【正文】 工藝制度是生產(chǎn)的核心，它貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過程。工藝制度的合理程度直接影響著工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。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)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè)原料（熱軋板卷）酸洗 淬火，堿、酸洗檢查清理淬火，堿、酸洗冷軋電解清洗冷軋平整連續(xù)鍍鋅脫碳退火退火退火剪切平整成品退火平整橫剪橫剪涂層機(jī)組拉伸熱平檢查重卷縱剪橫剪連續(xù)鍍錫矯直不銹鋼板拋光入庫(kù)包裝鍍錫板普通深沖板電工硅鋼板 鍍鋅板 涂層板圖 冷軋工藝流程普通薄鋼板一般采用厚度為 ~6mm 的熱軋帶鋼作為冷軋坯料。冷軋的生產(chǎn)工藝流程是：熱軋板卷(原料) —酸洗—冷軋—脫脂—退火—平整—剪切—成品交貨。冷軋工藝流程 [4]如圖 各工藝流程環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 原料卷 開卷 橫剪 拉矯焊接 入口活套酸洗 出口活套 剪邊 橫剪五機(jī)架連軋 卷?。洪_卷 焊接 電解清洗 連續(xù)退火入口活套 出口活套 卷?。?入口張力輥組 平整 出口張力輥組開卷 卷?。洪_卷 剪邊廢邊卷取去毛刺 頭尾剪切堆垛焊接 拉矯 打印 涂油分卷 卷取 捆扎上卷(1)橫切機(jī)組：開卷上卷 圓盤剪邊 打印活套 測(cè)厚發(fā)出分選信號(hào)矯直飛剪精矯質(zhì)量檢查發(fā)出分選信號(hào)涂油 分選 優(yōu)質(zhì)品 ( 次品 ) 堆垛發(fā)出自動(dòng)分選信號(hào)輥道輸出(2)縱切機(jī)組：開卷 裁條 引帶 剪切 卷取 酸洗熱軋廠運(yùn)送來的熱軋鋼卷，是在高溫下進(jìn)行軋制和卷取的，帶鋼表面在該條件下生成的氧化鐵皮，能夠很牢固地覆蓋在帶鋼的表面上，并掩蓋著帶鋼表面的缺陷。若將這些帶著氧化鐵皮的帶鋼直接送到冷軋機(jī)去軋制，則其一，在大壓下量的條件下進(jìn)行軋制，會(huì)將氧化鐵皮壓入帶鋼的基體，影響冷軋板的表面質(zhì)量及加工性能，甚至造成廢品；其二，氧化鐵皮破碎后進(jìn)入冷卻潤(rùn)滑軋輥的乳化液系統(tǒng)，損壞了循環(huán)設(shè)備，縮短了乳化液的使用壽命；其三，損壞了表面粗糙度很低、價(jià)格昂貴的冷軋輥，因此，帶鋼在冷軋之前，必須清除其表面氧化鐵皮，除掉有缺陷的帶鋼。清除板帶鋼表面氧化鐵皮及切掉有缺陷部分的板帶鋼，這一工序通常由連續(xù)酸洗 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè)機(jī)組來完成。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。酸洗機(jī)組型式的選擇，要根據(jù)具體的條件來確定。當(dāng)機(jī)組生產(chǎn)的帶鋼品種較多，而生產(chǎn)能力不太大時(shí)，建議選擇推式酸洗較好，因?yàn)橥剖剿嵯礄C(jī)組設(shè)備費(fèi)用較低、造價(jià)便宜、占地面積小、操作簡(jiǎn)化，在熱軋帶鋼卷重量為 15~30t 時(shí)，年產(chǎn)可望達(dá)到50~60 萬(wàn) t。當(dāng)要求機(jī)組年產(chǎn)達(dá)到 100~200 萬(wàn) t 時(shí)，那么最佳選擇是連續(xù)臥式酸洗機(jī)組。連續(xù)臥式酸洗機(jī)組，這種酸洗機(jī)組所以被稱為連續(xù)的，是因?yàn)閹т撨B續(xù)地通過盛有酸溶液的酸洗槽。為了使過程連續(xù)，將后一卷帶鋼的端頭與前一卷帶鋼的尾端焊接起來，再?gòu)乃嵯床弁ㄟ^，待帶鋼卷到一定重量，切斷帶鋼，并把卷成的帶鋼卷卸下。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、破碎鋼板表面氧化鐵皮、矯直、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。連續(xù)酸洗機(jī)組的 3 段，也可按照帶鋼的運(yùn)行方向，稱之為頭部、中部、尾部。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。為了保證各段工作的獨(dú)立性，滿足酸洗段的連續(xù)運(yùn)行，特在機(jī)組每?jī)啥沃g各設(shè)立一個(gè)活套車，以儲(chǔ)備一定數(shù)量的板帶鋼。