【文章內(nèi)容簡介】 作出更大貢獻(xiàn)。 (4) 建筑用鋼板，如熱鍍鋅板，電鍍鋅板，彩涂板等。隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速突進(jìn)，工業(yè)建筑、民用建筑對冷軋建筑板材的需求前景 是十分廣闊的。 (5) 包裝用鋼板，如鍍錫板，有機(jī)涂層板等。優(yōu)質(zhì)薄規(guī)格的包裝帶材仍然是我國冷軋行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。目前已引起市場的注意。 (6) 不銹鋼板，如耐腐蝕板，裝飾板，廚房用板等。 (7) 家電用板， 如洗衣機(jī)類， 冰箱空調(diào)類等。 冷軋產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展 根據(jù)目前我國冷軋產(chǎn)品的需求情況，一方面是解決國內(nèi)自己需求的快速增長 。 家電消費(fèi)已進(jìn)入每個(gè)中國家庭，車子 、 房子的需求高峰已經(jīng)到來 。 所以汽車板 、 建筑板等則遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [ 第 4 頁 是這類產(chǎn)品的典型代表 。 另外一方面是替代進(jìn)口，解決市場占有率和自給率低的問 題 。據(jù)有關(guān)資料介紹，在我國 2020 年進(jìn)口的鋼材中，板帶材進(jìn)口量占總進(jìn)口量的比例超過80%，而其中進(jìn)口量最大的品種依次為優(yōu)質(zhì)鍍層板 、 高精度冷軋薄寬帶鋼 、 電工鋼和不銹鋼板帶，總量占板帶材進(jìn)口總量的比例超過 70%。 我國冷軋寬帶鋼生產(chǎn)的產(chǎn)品厚度大多為 0. 25 mm 以上，可以軋制生產(chǎn)薄至 0. 18 mm 產(chǎn)品的大型設(shè)備屈指可數(shù)，大部分是單機(jī)架六輥或二十輥可逆式軋機(jī)可以生產(chǎn)這樣的薄規(guī)格產(chǎn)品，但是目前有許多高新產(chǎn)品需要軋制更薄的規(guī)格，導(dǎo)致了目前冷軋帶鋼生產(chǎn)中薄規(guī)格產(chǎn)品缺乏的狀況，例如，典型的鍍錫板厚度由 0. 18 ～ 0. 32 mm向降至 0. 1 ～ 0. 18 mm 發(fā)展，還有一些電子用低碳深沖鋼帶如 0. 25 mm 厚的電阻帽沖壓帶 ， 0. 1～ 0. 2 mm 的電磁屏蔽材料， 0. 15 mm 的傳統(tǒng)電視的蔭罩材料等 。 此外，電工鋼的發(fā)展也需發(fā)展薄規(guī)格的高效電工鋼，例如取向的 Hi － B 電工鋼原生產(chǎn)厚度為 0. 27 mm 和 0. 23 mm，現(xiàn)為了降低渦流損耗需將厚度減薄至 0. 15 mm。 生產(chǎn)高效電機(jī)用的無取向電工鋼同樣為降低渦流損耗，板厚由原來通用的 0. 5 mm 和 0. 35 mm 厚減薄至 0. 1 ～ 0. 3 mm 。 同樣，薄規(guī)格彩涂板也受到建筑業(yè)等領(lǐng)域的廣泛歡迎，由典型的 0. 35mm 和 0. 5mm 降至 0. 12 mm、 0. 16 mm 和 0. 18 mm，可節(jié)約金屬消耗與成本 。 所以薄規(guī)格彩涂板的基板也一直供應(yīng)緊張，而且也限制了薄規(guī)格彩涂板生產(chǎn) 。 據(jù)估計(jì)薄規(guī)格的需求量 ( 0. 15 mm 以下 ) 每年超過 200 萬噸，所以， 生產(chǎn)薄規(guī)格 、 多品種的帶材變得十分的需要，在一些冷軋廠已有 CDCM 冷連軋機(jī)組的基礎(chǔ)上，增建一些高品質(zhì)的單機(jī)架可逆式六輥軋機(jī)或多輥軋機(jī)，是盡快應(yīng)對調(diào)整產(chǎn)品規(guī)格需求的重要措施 。 