冶金工艺流程2

1、 冶金工业自动化冶金工业自动化 第一单元第一单元 冶金工艺流程及自动化系统的体系结构冶金工艺流程及自动化系统的体系结构 模块一模块一 冶金工艺流程冶金工艺流程 一、知识点 采矿、选矿过程工艺流程。 钢铁工业工艺流程。包括铁区、钢区和轧区的生产工艺流 程。 铝冶炼生产工艺流程。包括氧化铝、电解铝和炭素生产工 艺流程。 铜冶炼生产工艺流程。 二、知识点分析 冶金矿山根据矿体埋藏深度和开采条件，分为露天开采和 地下开采两大类。露天开采生产过程为表土剥离、穿孔、爆 破、铲、装、运(汽车或机车)及破碎等作业，(见图，1-1)。 地下开采包括井巷掘进(竖井、斜井和平硐)、凿岩、爆破、 出矿、装载、运输；电

2、机车、汽车或带式运输机)及提升等作 业，如图1-2所示。根据矿体条件可用留矿法、崩落法、充填 法等采矿。 矿石运输车：载重200吨，车轮直径4m 2选矿过程工艺流程 从矿山开采出来的矿石，在冶炼之前，除富矿外，一般都要 富集矿石中的有用成分，即选矿(除去脉石，留下精矿)。选矿后 的精矿品位，直接影响冶炼产品的产量和能耗，例如铁精矿的 品位提高1，则高炉生铁产量可提高25，焦比下降15。 选矿方法有：重选、浮选、磁选，还有少数矿物用静电 选等。不论那种方法，都包括破碎、磨矿(加水)、分级、选别和 脱水等几种作业。图1-3所示为磁选的选矿过程流程图。（介绍 鞍钢球磨、破碎节能工艺） 圆锥破碎机 3

3、钢铁工业工艺流程 (1)铁区生产工艺流程 1)原料场生产工艺流程 为了供给高炉、烧结(或球团)、焦炉和转炉等冶炼设备所需原料，并有 一定储备须设有原料场。原料场主要承担全厂铁矿石、焦煤、动力煤等主副 原料的输人、储备、破碎、匀矿以及向各生产厂供料，是使炼铁等获得成分 均匀的精料和高的技术经济指标必不可少的车间。此外，钢铁生产一般需要 有存储二至三个月原料使用量，故现代钢铁工厂都设有范围广大的综合原料 堆场，例如我国宝钢仅期工程，原料场面积就达83万平方米，储存能力 约258万吨。如图1，4所示，由卸料机把原料从船上卸到岸上，或陆运车辆卸 在料槽中，再用堆料机(ST)把原料堆积到矿石场、辅助原料

4、场和煤场(这些料 场合称为一次料场)。大块矿石等原料由取料机送破碎、筛分，把筛选矿送到 精矿场，筛下粉料送分层储料场(二次料场)，在那里把不同牌号的精矿粉等， 用均匀堆料机均匀，并分层堆放，取料时则由均匀矿取料机从其侧面垂直截 取以得到均匀的原料。最后，由料场取出的原料分别由胶带运输机送相应生 产厂如高炉、烧结的矿槽。此外，料场还接收厂内产生的落地焦、落地烧结 矿等返原料和外运料。 2)炼焦生产工艺流程 焦炭是焦煤在焦炉内干馏得到的一种多孔碳质固体。焦炭是高炉的基本燃 料，它作为熔化矿石的热源和将氧化铁还原成金属铁的还原剂的来源。焦炭也作 为高炉料柱骨架，保证料柱透气性，使煤气上升和熔融液体下

5、滴和畅通的作用。 炼1t生铁约需04-06t焦炭。炼焦工艺流程如图1-5所示。其中焦炉(见图1-6)下 部是蓄热室，上部是交替排列的炭化室(一组焦炉有几十个炭化室，并连成一列) 和燃烧室。煤料配煤后运到储煤塔，然后从煤塔卸到煤车(见图1-7)分别送至各炭 化室装炉，煤在炭化室内由两侧燃烧室经硅砖壁传热进行单向供热干馏。煤加热 至100时放出水分及少量吸附气体，升温至350，开始熔融且放出焦油和以甲 烷为主的煤气，再升温形成胶质体。煤的软熔大致到500C时结束。形成液相变 稠与分散固体颗粒融成一体的半焦，以后放出以氢气为主的煤气，开始发生焦炭 收缩和产生裂纹，至900C以上成为焦炭，整个结焦周期