板帶鋼的儲(chǔ)量是不固定的，在準(zhǔn)備板帶鋼(上料)，卸下板帶鋼卷(卸料)及生產(chǎn)的期間內(nèi)，儲(chǔ)備量會(huì)增大或減少。圖 3 33 為兩種連續(xù)酸洗機(jī)組的示意圖。連續(xù)酸洗機(jī)組的工藝操作過程是：被送到機(jī)組的鋼板卷，經(jīng)帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機(jī)的開卷機(jī)將鋼板端頭拆開、矯直并被送入鍘刀剪切掉帶鋼頭尾，再將切完頭尾的帶鋼送入閃光對(duì)焊機(jī)，將前后兩條帶鋼的端頭焊接起來，焊接處的焊縫通過焊機(jī)自身的光整機(jī)(拉刀)進(jìn)行光整。然后拉料輥將板帶鋼送入頭部活套車(坑)中貯存，以備酸洗工藝段生產(chǎn)。貯存在頭部活套內(nèi)的鋼板由拉料輥拉出，并被連續(xù)地送入酸洗槽進(jìn)行酸洗。酸洗后清除掉氧化鐵皮的鋼板在漂洗槽中經(jīng)高壓水沖洗、毛刷刷洗除去鋼板從酸洗槽中帶出的殘酸，再進(jìn)入烘干裝置將帶鋼表面烘干，然后經(jīng)拉料輥將帶鋼送入尾部活套之中。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè)貯存在尾部活套內(nèi)的帶鋼經(jīng)拉料輥拉出，送入圓盤剪進(jìn)行剪邊。被剪下來的毛邊用圓盤剪下方的碎邊剪剪碎，裝箱運(yùn)走。剪邊的鋼板經(jīng)涂油機(jī)涂油之后，由浮動(dòng)式張力卷取機(jī)將鋼板卷成鋼卷。當(dāng)鋼板卷到規(guī)定重量時(shí)，則使用尾部的剪切機(jī)將鋼板切斷。被切斷的鋼板卷好之后，經(jīng)打捆，并用步進(jìn)式或鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)送入軋鋼工段．以進(jìn)行冷軋生產(chǎn)。鹽酸作為酸洗介質(zhì)在臥式酸洗機(jī)組普遍采用。在近 20 年來興建的高速機(jī)組上除安有兩臺(tái)開卷機(jī)、兩臺(tái)圓盤剪、大儲(chǔ)量的活套裝置、兩臺(tái)卷取機(jī)之外，還配備了電子計(jì)算機(jī)，以控制機(jī)組的整個(gè)工藝操作。圖 32 高生產(chǎn)率的酸洗機(jī)組1帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機(jī)的開卷機(jī)；2 雙鍘刀剪； 3用于焊接前精確剪切頭尾的鍘刀剪；4帶光整的焊機(jī)；5拉料輥；6拉矯；7 張力裝置；8入口活套裝置；9酸洗槽；10清洗槽；11烘干裝置；12出口活套裝置；13張緊臺(tái)架；14 圓盤碎邊剪；15 涂油裝置；16剪；17卷取機(jī) 圖 33 中等生產(chǎn)率的鹽酸酸洗機(jī)組6金屬結(jié)構(gòu)；其他標(biāo)號(hào)與圖 31 相同 冷軋冷軋是冷軋板帶鋼生產(chǎn)中一個(gè)最重要的工序。熱軋板帶鋼經(jīng)過一定程度的冷軋變 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè)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)鋼板，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。另外，鍍涂層處理還可使得鋼板具有良好的抗腐蝕性能，從而使冷軋鋼板在汽車、儀表、家用電器，食品罐頭，輕工和建筑等行業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。由此，冷軋工序的工藝設(shè)備條件也就決定了該冷軋薄板廠的規(guī)模和技術(shù)質(zhì)量水平。冷軋機(jī)是冷軋生產(chǎn)的主體設(shè)備。為了滿足冷軋薄板生產(chǎn)的品種、規(guī)格、質(zhì)量及不同生產(chǎn)規(guī)模的要求，冷軋薄板生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了從單張到成卷生產(chǎn)的變革。由可逆式連軋到全連續(xù)以及聯(lián)合機(jī)組的發(fā)展中，形成了各種形式和不同特色的冷軋機(jī)?，F(xiàn)代冷軋機(jī)的裝備水平也有了很大提高，并趨向高效率、高質(zhì)量、連續(xù)化和自動(dòng)化。冷軋機(jī)成為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中高效率生產(chǎn)設(shè)備之一，是鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展和裝備水平提高的一個(gè)重要標(biāo)志。