冷軋板帶生產(chǎn)現(xiàn)狀 近十年來，我國冷軋板帶生產(chǎn)需求一直呈現(xiàn)非常旺盛的局面，產(chǎn)能擴(kuò)張十分迅猛，至 2020 年初步統(tǒng)計(jì)，已建和在建的冷軋板帶產(chǎn)能達(dá)到 9000 萬 噸 左右，其中建有寬帶鋼冷連軋軋機(jī)超過 40 臺(tái)套，而單機(jī)可逆式寬帶鋼軋機(jī) 100 余套，冷軋寬帶鋼生產(chǎn)產(chǎn)能超過 70%以上為冷連機(jī)生產(chǎn)。近五年來我國鋼材及冷軋帶的生產(chǎn)增長情況見表 1。可以看出，我國鋼材產(chǎn)量在 2020 年到 2020 年的得到快速增長，同時(shí)冷軋板帶材產(chǎn)量逐年快速增長。由于冷軋板占鋼材總量的比例較低，雖然也逐年緩慢增長，至今仍不足 12%，其增長的速度顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于市場需求。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程和城鎮(zhèn)化發(fā)展，汽車消費(fèi)的普及，鋼材的生產(chǎn)與消耗比例將會(huì)向發(fā)達(dá)國家靠近。近年來我國鋼材生產(chǎn)的實(shí)際情況遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [ 第 5 頁 也證明了這點(diǎn)。因此，從長遠(yuǎn)和發(fā)展的觀點(diǎn)來看出，冷軋板帶材需求與發(fā)展的前景是廣闊的，發(fā)展的空間也是非常巨大的。如果按照鋼材總產(chǎn)能 7 億 噸 計(jì)算，每年冷軋板帶材產(chǎn)能增加 1%，到 2020 年達(dá)到 16%，則需增加產(chǎn)能 3 500 萬 噸，還不到發(fā)達(dá)國家所占比例的一半。 冷軋帶鋼技術(shù)的發(fā)展 近年來，冷軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展主要是增加鋼卷重量，加快機(jī)組速度，提高 產(chǎn)品厚度精度，改善板形，提高自動(dòng)化程度以及改進(jìn)軋機(jī)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝等。 1）增加鋼卷重量。增加鋼卷重量是提高設(shè)備生產(chǎn)能力的有效方法，因?yàn)槔滠垘т撌且凿摼矸绞缴a(chǎn)的，每一個(gè)鋼卷在送到機(jī)組內(nèi)軋制或處理前，都必須經(jīng)過拆捆、開卷、穿帶，然后加速到正常速度工作，在每一卷終了時(shí)又需要有減速、剪切、卷取及卸卷的過程，占用較多的生產(chǎn)時(shí)間。鋼卷重量增大后，可相應(yīng)地增加作業(yè)的時(shí)間，而且由于每卷帶鋼長度的增加，帶鋼在穩(wěn)定速度下軋制的時(shí)間也相應(yīng)增加，機(jī)組的速度才能真正得到提高，帶鋼的質(zhì)量也才能得以改善。然而，鋼卷重量也不可無 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(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的限制，而且卷重太大還會(huì)給車間內(nèi)鋼卷的運(yùn)輸和存放帶來困難。目前，冷軋帶卷的重量已達(dá) 40 噸，個(gè)別的達(dá)到 60 噸，以帶鋼單位寬度計(jì)算的卷重達(dá)到 30 公斤 /毫米至 36 公斤 /毫米。 2） 提高機(jī)組和軋機(jī)的速度。以五機(jī)架軋機(jī)為例，五十年代大都在 20米 /秒左右，六十年代以來已逐步提高到 30 米 /秒左右，最高軋制速度達(dá) 米 /秒。六機(jī)架冷連軋機(jī)的最高軋制速度已超過了 40 米 /秒。但是，軋制速度的進(jìn)一步提高會(huì)受到工藝潤滑材料與方式的限制。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。 