不锈钢生产工艺概述培训资料

1、不锈钢生产工艺概述 培训资料1、不锈钢的冶炼和浇铸不锈钢的生产大体可分为炼钢 （冶炼和浇铸） 和加工（开 坯、热轧、冷轧、制管、拔丝等）两个阶段。冶炼和浇铸属 于生产的前部工序。在这一工序中不仅决定了生产钢种的化 学成分，而且对保证产品质量、降低生产成本、提高生产效 率等也具有至关重要的作用。1.1不锈钢炼钢工艺的基本特点主要概括为以下 4 点： 要求对冶炼化学成分严格控制； 妥善解决降碳和保铬的矛盾；降低炼钢成本是冶炼工艺的一个重要课题； 保证产品的表面质量。1.2不锈钢的冶炼方法有代表性的炼钢方法有：? 电弧炉（ EF ）单炼法? AOD 法? VOD 法RH-OB 法? 转炉顶底复合吹炼

2、法 其中，上述 2、 3 种方法仍占主导地位。1.3 不锈钢连铸的工艺特点不锈钢连铸一般都和精炼炉配套， 对钢水的化学成分和温 度严格控制；为防止钢水的二次氧化， 在连铸过程中采取无氧化保护浇 铸；对钢水包、中间包、滑动水口、进入式水口等使用的耐火 材料有严格的要求，要求适当选材，精心管理；选择合适的保护渣；严格控制连铸过程中因结晶器的振动而在铸坯表明产生 的振痕，因深振痕难以在热扎中完全消除；铁素体钢浇铸中必须使用电磁搅拌， 促进凝固过程中的钢 液有序流动，以破坏柱状晶而增加等轴晶；马氏体不锈钢连铸坯在 300 C以上要装入退火炉中退货或 缓冷；铁素体不锈钢板坯需在温态进行清理。1.4 不锈

3、钢炼钢主要设备工艺技术参数EAF 、精炼转炉、 LF 由 SMS DEMAG 公司提供， 单流板坯连铸机由 VAI 公司提供。主要设备的技术 参数如下。 铁水预处理?处理能力： 35 万吨 /年?脱磷能力： 0.015（最小 ） EAF?EAF 炉型： 高阻抗 AC EAF?EAF 公称容量： 100 t?最大出钢量： 110 t?炉内残余钢水量： 0 t?废钢及合金的加入方式：打开炉盖，采用料斗一次全部加 入?出钢时间： 65min?变压器容量：70 MVA （为适应现有的电网容量，在开机时，变压器容量将被限定在小于63 MVA ）?吹氧方式： 由机械手从炉门吹氧，加入碳粉和 FeSi 粉

4、精炼转炉（ AOD ）?公称容量： 110 t?炉膛内部尺寸：67.1m3?出钢方式：钢水和渣同时从炉口分开出炉。?出钢时间： 65min LF ? 1座LF，公称容量为110 t钢水?升温速度：> 3 C/Minute? 铁合金加入系统? 增碳最小化? 增氮最小化 板坯连铸机 型式：直弧型连铸机 连铸机数量： 1 每台铸机流数： 1 弧形段半径： 9000 mm 竖直段长度： 2520 mm 冶金长度 （设备）： 25.3 m设计生产板坯厚度：150250 mm实际生产板坯厚度： 160 / 220 mm （冷状态） 板坯宽度： 800 1600 mm 冷状态 板坯切割长度：5000

5、mm 12000 mm引锭系统：向上穿引锭 板坯最大单重： 32 t1.5生产工艺流程铁水预处理 EAF AOD(L) LF1.6产品大纲产品大纲(按照钢种划分)钢种7标准典型钢号7-日产量比例(%)奥氏体不锈钢AISI304420,00070奥氏体不锈钢AISI31660,00010奥氏体不锈钢AISI304L,316L60,00010铁素体不锈钢AISI43060,00010合计600,000100产品大纲(按照板坯规格划分)钢号板坯厚度宽度mm合计宽度范围80010001100135013501600(mm)典型宽度90012001500104t/a%AISI30016010 kt%3.

6、6307.2601.210122022010 kt%8.420215012.6304270AISI40016010 kt%0.72401.08600.001.8322010 kt%0.84202.1501.26304.27总计10kt%13.5622.631.3852.315.0625.160.01002、不锈钢热轧生产酒钢炉卷技术改造项目， VAI ( UK )为项目技术总负责 和主要机械、液压设备供货商， SIEMENS为电器设备供货 商,加热炉为中国赛迪公司设计制造， 不锈钢产品为炉卷项目 的主要产品之一。2.1原料生产不锈钢产品的原料为不锈钢连铸板坯。不锈钢连铸板坯规格(冷热装炉尺寸相

7、同) ：厚度： 160 mm、 220 mm宽度：800 1600 mm (间隔 50 mm)长度： 5000 12000 mm重量： 32 t( max)2.2 生产能力炉卷轧机生产线能力为2.3 生产钢种奥氏体不锈钢316、316L马氏体、铁素体不锈钢60 x 104t/a热轧不锈钢钢卷AISI300 系列： 302、 304、304L、AISI400 系列： 410、 420、4302.4 产品规格厚度： 1.8 10 mm宽度： 800 1600 mm钢卷内径： 762 mm最大外径： 约 2100 mm最大卷重： 32 t( Max )最大单位重量： 20 kg/mm2.5 加热炉类

8、 型：步进式加热炉，坯料小于 6 米双排料，大于 6 米单排料。加热能力： 150 吨/小时（冷装） 入炉温度：环境温度（冷装）> 750 C （热装）出炉温度：1300 C Max2.6 立辊轧机类 型： 全液压驱动 最大轧制力：5000KN最大额定扭矩：2*575KN m轧制速度：0-± 2.75-± 5.5m/s传动功率：2*900KW2.7 粗轧机类 型： 单机架四辊可逆式轧机最大轧制力：40000KN最大额定扭矩：2X 2150 KNm轧制速度：0-± 2.75-± 5.5m/s传动功率：2X 5000KW2.8 炉卷轧机类 型：四辊可逆

