板带生产工艺4ppt课件

1、w 一、热连轧带钢消费w 二、中小型企业薄板带钢消费w 三、薄板带坯连铸-连轧及延续铸轧技术w 四、热轧带钢温度及组织性能的控制w 五、热连轧板带钢轧制规程设计一、热连轧带钢消费w 1924年第一台带钢热连轧机投产以来，连轧带钢消费技术得到很大的开展w 20世纪60年代：w 可控硅供电电气传动及计算机自动控制等新技术的开展w 液压传动、升速轧制、层流冷却等新设备新工艺的利用，热连轧机的开展更为迅速w 现代热连轧机的开展趋势和特点：第1、第2、第3代轧机特征参数现代热连轧机的开展趋势和特点w (1)为了提高产量而不断提高速度，加大卷重和主电机容量、添加轧机架数和轧辊尺寸、采用快速换辊及换剪刃安装

2、等，使轧制速度普遍超越1520m/s，甚至高达30m/s以上，卷重达45t以上，产品厚度扩展到0.825mm，年产可达300600万tw 但到最近，大厂追求产量的势头已见停滞，而转向节约耗费,提高质量方向开展。现代热连轧机的开展趋势和特点w 2当前降低本钱，提高经济效益，节约能耗和提高成材率成为关键问题，为此而迅速开发了一系列新工艺新技术w 突出的是普遍采用连铸坯及热装和直接轧制工艺、无头轧制工艺、低温加热轧制、热卷取箱和热轧工艺光滑及车间布置革新等w 3为了提高质量而采用高度自动化和全面计算机控制,采用各种AGC系统和液压控制技术,开发各种控制板形的新技术和新轧机,利用升速轧制和层流冷却以控

3、制钢板温度与性能板带热连轧机消费技术w 厚度精度由过去人工控制的0.2mm提高到0.05mmw 终轧和卷取温度控制在15 以内w 在工业兴隆国家中，热连轧带钢已占板带钢总产量的80%左右，占钢材总产量的50%以上，因此在现代轧钢消费中占着统治位置板带热连轧机消费技术w 现代板带热连轧消费中还出现了很多新技术，2019年以后日本开发了无头轧制技术，全面提高了产量、质量和成材率如表。随着薄板坯连铸连轧消费技术的开展，更多的新技术正在迅速产生和开展中一、热连轧带钢消费w 1、原料选择与加热w 2、粗轧w 3、精轧w 4、调宽轧制及自在程序轧制w 5、轧后冷却及精整w 6、热带连轧机工艺流程与车间布置

4、w 7、连铸坯直接轧制工艺流程与车间布置1、原料选择与加热w 热连轧带钢用的原料主要是初轧板坯和连铸板坯w 由于连铸坯的优点，比初轧坯物理化学性能均匀，且便于增大坯重，故对热带连轧更为适宜，其所占比重亦日趋增大，很多工厂连铸坯已达100%w 热带连轧机所用板坯厚度普通为50300mm，多数为200250mm，最厚达350mm原料选择w 近代连轧机完全取消了展宽工序，以便加大板坯长度，采用全纵轧制，故板坯宽度要比废品宽度大，由立辊轧机控制带钢宽度w 其长度那么主要取决于加热炉的宽度和所需坯重原料选择w 板坯分量增大可以提高产量和成材率，但也遭到设备条件、轧件终轧温度与前、后允许温度差，以及卷取机

5、所能允许的板卷最大外径等的限制w 目前板卷单位宽度的分量不断提高，到达1530kg/mm，并预备提高到3336kg/mm加热w 板坯加热工艺及其所采用的延续加热炉型式，根本上与中厚板相类似，由于板坯较长，故炉子宽度普通比中厚板要大得多，其炉膛内宽达9.615.6m加热w 为了顺应热连轧机产量增大的需求，现代延续式加热炉，无论是热滑轨式或步进式，一方面都采用多段(68段以上)供热方式，以便延伸炉子高温区，实现强化操作快速烧钢，提高炉底单位面积产量w 另一方面尽能够加大炉宽和炉长，扩展炉子容量。为了添加炉长，最好采用步进式炉，它是现代热连轧机加热炉的主流加热w 为了节约热能耗费,近年来板坯热装和直