3）為提高冷軋帶鋼的厚度精確度，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(dòng)控制裝置。對于高速、高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機(jī)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制。 4）在帶鋼冷連軋機(jī)上，廣泛采用液壓彎輥裝置來改善板型。 5）在生產(chǎn)操作自動(dòng)化方面，普遍采用各種形式的極限開關(guān)、光電管等，對每個(gè)動(dòng)作實(shí)行自動(dòng)程序控制。實(shí)現(xiàn)了鋼卷對中、帶鋼邊緣糾偏、機(jī)組中帶鋼速度的自動(dòng) 調(diào)整、剪切鋼板的自動(dòng)分類等自動(dòng)化操作和控制。 6） 1971 年以來，出現(xiàn)了全連續(xù)式冷連軋機(jī)。這種軋機(jī)只要第一次引料穿帶后，就遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [ 第 6 頁 可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制。此時(shí)，后續(xù)帶卷的頭部通過焊接機(jī)與前一帶卷尾部焊接在一起。為了保證帶鋼能夠連續(xù)軋制，在連軋機(jī)入口端設(shè)置了活套裝置。在冷連軋機(jī)組出口端設(shè)置了分卷用的飛剪機(jī)，并設(shè)置了兩臺(tái)卷取機(jī)，以便交替地卷取帶鋼。全連續(xù)式冷連軋機(jī)即使在換輥時(shí)，帶鋼依然停留在軋機(jī)內(nèi)。換輥一結(jié)束，軋機(jī)可立即進(jìn)行軋制。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。 冷 軋板帶生產(chǎn)技術(shù) 近 20 年來，我國冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)得到了長足發(fā)展，并逐漸接近國際先進(jìn)水平。而就工藝技術(shù)而言， 目前我國已達(dá)到國際先進(jìn)水平。 酸洗技術(shù) 20世紀(jì) 70年代末，通過武鋼生產(chǎn)實(shí)踐和國 外技術(shù)發(fā)展表明：鹽酸酸洗效率高，質(zhì)量好，不 浸蝕帶鋼基體，廢酸可以再生。隨之國內(nèi)幾乎所 有酸洗機(jī)組均采用鹽酸酸洗而不再用硫酸酸洗。國內(nèi)普遍采用的酸洗工藝有半連續(xù)式和連續(xù) 式 (臥式、塔式 )。半連續(xù)式以推拉式酸洗為主，其設(shè)備簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、操作方便、占地少、投資省，尤其適用于中、小型鋼廠。目前該設(shè)備已完全國產(chǎn)化， 生產(chǎn)能力可以超過 50萬噸。連續(xù)式 則以臥式機(jī)組居多。其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大，易于和其他機(jī)組結(jié)合形成聯(lián)合工作形式。目前效率高的酸洗機(jī)組都是間接加熱酸液；各槽獨(dú)立設(shè)置酸液循環(huán)系統(tǒng)，以保證槽間濃度差；在線可檢測 酸液濃度，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)新酸的補(bǔ)充量；密封的 槽蓋由機(jī)械開啟。 20世紀(jì) 80年代中期，國外在淺槽酸洗的基 礎(chǔ)上又發(fā)展了紊流酸洗。酸槽結(jié)構(gòu)按流體力學(xué)原 理設(shè)計(jì)，槽內(nèi)酸的流動(dòng)在帶鋼表面形成紊流狀態(tài)，明顯提高了酸洗速度和酸洗質(zhì)量。