9、式轧机 , 配有CVC,WRB,HAGC功能最大轧制力：40000KN最大额定扭矩：2X 875 KN m压下系统：液压 AGC 压下工作辊横移：CVC行 程：（轧钢时 ） ±150mm（换辊时 ） ±250mm工作辊弯辊力：1800kn（ 每一辊径处 ）轧制速度：0-±4.08-±11.9m/s传动功率：1 X IIOOOKw2.9 下卷取机型 式：全液压、 3 助卷棍踏步控制卷取厚度： 16mm （Max ）主 传 动： 500KW 0-270/810RPM夹送辊最大速度： 13.8m/s最小卷取温度：500 C最大卷取温度：750 C炉卷轧机是一种

10、两边带有保温炉、在一个机架上进行可逆式多道次轧制的轧机，保温炉炉内温度一般为8001100C。炉卷轧机的优点：由于设有保温炉， 轧制中带钢的边部得到保温， 轧出的带钢边部形状较好，并可调节带钢的终轧温度；可轧制加工温度范围窄、难变形的钢种及各种不锈钢；可以在较大范围内改变轧制道次， 适合小批量多品种的生产；炉卷轧机缺点：由于头尾每道次都少进一次保温炉， 头尾温度比中部大约低100150 C,造成纵向板差大，一般相差0.51.0mm；两端的宽度大约比中间宽 5mm 左右，宽度方向两边比中间薄，同板差达 0.3 0.40mm；由于在一架轧机上成材， 表面质量、板形不如连轧机。3、不锈钢冷轧生产3.

11、1 冷轧生产工艺特点不锈钢是一种高合金钢，轧制变形抗力较大。为了进行高效率、 高精度的轧制， 采用刚性大的轧机， 一般采用多辊轧机；带钢在可逆式轧机上轧制时， 缠绕在卷曲机上的头尾 部分得不到压下，切掉成为次品，一般在轧前焊接引 带；不锈钢冷轧过程中， 热扎卷要退火，冷轧过程中要中 间退火，最终成品还有退火；冷轧不锈钢是一种高级钢材产品， 对表面质量的要求 十分严格，不仅不允许残留前工序带来的冶金缺陷， 而且不允许有冷轧加工过程造成的明显缺陷；平整工序不但要改善板形，生产出光洁度高的产品， 对铁素体钢还要通过控制平整的压下量来改善钢板 的成形加工性能。3.2不锈钢板带冷轧的典型生产工艺流程?奥

12、氏体不锈钢 AISI300系NO.1 （ 2Bm ）表面成品2D、2B表面成品(3) NO.3 、NO.4、HL 表面成品一般采用 2B 产品作为原料，在抛光机组抛光、脱脂后， 送剪切机组剪切为小卷销售。3.3 不锈钢的冷轧技术轧制不锈钢必须采用刚性大的轧机，有 4 辊、 8 辊、 12 辊、 20辊轧机。森吉米尔型 20 辊轧机仍是轧制不锈钢的主 力轧机 ,占世界不锈钢轧机的 90% 。超过 1000mm 以上的宽幅 森吉米尔不锈钢轧机共 92台。森吉米尔机架有 2种型式 ,一 种是整体式机架 ,另一种是 4 柱分体式机架 ,后者可允许有 130mm 的开口度 ,以便于穿带及某些部件的装卸和

13、维修。新建的森吉米尔冷轧机还加大了主电机的功率,提高轧制能力，可以每道次18%22%的压下率实行强化轧制。因此，可减少轧制道次和中间退火次数。总的变形量要求控制在 40-60%以上，目前的轧机可以达到 80-88%的总变形量。除了多辊冷轧机外 ,普通的大辊径 4 辊可逆式或连续式冷轧机也能生产不锈钢。 如酒钢冷轧 HAPL 上的 Z 型轧机即可 单道次实现带钢轧制。冷轧时 ,轧制速度、轧制道次、压下率、轧制油、轧辊材 质及表面精度等都会对钢带表面质量产生影响。(1) 轧制速度轧制速度越高 ,轧后钢带表面粗糙度越大。同时 ,由于速 度高 ,有时退火后材料表面会出现油斑 ,因此正常情况下 ,最后

14、道次轧制速度一般为 200mpm 。(2) 前后张力冷轧时的张力对轧制压力有很大影响，也是影响板形和板厚 的重要因素。不锈钢冷轧需要较大的轧制张力。可逆式冷轧 机的张力来自于轧机前后的卷取机。不同的轧机、不同的钢 和不同的厚度，设定不同的张力(当然应在屈服点以下) 。 森吉米尔轧机的正常轧制张力(单位张力)为： Ni 系钢为 390490Mpa ；Cr 系钢为 295390Mpa 。一般前张力比后张力 稍大， 但在生产 0.5mm 厚以下带材时， 可选用后张力等于前 张力，或略大于前张力。(3) 压下制度压下制度包括对轧制道次、 压下量 (变形率) 和轧程等 的规定。制定合理的压下方案对提高轧

15、制效率、质量和降低 消耗具有重要意义。压下制度根据轧机的特点 (轧机结构、 主电机功率、 轧 机压力、轧辊硬度等)确定，同时也随轧制钢种、带钢尺寸 及退火质量而变化。提高每个道次的压下率， 轧制道次就可以减少， 从而提 高轧制效率。但从改善板形和厚度角度，则以多道次小变形 有利。轧制道次越多 ,钢带表面粗糙度越小 ,表面越光洁。例 如：由3 Omm钢板轧至0 8mm时，采用了 9道次。压下率越大 ,冷轧后钢带表面粗糙度越小。 BQ 保证材要 求有较高的压下率，考虑到设备能力，压下率一般为40% 70%。偏大的压下率会导致制品性能异向性,对深拉伸加工不利。所以深拉伸材一般需进行二次轧制、 退火

