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以中厚板轧制工艺过程为例,介绍在轧制工艺过程。

一、中厚钢板是国家现代化建设不可缺少的一项钢材品种,(被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域)一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一,进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。//随着我国工业的发展,对中厚钢板产品,无论从数量上还是从品种质量上都提出了更高的要求。//因此对中厚板轧制工艺过程的研究是很有必要并且前景广阔。  什么是中厚板?按照习惯,厚板按厚度分为中板、厚板、特厚板,习惯上把中板、厚板、特厚板统称为中厚板。目前我国中厚板轧机生产的钢板规格大部分是厚度为4—250mm。宽度为1200—3900mm,长度一般不超过12m。

二、轧制工艺过程介绍

(一)中厚板生产原料 

厚板生产原料经历着钢锭—初轧坯—连铸坯的演变。 连铸坯:用板坯连铸机将钢水连续不断的注入其结晶器,一定厚度和宽度的板坯连续的被拉出,并切成一定的长度。 

优点:1.简化和缩短生产过程,减少设备和资金等。2.节约能源,提高金属收得率。3.物理化学性能均匀。 

因此采用连铸坯对于提高产品质量、降低生产成本是很有意义的。

(二)板坯加热  

板坯加热采用连续式加热炉,加热过程分为预热段、加热段和均热段。 

预热段:一是加热缓慢,以免加热速度太快造成厚板坯内部温差太大,产生热应力引起内部裂纹;二是利用加热段废气余热对板坯预热,可以节能。 加热段:提高加热速度。 

均热段:使板坯的内部受热均匀。 

连续式加热炉依据板坯在炉膛内前进方式不同分为推钢式加热炉和步进式加热炉两种。由于推钢式加热炉板坯加热不均匀;板坯下表面有划痕等缺点所以正逐步被步进式加热炉所取代。

步进式加热炉优点:1.均匀加热2.板坯表面无划伤3.板坯不会产生起拱现象。

(三)除磷   

板坯在轧制前和轧制过程中必须清除在加热过程中的炉生氧化铁皮和轧制过程中产生的再生氧化铁皮,这一过程叫做除磷。  除磷对保证港版的表面质量是非常重要的。除磷设备分为: 在这里我们选用“高压水除磷”,这种利用高压水的冲击力破碎和清除板坯表面上的氧化铁皮的方法已得到广泛应用。

(四)粗轧 

除磷后的板坯被送入粗轧机。粗轧阶段的主要任务是将板坯展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。

按板坯进入轧机的方式不同可分为全横轧法、全纵轧法、横轧—纵轧法。 当板坯长度大于或等于钢板宽度时,就可以直接用全横轧法。 

当板坯的宽度稍大于或等于成品钢板的宽度时,就可以直接用全纵轧法。 

横轧—纵轧法:包括纵向辗平、横轧展宽和纵轧三个工序。在展宽轧制时使用旋转辊道使板坯旋转90°。

旋转辊道:辊道辊为阶梯型或圆锥形形状,相邻两个辊交替布置且转向相反使板坯产生旋转力矩而旋转,当不需要旋转板坯时所有的辊道辊转向相同,作为一般辊道辊使用。

(五)保温装置、切头切尾和除磷 

位于粗轧机与精轧机之间的辊道上的保温装置有利于改善产品质量,有利于节约能源。 切头切尾:将形状不良的头尾端剪切掉,以便板坯顺利进入精轧机组。 为了去除轧制过程中产生的二次氧化铁皮,在轧机上设有除磷装置。

(六)精轧 

精轧阶段的主要任务是质量控制,是轧制生产过程的核心部分。 目前由于对厚板的尺寸精度和质量要求越来越高,因而两台四辊轧机的精轧机组形式日益受到重视。

(七)矫直 

矫直是为了保证钢板的平整度符合产品的标准要求。 中厚板矫直设备可大致分为辊式矫直机和压力矫直机。(中厚板105上)普通轧制通知使用热矫直,因此我们选择辊式热矫直机。
 

(八)冷却  

钢板的轧后冷却速度对其金相组织和力学性能影响非常大。在轧制后采用快速冷却,抑制铁素体长大,进一步细化铁素体、使珠光体均匀分布,产生细小的贝氏体,提高强度和冲击韧性。当钢板经过热矫直机后采用圆盘辊式冷床对钢板进行冷却。 三、flash流程讲解  选用连铸坯作为轧制原材料。坯料放在受料辊道上,送至装炉位置,经装料推钢机将板坯推入炉内,板坯在炉膛内由步进机构搬运前进实现加热,加热好的板坯由出钢机从炉内托出放在出料端的输送辊道上,送至高压水除磷箱进行一次除磷,然后进入粗轧机进行粗轧,经过二次除磷后进入精轧机组进行精轧,经过精轧的板坯温度可高达1000°,经过层流冷却装置使板坯快速冷却至700°,进行热矫直,矫直后的钢板进入冷床缓慢冷却。

冷轧篇
 
1.钢和生铁都是铁和碳的合金,它们的主要区别是含碳量的不同,钢的含碳量一般低于1.7%,而生铁的含碳量一般在1.7%到4.3%之间。 

2.炼铁的入炉原料是:铁矿石、燃料和熔剂,燃料使用的是:焦炭

3.炼钢的方法有:1.氧气转炉炼钢 2.平炉炼钢3.电炉炼钢,其中产量最多是一种炼钢方法是:转炉炼钢。 

4.宝钢的钢包喷粉处理主要用于边铸钢水的脱硫和控制钢中的夹杂形态。

5.在炼钢终了时必须进行一定程度的脱氧,脱氧的具体要求操作是向炉内或钢包内加入与氧结合能力强的脱氧剂,常用的脱氧剂有Mn、Si、Al,基中Mn为弱脱氧剂、Al为强脱氧剂Si的脱氧性能居中。