6、一般为1418h，以后 打开炭化室前后炉门，由推焦机自一侧把焦向另一侧推出。推出的焦炭，由熄焦 车送去喷水熄焦、凉焦或采用干法熄焦(CDQ)，不但改善环境，节约用水，且回 收焦炭显热)，干法熄焦是用惰性气体逆流穿过红焦层进行热交换，焦冷却到 200C左右，惰性气体则升温至800C左右，送余热锅炉产生蒸汽。熄焦后的 焦炭还要筛分分级，分别供大中小高炉、化工部门、烧结原料等部门使用。焦炉 产生的焦炉煤气经冷却、回收各种焦化副产品后送各使用部门使用。故炼焦过程 除生产焦炭外，还有高热值煤气和焦化副产品，包括焦炭70-80、焦炉煤气 1519、粗焦油254、粗苯0713、氨02035、 吡啶00150

7、025及硫化氢0105等。 图1-5炼焦工艺流程示意图 图1-6现代炼焦炉示意图) 3)烧结生产工艺流程 钢铁工业需要大量铁矿石，经长时间开采，天然富矿越 来越少，高炉不得不使用大量贫矿，但贫矿必须经过选矿才能 使用。而选矿后得到的精矿粉以及富矿加工过程中产生的富矿 粉都不能直接人炉冶炼，必须使用烧结和球团工艺将其制成块。 烧结就是在粉状铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料，在烧结 机上点火燃烧，借助燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相， 把未熔化的烧结料颗粒粘结起来，冷却后成为多孔块矿。 烧结流程如图1-8所示，铁矿粉、熔剂和燃料按定配 比，并加入一定的返矿，配好的原料按一定配比加水混合，送 给

8、料槽，然后到烧结机，由点火炉点火，使表面烧结，烟气由 抽风机自上而下抽走，在台车移动过程中，烧结自上而下进行。 当台车移动接近末端时，烧结终了，为了保持表层温度和防止 急冷，有采用延长点火炉或设保温炉，烧结完了的烧结块由机 尾落下，经破碎、筛分和冷却，筛上物料送到高炉，筛下物料 作为返矿和铺底料重新烧结。现代大型烧结厂除了上述的烧结 主工艺过程以外，还设有许多辅助车间，包括有效利用余热的 余热锅炉，保持环境的水处理以及抽风机车间等。 4)球团生产工艺流程 球团生产是使用不适宜烧结的精矿粉和其他含铁粉料造 块的一种方法。球团生产大致分三步： 细磨精矿粉、熔剂、燃料(1-2)和粘结剂(如皂土等约

9、05)等原料进行配料与混合； 在造球机上加适量的水，滚成1015mm的生球； 生球在高温焙烧机上进行高温焙烧，焙烧好的球团矿经 冷却、破碎、筛分得到成品球团矿。 球团生产工艺流程见图1-9。球团焙烧各阶段反应见图1 10。第一步是干燥生球，以免加热到高温时，水分大量蒸发而 引起生球破裂。第二步是焙烧，焙烧分为预热、焙烧和均热3个 阶段，预热是为了去除残余水分，焙烧是使高温固结，提高球 团的机械强度，同时可提高氧化度和去硫。 球团焙烧设备主要有3种(见图111)：竖炉、带式焙烧机 和链篦机一回转窑。竖炉一般为810立方米，适合中小企业。 带式焙烧机是大型球团厂的主要焙烧设备。目前链篦机一回转 窑