16、,每次的压下率 为 40%60%。如洗涤槽等在加工时受到两向张力作用,对材料的异向性能要求较高 ,故需再轧制。为此 ,一次冷轧压下率 选择在 40% 84%。(4) 轧制油 不锈钢冷轧也必须使用轧制润滑剂，其目的是减少轧辊 和钢板接触面上的磨察，减小轧制压力和所需的动力，改善 表面状态并提高轧辊的冷却效果。冷轧使用的润滑剂有矿物油、棕榈油和乳化液等，质量应符 合标准规定，使用前要过滤，重要的是以后退火中不能在板 面上留下残迹。轧制油的质量也影响钢材的表面质量,一般粘度越大 ,钢板表面粗糙度越大。(5) 工作辊 冷轧机使用的轧辊必须有高的硬度、强度和高耐磨性， 同时还必须有一定的韧性。多辊冷轧机

17、使用的轧辊材质为高 铬钢和高速钢。不同部位的辊子应选用不同成份的钢。不锈钢冷轧用工作辊一般为合金钢和高速钢辊,使用高速钢轧辊的产品表面粗糙度小于合金钢工作辊,所以 BQ 保证材及部分 BA 材需使用高速钢工作辊。工作辊表面粗度越小、越光洁 ,则钢板表面粗糙度越小 , 因此要求工作辊研磨机组状况良好 ,工作稳定。 另外工作辊的 表面也不得有任何肉眼可见缺陷(裂纹、压坑、压痕、研磨 纹、螺旋纹等) 。轧辊使用前都要经过细致的研磨和检查。在轧制过程中 还要勤作检查，发现问题立即换辊。所以轧制不锈钢时换辊 很频繁，一般每轧一卷要换一次有时甚至要换数次辊。故要 专门设置一个研磨间。研磨工作辊的车床必须有

18、高精度，研 磨精度要求达到 5卩(0.005mm)。(6) 板形控制 在轧制带钢时，因辊型的关系带钢上有时会出现中间浪 或边浪，造成成品宽度方向厚度不均。这种产品上的缺陷会使轧制作业发生故障。为此轧制中必须进行板形控制，使轧制全过程中宽度方向的厚度不变，以生产出平直的钢带 (板)。板形控制的基本方法是确定适当的轧辊凸度。也就是考虑钢 带宽度方向的压力分布特征，把轧辊磨成中间部分稍凸的形 状。凸度的大小要根据轧机的情况设定。除此之外，国内一些先进轧机，还采用了其它控制板形的方法。例如利用轧制产生的热量造成热凸度和利用液压弯辊技 术控制凸度。当然，板形好坏也受其它一些操作因素影响，例如张力和压下的

19、适当控制等。这要靠操作经验掌握。判断板形好坏，通常是由操作人员目测或手摸，精确的做法是在轧机上安装板 形检测仪。(7) 轧制精度冷轧不锈钢板应厚度均匀， 偏差小， 这是衡量产品质量一个重要指标。 改善钢板的厚度， 很大程度依靠提高冷 轧的轧制精度。即既要设法减小和消除厚度不均，又要尽量 缩小厚度偏差范围。钢板厚度不均是由两方面的原因造成的： 一是冷轧母材不良，如热轧卷的厚度不均及坯料退火不良导致带钢长度方向的变形抗力不均等；二是冷轧自身造成的，如张力变化、 速度变化、轧辊偏心、轧辊轴承部分的油膜厚度变化等。对 于前者，除要求前部工序改进外，还应在冷轧中设法消差。 对于后者，则要靠不断改进冷轧操

20、作。为监视冷轧中的厚度 变化现代化的冷轧机上都装有测厚仪（X射线测厚仪、Y射 线测厚仪等），并能进行厚度显示。有的轧机还装设了厚度 记录仪，由记录纸动态记录每卷钢轧制过程中的厚度变化。 多辊轧机由于机架刚度大，对板厚的矫正能力强，熟练的操 作工手动操作就能轧出较高精度的钢板。尽管如此，为进一 步提高轧制精度，许多轧机装上了自动厚度控制装置（ AGC ）。这种装置有三种控制方式。? 预测压下控制方式（ FF- AGC）。 即检测入口侧的板 厚，用计算机准确地控制压下装置和压下量，根据入口 厚度修订压下。 这种控制的目的是修正原板的厚度不均。? 压下监控方式（压下监控 AGC ） 即检测轧制后的板

21、 厚，并将该板厚与目标板厚反馈给压下装置，进行压下 修正，使轧制后的板厚接近目标值。这种控制方式的目 的修正偏差的水平。? 张力监控方式（张力监控 AGC ） 其控制目的与压下 监控 AGC ，不过控制对象为张力， 主要用于薄规格带钢 的轧制。（8）冷轧时其他质量控制要点 确定合理的换辊周期 ,对工作辊需细心研磨、检查 ,防止 辊印;加入优质垫纸，轧制速度下降，防止油斑。 二辊、三辊擦拭器定期维护 ,张力控制 ,防止摩擦痕。 缩短钢卷冷轧后至退火前滞留时间,可防止污染。 对于厚板 ,为防止钢板出现垫纸痕 ,一般冷轧时最后道次 不加垫纸 ;薄板只在钢卷头尾部加垫纸。3.4 连续退火酸洗技术90

22、年代各国新建的连续退火酸洗线,在技术方面的发展趋势是(1) 提高生产线的处理速度 ,以提高生产率 ,冷轧连续退火 酸洗线的速度已达到 150 m /min，一般控制在；(2) 普遍在退火炉上采用节能措施,例如 :把退火炉的余热带加长 ,利用排气提高余热效果 ,热效率可达 6367%；(3) 在酸洗上采用中性盐电解和碱电解组合的新技术,可适应多品种不锈钢的高速除鳞并提高表面质量 ；(4) 在冷轧带钢的连续退火酸洗作业线后面,可以增加平整机 ,张力矫直机及圆盘切边机等在线设备,可省略精整工序。连续退火酸洗生产线是整个不锈钢制造过程中极为重 要的环节 ,酒钢有两条退火酸洗线，即热退火酸洗线和冷退火

