这种速度制度，主要用在小型冷轧窄带钢的二根、四辐轧机。通常二辐轧机 的辐径D0350mm辐身长度Lg500mm；四辐轧机的工作辐直径D工0200mm支 撑辐直径D支*00mm辐身长度L0500mm因这类轧机在启动过程、制动过程带 厚可能超差，另外，这类轧机目前仍达都采用人工手动测厚和调整，故最大轧制 速度为0.5m/s。可调速的可逆轧制钢卷通过开卷、直头送入轧机后，在前后卷曲机上咬住带钢头尾，进行往复 轧制。每道次都要经过加速、减速、停车、换向等过程。速度太高，过渡时间长,带钢超差长度增加。此外，轧制的板卷重量一般在5-30吨，限制了速度的提高。另外，通过焊缝时，要减速，故轧制速度一般在520 m/s。冷连轧机组的速度制度冷连轧机生产的最大特点是速度高(20 40m/s),生产能力大，轧制板卷 重40 60吨。轧制时先采用低速轧制约l3m/s,待通过各机架并由张力卷取机卷上之后，同步加速到轧制速度，进入稳定轧制阶段。张力制度的制定张力在冷轧生产中不仅可以降低轧制力，防止带钢跑偏，补偿沿宽度方向上 轧件的不均匀变形。此外在冷连轧中，还起着传递能量、传递影响，使各轧机间 互相联结的作用。张力制度就是合理的选择轧制中各道次(机架)张力的数值。实际生产中若张力 过大，会把带钢拉断或产生拉伸变形，若张力过小则起不到应有的作用。因此作 用在带钢上的最大张应力应满足：omaxos式中omax 作用在带钢单位截面积上的最大张应力。os 带钢的屈服极限实践表明，作用在带钢截面上的张应力，即单位张力q,其数值选择范围为：16q=(0.10.6)os o具体取值要考虑带钢的材质，板形厚度波动、带钢边部 情况等。对于单机架可逆式轧机q值取在(0.2-0.4)o s范围内；冷连轧的特 点之一是采用大张力轧制，这样既可得到良好的板形，又可减小轧制压力。一般 单位张力q达到(0.20.4)os张应力后几架比前几架要大些。此外在轧制低碳 钢时，为防止退火粘接，成品卷曲张力应小些，通常取单位张力为5kg/mm2左 右。在可逆式单机架冷轧机上，张力是在轧机与开卷机或卷曲机之间产生的。形 成前张力的开卷机或卷曲机的电动机处于电动工作状态，而形成后张力的卷曲机 的电机处于发电工作状态。为保持恒定张力，在轧制过程中随前卷取机带卷直径 的增大，前卷曲机应减速，而后卷取机应随着带卷直径的减小而加速。一般在 第一道次因酸洗机组卷取张力较小，为避免带卷各层间错动造成表面擦伤，不采 用太大张力。在以后的道次中，根据品种、规格，选取较大的张力。成品道次张 力应小些。以防止或减少退火中粘结。过焊缝上，张力也适当减小。轧机启动时，必须先建立后张力。在轧制中带钢中部出现波浪应减小张力，以防 止拉裂和断带；若带钢边部出现边浪，则应适当增加张力，以消除边部波浪。173板带材高精度轧制板带材的高精度主要是指厚度（纵向和横向）的精确度。既然板带是由轧 辐辐缝中轧出来的，辐缝的大小和形状决定了板带纵向和横向厚度的变化（后者 又影响到板形），那么要提高产品的厚度精度，就必须研究轧辐辐缝大小和形状 变化的规律。3.1板带材轧制中的厚度控制板带厚度变化的原因和特点由式（3-1）可知，影响带材实际轧出厚度的因素主要是S。、K和p。其 中轧机刚度K在既定轧机上轧制一定宽度的产品时，一般可认为是不变的，影 响S。变化的因素主要是轧辐的偏心运转、轧辐的磨损与热膨胀及轧辐轴承油膜 厚度的变化，它们都是在压下螺丝位置不变的情况下使实际辐缝发生变化，从而 使轧出的板带厚度发生波动。轧制力P的波动是影响板带轧出厚度的主要因素。因而所有影响轧制力变 化的因素都必将影响到板带厚度精度。