故近幾年，國內(nèi)新設(shè)計(jì)的酸洗機(jī)組都采用了 (相類似的 )紊流方式。 軋制技術(shù) 20多年來， 我國從僅有幾臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)發(fā) 展到現(xiàn)在，冷軋機(jī)組主要有以下 2種類型：（ 1） 連軋機(jī)組 (四輥或多輥 )：單卷連軋 全連續(xù)冷軋機(jī)組、酸洗一冷軋聯(lián)合機(jī)組。 (2)可逆軋機(jī) (四輥或多輥 )：單機(jī)架可逆軋機(jī)、雙機(jī)架可逆軋機(jī)。全球 2／ 3以上的冷軋板帶產(chǎn)品是用連軋機(jī)組生產(chǎn)的，我國 75％ 以上的冷軋板帶產(chǎn)品也是用連軋機(jī)組生產(chǎn)的。由于遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [ 第 7 頁 全連續(xù)冷軋機(jī)組和酸洗一軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組 具有生產(chǎn)節(jié)奏快、成材率高、成本低、產(chǎn)量大、占地少、投資省、產(chǎn)品質(zhì)量好等明顯優(yōu)勢，武鋼、本鋼、鞍鋼、益昌薄板公司、攀鋼等已將單卷連軋方式改造為全連續(xù)方式?，F(xiàn)在，大型鋼廠新建冷軋 廠無一例外地均選取了聯(lián)合機(jī)組。 1997年投入使用的雙機(jī)架可逆軋機(jī)利用了單卷軋制所具有的靈活性、多變性，但減少了可逆道次，提高了產(chǎn)量，更適合生產(chǎn)薄帶和特殊 鋼、高強(qiáng)鋼等產(chǎn)品。當(dāng)產(chǎn)量在50～ 80萬噸時(shí)， 值得考慮使用。濟(jì)鋼和江陰泓聯(lián)、浙江龍盛冷軋廠正在進(jìn)行這方面的有益嘗試。 目前，我國四輥軋機(jī)應(yīng)用最多，若輔以必要 的彎輥、分段冷卻、液壓 AGC等手段也能生產(chǎn)質(zhì)量上乘的產(chǎn)品。而六輥軋機(jī)由于控制手段多，因此生產(chǎn)對板形要求高、對凸度要求嚴(yán)的產(chǎn)品更有利一些。 目前我國實(shí)用的消除加工硬化的退火工藝主要有 2種：罩式爐 (成批 )退火和連續(xù)退火。罩式爐退火工藝加熱時(shí)間長，適用于深沖 鋼。內(nèi)罩里采用氮?dú)?、氮?dú)浠旌蠚怏w或全氫氣體等方式，其中全氫保護(hù)方式已成為近幾年罩式爐 退火的首選方式。這是因?yàn)?H2的導(dǎo)熱系數(shù)為 N2的 6倍 (重度僅為 N2的 25％ )。并且在整個(gè)退 火過程中幾乎不對帶鋼產(chǎn)生氧化反應(yīng)；可提高鋼 卷加熱速度和冷卻速度 40％～ 50％ ，使熱處理 時(shí)間節(jié)省約 30％ 。連續(xù)退火工藝克服了罩式爐退火周期長、人力多、占地大等不足，以其產(chǎn)量大、生產(chǎn)穩(wěn)定、 效率高而得到飛速發(fā)展。它將表面清洗、退火、 平整、分卷剪切等工藝過程集于一身。使產(chǎn)品沿縱向長度上的軋制性 能更加一致、均勻，質(zhì)量 好，收得率高，生產(chǎn)周期也從 1周以上縮短至 1～ 2天。通過與煉鋼技術(shù)的結(jié)合，加上清洗技術(shù) 以及控制退火后帶鋼的冷卻速度，可以方便而經(jīng) 濟(jì)地生產(chǎn)出不同強(qiáng)度級(jí)別和深沖等級(jí)、表面質(zhì)量要求高的帶鋼，滿足不同行業(yè)的要求，只是其對產(chǎn)品的厚度有一定限制。目前大型連續(xù)退火機(jī)組尚未完全國產(chǎn)化，故以相同的功能比較：連續(xù)退火工藝的一次性投資比罩式爐退火工藝的投資要高一些。 平整技術(shù) 根據(jù)產(chǎn)品種類不同，國內(nèi)的平整機(jī)多采用單機(jī)架四輥軋機(jī)；雙機(jī)架平整多用于鍍錫板平整和二次冷軋。