23、酸洗线，具体的设备配置在后面有阐述，从退火和酸洗角度 来说，工艺设备主要由连续式退火炉、中性盐电解、混酸三 部分设备组成。目前除鳞方法有 :硫酸电解、硝酸电解、中性盐电解、熔 融盐处理法等工艺。 中性盐电解方式 ,即钢带在运行过程中交 替变换极性 ,来溶解氧化铁皮中的铬氧化物 ,不易溶解的铁氧 化物 ,可在随后的二级混酸中洗去。 下面就具体条件下影响产 品质量的主要因素予以说明。3.4.1 退火工艺3.4.1.1 退火目的为使不锈钢材获得最佳的使用性能或为不锈钢材用户 进行冷、热加工创造必要的条件，不锈钢材在出厂前需进行 热处理。 热轧后的退火不锈钢热轧后硬度都较高并有碳化物析出 , 马氏体在

24、高 温下为奥氏体，热轧后在冷却过程中发生马氏体相变，常温 下得到高硬度的马氏体。退火的目的是将这种马氏体分解为 铁素体基体上均匀分布着球状碳化物，以使钢变。铁素体钢通常没有奥氏体、铁素体之间的转变，在常温 和高温下都是铁素体组织。但当钢中含有一定量的碳氮等奥 氏体形成元素时，即使有很高的含铬量，高温时也会部分形 成奥氏体，在轧后冷却过程中也会发生马氏体转变，使钢硬 化。因此，这类钢的退火目的一方面是使其被拉长的晶粒变 为等轴晶粒，另一方面使马氏体分解为铁素体和颗粒状或球 状碳化物，以达到软化的目的。奥氏体钢含有大量的镍、锰 等奥氏体形成元素，即使在常温下也是奥氏体组织。但是钢 中含碳较多时，热

25、轧后会析出碳化物。另外，晶粒度也会因 加工而变形。这种钢的退火就是使析出的碳化物在高温下固 溶于奥氏体中，并通过急冷使固溶了碳的奥氏体保持到常 温，同时在退火中调整晶粒度，以达到软化的目的。 冷轧后的退火 不锈钢冷轧后发生硬化，冷轧量越大，加工硬化的程度 越大，若将加工硬化的材料加热到 200400 C就可消除变形 应力。进一步提高退火温度则发生再结晶，使材料软化。冷 轧后的退火包括中间退火和最终退火，其目的都是为了将硬 化的材料通过再结晶而软化，得到要求的性能。3.4.1.2 退火设备 罩式退火炉罩式炉是将钢卷置于固定的炉台上，扣上内罩和外罩密 封，通入保护气体加热退火，可以为煤气、天然气或

26、电，为 了保证炉内温度均匀，炉内设有循环通风装置。 卧式连续炉卧式连续炉是目前广为使用的退火设备，悬垂式炉广泛 用于带钢， 其特点是钢带在炉内呈悬垂状态， 边加热边前进。 炉子结构由预热段、加热段和冷却段构成，加热段之间带钢 支撑辊一般为圆盘辊形式，其主要作用为可实现不停产更换 带钢支撑辊。退火段退火炉一般由一个预热段和三个加热段组成：预热段利 用燃烧废气预热带钢，燃烧后的废气从预热段经过换热器热 交换后进入排气系统。加热段有交错安装的烧嘴，该烧嘴利 用预热到400C左右的空气和燃气充分混合燃烧，将带钢加 热到退火温度，一般1100 C左右。通过炉膛气氛的最优化控 制，既提高燃烧效率又在带钢表

27、面生成适宜的氧化层，为后 续的酸洗创造有利条件。空燃比是燃烧管理的重要指标，既 要保证充分燃烧，又要使空气量尽可能接近理论空气量，以 减少热损失，一般控制氧含量 3% 5%左右。冷却段退火过程的冷却对材料性能和板形有很大影响，不同的 钢种和板厚冷却条件不同，重要的是控制冷却速度和冷却均 匀性。冷却段分初冷段和终冷段，按工艺要求的冷却速率将 带钢冷却至80 C以下，既要保证板形又须保证力学性能的要 求，通常用的冷却方式有风冷、气雾冷、喷水冷却、喷射冷却等。从钢种来看，304等奥氏体钢在850500C之间需快 速冷却，否则碳化物将在晶界析出而产生敏化通常冷却速率 应在20C /S，含Ti、Nb的奥

28、氏体比较稳定，难于敏化，冷 却速率可以慢些。马氏体和铁素体钢不宜急冷，应尽可能采 用较小的冷却速率。3.4.1.3 退火主要控制参数(1) 退火温度退火温度的设定随不锈钢钢种而异。 304钢一般均热段 温度为1100C (钢带温度)左右,430钢为900C左右。相对较 高的温度可提高生产效率 ,但同时要求较高的运行速度 ,对设 备要求较高。(2) 氧浓度退火炉内剩余氧气的多少对氧化铁皮的组成， 有较大影响 从而影响酸洗效果。资料表明 ,对于 304 钢,剩余氧气浓度控 制在 3.5% 4.0%时,氧化铁皮生成量最低 ,易酸洗。(3) 退火速度和均热温度一样 ,设备能力不同 ,退火速度也不同。对