  6.对钢锭质量起重要作用的是钢的脱氧方式,按脱氧方式不同,钢锭可分为沸腾钢、压盖钢、半镇静钢和镇静钢。 

7.钢坯在常温下很硬且塑性较差,不容易加工,一般要加热到1150---1300℃进行轧制,这种方法叫热轧,冷轧是先将钢坯(钢锭)热轧到一定尺寸后,再在冷状态下进行轧制的一种方法。 

8.目前在冷连轧生产中应用最为广泛的去除氧化铁皮的方法便是以酸洗为主的化学处理。

9.冷轧后,通过清洗除去板面轧制油污的工序称为“脱脂”,具体方法有电解清洗、喷刷清洗、机上清洗与燃烧脱脂等几种。 

10.退火处理是冷轧钢带生产中最主要的热 处理工序,根据钢种不同将钢带在炉内分别加热 到一定温度(600--720℃),进行保温,然后缓慢冷却。经退火后的钢带可以消除加工硬化,并获得良好的力学性能。退火的方法有罩式炉退火和连续退火之分。罩式炉退火的工作周期一般需3—5天时间。边续式退火有卧式和塔式两种,带钢通过机组的速度最高可达600米/分,由于带钢以很高的速度运行,在炉内时间仅几分钟的时间。成品钢带退火后还应进行平整(压下率为0.50---4%) 

11.在冷轧后的钢卷被直接送到热镀锌机组中处理,钢带表面除油清理、连续退火后,浸入锌锅(内有熔融锌液)镀锌,当熔融锌液中出来时表面已经镀上锌,二面用气刀喷吹的方法以控制锌层厚度并用锌花控制器控制锌层结晶时锌花的大小(也可通过锌锅中的铅含量作为控制锌花大小的手段,直至零锌花的产品)。 

12.经冷轧后的电工钢钢带进入专用的电工钢退火炉进行退火及涂绝缘层,中、低牌号的电工钢一般不需要中间退火,成品退火的目的一是要脱碳,二是控制磁性。无取向电工钢也可以不完全退火或不涂绝缘层的状态供货,称为半工艺电工钢。

1.热轧工艺润滑机理

热轧工艺润滑是一个动态过程,在变形区高温,高压,高速状 态下润滑油所起的变化难以实验模拟,其中一种意见认为热轧时, 在辊缝中严酷的工作条件下,轧辊表面极易磨损,因而导致表面产生凹坑和麻点;而凹坑和麻点又加剧磨损,造成恶性循环,轧辊因磨损而迅速报废。如果能在轧件进入辊缝之前,在轧件表面喷涂润滑物质,形成润滑膜,尽管这层膜有一小部分可能在进入辊缝前即被高热的轧件烧掉,但大部分还是被咬入辊缝,在工作辊和轧件的接触面上形成一层薄薄的润滑膜。虽然油膜与轧辊的接触时间只有百分之几秒的暂短瞬间,但是油膜在烧掉之前可以起到润滑作用,可减轻轧辊磨损,避免很快出现凹坑和麻点。 

由于现代热轧工艺特点是高温,高压,高速,热轧工作辊辊面瞬时温度可达600∽700℃,经冷却散热而稳定在50∽80℃,因此,为适应热轧工艺特点 ,热轧润滑油应具有以下特性: 

(1)具有高极性分子的构成,在轧辊表面有极好的湿润性,可迅速形成均匀的薄层润滑膜,降低摩擦,减少磨损。 

(2)润滑膜粘着力强,具有瞬时抗高压能力,可在辊缝中提供稳定而极好的润滑,可防止或减少在工作辊和支撑棍上形成氧化物。 

(3)在辊缝中润滑膜可阻止轧辊和轧件的直接接触,避免在高温下轧辊和轧件间形成粘着。 

(4)轧机出口带钢上的残余润滑油要在尽可能短的时间内燃烧尽,防止残油遗留在带钢表面上,形成新的污染物。 

(5)润滑油有具高的闪点和热分解稳定性。

2.  热轧工艺润滑的作用  在热轧轧制中应用润滑技术具有明显的优越性:

(1)可降低热轧时轧辊与轧件间的摩擦系数  无润滑时的摩擦系数一般为0.35。采用有效润滑时的摩擦系数可降至0.12。 

(2)可降低轧制力,容易轧制薄规格带钢 一般可降低轧制力10%~25%,从而降低了能耗。

(3)可减少轧辊消耗和储备,提高作业率  在热轧条件下,工作辊与带钢和冷却水接触会生成Fe3O4和Fe2O3 等硬度很大的氧化物,其粘在轧辊表面,使轧辊生成黑暗色的表面,即黑皮。黑皮是造成轧辊异常磨损的主要原因。采用热轧润滑后,轧辊与轧件之间被一层边界润滑膜隔开,可防止轧辊表面产生黑皮,减少轧辊磨损,延长工作辊的使用周期;可减少换辊时间,提高轧制作业率,减少工作辊储备量。同时也减少了支撑辊 的磨损和储备量。 

(4)可减少氧化皮压入,改善轧辊表面状态  采用热轧润滑后,由于轧辊与轧件之间被一层润滑膜隔开,防止轧辊表面黑皮产生,因而提高了产品的表面质量,也提高了酸洗效率。 

(5)可延长轧制公里数,减少换辊次数,增加作业时间。