【正文】 何尺寸對冷軋成品尺寸的影響 冷軋?jiān)系膸缀纬叽鐚滠埳a(chǎn)十分重要，因?yàn)闊彳埉a(chǎn)品橫斷面和長度上的厚度不均，經(jīng)冷軋后只能減輕 ，不能消除。我國超低碳鋼生產(chǎn)研究工作開始于 l985 年，北京科技大學(xué)同寶山鋼鐵總廠合作， 1990 年已生產(chǎn)出性能比日本川崎生產(chǎn)的 IF 鋼毫不遜色的第三代汽車鋼板。碳對薄板成形性能的影響可以見團(tuán) 13。川崎干葉鋼廠的四機(jī)架冷連軋，改造成單一全連軋機(jī)， 1988 年投產(chǎn)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 冷軋薄鋼板生產(chǎn)工藝流程 冷軋板帶鋼的產(chǎn)品品種很多，生產(chǎn)工藝流程亦各有持點(diǎn)。m?，F(xiàn)代熱連軋機(jī)，目前設(shè)計可能軋出最小厚度為 ，但實(shí)際生產(chǎn)中很少生產(chǎn) 或 以下的熱軋板卷。美國 1859 年建立了 25mm冷軋機(jī)， 1887 年生產(chǎn)出寬度為 l50mm 的低碳鋼帶。 1880 年以后冷軋鋼帶生產(chǎn)在美國、德國發(fā)展很快，產(chǎn)品寬度不斷擴(kuò)大，并逐步建立了附屬設(shè)備，如剪切、矯直，平整和熱處理設(shè)備等，產(chǎn)品質(zhì)量也有了提高。而冷軋則不存在熱軋溫降與溫度不均勻的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷軋帶鋼和冷 軋薄板。而冷軋板表面清潔光亮，并可根據(jù)不同用途制造不同表面粗糙度的鋼板。具有代表性的冷軋板帶鋼產(chǎn)品是金屬鍍層薄板 (包括鍍錫板、鍍鋅板等 )、深沖鋼板 (以汽車板為最多 )、電工硅鋼板，不銹鋼板和涂層 (或復(fù)合 )鋼板。 第二類是聯(lián)合式全連續(xù)軋機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 08 沸鋼碳含量為 ％ ％．但常常保證不了成形性能 ，故原蘇聯(lián)奇列波維茨和札波羅什冶金工廠內(nèi)控碳含量不大干 ％。 對高強(qiáng)度薄板而言，力學(xué) 性能波動保持較小具有重要的意義。冷軋?jiān)项^、尾尺寸差大，不僅使軋制困難，也使對焊時焊接不牢而產(chǎn)生斷片。凡屬表面缺陷 (裂紋、麻坑、凸泡、劃傷等 )應(yīng)以程度不同而區(qū)別，經(jīng)修磨處理符合公差尺寸和技術(shù)規(guī)程要求者，即可通過相應(yīng)的措施處理；凡缺陷超過規(guī)程規(guī)定的，應(yīng)作判廢處理，不宜勉強(qiáng)進(jìn)行軋制。 4．氣泡和結(jié)疤。 7．塔形。 另外，熱軋帶鋼卷外圈應(yīng)標(biāo)明爐罐號、鋼質(zhì)、規(guī)格、質(zhì)量及卷序號等，以防混淆。 其他作業(yè)線 (如單機(jī)架平整機(jī)組 、雙機(jī)架平整機(jī)組、各剪切機(jī)組、連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組、酸洗機(jī)組、電鍍錫機(jī)組等 )的機(jī)組速度也都相應(yīng)提高。采用全連續(xù)式冷連軋機(jī)，可以提高生產(chǎn)率 30％ 50％， 產(chǎn)品質(zhì)量和收得率也都得到提高。在這方面，利用 ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）、模糊邏輯（ Fuzzy）、專家系統(tǒng)、 GA（遺傳算法）進(jìn)行對過程的 診斷、優(yōu)化、控制，進(jìn)行信息處理，具有非常廣闊的發(fā)展空間。連續(xù)酸洗機(jī)組根據(jù)工作性質(zhì)可分為 3 部分或稱 3 段；其中，上料、拆卷、破碎帶鋼表面氧化鐵皮、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 矯宣、切頭切尾、焊接、光整為原料準(zhǔn)備段；拉矯、酸洗、漂洗、烘干為酸銑工藝段；剪邊、涂泊、卷取及卸下帶鋼卷為酸洗成品段。在近 20 年來興建的高速機(jī)組上除安有兩臺開卷機(jī)、兩臺圓盤剪、大儲量的活套裝置、兩臺卷取機(jī)之外，還配備了電子計算機(jī)，以控制機(jī)組的整個工藝操作。臺板的結(jié)構(gòu)形式有鞍座式、乎板式，弧板式和槽形幾種，以適應(yīng)立式或臥式鋼卷的運(yùn)送。