6、接轧制技术得到迅猛开展w 热装是将连铸坯或初轧坯在热形状下装入加热炉，热装温度越高，那么节能越多。热装对板坯的温度要求不如直接轧制严厉w 直接轧制那么是板坯在连铸或初轧之后，不再入加热炉加热而只略经边部补偿加热，即直接进展的轧制粗轧w 热带轧制和中厚板轧制一样，也分为除鳞、粗轧和精轧w 只是在粗轧阶段的宽度控制不但不用展宽，反而要采用立辊对宽度进展紧缩，以调理板坯宽度和提高除鳞效果。立辊轧机采用上传动的型式比下传动要好，前者又是万向接轴式较滑键式好：粗轧w 万向接轴式的大立辊构造简单，造价较滑键式廉价7%15%，但它使吊车轨面标高加大，甚至超出由轧机决议的轨面标高之上，假设受条件所限，也可采用

7、上传滑键式的大立辊w 板坯除鳞以后，接着进入二辊轧机轧制此时板坯厚度大，温度高，塑性好，抗力小，选用二辊轧机即可满足工艺要求粗轧w 随着板坯厚度的减薄和温度的下降，变形抗力增大，而板形及厚度精度要求也逐渐提高，故须采用强大的四辊轧机进展压下，才干保证足够的压下量和较好的板形，为了使钢板的侧边平整和控制宽度准确，在以后的每架四辊粗轧机前面，普通皆设置有小立辊进展轧边粗轧w 现代热带连轧机的精轧机组大都是由68架组成，并没有什么区别，但其粗轧机组的组成和布置不同，这正是各种方式热连轧机主要特征之所在w 如图为几种典型轧机的粗轧机组布置方式表示图。热带连轧机主要分为全延续式、半延续式和3/4延续式三

8、大类粗轧粗轧w 不论是哪一类，实践上，其粗轧机组都不是同时在几个机架上对板坯进展延续轧制的，由于粗轧阶段轧件较短，厚度较大，温度降较慢，难以实现连轧，也不用进展连轧粗轧w 因此各粗轧机架间的 间隔须根据轧件走出前一架以后再进入下一机架的原那么来确定，其数值普通如下: 粗轧w 随着板坯厚度减小和长度的添加，必然引起粗轧机架间距的增大，使轧制流程线延伸，轧制温降增大，次生铁皮增多，带来很多不利w 为了缩短机架之间的间隔，粗轧机组最后两架采用了延续式布置，其中一架用交流电机传动，另一架用直流电机传动，以调理轧制速度，满足连轧要求。其两架中心间隔约为10米粗轧w 半延续式轧机有两种方式：w 图c中粗轧

9、机组由一架不可逆式二辊破鳞机架和一架可逆式四辊机架组成，主要用于消费成卷带钢。由于二辊轧机破鳞效果差，故如今已很少采用w 图d中粗轧机组是由两架可逆式轧机组成，主要用于复合半延续轧机，设有中厚板加工线设备，既消费板卷，又消费中厚板。这样半延续式轧板粗轧阶段道次可灵敏调整，设备和投资都较少，故适用于产量要求不高，种类范围又广的情况粗轧w 为了大幅度提高产量，广泛采用全延续式轧机全延续就是指轧件自始至终没有逆向轧制的道次w 半延续那么是指粗轧机组各机架主要或全部为可逆式而言全延续式w 如图(a)，全延续式轧机粗轧机由56个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式，大都采用交流电机传动w 优点：轧机产

