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一综述1热轧带钢生产技术的趋势1.热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要可分两个层次：(1)常规生产工艺的革新。为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用冶金热能，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术。(2)薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术是近十年来兴起的冶金技术的大革命，随着这一技术的逐步完善，必将成为今后建设热轧板带材生产线的主要方式。2.生产过程连续化。近代热轧生产过程实现了连续铸造板坯、连续轧制和连铸与轧制直接衔接连续化生产，使生产的连续化水平大大提高。3.采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。在板带材生产中，产品的厚度精度和平直度是反映产品质量的两项重要指标。由于液压压下厚度自动控制和计算机控制技术的采用，板带纵向厚度精度已得到了显著提高。但板带横向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技术往往尚感不足，还急待开发研究。为此而出现了各种高效控制板形的轧机、装备和方法。这是近代板带轧制技术研究开发最活跃的一个领域。4.发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量。利用锰、硅、钒、钦、银等微合金元素生产低合金钢种，配合连铸连轧、控轧控冷或形变热处理工艺，可以显著提高钢材性能。近年来，由于工业发展的需要，对不锈钢板、电工钢板(硅钢片)、造船钢板、深冲钢板等生产技术的提高特别注意。各种控制钢板组织性能的技术，包括对组织性能预报控制技术得到了开发研究和重视。二产品大纲1本次设计的目的和意义 本设计是16Mn热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：0.52000带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。通过对近五年的统计，可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。在国内外带钢生产逐渐减少的情况下，我国作为一个发展中国家，对带钢的需求不断增加，虽然受汽车等产业规模的限制，但五金产品国内外需求量都较大。同时我国现在基础建设规模很大，对焊管、型材的需求也相应增加，带钢的需求仍保持较高水平。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。目前我国带钢产能在5500万吨左右，但今后几年市场需求仍然会有较大增长。另外带钢的延伸产品还有一定市场空间，如装潢用的五金材料，发展十分快，不少五金产品出口到东南亚、欧美等国际市场，拉动了国内的带钢生产。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。带钢生产技术发展至今已有80多年的历史，现在已经是第四代轧机，板形控制技术目前也已经发展得较为成熟。在相关技术比较完善的情况下，建立大型轧钢厂可以节约很多在技术改进上的投资，可以在建成时就采用目前最先进的技术，还可以借鉴其他车间的生产经验，少走一些弯路，一步到位。2性能综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40以下寒冷地区的各种结构。三 生产工艺卷曲打捆2 生产工艺过程简述热轧车间和连铸车间毗邻布置，在连铸车间经冷却、火焰处理、标记后的合格连铸板坯以及表面质量和内部质量合格的热连铸板坯，由辊道送到本厂板坯库。热连铸坯分别存放在四个板坯跨内，当连铸机和热轧机的生产计划相匹配时，热坯也可以从来料辊道经中间辊道直接磅到加热炉后的装料辊进行装炉。根据生产计划的要求计算机对选用的板坯进行最优化处理，使板坯库以最小的工作量进行装炉操作。板坯由吊车吊到上料辊道后进行称重，核对号码，确认无误后，按装料顺序由辊道将板坯送到的加热炉。加热出炉后的板坯，首先经过高压水除鳞清除氧化铁皮，而后进入粗轧机组，R1粗轧机为四辊可逆式轧机，与可逆式立辊轧机E1靠近布置，板坯在E1R1上轧制3道后，经辊道送至E2R2四辊可逆式轧机轧制3道次，轧成2040mm的中间带坯。带坯经中间辊道送至切头习剪剪去带坯头、尾，然后经精轧机前除鳞设备除去带坯表面的氧化铁皮，送入精轧机组轧制。粗轧机组产生废带坯，由设在中间辊道传动侧的废品推出机推至废品台架上，切割后用载重小车运走。为了减少带坯在中间辊道上的温降和带坯头尾温差，在中间辊道上设有保温罩。为减少切损，切头飞剪设有最佳化剪切系统。带坯经七机架四辊式连轧机组轧制成厚度为2.010.0的成品带钢。为确保轧制精度和控制板型，在F1F7精轧机上设有动作灵敏、控制精度高的液压AGC厚度自动控制系统。该控制系统代替过去常规采用的电动活陶器和微张力控制两套系统。成品带钢经精轧机组后的输出辊道上的层流冷却系统后，使温度降到规定的卷曲温度，由液压助卷卷曲机卷成钢卷。卷曲完后，由卸卷小车将钢卷托出卷曲机，经卧式自动打捆机打捆后，再由卧式翻卷机将钢卷翻卷成立卷放在链式运输机中心位置上，由链式运输机和步进梁运送钢卷，必要时将钢卷送到检查机组打开钢卷头部进行检查。钢卷经称重打印后根据下一工序决定钢卷的流向。3.4热轧时组织与性能的变化表3.5试样的轧制参数和冷却方式 试样代号及厚度尺寸（mm） 轧制温度 道次压下率 冷却方式试样编号 轧前厚度 轧后厚度1号 7.60 7.00 1050 7.89 水冷2号 7.60 7.00 1050 7.89 空冷3号 7.60 4.50 1050 41.4 水冷3.4.1相同压下，不同冷却方式的金相组织对比采用相同的压下(压下率均为7.89)，通过不同的冷却方式（空冷和水冷两种方式）来观察所获得的组织，分析组织不同的原因。