29、于 同一设备，不同带钢所选择的速度与 TV 值有关；3.4.2 酸洗酸洗也是冷轧不锈钢板带生产的必经工序现代化宽带不锈钢生产都是将退火与酸洗设在同一机组连续作业，称之为退火酸洗机组，如 AP(H)、AP(C)等。(1) 酸洗的目的酸洗的目的是去掉热轧及退火在钢带表面形成的铁鳞， 即氧化层。除此之外，酸洗另一个目的是对不锈钢表面进行 钝化处理，赋于钢板耐蚀性，冷轧成品的酸洗尤为重要。不过， 由于不锈钢的铁鳞中含有与基体结合更为紧密的氧 化铬，因而酸洗困难。因此，为提高酸洗效果，必须在酸洗 之前进行破鳞处理(简称预处理) 。(2) 酸洗前的预处理酸洗前的破鳞处理有两种方法：一是机械破鳞，通常用于

30、热轧卷；一是化学方法，通常用于冷轧卷。机械破鳞处理这种处理有 2 种方法： 一种是喷丸机处理； 另一种是破 鳞辊处理。喷丸处理是利用压力和离心力使很小的钢丸以很高速 度喷射在运行带钢的表面进行除鳞。喷丸机的基本结构和原 理是：钢丸通过料斗和导筒送入叶轮装置， 从正反两面喷射； 喷射后流入下部的丸粒再通过螺旋桨、斗式提升机等循环装 置送到机体上部，用分离器将尘土和碎丸分离出来，然后将可用钢丸再送回叶轮装置循环使用。喷丸处理能力主要由叶 轮装置的输出功率、投射量和投射速度决定，它是喷丸机最 重要的机术指标。下面是热轧卷喷丸除鳞的一个实例：钢带厚度：2.09.0mm ；处理能力：平均 40t/h；钢

31、丸粒度：0.1770.500mm ；钢丸硬度：4551HRC ；投射速度：5580m/s：投射密度：6080kg/m 2。破鳞处理是利用一组辊子（包括前后夹送辊、破鳞辊、 矫直辊等）使钢带呈“ S”形反复弯曲，使带钢表面上的铁 鳞龟裂，以便易于剥落。这种方法不会损伤热轧卷的表面， 可代替喷丸处理或与喷丸处理组合使用。化学方法处理（熔盐法）也称碱洗法。这种方法的特点是：在酸洗槽前设置碱 槽和水洗槽，碱槽中装入 NaOH 及氧化剂等盐类（例如某厂 采用的成份配比为： NaOH60% ， NaNO 330% ， NaCI10% ） ， 形成熔融的盐浴。 钢带通过盐浴侵渍， 与铁鳞发生氧化反应， 改变

32、铁鳞的组成：同时由于体积膨胀，铁鳞上产生龟裂和鼓 包。然后钢带进入水洗槽冷却和冲洗，冲洗时产生的水蒸汽又使铁鳞发生物理性剥离，从而使下部酸洗容易进行这种方法所以适用于冷轧卷酸洗前的预处理，还因为它 能去除钢带表面上的油脂和其它污垢，使表酸洗更均匀。这种预处理方法的优点：（ a） 熔盐仅与不锈钢铁鳞发生作用，而不会侵蚀 母材金属；（ b） 处理时间短；（ c） 不会产生氢脆。但存在以下缺点：（a）盐浴温度降到300 C以下时则固化；（ b）随着机组速度的提高，附着在带钢上、被带出的碱量急剧增加，不仅增大成本，而且污染周 围的环境；（ c）盐槽中的侵入铁辊容易使钢带表面产生缺陷。鉴于上述情况，采用

33、这种预处理方法时必须加强操作管 理，特别是对盐浴的单耗、表面易发生的缺陷和安全等的管 理。盐浴的单耗管理就是要控制盐分的带出量。而影响带出 量的主要因素是机组张力、板形、盐浴温度刮盐（辊刷）情况。表面易产生的缺陷包括铁辊同步不良产生的划伤缺陷， 石棉辊、铁辊、刮盐辊上附着物产生的压坑缺陷和水洗槽冷 却皱缺陷等，要设法做到早期发现，早期处理置。特别应该 注意安全问题。 碱槽中 NaNO 3是危险物质， NaOH 也有剧烈 腐蚀性，配装料时要十分注意；450500 C的碱液，溅到皮夫上会引起烧伤，所以往盐浴中加料或换辊时必须采取安全 措施；盐浴进入水分，会产生水蒸汽引起暴炸，所以换的辊 子必须干燥

34、无水份。总之这个工序应制定严格的安全保证措 施。(3) 酸洗方法 经过预处理的带钢送往酸洗。酸洗的方法可归纳为两 类：一类是酸侵法，二是酸液电解法，前者是普遍采用的方 法，而后者是一种辅助性方法，大多数情况都是和酸侵法组 合使用。酸侵法 单独或混合使用的酸有硝酸、氢氟酸、硫酸等。硝酸是 氧化剂，可促使不锈钢钝化，但单独使用没有除鳞作用。氢 氟酸毒性大， 不仅侵蚀铁鳞， 也侵蚀基体金属， 使表面粗糙。 因此，这两种酸都不能单独使用，而使用它们的混合物效果 最好，短时间内就可获得良辰美景的表面， 点蚀的危险也小，所以不管是什么钢种，大都采用这种混酸。硫酸在较高温度下酸洗效果良好，但温度低时却差。所

35、 以，一般只在下列两种情况下使用：一是为改善铬系钢热轧 卷的除鳞性，有时设置热硫酸槽，与硝酸、氢氟酸的混酸槽 组合使用；二是在冷轧卷退酸线上，为中和经过碱槽处理后 带钢上带出的碱分，在盐浴水洗槽和酸洗槽之间设置硫酸 槽，以提高后面酸洗槽的效力。采用硫酸酸洗时，关键是掌 握酸液温度。不锈钢酸洗一般不采用盐酸。因为盐酸不仅侵蚀铁鳞， 也侵蚀金属基体，即便使用，也应和硝酸混合使用，但这种 混酸对金属基体仍有侵蚀性，导致金属表面粗糙，因此尽量 不要使用。酸侵电解法（也称电解酸洗） 电解酸洗是在仅用酸侵法难以完全除鳞的情况下所 采用的一种加速除鳞的方法，与酸侵法组合使用，可提高酸 洗效率。这种方法的特点