10、的球团矿占总产量的比例日益增多。 5)高炉炼铁生产工艺流程 现代大型高炉车间包括主体和辅助系统，主体系统如图 1-12所示，共5部分：高炉本体、储矿槽、出铁场、除尘器和热 风炉。辅助系统则有煤气清洗、炉顶煤气余压发电(TRT)、水渣、 水处理和制煤粉车间等。 高炉炼铁是在筒形炉子(高炉，图112)内进行还原反应 过程的，炉料(矿石、焦炭和熔剂)从炉顶(有钟形和无料钟形两 种)装入炉内，从鼓风机来的冷风经热风炉后，形成热风从高炉 风口鼓入，随着焦炭燃烧，产生热煤气流由下而上运动，而炉 料则由上而下运动，互相接触，进行热交换，逐步还原，最后 到炉子下部，还原成生铁，同时形成炉渣。积聚在炉缸的铁水

11、和炉渣分别由出铁口放出。 6)非高炉炼铁生产工艺流程 由于高炉炼铁技术经济指标好、可靠，产量大，效率高，能耗低，这 种方法生产的铁占世界生铁总产量90以上，但一些缺乏焦炭资源的国家和 地区，也使用非高炉炼铁法。非高炉炼铁法，即高炉以外的，不用焦炭，而 以煤、燃油、天然气、电为能源的炼铁方法。主要有直接还原法和熔融还原 法，此外还有电炉炼铁法。直接还原法有气体直接还原法(竖炉法)和固体还 原剂直接还原法(回转窑法)。熔融还原法是指一切不用高炉冶炼液态生铁的 方法，它是用高品位铁精矿，经预还原在高温熔融状态下直接还原成液态金 属。电炉炼铁法只用于水电资源丰富而又缺乏焦炭的地区和国家。我国天然 气紧

12、张、煤炭丰富，故主要采用固体还原剂(煤基)直接还原法，熔融还原则 在试验或引进中，主要为COREX法。 煤基直接还原法的工艺流程如图1-13所示，铁矿石、煤和石灰石按规 定配比从人料口加入回转窑，回转窑慢速旋转，原料被加热和还原；供煤燃 烧所需的空气，由设在窑壳上的风管轴向吹人窑内；除煤作为工艺过程的热 源和还原剂外，还有一部分煤粉从窑的出料端喷人窑内；从入料口喂入的原 料，经窑内预热段、还原段，还原成直接还原铁(DRI)并从回转窑出料口排出， 然后进入冷却筒内冷却，再输送到筛分和磁选系统，把产品和残碳、灰分等 非磁性物分开，并按粒度分级人仓，细颗粒的DRI粉经压块后供炼钢使用； 回转窑窑尾排

13、出的高温废烟气经余热锅炉产生蒸气，废气冷却降温后经布袋 除尘器净化，经烟囱排到大气。 (2)钢区生产工艺流程 1)铁水预处理生产工艺流程 近年来，由于对钢的力学性能和表面质量要求日益提高，要 求钢中含硫量控制在0.02以下，有的甚至要求磷、硫含量达到 近乎“双零” (001)水平。传统的高炉一转炉炼钢工艺很难 满足上述要求，因为低硫的原料和焦炭日益缺少，在高炉内 脱硫，需要定碱度而增大渣量和增加焦比。同样，用高硫铁 水炼钢或一般铁水炼低硫钢，需要采用高碱度渣，从而增加渣 量消耗、延长冶炼时间、降低了金属收得率和炉衬寿命。为解 决这些问题，广泛使用炉外脱硫。炉外脱硫包括在高炉出铁时 脱硫和在炼钢

14、厂设置铁水预处理装置。 铁水预处理在20世纪80年代以前是进行预脱硫处理，80年 代以后发展为三脱(脱硫、脱磷和脱硅)处理。脱硅可以在高炉出 铁场中连续或半连续进行，也可以在运送工具如鱼雷罐车或铁 水罐中进行，方法是喷人脱硅剂进行脱硅。脱磷一般是在运送 工具如鱼雷罐车或铁水罐中进行，方法是喷人脱磷剂进行脱磷。 脱硫主要有喷吹法和搅拌法两种。喷吹法的脱硫作业是在鱼雷 罐车或铁水罐车内进行，以氮气为载流气体，采用顶喷法将脱 硫剂喷人铁水以进行脱硫，脱硫率可达6080，此法应用 最广泛。 KR搅拌脱硫法的设备维修费用较高，处理铁水量(50330t) 比之喷吹法要小，脱硫成本略高，但脱硫率可达90，处