10、量可高达400600万t/年，适宜于大批量单一种类消费，操作简单，维护方便w 缺陷：设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大粗轧w 为了减少粗轧机架，有的延续式轧机第一或第二架设计成下辊可以利用斜楔自在升降，借以实现空载前往再轧一道，以减少轧机的数目，可称为空载前往延续式轧机如图(b所示，对普通延续轧机，空载前往再轧的操作方法只是当其他粗轧机架发生缺点或损坏时才采用粗轧w全延续式轧机的粗轧机组每架只轧一道，轧制全延续式轧机的粗轧机组每架只轧一道，轧制时间往往要比精轧机组的轧制时间少得多，即时间往往要比精轧机组的轧制时间少得多，即粗轧机的利用率并不很高，或者说粗轧机消费粗轧机的利用率并不很高，或

11、者说粗轧机消费才干与精轧机不相平衡才干与精轧机不相平衡w近年来，为了充分利用粗轧机，同时也为了减近年来，为了充分利用粗轧机，同时也为了减少设备和厂房面积，节约投资，而广泛开展一少设备和厂房面积，节约投资，而广泛开展一种种3/4延续式新布置方式，它是在粗轧机组内设延续式新布置方式，它是在粗轧机组内设置置12架可逆式轧机，把粗轧机由六架缩减为四架可逆式轧机，把粗轧机由六架缩减为四架架粗轧w 根据某厂的计算资料可知，在一定消费条件下，当轧制1.5mm及12.7mm厚的产品时，粗轧机组轧制节拍约为35s，而精轧机组轧制节拍分别约为130s和40sw 较厚的板带，薄弱环节已不是轧机而是加热炉了。可见，对

12、绝大多数产品，轧机的薄弱环节不是在粗轧机组，3/4连轧机已可以满足精轧才干的要求粗轧w 3/4连轧机的可逆式轧机可以放在第二架，也可以放在第一架，前者优点是大部分铁皮已在前面除去，使辊面和板面质量好些，但第二架四辊可逆轧机的换辊次数比第一架二辊可逆式要多二倍。普通还是倾向于前者w 优点：3/4连轧机较全连轧机所需设备少，厂房短，总的建立投资要少5%6%，消费灵敏性稍大些w 缺陷：可逆式机架的操作维修要复杂些，耗电量也大些。对于年产300万t左右规模的带钢厂，采用3/4连轧机普通较为适宜粗轧w 粗轧机组各机架都采用万能轧机，轧机前都带小立辊，主要目的是用以控制板卷的宽度，同时也起着对准轧制中心线

13、的作用w 各程度辊机架和立辊机架的压下规程或轧辊开度，由计算机经过数学模型进展设定，速度规程也按一定程序进展控制，由于立辊与程度辊构成连轧关系，为了补偿程度辊辊径变化及顺应程度辊压下量的变化，立辊必需能进展调速。随着板卷分量和板坯厚度的添加，要求添加每道的压下量，为此要求增大电机功率和轧辊直径，以提高咬入才干和轧辊的改动和弯曲强度现代热连轧机任务机架轧辊直径范围粗轧w 在粗轧机组最后一个机架后面，设有带坯测厚仪、测宽仪、测温安装及头尾外形检测系统，利用此处较好的丈量环境和条件，得出必要的准确数据，以便作为计算机对精轧机组进展前馈控制和对粗轧机组与加热炉进展反响控制的根据w 为了减少保送辊道上的

14、温度降以节约能耗，近年来很多工厂还采用在保送辊道上安顿绝热保温罩或补偿加热炉(器，或在轧件出粗轧机组之后采用热卷取箱进展热卷取等新技术辊道保温罩绝热块的构造w 如下图，它利用逆辐射原理，以耐火陶瓷纤维做成绝热毡，受热的一面覆以金属屏膜，受热时金属膜(0.050.5mm厚迅速升至高温，然后作为发热体将热量逆辐射前往给钢坯粗轧w优点：保温构造简单，本钱低，效率高，优点：保温构造简单，本钱低，效率高，采用它以后可降低加热炉出坯温度达采用它以后可降低加热炉出坯温度达75，从而提高成材率从而提高成材率0.15%，节约燃耗，节约燃耗14%，还可提高板带末端温度约还可提高板带末端温度约100，使板带，使板带

