軋鋼生產工藝 板帶鋼生產 板帶鋼生產 是材料成型專業的一門重要的專業技術課 通過課堂理論教學使學生掌握板帶鋼生產的基本知識 理解相關的基本概念 基本理論及其運算方法 熟悉軋制板帶鋼的生產工藝 掌握軋制力矩的計算和壓下規程的制定方法 為今后從事專業技術工作 解決生產實際問題及學習新的科學技術奠定必要的基礎 軋制產品根據斷面形狀分為四大類 型鋼 板帶鋼 鋼管 特殊類型鋼材 板帶鋼生產特點 一 熱軋板帶材短流程 高效率化 1 常規生產工藝的革新2 薄板坯連鑄連軋技術3 薄帶連續鑄軋技術 體現在三方面 常規生產工藝 連鑄 高爐 加熱爐 轉爐 軋制 常規生產工藝的革新 薄板坯連鑄連軋技術 薄帶連續鑄軋技術 二 生產過程連續化 例如 熱軋生產實現了連續軋制 連鑄連軋 熱送熱裝等技術 冷軋生產實現了全連續冷連軋無頭軋制 酸洗和冷軋的聯合 酸洗 冷軋 脫脂 退火 精整的大聯合 三 采用自動控制不斷提高產品精度和板形質量 采用技術 1 液壓厚度自動控制 2 高效控制板形的軋機 3 計算機技術的應用 四 發展合金鋼種及控軋控冷與熱處理技術 目的 提高鋼材的性能 五 開發研究不對稱軋制技術 1 不對稱的種類軋制速度不對稱 軋輥直徑的不對稱 驅動的不對稱 輥面系數的不對稱 軋制材料 復合板 的不對稱等 2 開發的目的大幅度降低軋制壓力 增大壓下量 減少道次與軋程 冷軋有軋程 生產薄帶 提高板帶的厚度精度 第一章概論 1 2原料選擇及連鑄與軋制銜接工藝 1 1板帶產品特點 分類及技術要求 1 3板帶材軋制技術的發展 1 1板帶產品特點 分類及技術要求 1 外形特點 扁平 寬厚比大 表面積大 2 使用特點 1 包容覆蓋能力強 做容器 2 可任意裁剪 彎曲 沖壓 焊接 3 利用其為原料生產型鋼 鋼管 3 生產特點 1 平輥 帶輥型 軋出 調整方便 易自動化 2 形狀簡單 可成卷生產 易實現連軋 3 軋制壓力很大 軋機設備復雜 控制技術困難 一 板帶產品的外形 使用與生產特點 板帶鋼 鋼板和帶鋼的總稱 第一章概論 二 板帶鋼的分類及技術要求 1 板帶鋼的分類 1 按厚度分類 國標規定 厚度 3mm 厚度 3mm 薄板 厚板 厚度大于60mm 厚度為20 60mm 厚度為4 0 20mm 厚度為0 2 4mm 厚度小于0 2mm 特厚板 厚板 中板 薄板 極薄帶 習慣上 中厚板 2 按產品寬度分類 帶鋼 窄帶鋼 寬度小于600mm 寬鋼帶 寬度不小于600mm 3 按用途分類造船板 鍋爐板 汽車板 鍍層板 鍍錫 鍍鋅 電工鋼板 深沖板 焊管坯 耐酸耐熱板等 4 按鋼種分類合金鋼 低合金鋼 不銹鋼 碳素鋼等 三 對板帶材的技術要求 1 尺寸精度板帶鋼尺寸精度包括厚度 寬度 長度精度 尺寸精度主要是指厚度精度 因為它不僅影響到使用性能 而且在生產中難度最大 尺寸精度要求高 2 板型 板型要平坦 無浪形瓢曲 由于板帶鋼既寬且薄 對不均勻變形的敏感性又特別大 所以要保持良好的板形就很不容易 板帶愈薄 其不均勻變形的敏感性越大 保持良好板形的困難也就愈大 顯然 板形的不良來源于變形的不均 而變形的不均又往往導致厚度的不均 因此板形的好壞往往與厚度精確度也有著直接的關系 板型好 3 表面質量 鋼板表面不得有氣泡 結疤 拉裂 刮傷 折疊 裂縫 夾雜和壓入氧化鐵皮等缺陷 因為這些缺陷不僅影響軋件的外觀形象 而且往往破壞鋼板的物理性能或成為產生破裂和銹蝕的缺陷源 成為應力集中的薄弱環節 表面質量要好 4 性能 中厚板的性能要求主要包括機械性能 工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學性能 對于重要用途的結構鋼板 要求具有較好的綜合性能 即除了有良好的工藝性能 甚至除了有一定的強度和塑性以外 還要求保證一定的化學成分 保證良好的焊接性能 常溫或低溫沖擊韌性或一定的沖壓性能 保證一定的金相組織及各向組織均勻性等 性能要好 對板帶技術要求歸納起來就是 尺寸精確 板形好 表面光潔 性能高 1 2原料選擇及連鑄與軋制銜接工藝 1 原料種類 