15、理后 铁水S 0005，适合冶炼低硫和超低硫钢种，如电工钢、 耐低温钢、原子能工程钢等，KR搅拌脱硫法是把脱硫剂由槽车 用氮气压送到储料罐内，再经压送泵通过流槽加入铁水罐的铁 水中，并把搅拌桨也下降到铁水罐的铁水中进行搅拌以进行脱 硫。它在铁水进行脱硫前和后，要进行扒渣。 2）转炉炼钢生产工艺流程 炼钢的主要设备为转炉，按其吹炼工艺有顶吹转炉、低吹 转炉、顶底复合吹炼转炉等。以顶吹转炉为例的主要设备及工艺 流程如图1-14所示。 转炉炼钢主要是将铁水中的硅、锰、磷、硫、碳等杂质氧 化，使其进入废气、炉渣中并排除，从而得到成分及温度合格的 钢水。炼钢时，先将主原料废钢和铁水装入炉内，再加个造渣料

16、 (主要是辅助原料石灰)，然后下降水冷氧枪，氧气经氧枪头部的超 音速喷嘴向下吹入熔池，氧化硅、锰、碳等元素并放出热量，供 冶炼用。造渣的目的是将硅、锰、磷、硫等杂质氧化成氧化物而 进入渣中。到终点时（熔炼结束前），倾斜炉体，进行测温和取 样。如温度和含碳量经测定已达要求，即可出钢（终点控制）。 如尚未达到预定值，则需将已倾斜的炉子重新摇正，继续吹炼， 这叫“后吹”。这时炼钢工用矿石、铁皮或转炉渣来调整温度或改 变氧枪位置(氧枪离熔池的距离)和改变吹氧量来调整工艺过程。以 使钢水达到预定的温度和成分。出钢时在炉后加铝脱氧，且加入 铁合金使钢水中的其他金属元素含量达到预定要求。 在吹炼过程中，铁水

17、中的碳氧化为CO及co2，每吨钢约产生 50100立方米的CO，这是很好的燃料或化工原料，可以回收使 用。故在吹炼开始后，降下活动烟罩，保持转炉炉口微正压， 避免烟气外溢污染车间环境，也避免吸人空气使CO过多氧化， 以充分回收能量。转炉炉气经冷却烟道及二级文氏管冷却洗涤 除尘，然后经排烟风机加压，送人储气柜以备使用。在转炉吹 炼初期及后期CO含量较低，此时煤气不回收，由烟囱放散。 转炉炼钢的特点是冶炼过程快，炼一炉钢约为20-40min，其 中吹氧时间仅1020min. 3)电弧炉炼钢生产工艺流程 电弧炉炼钢由于采用电能做热源，热效率高于65，炉内气氛、 钢液温度和成分容易控制、品种适应大，同

18、时还能间断生产等一系 列优点，加以电炉冶炼工艺的强化和设备的进步(超高功率、水冷炉 壁、水冷炉盖、连续装料、氧燃烧嘴助熔、废钢预热、炉底偏心出 钢、泡沫造渣等)使得电炉炼钢成为生产合金钢、低合金钢和优质碳 素钢的主要生产手段。 直流电弧炉比之交流电弧炉有下列优点：电弧比较稳定(交流电 弧炉每次过零都有灭弧和点弧过程)、电极消耗低(直流电弧炉只用 一根电极)、耐火材料消耗低(可减少3-5kg/t)、电耗较低(节约率约3 -5)、对电网的影响较小(交流电弧炉，一般要求电网的短路容 量为电炉变压器容量的5080倍，甚至100倍，否则必须设置无功 补偿装置；而直流电弧炉只要40倍，就不会对电网造成太大