15、温度更加均匀，可轧出更宽更薄分量更大温度更加均匀，可轧出更宽更薄分量更大及精度性能质量更高的板卷，并可使带坯及精度性能质量更高的板卷，并可使带坯在中间辊道停留达在中间辊道停留达8min而仍坚持可轧温度，而仍坚持可轧温度，便于处置事故，减少废品，提高成材率便于处置事故，减少废品，提高成材率粗轧w 1982年在英国BSC的纳肯特厂投产运用以来，已被德国、法国、美国等很多工厂采用，获得了显著效益w 为防止板料在轧制过程中其横向边角部的温降，还研讨胜利了多种在精轧机入口处加热板坯边角部的技术，主要有电磁感应加热法、煤气火焰加热法和保温罩加热法等w 日本新日铁界厂为实现CCDR工艺而采用煤气火焰加热法后

16、，使厚2.0mm的带钢在精轧机出口处的温度(距边缘40mm处)升高约18，使带钢质量得到明显提高w 其主要优点为：w 1)粗轧后在入精轧机之前进展热卷取，以保管热量，减少温降，保温可达90%以上w 2首尾倒置开卷，以尾为头喂入轧机，均化板带的头尾温度，可以不用升速轧制而大大提高厚度精度w 3)起储料作用,这样可增大卷重，提高产量w 4)可延伸事故处置时间约89min，从而可减少废品及铁皮损失.提高成材率w 5)可使中间辊道缩短约30%40%，节省厂房和基建投资w 因此在热轧带钢消费中采用热卷取箱是开展的方向粗轧w 采用这些新技术都可使板坯加热与出炉温度得以降低。假设采用低温轧制技术使板坯出炉温

17、度由1250C降至1150C，可节能(16.729.3)107J/t，远大于轧机电耗的添加值(2.1107J/t)，并对减少烧损和提高成材率非常有利w 假设是采用无头轧制工艺，那么板坯在热卷及开卷之后经切头(尾剪，进入挪动式焊接机(川崎为感应加热镦锻焊接机，大分厂为激光焊接机)，焊接后用滚削式刮刺机进展刮削毛刺(图w 1413)，再经高压水除鳞进展精轧。3、精轧w 由粗轧机组轧出的带钢坯，经百多米长的中间辊道保送到精轧机组进展精轧。精轧机组的布置比较简单，如下图。w 带坯在进入精轧机之前，首先要进展测温、测厚并接着用飞剪切去头部和尾部，切头的目的是为了除去温度过低的头部以免损伤辊面，并防止“舌

18、头、“鱼尾卡在机架间的导卫安装或辊道缝隙中。精轧机组w 精轧w 有时还要把轧件的后端切去，以防后端的“鱼尾或“舌头给卷取及其后的精整工序带来困难。w 现代的切头飞剪机普通安装有两对刀刃，一对为弧形刀，用以切头，这有利于减小轧机咬入时的冲击负荷，也有利于咬钢和减小剪切力；另一对为直刀，用于切尾。w 两对刀刃在操作上比较复杂，实践上往往都是一对刀刃，切成钝角形或圆弧形。据现场反映，这样做，在尾部轧制后并没有出现燕尾。甚至有的工厂对厚而窄的带钢根本不剪尾部。飞剪型式有曲拐式和转鼓式两种，二者各有利弊，应按其详细情况选型。精轧w 带钢钢坯切头以后，即进展除鳞。现代轧机已取消精轧程度辊破鳞机，只在飞剪与