鋼錠 初軋坯 連鑄坯 常用 2 各種原料的特點 三種原料的特點如書中表1 1所述 連鑄坯的優點 節省工序 生了鑄錠 均熱 開坯等工序 節約金屬消耗 提高成材率 節約燃料 降低成本 改善金屬組織 改善了勞動條件 連鑄坯的缺點 只適用鎮靜鋼 受壓縮比限制 不適用生產厚板 規格難靈活控制 與初軋坯比較 一 原料選擇 二 連鑄與軋制銜接工藝 鋼鐵生產工藝流程正向著連續化 緊湊化 自動化的方向發展 關鍵 實現鋼水鑄造凝固和變形過程的連續化 即連鑄連軋 銜接存在的問題 產量的匹配 鑄坯規格的匹配 生產節奏的匹配 溫度的銜接 鑄坯表面質量和性能的傳遞和調控技術 產量 規格和節奏匹配是基本條件 質量控制是基礎 溫度與熱能的銜接是技術關鍵 按照溫度曲線 根據冶金學特點 連鑄與連軋工序的銜接模式有五種類型 1 連續鑄軋工藝 鑄坯在鑄造的同時進行軋制 如 方式1 2 連鑄坯直接軋制工藝 高溫鑄坯不需進加熱爐加熱 略經補償加熱即可直接軋制 如 方式1 特點 連鑄坯溫度在A3線以上 1100 左右 無正式加熱工序 鑄坯熱軋前無相變 奧氏體 鐵素體 奧氏體的相變 保留粗大奧氏體晶粒 需軋制細化 3 連鑄坯直接熱裝軋制工藝 高溫鑄坯溫度保持在1100 A3之間以奧氏體狀態裝入加熱爐 加熱到軋制溫度后進行軋制 如 方式2 4 低溫熱裝工藝 鑄坯冷至A3線或A1線以下溫度進行裝爐 如 方式3 4 5 常規冷裝爐軋制工藝 連鑄坯冷至室溫后 裝入加熱爐加熱后軋制 一般將溫度400 作為熱裝的最低溫界限 1 連鑄與軋制銜接模式 總結 1 2 為直接軋制 3 4 為熱送熱裝軋制 熱裝和直接軋制的特點 利用冶金熱能 節約能源 例如 500 裝爐時 節能0 25 106KJ t 600 裝爐時 節能0 34 106KJ t 800 裝爐時 節能0 514 106KJ t 直接軋制比冷裝爐節能80 85 提高成材率 節約金屬消耗 加熱時間短 燒損少 簡化生產工藝流程 大大縮短生產周期 提高產品質量 氧化鐵皮少 無加熱滑道軌跡 實現連鑄連軋的主要技術環節 鑄坯溫度保證與輸送技術 關鍵技術 自由程序 靈活 軋制技術 生產計劃管理技術 工藝設備的可靠性技術 鑄坯輸送與溫度保證技術如圖1 3所示 利用液芯潛熱 使鑄坯保持更高更均勻的溫度 在保證充分冷卻不致拉漏的前提下 合理控制鋼流速度和冷卻制度來保加熱溫度 將鑄坯完全凝固的時刻控制在連鑄機冶金長度的末端 否則還要降溫 具體方法 采用上部強冷 下部緩冷的變化冷卻制度 提高整體溫度 不對板坯的邊部噴水 使液芯尾端兩側呈凸起形 通常中心呈凸形 提高邊角溫度 邊部減少冷卻水量 中部適當加大水量 消除溫差 2 鑄坯溫度保證與輸送技術 連鑄板坯的輸送保溫技術在連鑄生產中 用保溫罩將鑄坯的兩側罩起來 減少邊角部的散熱 在連鑄坯外部的運送過程中 使用固定保溫罩和絕熱輥道 近來研制了板坯運輸保溫車 板坯邊部補償加熱技術采用以下幾種 連鑄機內絕熱技術 與常規相比邊部溫度提高200 如圖1 8所示 在火焰切割機附近采用板坯邊部加熱裝置 加熱方式 電感應加熱或煤氣燒嘴加熱 兩種方式的比較見表1 3所示 1 3板帶材軋制技術的發展 1 技術發展的關鍵 降低軋制壓力 使板帶鋼易于變形 2 途徑 1 降低板帶鋼本身的變形抗力 2 改變應力狀態 減少應力狀態影響系數 減少外摩擦等對金屬變形的影響 減少外阻 3 控制軋機的變形 增強和控制機架的剛性和輥系的剛性 采用厚度自動控制等技術控制軋輥的變形 課堂小結 通過本次課程的學習知道該課的重要性 了解板帶鋼的發展方向 重點掌握板帶鋼的分類方法及技術要求 熟悉軋鋼常用的原料 掌握連鑄與軋制銜接模式及特點 熟悉連鑄與軋制在銜接和匹配上存在的問題及如何克服這些問題的措施 熟悉板帶鋼軋機的發展演變過程 對各種形式的軋機有所了解 并了解在板帶生產中的新軋機和新技術 為以后的學習奠定基礎 布置作業 第一章習題一 填空題1 板帶鋼主要按來進行分類 2 我國按厚度將板帶鋼分為 三類 3 對板帶鋼的技術要求有 四方面 4 尺寸精度主要是指精度 5 板形的好壞