19、的影响)、 噪声较小以及维修工作量较少。但由于建立大功率直流电源有困难， 故直至20世纪80年代初，电力电子器件出现(如大功率晶闸管)，直 流电弧炉才投人工业应用，目前直流电弧炉造价仍较高，故交流电 弧炉仍占主导地位。交流电弧炉(炉容可达到400t)的设备如图1-15所 示，顶盖可旋转打开，以便装料；电极可升降以调整输入。 电弧炉炼钢一般都以废钢作为原料，在钢铁联合企业也 有全部或部分用铁水为原料的。交、直流电弧炉炼钢的工艺过 程相似，都是将电能转化为热能，使炉料熔化，经过吹氧、脱 硫、加合金料、还原后形成合金钢。电弧炉炼钢的生产工艺过 程可简单归纳为：废钢称重配料、装料人炉；散装料、铁合金

20、按冶炼过程需要称重、配料入炉；冶炼。 每炉钢的冶炼大体分3个阶段。第一阶段，用一定的功率 使电极在炉料中“打井”，即先造成熔化区；第二阶段，提高 电压以最大功率使炉料全部熔化，这一阶段为缩短熔化时间， 往往另加氧燃烧嘴助熔，原料中若有铁水，在此时加入炉内； 第三阶段，吹氧脱碳精炼。如果由电炉直接炼出成品钢，要加 辅料造渣调整成分，冶炼到预定的成分与温度后出钢。在配有 炉外精炼的车间，钢水达到预定温度后即出钢送炉外精炼设备 继续冶炼。 4)炉外精炼生产工艺流程 炉外精炼是在一次熔炼炉(转炉、电炉等)外进行的冶炼过程， 从而达到：精确控制钢的成分；使钢水温度和成分一致和达到 规定要求；去除钢中的气

21、体(氢气、氮气、氧气等)；脱硫和脱磷 到最低程度；脱碳到规定程度；去除钢中的杂质等。 炉外精炼有多种形式，得到广泛应用的有循环真空处理(如RH、 RH-OB法)，提升真空处理(DH法)，合金微调及温度处理(CAS、 CAS-OB法)，LF钢包精炼炉，真空吹氩脱氧(VD法)，真空吹氧 脱碳精炼炉(VOD法)，钢包喷粉(KIP、TN、SL法等)，喂丝法、 氩氧精炼炉(AOD法)等。 钢包吹氩。在钢水包底部砌一块或数块透气砖，出钢后从 透气砖吹人氩气(Ar)而造成钢水包中钢液的搅动，使乳化渣滴和 钢中夹杂物上浮，部分去除钢中的气体和均匀成分。 喷粉。它是把粉料用载气通过喷枪直接加到钢液内部进行 精炼

22、的方法，主要是脱硫。有多种方法，如TN(德国Thvssen- Niederrhein公司)法、SL(瑞典斯堪的那维亚喷枪公司)法、KIP(日 本钢铁公司君津厂)法等，原理类同，只是设备布置、流程等稍 有不同。 RH循环真空脱气处理。它是 由德国鲁尔(Ruhrsmhl)公司和海罗 尔斯(Heraeus)公司共同设计的。 如图1-16所示，下部设有两根环 流管的脱气室，脱气处理时，将 环流管插入钢水，靠脱气室抽真 空的压差使钢水由管子进入脱气 室。同时从两根管子之一(上升管) 吹人驱动气体(通常为氩气)，利用 气泡泵原理抽引钢水通过脱气室 和下降管产生循环运动，并在脱 气室内脱除气体。RH法技术不

23、断 扩展，伸展而为RH-KTB(KTB意 为川崎钢铁公司顶吹氧)、RH- OB(带升温的循环真空脱气处理)、 RH-PB(循环真空脱气-喷粉处理) 等。 CAS法的工艺流程。如图 1-17所示，吊车将钢水包运 到CAS处理站，由台车将钢 水包运到处理位置，接通钢 水包底部的吹氩快速接头， 进行吹氩，当钢液面上的渣 层吹开一定面积后放下浸渍 管，此时管内已无钢渣，再 加入铁合金或冷却剂进行成 分(C、Mn、Si、A1)调整和 温度调整。它主要用于生产 普通钢的大型钢铁厂。 LF钢包炉精炼。其设备简单，操作灵活，精炼效果好。它 和电炉配合，以取代电炉的还原期，也可以与转炉配合，生产 优质合金钢。L