19、第一架精轧机之间设有高压水除鳞箱以及在精轧机的前几机架之前设高压水喷嘴，利用高压水废除次生氧化铁皮即可满足要求。w 除鳞后进入精轧机轧制。精轧机组普通由67架组成连轧，有的还留出第八架、九架的位置。添加精轧机架数可使精轧来料加厚，提高产量和轧制速度，并可轧制更薄的产品。由于粗轧原料添加和轧制速度提高，必然减少温度降，使精轧温度得以提高，减少头尾温度差，从而为轧制更薄的带钢发明了条件。精轧w 过去精轧机组速度的提高，主要受穿带速度及电气自动控制技术的限制。w 为了稳妥平安防止事故，精轧机穿带速度不能太高，并且在轧件出末架以后，入卷取机以前，轧件运送速度也不能太高，以免带钢在辊道上产生飘浮。故在六

20、十年代以前轧制速度长期得不到提高。精轧w 只需随着电气控制技术的提高，出现了升速轧制、层流冷却等新工艺新技术以后，采取了低速穿带然后与卷取机同步升速进展高速轧制的方法，才使轧制速度大幅度提高。w 图中：w (A)段从带钢进入F1F7机架，直至其头部到达计时器设定值P点050m为止，坚持恒定的穿带速度w (B)段为带钢前端从P点到进入卷取机为止，进展较低的加速w (C)段从前端进入卷取机卷上后开场到预先给定的速度上限为止，进展较高的加速，此加速主要取决于终轧温度和提高产量的要求普通的精轧速度变化图精轧w (D)到达最高速度后，至带钢尾部分开减速开场机架(F1)为止，维持最高速度w (E)带钢尾端

21、分开最末机架后，到达卷取机前要使带钢停住，但假设减速过急，那么会使带钢在输出辊道上堆叠，因此当尾端尚未出精轧机组之前，就应提早减速到规定的速度w (F)带钢分开最末架F7以后，立刻将轧机w 转速回复到后续带钢的穿带速度精轧w 由于采取升速轧制，可使终轧温度控制得更加准确和使轧制速度大为提高，如今末架的轧制速度普通已由过去的10m/s左右提高到24m/s，最高可达28m/s。甚至30m/s。可以轧制的带钢厚度薄到1.01.2mm，甚至到0.8mm。精轧w 提高精轧机组的轧制速度，要求相应添加电机功率。目前，精轧机每架电机功率为600012000kW。由于精轧机架数增多，头几架压下量和轧制力矩增大

22、，为保证改动强度，要求增大精轧任务辊辊径，而对于后面的轧机，由于压下量变小，可采用较小的任务辊径。w 日本最近在热连轧机上进展实验，将后几架轧机的上任务辊直径由650mm改成408mm，采用单辊传动的异径辊轧制，使轧制压力降低20%40%。w 近年国外研讨采用将粗轧后的带坯进展卷取再进入精轧机轧制的技术，用以替代升速轧制，已获得良好的经济效果。精轧w 为顺应高速度轧制，必需相应地有速度快，准确性高的压下系统和必要的自动控制系统，才干保证轧制过程中及时而准确地调整各项参数的变化和动摇，得出高质量的钢板。w 精轧机压下安装的型式最常见的是电动蜗轮蜗杆式，近代开展的液压压下安装在热带连轧机上也已开场

23、采用，它的调理速度快，灵敏度高，惯性小，效率高，其呼应速度比电动压下的快七倍以上，但其维护比较困难，并且控制范围还遭到液压缸的活塞杆限制。因此，有的轧机把它与电动压下结合起来运用，以电动压下作为粗调，以液压压下作为精调。精轧w 在精轧机组各机架之间设有活套支持器(作用)w 一:缓冲金属流量的变化，给控制调整以时间，并防止成叠进钢，呵斥事故w 二:调理各架的轧制速度以坚持连轧常数，当各种工艺参数产生动摇时发出信号和命令，以便快速进展调整w 三:带钢能在一定范围内坚持恒定的小张力，防止因张力过大引起带钢拉缩，呵斥宽度不均甚至拉断w最后几个精轧机架间的活套支持器，还可最后几个精轧机架间的活套支持器，