熱軋帶鋼經(jīng)過一定程度的冷軋變形獲得了厚度很薄、尺寸精確、表面光潔和板形平直的冷硬狀態(tài)帶鋼，再經(jīng)過以后熱處理和精整就能使帶鋼具有良好的力學(xué)性能和加工性能或優(yōu)良的電磁性能。 由于機(jī)組各段工作性質(zhì)的特殊性和工作速度上的差異，所以要將這 3 段緊密地聯(lián)系起來，實(shí)際上是不可能的。 表 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn)量萬噸 所占比例 % 厚 mm 寬 mm 長 mm Q235B 6001100 12003000 50 08Al 6001100 12003000 50 45 6001100 12003000 50 生產(chǎn)方案 生產(chǎn)方案定義 : 生產(chǎn)方案即產(chǎn)品的生產(chǎn)方法 。不斷采用新工藝、新設(shè)備，例如深沖鋼板連續(xù)退火作業(yè)線和淺槽鹽酸酸洗、 HC 軋機(jī)、和異步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，提高冷軋帶鋼的精度和節(jié)省能量。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機(jī)上采用了全液壓壓下裝置，以便增加軋機(jī)壓下裝置的反應(yīng)速度，并采用了帶鋼厚度自動控制裝置。軋制速度要與潤滑性匹配 邊裂 1） 酸洗時剪邊不良 2） 冷軋時導(dǎo)衛(wèi)不良造成邊部龜裂 3） 帶鋼卷邊部由吊裝工具碰撞造成邊裂 1） 剪切機(jī)刀具的鋒利性管理（研磨，間隙，剪斷面）； 2） 導(dǎo)衛(wèi)裝置的磨損和水銹等附著，以及使用情況的管理 3） 確保熱軋板組織穩(wěn)定區(qū)域的溫度 輥痕 1） 重皮或邊裂等異物粘在軋輥上，軋輥的這些壓痕印在帶鋼上 2） 其他原因如帶鋼咬入不良，帶鋼卷部分剪切不良，導(dǎo)衛(wèi)板粘結(jié)，軋制油或冷卻液混入 異物，軋輥激冷剝落等 1） 重皮或結(jié)疤等缺陷要在酸洗線上去除 2） 兩側(cè)呀下要正確選擇 3） 咬入時軋輥潤滑要均勻 4） 導(dǎo)衛(wèi)裝置寬度要合適 5） 酸洗線剪切機(jī)要管理刀具鋒利性 6） 酸洗線焊接毛刺要去凈 軋輥打滑痕 支撐輥和工作輥間打滑造成的軋輥滑痕，這在支支撐輥轉(zhuǎn)動不良、壓下不足或軋制潤滑油潤滑能力過大時發(fā)生 1） 正確選擇各機(jī)架的壓力和速度 2） 防止軋制潤滑油過多 3） 確保油膜軸承的溫度適當(dāng) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 振紋 幾十毫米節(jié)距的板厚急劇變化。 塔形鋼卷在吊運(yùn)和在輥道上運(yùn)送時，塔峰易窩折或卡出破口。氣泡呈現(xiàn)為孔隙或裂縫狀態(tài)，結(jié)疤呈現(xiàn)為凹坑狀。坯料常見缺陷及其對冷軋生產(chǎn)的影響簡述如下： 1．寬度及厚度偏差。為了進(jìn)一步證實(shí)熱軋帶鋼橫斷面的變化對冷軋 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 帶銅橫斷面的影響，加拿大多法斯科工廠在五機(jī)架冷連軋機(jī)上將 1000mm 熱軋板卷軋成1000mm 冷軋板，試驗(yàn)結(jié)果證明，熱軋帶鋼經(jīng)過冷軋之后，其斷面并未發(fā)生顯著變化，矩形的斷面仍是矩形的，凸形的斷面仍是凸形的。因此連續(xù)退火的帶鋼要特別注意必須準(zhǔn)確地保持化學(xué)成分、退火溫度和冷卻溫度的一致。 適量的鋁能消除鋼的時效硬化性，提高沖壓性能，其關(guān)系見圖 15。若單一 全連軋機(jī)與后面的連續(xù)遲火機(jī)組聯(lián)合，即為退火聯(lián)合式全連軋機(jī)；全這軋機(jī)與前面的酸洗機(jī)組聯(lián)合，即為酸洗聯(lián)合式全這軋機(jī)。各種冷軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程如圖 1—l所承。m，一般適用于作沖壓部件，并且當(dāng)需涂噴刷漆時這種鋼板附著性較強(qiáng)；第二種是光亮板，其表面祖糙度大于 ，這種鋼板主要作為裝飾鍍鉻用厚板等；第三種是壓印花紋鋼板，采用表面具有 70120181?，F(xiàn)代可逆式冷軋機(jī)可生產(chǎn) 厚的冷軋板。