24、F炉是把盛有要处理的钢水的钢包运送到处理工 位，加上带电极的盖，进行冶炼，它主要靠包内的白渣，在低 氧的气氛中，由包底吹氩搅拌，电极加热实现冶炼。可使钢中 的氧、硫含量大为降低(约为1X10-5)，夹杂物按ASTM评级为0 0.1级。LF炉亦可抽真空进行冶炼，即LFV法。 氩氧精炼炉(AOD法)。它是在大气压下向钢水吹氧的同时， 吹人惰性气体(Ar2、N2)，通过降低Pco以实现脱碳保铬的重要精 炼方法。用于生产低碳钢、超低碳钢和不锈钢等。其设备包括 炉子本体、供气系统、供料系统和除尘系统等。 5)连续铸钢生产工艺流程 连续铸钢的作用是把钢水铸成板坯、方坯、圆坯或异型坯。 其流程见图1-18。

25、钢水先经吹氩站吹氩搅拌，并加入废钢调温， 使钢水温度调整到该钢种液相线上3050C，然后送到钢水包 回转台，将钢包对准中间包，使钢水注人中间包，再通过浸入 式水口注入结晶器(浸入式水口的作用是防止钢水氧化)。中间包 的作用是保持一定的钢水量和使钢水中的夹杂物及渣子有机会 上浮，还可以通过中间包进行多流连铸及多炉连铸，也可以调 节钢水温度。结晶器是铜或耐较高温度的铜合金制的方形或圆 形夹层无底的筒，有的还在内表面镀铬以减少结晶器的磨损。 结晶器用高压软水冷却，使钢水外层在此凝成外壳和使铸坯与 结晶器脱离。浇注前，引锭装置将引锭头送人结晶器作为底部 以免钢水流出，浇注开始后，由引锭装置将初步凝成外

26、壳的铸 坯拉引出结晶器。已形成薄外壳的铸坯(内心是流体)，进入二次 冷却区，喷水继续冷却，直至全部凝固。 当连铸坯头部进入拉矫辊后，引锭装置便被脱开，安放在固 定位置，由拉矫辊直接拉铸坯，使铸坯继续前进。铸坯经拉矫 辊矫直后，再经切割装置剪成一定长度的铸坯，然后打上编号， 冷却、堆放。某些铸坯表面可能有缺陷，还须经精整处理。近 来为节能高效，把无缺陷的热铸坯直送轧钢加热炉加热或直接 轧制。 铸坯的浇注速度，是由铸坯的尺寸、钢种和产量来决定的， 大板坯浇注速度一般为0.51.5mmin，小方坯高些，高效连铸 就更高了。此外，为了改善合金钢坯的质量，在二次冷却区及 其他地点装有电磁搅拌装置等。 (

27、3)轧区生产工艺流程 轧区的任务是把钢区来的铸坯轧制或用其他工艺生产各种成 品钢材，主要是板(热轧板带、中厚板、冷轧板带、各类涂层镀 层板等)、管(无缝钢管、电焊钢管、大口径钢管、各种异型钢管 等)、型材(棒、线、重轨、H型钢等)和其他钢材(火车轮箍等)。 轧制就是如图1-19a所示，由电动机带动的上下轧辊，使通过 的钢坯变形，成为所需形状的钢材；对于钢板是调整上下轧辊 的距离(辊缝或称轧辊开口度)而得到所需厚度的钢板；对于无缝 钢管则如图1-19b所示用顶杆使圆坯穿孔轧成毛管，然后经轧管、 定(减)径等设备轧制成所需直径的无缝钢管；对于型材，如线、 棒材等则用带孔形的轧辊轧成所需的形状，H型