36、是：对钢带整体强制酸洗，表面均 匀，光泽度良好。电解酸洗中通常使用的有 :硫酸电解、 硝酸电解、 中性盐 电解等工艺。中性盐电解方式一般作为预酸洗工艺使用，即钢带在运 行过程中交替变换极性 ,来溶解氧化铁皮中的铬氧化物 ,不易 溶解的铁氧化物 ,可在随后的二级混酸中洗去， 可用于热带酸 洗和冷带酸洗。硝酸单独作为酸侵液使用时除鳞效果很弱，但是通过电 极(高硅电极)产生电流流通时，由于电化学作用使氧化膜 离子化， 就能进行酸洗。 不过因腐蚀性较低， 除鳞能力较小， 不单独使用，一般与中性盐电解相结合，用于酸洗冷带，主 要用于 400 系列的发白钝化，作为后酸洗使用。硫酸电解因反应剧烈，一般不采用

37、，仅在处理部分表面 质量较差的板带时使用。连续酸洗线上各种酸洗方法的组合使用带钢酸洗是连续进行的，是将各种酸洗方法，包括预处 理，采取不同方式组合起来使用。组合方式根据钢种、带钢 表面状态和设备条件决定。(4) 酸洗设备酸洗设备可分为酸贮藏设备、酸洗设备和废酸处理设备 三类。酸贮藏设备酸贮藏设备由贮藏罐、受酸装置和送酸装置构成。受酸方法一般都采用最简单的空气加压方式。接受酸时 罐车中加 1.2Kg/cm 2的压迫空气将酸压送到贮罐中。从贮罐向酸槽送酸采用两种方法：一种是在贮罐和计量 槽之间设虹吸管，利用虹吸原理送酸；一种是利用贮罐和计 量槽的落差送酸。前者操作比较复杂，但是阀门、管道经过 贮罐

38、的上部，即使发生漏酸事故，只要切断虹吸管酸就停止 流出， 可防止酸的大量流失， 维修也较方便。 后者操作简单， 但需在贮罐底部安装排酸阀门。阀门和管道发生异常时，不 将贮罐中的酸全部放出就不能处理，不便于维修。为防止罐车和贮罐承受异常压力，在管路和罐车（或贮 罐）上要加设双重安全装置。另外，硫酸的凝固点高，浓度为100%时大约为10C,浓度为98%时大约为3C,在冬天有冻结的危险。因此贮罐 上应配置温水或蒸汽加热装置，管道也要保温。酸洗设备酸洗设备由酸槽、刷洗机、烘干机及酸液循环系统等附 属设备构成。按用酸的种类， 酸槽分为硫酸槽、 硝酸-氢氟酸 混酸槽、硝酸电解槽等。根据酸的特性，衬砌不同内

39、衬或采 用不同的材质。酸槽一般用钢板制作，内衬耐酸性的板（如聚乙烯树脂 板），再砌耐酸砖（硫酸和硝酸电解用瓷砖，硝酸-氢氟酸混酸用碳砖，也可采用 PP 槽。酸液通过计量罐从酸槽的上部加入。酸液加热采取两种 方式：一种是向槽内通蒸汽直接加热；一种是用热交换器间 接加热。间接加热方式又可分为两种：一种是在槽内加热， 另一种是在槽外设热交换器，使酸液在酸槽和热交换器之间 循环。废酸处理设备酸液在使用中酸洗效果逐渐降低，需要排出更新。但如 果达不到规定的排放标准则会造成公害。为此，需设置废酸 中和处理装置，用石灰水一类的中和剂中和沉淀，处理后的 沉淀物成为泥浆。经过处理可回收一些物质。为了充分利用废酸

40、液，进一步开发了废酸回收技术。采 用培烧或树脂吸附的方式从废液中回收硝酸和氢氟酸，送回 酸洗装置中再用。培烧技术一般称为酸再生，完全回收酸液 中的结合酸和自由酸，产物为金属氧化物，但设备投资大， 工艺控制难度也大；树脂吸附的一般工艺流程是先将废酸过 滤，去除固体悬浮物， 然后再用专用树脂吸附， 回收自由酸， 回收的自由酸返回主线使用，其废弃产物打入废水处理厂进 一步处理，以达标排放。(5) 酸洗工艺和质量控制不锈钢酸洗受钢种、带钢表面状态、退火条件等因素影 响，采用的工艺不尽相同应根据具体情况情况确定。中性盐电解使用 Na2SO4 中性盐电解的好处是酸液可再生 （再生要 消耗其他化学介质 ）,

41、不必更换 ,其损耗为带钢带出的部分，而 且其产品质量稳定。304钢中性盐电解采用的参数：酸洗温度为80C左右，酸 洗浓度为150g/l左右,PH值为6 5左右，电流为7000 A / dm左 右。一般酸液温度越高酸洗效果越好 ,但考虑设备能力 ,不应 超过88 C。如果温度低于 20 C，部分Na 2SO 4会开始从溶 液中析出 ,从而引起管道和泵堵塞 ,所以电解酸洗段不作业时 , 整个系统温度应不低于 25 C。酸液浓度越高 ,导电性越好 ,被剥离的氢氧化物 （废渣 ）沉 淀也越快 ;但浓度太高 ,会导致放电损失。如PH值W 3,基体金属优先溶解，氧化皮溶解慢；PH > 7时, 中性盐

42、溶液会起泡沫 ,酸洗效果降低。所以 ,生产过程中应该 定期检测PH值，随时调整。一般将电流控制在7000A左右，电流密度过大时两极优先生成O2,酸洗效果降低。混酸混合酸洗的目的是去除经中性盐电解后残留的表面氧化物并使钢带表面光亮。304钢一般使用（HNO3+HF ），不同 的钢种有不同的酸洗浓度和温度配比，根据一般反应式的浓 度平衡规律和许多厂家的实际经验，混酸槽的酸液浓度，HNO3通常控制在 6%15% , HF控制在0.2%6.0%之间。应 该指出的是 HF 的浓度不能太高，否则会因过酸洗而使金属损失增加，并使表面粗糙另外溶液中金属离子浓度大小也直接影响酸洗效果。一般金属离子浓度应该低于