首先是美國早在 1920年第一次成功地軋制出寬帶鋼，并很快由單機(jī)不可逆軋制而跨入單機(jī)可逆式軋制。 annealing。 70 年代初期，日、法、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 意、原西德等國曾致力于用熱連軋精軋機(jī)組增加 9 機(jī)架來生產(chǎn) 1mm式 的薄帶。熱軋扳表面祖糙度熱軋狀態(tài)為 20181。用 10 萬 t 冷軋無取向硅鋼制作電機(jī)比用 10 萬 t 熱軋 硅鋼制作電機(jī)，實(shí)測節(jié)能 億 kWh/a，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 10 年就相當(dāng)節(jié)約一個 20 萬 kW 的發(fā)電廠全年的發(fā)電量。這種單 —軋制工序的連續(xù)化稱為單一全連續(xù)軋制，世界上最早實(shí)現(xiàn)這種生產(chǎn)的廠家是日本鋼管福山鋼廠，于 1971 年 6 月投產(chǎn)。而抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸串決定著冷軋產(chǎn)品的使用批能，特別是薄板的成形性能，所以煉鋼控制好化學(xué)成分，是保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)冷軋汽車鋼板的基礎(chǔ)。 RH 處理的時間縮短到 1015min。生產(chǎn)實(shí)踐也完全證實(shí)了這一結(jié)論，某冷軋廠生產(chǎn)中曾出現(xiàn)大量晶粒度不合格的產(chǎn)品。熱軋帶鋼凸度和冷軋帶鋼中間浪之間沒有相應(yīng)的關(guān)系。 原料表面出現(xiàn)超過厚度正負(fù)偏差一半深度的劃條稱為劃傷。 產(chǎn)生鐮刀彎和 S 彎的原因是，熱軋過程中兩邊壓下量不勻和加熱溫度不均。長舌頭多出現(xiàn)在熱軋帶鋼的尾部，它是因?yàn)閹т撛谲堉七^程中尾端失去控制，使其延伸自由所造成的。以五機(jī)架軋機(jī)為例， 20 世紀(jì) 50 年代大都在 20m／ s 左右，60 年代以來已逐步提高到 30m／ s 左右，最高軋制速度達(dá) 。在冷連軋機(jī)組出口端沒置了分卷用的飛剪機(jī)，并設(shè)置了兩臺卷取機(jī)，以便交替地卷取帶鋼。現(xiàn)代化的軋鋼廠采用了多種自動化系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督和控制。當(dāng)要求機(jī)組年產(chǎn)達(dá)到 l00200 萬 t 時，那么最佳選擇是連續(xù)臥式酸洗機(jī)組。當(dāng)鋼板卷到規(guī)定重量時，則使用尾部的剪切機(jī)將帶鋼切斷。而上述設(shè)備的有機(jī)配合和協(xié)調(diào)作用更是直接關(guān)系到 生產(chǎn)效率的發(fā)揮和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。 冷軋機(jī)是冷軋生產(chǎn)的主體設(shè)備。 圖 3 32 為兩種連續(xù)酸洗機(jī)組的示意圖。 表 22 典型產(chǎn)品鋼牌號的化學(xué)成分，質(zhì)量百分?jǐn)?shù) wt.% 牌號 碳 C 硅 Si 錳 Mn 硫 S 磷 P Q235B ～ ≤ ～ ≤ ≤ 08Al ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 45 ~ ~ ~ ≤ ≤ 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 第三章冷軋薄板軋制工藝過程 軋制工藝過程 工藝制度是生產(chǎn)的核心，它貫穿于整個生產(chǎn)過程。 對于薄板帶鋼來說，外形尺寸包括厚度、寬度、板形、板凸度、平面形狀等等。在帶鋼冷連軋機(jī)上，廣泛采用液壓彎輥裝置來改善板形。薄鋼板除了供汽車、農(nóng)機(jī)、化工、食品罐頭、建筑、電器等工業(yè)使用外，還與日常生活有直接關(guān)系，如家用電冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)等都需要薄鋼板。當(dāng)破口深度超過剪邊寬度時，破口則不能完全剪掉。原料存在邊部和中部浪形，是熱軋產(chǎn)品的缺陷。