28、钢还需如图1- 19c所示用万能轧机(带水平轧辊和立辊，能进行两个方向轧制) 轧制。 轧制有热轧(轧制温度约为1050C)和冷轧(常温轧制)。由于 轧辊直径要与被轧轧件尺寸(如轧辊出口钢板厚度)不超过一定比 例，才能获得较好效果，故工作辊直径有一定限制，直径受限的 轧辊往往刚度不够，因大的轧制压力而弯曲，影响尺寸；为了解 决此问题，在工作辊上加一个直径比工作辊大得多的支承辊；这 样，便有如图1-20所示的4辊轧机、6辊轧机(中辊可横移，用于板 形调节)和12辊、20辊等森吉米尔轧机(主要用作轧制极薄机的合 金钢带)，两辊轧机多用于粗轧或小型轧机。(多辊轧机引入) 由于轧件轧制时，每次变形量不能

29、太大，这样，把钢坯轧制 到成品，需要轧制多次，可用一台可逆式轧机，来回多道次轧制， 也可多台轧机串列布置(连轧)，每台轧机只轧一个道次，轧件往 前走，出末架轧机，就变成成品。前者投资省，但速度慢，对热 轧，由于温降，要使用前后有轧件保温炉的炉卷轧机；后者速度 快，生产率高，是现代轧钢主要方式。（轧机串连或可逆） 1)板带钢生产工艺流程 热连轧钢带生产工艺流程 热连轧带钢是指厚度一般为 120mm的钢带。其宽度一般为600-2000mm左右。热连轧带钢 在钢板的总产量中所占比例较大，在工业发达国家可达80， 占钢材总产量的50以上。 连轧机有如图1-21所示的3种布置。 热连轧带钢的工艺流程为：

30、原料一检查及清理一在步进式或 推钢式加热炉加热除鳞(除去加热时钢坯表面的氧化铁皮，除鳞 机有平辊式、立辊式和高压水式)一粗轧(其作用是压缩轧件，使 之延伸到某一长度和宽度的轧件的粗略轧制)一切头(切去温度较 低的不规则的头部，便于精轧机咬人轧制)一高压水除鳞一精轧 (进入串列布置的多架四辊轧机轧制，逐步减厚至成品厚度)一冷 却(冷却区长约120190m，使用层流或水幕式喷水把钢带冷却 到卷取温度约650C)一卷取一卸卷一冷却和取样检查入库。 冷轧钢带生产工艺流程 冷轧带钢是以热轧板卷为原料，在 室温下进行轧制，冷轧带钢一般都是成卷轧制。冷轧机也多为 四辊轧机，其布置型式有单机架(见图1-22)

31、、双机架和多机架布 置(见图1-23)。 冷轧带钢主要是厚度较薄的产品，其规格为：带材厚度为0.2- 4mm、宽度为6002500mm；箔材厚度为0.0010.2mm、宽度 为20600mm。冷轧带钢在生产过程中由于不进行加热，故没 有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、尺寸精度高，产品的性能和组织能满足特殊的使用要求， 如电磁性能、深冲性能等。冷轧板带的用途很广，汽车制造、 电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等行业都需 要冷轧钢板。 冷轧带钢生产流程因产品不同而不同(指后部工序)，图1-24是 流程的一种。 中厚板生产工艺流程 中厚板的规格范围为：厚度为452

32、00mm，宽度为 6003800mm，长度为120012000mm。中厚板所用轧机有： 三辊劳特式轧机、二辊轧机和四辊轧机，现代中厚板厂都使用 一台四辊(或两辊)轧机作粗轧，另一台四辊轧机作精轧，三辊劳 特式轧机已基本淘汰。 中厚板的生产工艺可分为一般中厚板(普通结构钢板、造 船板、桥梁板等，流程见图1-25)和特殊中厚板(不锈钢板、高压 锅炉容器钢板等)生产工艺，原料一般使用连铸铸坯。 2)钢管生产工艺流程 钢管广泛用于石油钻采、输送液体气体，在化学、建筑、机 械和军事工业等方面都有较大需求量。在钢材总产量中，钢管 约占1015。钢管的品种规格，按断面形状可分为圆形和 异形断面钢管。异形钢管