图3.3为 16Mn钢1050加热，热轧钢压下率为7.89，不同冷却方式的金相组织对比，放大倍数200倍，图3.4为 16Mn钢1050加热，热轧钢压下率为7.89，不同冷却方式的金相组织对比，放大倍数500倍（其中a、b图的冷却方式为水冷，c、d图的冷却方式为空冷）。由a、b两图可以观察到边部有马氏体组织。对于16Mn钢亚共析钢来说，水冷属于淬火。对淬火工艺而言，在钢加热到1050摄氏度后，组织完全奥氏体化。其后冷却速度大于临界淬火速度，得到马氏体和残留奥氏体组织。由c、d两图可以观察到黑色的珠光体和白色的铁素体。对于16Mn低合金钢来说，空冷属于正火，空冷后的组织就为珠光体和少量的铁素体。由于冷却的速度较快，所以组织中铁素体较少，珠光体组织较细。 (a) (c)图3.3 16Mn钢1050加热，压下率为7.89，不同冷却方式的金相组织对比（放大倍数200倍) (b) (d)图3.4 16Mn钢1050加热，压下率为7.89，不同冷却方式的金相组织对比(放大500倍）3.4.2不同压下，相同冷却方式的金相组织对比采用不同的压下(压下率分别为7.89和20)，通过相同的冷却方式（均为水冷）来观察所获得的组织，分析组织不同的原因。（其中a、e图的放大倍数为200倍，b、f图的放大倍数为500倍）。 (a) (c)图3.5 16Mn钢1050加热，冷却方式为水冷，不同压下的金相组织对比（放大倍数200倍）f (b) (d)图3.6 16Mn钢1050加热，冷却方式为水冷，不同压下的金相组织对比（放大倍数500倍)图3.5和3.6均可以观察到边部有马氏体组织。但是e、f由于压下较大，晶粒变得更加细小。中间心部是非马氏体组织（中心是非马氏体组织的原因是因为我们实验当中轧件从加热炉到轧制过程有温度损耗，水冷时水温过高，都会使其“淬透性”降低，故得到的马氏体组织较少）。3.5分析造成金相组织不同的原因(1) 轧后冷却速度对轧后组织的影响。 图3.7 低碳钢冷却曲线由冷却曲线可知，不同的冷却速度对轧后组织有很大的影响。1号样为水冷，2号样为空冷。由于水冷冷却速度大于空冷冷却速度。根据冷却曲线图可看出水冷冷却曲线不经过珠光体转变区和贝氏体转变区，直接降低到Ms点以下发生马氏体转变，得到淬火马氏体组织。2号样为空冷，空冷冷却曲线经过珠光体转变区，发生珠光体转变得到珠光体组织。(2) 轧制压下量对轧后组织的影响。临界变形量（210）是能发生再结晶的最小变形量。当变形量小于210，不发生再结晶；当变形量为210，再结晶后晶粒粗大；当变形量大于210，随变形量增加，晶粒变细。1号样为7.89变形量，3号样为41.4变形量。所以3号样晶粒比1号样晶粒细小。四 设备参数1炉型确定根据车间需要，决定选用步进式加热炉。其原因是：步进式加热炉和推钢式连续加热炉相比较，有加热能力增加，擦伤减小和容易修炉等优点。最近在大批量生产中采用步进式加热炉的较多，炉子的预热段、加热段、均热段分得很清楚，在加热升温到所规定的温度，均热段为消除锭坯内外温度而进行均热。另外，步进式加热炉还可以用于长宽板坯的退火。2粗轧机布置形式及数量的选择34连续式优点，与其相比具有生产线短、占地面积小、设备少、投资省、对板坯厚度范围的适应性好等优点。且生产能力也不低，适应于多品种的热轧带钢生产。缺点：可逆式机架的操作维修要复杂些，耗电量也大些。3精轧机布置形式及数量的选择F5F6选用CVC 轧机优点是: 板凸度控制能力强；轧机结构简单, 易改造；能实现自由轧制；操作方便, 投资较少。CVC 轧机的缺点是: 轧辊形状复杂、特殊, 磨削要求精度高而且困难, 必须配备专门的磨床；无边部减薄功能；带钢易出现蛇形现象。F2F4为HC轧机，它可以通过调整中间辊的移动量来改变轧机的横向刚度，以控制工作辊的凸度, 压下量由于不受板形限制而可适当提高；F1为普通四辊轧机。在进入精轧机前，轧件由于还具有一个较高的温度，并且带钢还较厚，所以F1轧机所要起到的作用是在高温有利条件下，在能保证咬入的条件下进行稍大的压下，此时由于轧辊的弹跳与带钢的厚度及变形量相比是很小的六耐候钢1耐候钢原理钢中加入磷、铜、铬、镍等微量元素后，使钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成的约50m100m厚的非晶态尖晶石型氧化物层致密且与基体金属黏附性好，由于这层致密氧化物膜的存在，阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展，大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。耐候钢是可减薄使用、裸露使用或简化涂装，而使制品抗蚀延寿、省工降耗、升级换代的钢系，也是一个可融入现代冶金新机制、新技术、新工艺而使其持续发展和创新的钢系。2耐候钢的制造工艺耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀 土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时，废钢随炉料一起加入炉内，按常规工艺冶炼，出钢后加入脱氧剂及合金，钢水经吹氩处理后，随即进行浇铸，吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素，耐候钢得到净化，夹杂物含量大为减少。3耐候钢的用途主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、幕墙景观、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。4耐候钢的使用问题1焊接点的腐蚀：焊接点的氧化速率必须和其它用料相同，这需要特殊的焊接材料和技术。2积水腐蚀：耐候钢并非不锈钢，如果耐候钢的凹位中有积水，该处的腐蚀速率将