43、40g /L。酸液实际温度、浓度应 通过具体调试来获得 ,其值太低则酸洗效果不佳 ,其值太高则 影响设备寿命 ,会出现过酸洗 ,钢带表面光泽度下降 ,影响防腐 能力 ;溶液中金属离子浓度提高会很快 ,影响酸洗效果 ;酸槽中 金属泥淤积也多。其他影响因素刷洗用水 :一般应使用清洁水 ,否则易堵塞水孔 ,影响钢带表面刷洗 同时水中金属离子浓度太高 ,也会影响水的清洗能力。设备方面 :由于连续退火酸洗线较长 ,轧辊数量及种类较多 ,因此轧 辊表面状态是否良好对钢带表面质量有极大影响 ,应定期维 护、维修。综上所述，酸洗工艺的核心问题是作好酸管理。除此而 外，在通板过程中要勤作检查防止缺陷的产生也很重

44、要。电 流密度的效设备长度为整个退酸机组全长的一半以上。通板 过程中常使带钢表面产生缺陷，而且是被覆盖的，缺陷的发 现往往比较晚，因此必须强化点检，确立质量保证体制。(6) 酒钢酸洗工艺的布置IIAPI酸沈工艺,!=> NjuSOjjw/JhSOjiU £>l MIL.'V Iti > J T勺炉A身I阳二卜 ；>応汽!r| «=> | 12 |CAPI”酸洗工艺：(7) 化学反应方程式NhO.分解：N也眦2 Na'SD/Nab释放电了：2曲+2eM XrtNhOH形成;2 Na +2 ILO2 NaOll+ ILt1 jr ：

45、so/2e二 SO4fhSH,形成:2 sm卜? H/l2 iiLsa屮性盐再生:2 aUI卜 HaSOiNagS( J-i卜 2 IJdJFe/)jT NiO nnd筲U匕物的分解如1卜:FeA - 6 o'2 Fo"亠 3/2 (rA-林门=2 (f 一 3/2 ClMO 2 o'W + 乩 02迪过水解形成金园禽子氧就化物卜十f 31®l;e(011), i- 3 IIW + 3II313 IIXi" 7114i(ill j i- 2 IIHN5 'tlW阳极反Z:1-cCrA 分解，形成Cr/)/和41 i" i .0,

46、- 31 .：Fe3' h ?(y+6 H' -+7554H2(jCr20ra1 6 eJ Hd】% t 卜 4I1 e'阴极反应：NI(V分形成NO* ¥(%和山2 Ha4 2 e»ll3tIMY i 2ITe' IkNOjHunK；b 4 4113p(1 - HI川343焊机其作用为焊接前后两卷带钢的头尾，以保证连续生产。焊机带有剪子和入口、出口对中装置，可实现带钢两端 准确定位和良好焊接；设有月牙剪装置，用于前后焊接带钢 宽窄不一时切过渡角用，以保证带钢在生产线上顺行。3.4.4 破鳞机主要通过带钢的反复弯曲、拉伸来达到崩裂、破碎氧化

47、铁皮的目的，其主要功能：破碎氧化层、改善带钢平直度、 粗糙度。酒钢冷轧确定破鳞机为湿式破鳞，带钢经过破鳞机的拉 伸弯曲作用后， 鳞皮开始松动， 然后由设在破鳞机内部的 80 个喷嘴（上下布置）打入高压水，以去除带钢表面松动的鳞 皮，以达到除鳞的目的。采用本机组，可以有效地去除带钢 表面的氧化铁皮，节省酸的消耗量；并且带钢在大张力的作 用下，能产生延伸率在 2%以内的延伸量，在一定程度上可 以改善带材的板形。破鳞机辊系的支撑辊由一系列小辊子构成，每个支撑辊 上由 5个辊身长度为 230mm 的辊子和 1个辊身长度为 320mm 的辊子构成， 320mm 长的辊子设置在支撑辊的外侧， 在每个辊系中

48、两个支撑辊的安装方向相反，即 320mm 的辊 子安装在不同的侧面。当焊缝通过时， 辊系的打开有两种形式， 一种为软打开， 另一种是快速打开，软打开是辊系不完全打开，重合量为 2mm，但这种方式会刮伤带钢；快速打开是由上辊系液压缸 动作，使上下辊系完全脱开，让焊缝直接通过。当带钢厚度 发生变化时，可以调整下辊系来控制不同的生产模式，通过电机带动丝杠来调节吃入量的大小，而当棍子修磨后，上下 辊系都要做相应的调整。辊子的修磨范围，工作辊每7天修磨一次，每次0.5mm， 最大修磨范围在2mm以内；支撑辊每月一次，每次 0.5mm， 最大修磨范围在1mm范围以内。破鳞机的换辊动作由专门的换辊装置实现，

49、此装置由液 压缸驱动，每一组上、下辊系有一套换辊装置，可以同时更 换上辊系和下辊系，而破鳞单元与矫直单元的换辊装置是不 相同的；出入口挤干辊的换辊方式则采用带配重的平衡杆来 进行。在破鳞机后装有热风干燥装置，压缩空气由蒸汽加热，然后喷吹到带钢表面， 喷嘴的形式为V型布置，在干燥的同 时也可以将带钢表面的水吹向两侧，达到干燥的目的。带钢 在大张力作用下，小曲率的破鳞辊对其反复弯曲，表面鳞皮 破碎，破鳞的同时，带钢也获得了2%的延伸量，利于改善板形。3.4.5 抛丸机通过高速回转的抛丸轮将丸料均匀抛出，作用于带钢的 上下表面，达到除去带钢表面鳞皮目的。通过抛丸速度和丸 粒大小控制喷丸效果。3.5平