24、还可以调理张力，以控制带钢厚度以调理张力，以控制带钢厚度w因此，对活套支持器的根本要求便是动作因此，对活套支持器的根本要求便是动作反响要快，而且自动进展控制，并能在活反响要快，而且自动进展控制，并能在活套变化时一直坚持恒张力套变化时一直坚持恒张力精轧w 液压的活套支持器反响迅速，任务平稳，但维护困难w 气-液结合驱动的活套支持器，可用在精轧机组最后两台轧机之间调理带钢张力精轧w 为了灵敏控制辊形和板形，现代热带连轧机上皆设有液压弯辊安装，以便根据情况实行正弯辊或负弯辊w 近代热连轧机普通约每4小时换任务辊一次，全年换辊达2000次以上。为了提高产量，必需进展快速换辊以缩短换辊时间，过去的套筒换

25、辊方式已被淘汰。如今以转盘式和小车横移式换辊机构比较盛行，后者比前者构造简单，任务可靠，但在换支撑辊时需将小车吊走或移走。精轧w 为了使带钢厚度及机械性能均匀，必需使带钢首尾坚持一定的终轧温度w 1控制调整精轧出口速度是控制终轧温度的最重要、最活泼和最有效的手段w 实际阐明，只需采用0.0250.125m/s2的加速度，即可使终轧温度维持恒定范围w 2在各机架之间设有喷水安装，也可起一定的作用精轧w 为丈量轧件的温度，在精轧入口和出口处都设有温度丈量安装w 为丈量带钢宽度和厚度，精轧后设有测宽仪和X射线测厚仪w 测厚仪和精轧机架上的测压仪、活套支持器，速度调理器及厚度计式厚度自动调理安装组成厚

26、度自动控制系统，用以控制带钢的厚度精度无头轧制工艺与传统轧制工艺的比较图精轧w无头轧制：在传统轧制机组上，将经粗轧无头轧制：在传统轧制机组上，将经粗轧后的中间坯进展热卷、开卷、剪切头尾、后的中间坯进展热卷、开卷、剪切头尾、焊接及刮削毛刺，然后进展精轧，精轧后焊接及刮削毛刺，然后进展精轧，精轧后再经飞剪切断然后卷取再经飞剪切断然后卷取优点w 1)无穿带问题，按一定速度及恒定张力进展轧制，不受传统轧法的速度限制，不仅可使消费率提高15%，而且提高厚度精度及改善板形，使成材率也提高0.5%1.0%w 2无穿带、甩尾、瓢浮等问题，带钢运转稳定，可消费0.81.0mm薄带材w 3有利于光滑轧制、大压下量

27、轧制及进展强力冷却，为消费外表与性能质量好的板带发明了条件轧后冷却及卷取w 精轧机以高速轧出的带钢经过输出辊道，要在数秒钟之内急冷到600左右，然后卷成板卷，再将板卷送去精整加工w 从前在连轧机后的输出辊道上曾经设立精整加工线，或在最后一架之后设置飞剪，直接将带钢剪成定尺，或者将停留在输出辊道上的带钢由拖运机移至旁边辊道上进展矫直和剪切。这些都随着轧出速度的不断增高而遭到淘汰轧后冷却及卷取w 实际阐明：采用轧后卷取的方法是先进、可靠而又经济的方法，依托它才干进一步提高轧制速度和轧件长度，保证高消费率轧后冷却及卷取w 从最后一架精轧机到卷取机只需120190m的间隔，由于轧速很高，要在515s之内急速冷到卷取温度曾经是一个限制着轧速提高的困难问题。并且对热轧带钢组织和性能的要求也必需在较低的卷取温度和很高的冷却速度才干满足w 近年出现了高冷却效率的层流冷却方法，它采用循环运用的，流量达200m3/min低压大水量的高效率冷却系统轧后冷却及卷取w 经过冷却后的带钢即送往23台地下卷取机卷成板卷。卷取机的数量普通是三台，交替进展任务。由于焊管的开展，要求消费1620mm甚至2225mm的热轧板卷，因此目前卷取机卷取的带钢厚度已达20mm带钢厚度不同，冷却所需求的输出辊道长度亦不同轧后冷却及卷取