这些因素主要有：（1）轧件温度、成分和组织性能的不均。这里应该指出，温度的影响具有重发 性，即虽在前道消除了厚度差，在后一道还会由于温度差而重新出现。故热轧时 只是在精轧道次对厚度控制方有意义。（2）坯料原始厚度的不均。来料厚度有波动实际就是改变了 P-h图中B线的 位置和斜率，使压下量产生变化，自然要引起压力和弹跳的变化。厚度不均虽可 通过轧制得到减轻，但终难完全消除，且轧机刚性愈低愈难消除。故为使产品精 度提高，必须选择高精度的原料。（3）张力的变化。它是通过影响应力状态及变形抗力而起作用的。连轧板带时 头、尾部在穿带和抛钢时由于所受张力分别是逐渐加大和缩小的，故其厚度也分 别逐段减小和增大。此外，张力还会引起宽度的改变，故在热连轧板带时应采用 不大的恒张力。冷连轧板带时采用的张力则较大，并且还经常利用调节张力作为厚度控制的重要手段。（4）轧制速度的变化。它主要是通过影响摩擦系数和变形抗力，乃至影响轴承 油膜厚度来改变轧制压力而起作用的。速度变化一般对冷轧变形抗力影响不大，18而显着影响热轧时的抗力；对冷轧时摩擦系数的影响十分显着，而对热轧影响则 较小。故对冷轧生产速度变化的影响特别重要。此外速度增大则油膜增厚，因而 压下量增大并使带钢变薄。板带厚度控制方法实际生产中为提高板带厚度精度，采用了各种厚度控制方法。(1)调压下(改变原始辐缝)。调压下是厚度控制最主要的方式，常用以消除由 于影响轧制压力的因素所造成的厚度差。(2)调轧制速度。轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因素的变化。故可以通过调速来调张力和温度和摩擦系数，从而改变厚度。依实际轧制情况之 不同，可采用各种不同的厚度控制方案。在实际生产中为了达到精确控制厚度的 目的，往往是将多种厚控方法有机地结合起来使用，才能取得更好的效果。其中 最主要、最基本、最常用的还是调压下的厚度控制方法。特别是采用液压压下，大大提高响应性，具有很多优点。近年来广泛地应用带有“随动系统(采用伺服 阀系统)的轧辐位置可控的新液压压下装置，利用反馈控制的原理实现液压自动 调厚。值得指出的是近年发展的电气反馈液压压下系统，除具有上述定位和调厚 的功能以外，还可通过电气控制系统常数的调整来达到任意“改变轧机刚度的目 的，从而可以实现“恒根缝控制”，即在轧制中保持实际辐缝值S不变，也就保证 了实际轧出厚度不变。这种厚投入法目前在热连轧中还用得不多，但在冷轧带钢 中，由于轧辐偏心运转对厚差影响较大，不能忽视。因此为了消除这种高频变化 的厚度波动，必须采用这种液压厚控系统。前面提到的用厚度计的方法测量厚度，虽然可以避免时滞，提高了灵敏度，但它 对某些因素，例如，油膜轴承的浮动效应、轧辐偏心轧辐的热膨胀和磨损等，却 难以检测出来，从而会使结果产生误差。因此，实际生产中都是两种方法同时并 用。亦即还必须采用X射线测厚仪来对轧制力AGC不断进行标定或监控。换句 话说，为了提高测厚精度，在弹跳方程中还须增加几个补偿量，这主要是轧辐热 膨胀与磨损的补偿和轴承油膜的补偿。由轧辑热膨胀和磨损所带来的辐缝变化以 G表示之，这可以利用成品X射线测厚仪所测得的成品厚度，以及利用由此实 测成品厚度按秒流量相等原则所推出的前面各架的厚度，把它们利用厚度计方法 所测算出的各架厚度值进行比较，从而求得各架的G值。因此可以把这种功能 19称之为“用X射线测厚仪对各机架轧机的AGC系统进行标定或监视。”油膜补偿 即使由于轧制速度的变化使支撑辐油膜轴承的油膜厚度方生变化，最终影响到辐 缝值。