50、整平整是冷轧不锈钢精整的第一道工序，它不以减小厚度为目的，主要目的为：改善力学性能，保证产品的成形加工性修正板形，得到平直的钢板根据用户的要求，加工光面或麻面板，并改善表面质量。对于铁素体不锈钢，最重要的是改善力学性能。铁素体 不锈钢包括一些低碳马氏体钢，退火后和其他软钢一样在拉 伸变形时会产生“屈状延伸现象”，表面上产生绒状或树枝 状的不均匀变形花纹，即滑移线，在随后的加工时会出现折 皱和荷叶边，为消除该缺陷，需要对带钢作适当的轻冷轧，使其预先产生一个均匀的永久变形，从而在拉伸变形中不产 生“屈状延伸” 。3.5.1 延伸率一般304钢平整延伸率控制在 0 3%0 9%,过高的延伸 率会使材

51、料性能恶化 ,影响制品的加工性能 ,因此一般在板形 满足要求的情况下 ,尽可能降低延伸率。3.5.2 道次一般奥氏体不锈钢 (面心立方结构 ,无屈服现象 )只需 1 道 次平整 ;铁素体系列不锈钢 (体心立方结构 ,有屈服现象 )为避 免制品加工时表面出现 LUDES 带,一般需 3道次平整 ,总延伸 率在 0 9%2 0%。张家港浦项不锈钢有限公司在生产 304 钢时,平整延伸率一般控制在 0 5%0 9%。3.5.3 其他影响因素(1) 板形平整时延伸率的大小受钢带板形的影响很大 ,板形差时需提高延伸率。一般钢带轧制后有不同程度的 边浪 ,这在平整机上较易平整 ;但若板形呈中浪 ,不易 去

52、除。(2) 工作辊凸度工作辊凸度影响延伸率大小 ,从而影响产品性能。若 辊凸度较大 ,为了达到满意的板形 ,一般需要较大张力 ,导致延伸率上升 ;若辊凸度较小 ,则只需较小的延伸率。(3) 化学成分Ni、Mn都是奥氏体形成元素 ，Ni有降低加工硬 化作用,而Mn有增大加工硬化作用，因此含Mn量较高的 原料经同样大小的延伸率平整后 ,其硬度(屈服强度 )明显 高于低Mn原料，而高的屈服强度对产品的加工性能不利。(4) 表面质量如果退火后钢带表面质量差 ,缺陷多 ,则在平整时 ,钢 带表面的许多异物会粘到工作辊表面 ,从而影响其他正常 卷的表面质量。 由于平整机组线速度较快 ,作业时必须时刻 注意

53、钢板表面质量 ,否则易造成整个钢卷等级下降。 因此作 业时应时刻注意工作辊擦拭器的状态及钢带表面质量情 况,发现问题及时处理。3.6 冷轧带钢的修磨带钢修磨分为中间修磨和成品修磨两种， 修磨的目的 不同。中间修磨是在原料卷退火酸洗以后、 冷轧成品以前进 行的修磨，称为粗磨。其目的为消除热轧和退火酸洗工序 造成的表面缺陷，改善外观质量，为获得高质量的成品表 面创造条件。成品修磨是冷轧成品退火后进行的修磨，般称为精磨。目的是得到某种特定的表面质量，以满足建材、厨房 设备、家电用品等用途的特殊要求。带钢修磨机组组成：开卷机、剪机、焊机、修磨机本 体、脱脂装置、卷取机、卷垫纸机等。修磨机一般是采用接触

54、轮方式的装置， 即在带钢运行 线的上方设置磨头，磨头由一对辊子（张力辊和接触辊） 组成。辊子套上环形砂带，通过张力辊使砂带张紧，并对 中；通过辊子的高速旋转，使砂带高速旋转，带钢在接触 辊和反压辊的中间运行，通过反压辊给带钢一定压力，这 样带钢表面就边运行边修磨。常用的带钢修磨机多是多头的， 即由多个磨头组合连续修磨，普遍的是 36头的修磨机。修磨机可以正转， 也可以反转；可连续修磨，也可反复修磨。影响砂带修磨 质量的因素：? 砂带粒度? 研磨压力? 接触辊的辊径、形状、衬胶硬度等? 带钢运行速度? 砂带的张力和线速度? 润滑油等3.7 产品剪切 纵切当带钢成卷交货时，要在纵切机组上用圆盘剪切

55、去毛 边。为适应来料的宽度，圆盘剪距离可以调整。圆盘剪操作 主要在于适当调整上下剪刃的间隙量和重合量，间隙量一般 随材料的厚度增大而增大，而重合量需根据经验确定。纵切 机组的另外一个功能是进行宽带钢的分条。 横切当产品以板状交货时，需进行横切。横切机组配置： 开卷机、圆盘剪、矫直机、垫纸装置、定尺剪、垛板台 等。产品剪切工序一般对产品质量影响较小 ,但是 ,由于其线 速度较大 ,所以也应该随时关注表面质量情况 ,以免批量出现 缺陷。生产中定期维护设备是十分必要的 ,尤其工作辊表面应 该保证良好。3.8 不锈钢冷轧对原料的要求热轧带卷的质量在很大程度上影响着冷轧产品的最终 质量。(1) 板形单边浪等板形不良的原料在冷轧时易导致钢带跑偏 和断带 ,影响压下率和轧制速度。(2) 板凸度板 凸度直接影响冷轧时对钢板板形控制的难易程度,若凸度值太大，则板形控制困难。如韩国浦项原料(厚3mm ),凸度值一般为40 m左右，板形易控制，单轧程压下率为80%左右; 而用台湾烨联原料，凸度值一般为70 m左右，板形难控制，其 单轧程压下率仅为 70%左右。(3) 表面质量影响表面质量的主要缺陷是 :原料性裂纹 一