相反，當(dāng)帶鋼寬度過窄時，剪邊過窄，在帶鋼中心出現(xiàn)偏離時，可能出現(xiàn)空過圓盤剪而造成空剪窄尺，當(dāng)帶鋼在連續(xù)酸洗作業(yè)下運(yùn)行時，往往會出現(xiàn)跑偏事故。在冷連軋 1 號和 2 號機(jī)架上錐形工作輥與工作輥軸向串移相結(jié)合是減少邊部減薄的有效措施。在實(shí)踐中重要微合金化元素的作用見表 l2。 錳含量下限可以降低， 1949 年原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定錳含量為 ％ ％， 1990 年原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)改為 ％ ％。是全連軋的一個發(fā)展方向。 第二種是半成卷生產(chǎn)方法。 （ 3）性能好、品種多、用途廣。從厚度精度上看，現(xiàn)代熱連軋厚度精度通常為 177?，F(xiàn)在我國投入生產(chǎn)的寬帶鋼軋機(jī)有 18 套，窄帶鋼軋機(jī)有 418 套。 設(shè)計時 結(jié)合各產(chǎn)品的市場前景合理地分配了各產(chǎn)品產(chǎn)量，并 且優(yōu)化了冷軋薄板的生產(chǎn)工藝，繪制了 車間平面圖。 冷軋薄板發(fā)展如此迅速的主要原因是： (1)鋼材在熱軋過程中的溫降和溫度分布不均給生產(chǎn)帶來了難題，特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產(chǎn)品時，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍，性 能出現(xiàn)顯著差異。從板形方面看，熱軋板帶平直度為 50I(1I 單位＝ 105 相對長度差 )，而冷軋板特別是現(xiàn)代化的寬帶鋼冷軋機(jī)軋制的帶鋼，其平直度能控制在 520I 以內(nèi)。熱軋薄板的塑性應(yīng)變比 R 僅可達(dá)到 ，而冷軋第一代沸騰鋼汽車板 R 為 1． ，第二代 08A1 鋼 R 為 ，而第三代冷軋汽車板互為 ． 8，這是熱軋無法達(dá)到的。冷軋機(jī)上裝設(shè)有兩臺拆卷機(jī)、兩臺軋后張力卷取和自動穿帶裝置，并采用了快速紋輥、液壓壓下、彎輥裝置、計算機(jī)自動控制等新技術(shù)。為使整個機(jī)組能夠同步順利生產(chǎn)，采用了先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)，投產(chǎn)后均一直正常生產(chǎn)，板厚精度控制在土山以內(nèi)。鋁鎮(zhèn)靜鋼板通過控制 A1N 的固溶和析出條件，可以得到強(qiáng)的﹛ 111﹜織構(gòu)，從而得到良好的沖壓性能， R 為 。假如冷軋帶鋼有很粗大的晶粒，在沖壓加工后，加工零件表面將形成粗糙表面，甚至導(dǎo)致沖壓時開裂造成廢品。 從試驗(yàn)中還可看出，在熱軋帶鋼凸度和冷軋帶鋼邊浪之間有一個適當(dāng)?shù)南嗷リP(guān)系。；帶厚大于 5mm 時，厚度偏差應(yīng)為土 ． 2．夾雜及氧化鐵皮壓入。鐮刀彎和 S 彎出現(xiàn)在熱軋帶鋼中，它是指帶鋼中心線沿帶鋼長度方向出現(xiàn)的鐮刀形和 S 形的變化。它是在過高溫度下卷取后，在輥道上臥式放置運(yùn)輸時，吊卸不及時及鋼卷互相沖撞擠壓造成的。然而，鋼卷質(zhì)量也不可無限制地增加，它受到開卷機(jī)、卷取機(jī)等 機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的限制，也受到電動機(jī)調(diào)速范圍的限制，而且卷重太大還會給車間內(nèi)鋼卷的運(yùn)輸和存放帶來困難。這種軋機(jī)只要一次引料穿帶后，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制。 隨著用戶對產(chǎn)品要求的不斷提高，產(chǎn)品的表面問題也已經(jīng)成為制約開拓市場的嚴(yán)重問題。 在冶金工廠， 薄板鋼 酸洗設(shè)備目前有 3 種型式，即半連續(xù)酸洗機(jī)組，連續(xù)臥式酸洗機(jī)組和連續(xù)塔式酸洗機(jī)組。 貯存在尾部活套內(nèi)的帶鋼經(jīng)拉料輥拉出，然后送入圓盤剪進(jìn)行剪邊。 冷 軋?jiān)O(shè)備： 冷軋?jiān)O(shè)備由入口側(cè)鋼卷接受及運(yùn)送裝置、開卷機(jī)、軋機(jī)、卷取機(jī)和鋼卷輸