设其影响量为8则最终轧出厚度为h=S。+（P-PO）/K-5-G在轧制速度变化时，AGC系统应根据此式对所测厚度进行修正。冷轧板带钢厚度控制冷轧带钢连轧机厚度控制系统的基本设想是：1）粗调AGC（第一、二架（道）保证来料厚度偏差基本消除；2）精调AGC系统，为了保证良好板形，采用张力调厚方法，对产品厚度进行精确控制。如厚度偏差超出了精调系统的可 调范围，就要改变第一架（道）的设定值，同时重新分配各架（道）压下量，以 达到厚度精度；3）为提高厚控系统精度，需增加各种补偿系统。粗调AGC轧制第一、二道次时，由轧机入口测厚仪，轧机的PAGC及出口测厚仪 所组成。入口测厚仪检测出来料厚度偏差AH,对轧机的压下实行前馈控制。出 口测厚仪测出厚度不断修正和标定PAGC以提高其控制精度，起监控的作用。通过粗调系统的控制，基本上应该消除了来料的厚度偏差，以保证最终成品的精 度。精调AGC由轧机测厚系统及轧机和卷曲机组成张力AGC精调系统。精调AGC常用 张力调厚的方法。由轧机出口测厚仪发出信号来反馈控制张力。由于张力调节范 围有限，当厚度较大时，需将偏差信号补充反馈给 粗调AGC系统。加减速阶段厚度补偿系统轧机在加减速阶段，速度变化很大，采用根据速度值来调整轧机辐缝及附 加系统。这实际上是一种速度过程控制。当轧件速度变化时，支撑辐油膜轴承的变形区的摩擦系数也相应变化。这 使空载辐缝和轧制压力变化，因而使带钢厚度产生偏差。这时应进行油膜厚度的 张力补偿。头尾端的失张补偿20通常采用压下过程控制实现失张补偿。稳速轧制阶段，恒张力控制对于开卷机及卷曲机和轧辑之间设有独立的恒张力控制系统，保证在整个 稳速轧制阶段期间张力恒定。214横向厚差与板型控制技术4.1板形与横向厚差的关系板带横向厚差是指沿宽度方向的厚度差，它决定于板带材轧后的断面形状，或轧制时的实际辐缝形状，一般用板带中央与边部厚度之差的绝对值或相对值来 表示，因而是一种借助厚度测定便可得出的具体指标。它对于成材率的提高也有 重要的意义。从用户的角度来看，最好是断面厚差为零。但这是在目前的技术条件下还不 可能达到的。此外，在无张力或小张力轧制时，为了保证轧件运动的稳定性，使 操作可靠，轧件自动对中不致跑偏和刮框，也要求轧制时实际工作辐缝稍具凸形,亦即要有一定的“中厚量当然从技术上还是要求尽量减少这种断面的厚度差。板形是指板带材的平直度，即是指浪形，瓢曲或旁弯的有无及程度而言。在 来料板形良好的条件下，它决定于延伸率沿宽度方向是否相等，即压缩率是否相 同。若边部延伸率大，则产生边浪，中部延伸大，则产生中部浪形或瓢曲。一边 比另一边延伸大，则产生“镰刀弯。”浪形和瓢曲缺陷尚有多种表现形式如图所示。对于所有板带材都不允许有明显的浪形或瓢曲，要求其板形良好。具体规定见有 关技术标准。板形不良对于轧制操作也有很大影响。板形严重不良会导致勒根、轧卡、断带、撕裂等事故的出现，使轧制操作无法正常进行。为了保证板形良好，必须遵守均匀延伸或所谓“板凸度一定”的原则去确定各 道次的压下量。由于粗轧时轧件较厚。温度较高，轧件断面的不均匀压缩可能通 过金属横向流动转移而得到补偿，即对不均匀变形的自我补偿能力较强，故不必 过多考虑板形质量问题，而到了精轧阶段，特别是轧制较薄的板带材时情况就不 一样，此时轧件刚端的作用不足以克服阻碍金属横向移动的摩擦阻力，亦即对于 不均匀压缩变形的自我补偿能力很差，并且由于厚度较小，即使是绝对压下量的 微小差异也可能导致相对延伸率的显着不均，从而会引起板形变坏。极带厚度愈 小.对不均匀变形的敏感性就愈大。故为了保证良好的板形，