33、有方形、三角形、矩形、弓形等。钢 管的材质可分为普通碳素钢管、碳素结构钢管、合金结构钢管、 合金钢管、轴承钢管、不锈钢管及双金属管等。钢管的外直径 范围为014000mm，壁厚为001-lOOmm。 钢管按生产方法，可分为无缝管和焊接钢管。无缝钢管是由 实心的管坯经穿孔机穿制成毛管后，由各种形式的轧管机(如自 动轧管机组、连续轧管机组、周期式轧管机组、三辊轧管机组、 顶轧管机组以及主要用于有色金属的挤压管机组等)轧制成钢管， 再经定、减径加工成最终成品钢管。焊接钢管是以钢板或带钢 为原料，通过各种方法成型后进行焊接而制成各种规格的管材。 钢管的冷加工，是以热轧无缝钢管为原料，为提高钢管的尺寸

34、精度、表面光洁度及使用性能，扩大品种规格，要进行深加工， 如冷轧、冷拔和冷旋压等。 热轧无缝钢管生产工艺流程 热轧无缝钢管的生产过程主要分为穿孔、轧管和定(减)径。 a.使用自动轧管机的生产工艺流程。如图1-26所示，包括管坯准备(管坯 检查、管坯切断、定心等工序)、管坯加热(一般在环形炉中加热。管坯通过 机械手装入炉内，炉底不断慢慢旋转，将加热好的管坯由机械手从出钢口中 夹出，放置在辊道上运至穿孔机)、穿孔(一般采用二辊斜轧穿孔)、毛管轧制 (目的是实现减壁，使毛管外径和璧厚轧制到接近成品管的尺寸。一般自动轧 管机在同一孔型内轧制23道，每轧一道毛管要旋转90。轧前需要往毛管 内撤食盐和木屑

35、的混合物，目的是食盐受热爆炸将毛管内壁的氧化铁皮除掉， 同时也起润滑作用。在轧制第二道时，需更换另一规格的顶头以实现继续减 壁，第三道不换顶头，目的是消除椭圆度)、均整(均匀壁厚、加工内外表面、 消除和减小钢管的椭圆度)、定减径(由输送辊道将均整后的毛管送人定径机 定径。如需减径，则需进入再加热炉进行加热后，再由多机架减径机减径)、 冷却(在冷床上冷却，空冷)、矫直(在斜辊式矫直机上进行)及精加工(包括切 管机切定尺、切头切尾、倒棱，检查、称量和包装)等。 b使用连续式轧管机的生产工艺流程。与自动轧管机组相比，只是轧管 工序有所区别。由于多机架连轧，且辊缝交错布置，使轧后毛管壁厚均匀， 故不需

36、均整机。 电焊钢管生产工艺流程 a高频直缝连续电焊钢管生产工艺流程。高频直缝连续电焊钢 管机组可生产5-660mmX0515mm的水煤气管道用管、锅炉 管、油管、一般结构管和机械工业用管。高频电焊管机组是以冷 轧或热轧带钢为原料，使用接触焊或感应焊加热，辊式连续成型 机弯曲成型，能生产低碳钢、低合金高强度钢管，其工艺流程见 图1-27。焊接速度可达130150mmin，并在作业线或线外进行 探伤，有的还设有焊缝热处理装置，以提高焊管质量。 bUOE直缝电焊钢管生产工艺流程。首先将钢板压成U形，然 后进行O成型再将缝隙焊合。UOE法是生产大口径直缝电焊管的主 要方法，可生产直径为406-1620mm的钢管。 c螺旋电焊钢管生产工艺流程。螺旋焊管是目前生产大直径 焊管的有效方法之一。因为大口径焊管采用直缝焊时，受到钢板 宽度的限制；如果带钢呈螺旋状卷成钢管，那么使用较窄的带钢 也可卷成较大直径的钢管，目前螺旋焊管的最大直径已达到3m， 厚度达254mm。 UOE直缝电焊