軋輥采用毛輥或光輥，以滿足不同 用戶對帶鋼表面粗糙度的不同要求。安裝在鍍鋅機(jī)組后面的平整機(jī)也稱為光整 機(jī)，它與拉矯機(jī)配合，可完成伸長率恒定或軋制力恒定的控制，以改善板形，進(jìn)一步提高涂敷性 和深沖潤滑性。平整工藝有干平整和濕平整兩種。干平整 時(shí)，輥面粘附的一點(diǎn)點(diǎn)雜質(zhì)都會(huì)在成品帶鋼上產(chǎn) 生周期性壓痕，遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [ 第 8 頁 影響質(zhì)量，因此需使用專用設(shè)施 在負(fù)壓作用下吸收帶鋼表面的碳化粉末及油污。 濕平整時(shí)，平整液的潤滑作用使帶鋼的 (微 小 )變形均勻、平整力下降，可阻止帶鋼表面產(chǎn) 生壓痕，對輥面的粗糙度也起到一定的保護(hù)作 用，可延長軋輥壽命。但要使帶鋼表面達(dá)到一定 的粗糙度，毛面輥的粗糙 度因使用濕平整液而需有所提高。 帶鋼涂、鍍層技術(shù) 國內(nèi)帶鋼鍍層大致可分成熱 (浸 )鍍、電鍍 2種。應(yīng)用多、產(chǎn)量大的主要是熱鍍鋅。20世紀(jì) 80年代初，國內(nèi)僅武鋼有 1條熱鍍鋅機(jī)組，年產(chǎn) 15萬噸， 目前全國有幾十條機(jī)組，產(chǎn)能約 600萬噸。 熱鍍鋅的生產(chǎn)工藝主要有森吉米爾、改良森吉米爾和美鋼聯(lián)工藝等。20世紀(jì) 90年代后，在 NOF爐前加化學(xué)清洗段的改良森吉米爾工藝以及在全輻射管前設(shè)化學(xué)清洗、電解清洗的美鋼聯(lián)工藝已占統(tǒng)治地位。國內(nèi)已建和新建鍍鋅機(jī)組都注意了專業(yè)化、 大型化、高速化的生產(chǎn)，并注重帶鋼鍍前的表面 潔凈，采 用快速、穩(wěn)定的加熱和高效、準(zhǔn)確的冷卻方式，在線精確地檢測和調(diào)整氣刀參數(shù)，達(dá)到鍍層準(zhǔn)確、均勻。 自 1979年武鋼投入第 1條電鍍錫機(jī)組后， 20年 內(nèi)我國投建了約 12條機(jī)組，產(chǎn)能約 180萬噸，已大于消費(fèi)量， 1999年之后，沒有再新建機(jī)組。目前電鍍鋅在國內(nèi)有 2條機(jī)組，均在寶鋼， 1條是臥式槽，另一條是立式槽，采用不溶性陽級(jí)，產(chǎn)能 40萬噸，產(chǎn)品多用于家電和汽車行業(yè)。該機(jī)組除能生產(chǎn)純鍍產(chǎn)品之外，還可生產(chǎn) Zn—Ni合金及預(yù)鱗化板。電鍍鋅的發(fā)展不如熱鍍鋅快，其原因除成本高之外，氣刀的技術(shù)發(fā)展已使部分 熱鍍鋅產(chǎn)品可以取代電鍍鋅產(chǎn)品。 1995年，我國彩涂板的產(chǎn)量只有 12萬噸，但到 2020年底，我國已有上百條彩涂機(jī)組，產(chǎn) 能超過 800萬噸，但高水平的生產(chǎn)線不多。我國 的彩涂機(jī)組都采用輥涂法，裝備水平較好的還裝 備有高密度清洗設(shè)備，再加上在線矯直，可為涂 層和懸垂式烘烤提供清潔、板形優(yōu)良的基板。涂層后在線測量涂層膜厚度，以迅速調(diào)整工藝參數(shù)，使之能精確地控制涂層厚度。 近 20年冷軋板帶生產(chǎn)取得的成果 (1)建設(shè)了一大批冷軋薄板廠，不乏有世界先進(jìn)水平的冷軋廠。 (2)裝備了一批具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)機(jī)組。寶鋼的1550mm酸洗一冷軋聯(lián)合機(jī)組、連續(xù)退火機(jī)組、電 鍍錫和電鍍鋅機(jī)組，鞍鋼的全氫罩式退火爐和 (大連 )熱鍍鋅機(jī)組，武鋼的電工鋼退火機(jī)組、 2230mm 酸洗一冷軋聯(lián)合機(jī)組、彩涂 機(jī)組等都是具有當(dāng)前世界先進(jìn)水平的生產(chǎn)機(jī)組。 (3)已經(jīng)可以生