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)和鋼卷輸出裝置等機(jī)械設(shè)備以及各個(gè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、控制、檢測(cè)儀表和潤(rùn)滑等裝置所組成（如圖 34） 。設(shè)備是生產(chǎn)工藝操作的基礎(chǔ)。這些單體設(shè)備的形式、精度和控制技術(shù)等裝備水平是直接與生圖 34 冷連軋機(jī)設(shè)備組成圖1步進(jìn)梁；2 鋼卷小車；3 剝帶機(jī)；4 預(yù)開卷機(jī)；5雙柱頭開卷機(jī)；6測(cè)厚儀；7連軋機(jī)；8液壓壓下缸；9斜楔調(diào)整裝置；10 橫切機(jī)；11卷取機(jī)；12助卷機(jī)產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量相連系的。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?，F(xiàn)代高效率、高質(zhì)量的冷軋生產(chǎn)都是把這些設(shè)備的操作與過程控制納入到計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)下工作的。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè)在軋機(jī)入口側(cè)接受酸洗過的熱軋鋼卷并將鋼卷運(yùn)送到開卷機(jī)前和在出口側(cè)，把鋼卷運(yùn)出軋制線，一般都采用鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)或步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)。臺(tái)板的結(jié)構(gòu)形式有鞍座式、平板式，弧板式和槽形幾種，以適應(yīng)立式或臥式鋼卷的運(yùn)送。步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)采用液壓操作，具有工作平穩(wěn)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等待點(diǎn)，是一種用途廣泛、經(jīng)濟(jì)性高的大鋼卷運(yùn)輸設(shè)備( 圖 35)，廣泛用于冷軋各機(jī)組的進(jìn)出料運(yùn)輸和過路運(yùn)輸。圖 35 槽形步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)1固定梁；2活動(dòng)梁；3 平行四連桿機(jī)構(gòu)； 4升降缸；5移動(dòng)缸開卷機(jī)的作用是把鋼卷帶頭引出并矯平送入軋機(jī)和在軋制中提供足夠的開卷張力。其結(jié)構(gòu)形式常見有雙錐頭式、雙柱頭式和懸臂式 3 種(圖 36)。雙錐頭式、雙柱式開卷機(jī)用來對(duì)軋制線上運(yùn)送的鋼卷進(jìn)行開卷。雙錐頭結(jié)構(gòu)有剛性和脹縮式兩種，剛性錐頭開卷機(jī)只產(chǎn)生很小的張力，錐頭容易壓傷內(nèi)層鋼卷，故很少使用。脹縮式錐頭插入鋼卷后脹緊，從而能形成較大的張力，常用于軋機(jī)或平整機(jī)的開卷。雙柱式開卷機(jī)的柱頭較長(zhǎng)地插入鋼卷內(nèi)徑，如 1700 連軋機(jī)的開卷柱頭一側(cè)行程為80mm，這樣就不會(huì)在很大開卷張力時(shí)，引起鋼卷內(nèi)層的損傷。并且開卷速度較高，張力大，工作平穩(wěn)。懸臂式開卷機(jī)的卷筒通常為斜楔脹縮式，由液壓驅(qū)動(dòng)芯軸來帶動(dòng)斜楔和套筒作鈾向移動(dòng)，使卷筒脹縮。有的在卷筒懸臂端設(shè)置活動(dòng)的外支承架，使懸臂式開卷機(jī)可以承重大重量鋼卷，形成較大的開卷張力并容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。一般軋機(jī)上只裝一臺(tái)開卷機(jī)，為了減少開卷的輔助操作時(shí)間，則采取預(yù)開卷或兩臺(tái)開卷機(jī)工作方式，以滿足軋機(jī)連續(xù)生產(chǎn)的要求。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè)為保證帶鋼與軋機(jī)中心線對(duì)中運(yùn)行，開卷機(jī)上要裝設(shè)邊緣控制系統(tǒng)，通過液壓裝置自動(dòng)進(jìn)行橫向浮動(dòng)。圖 36 常用開卷機(jī)形式a雙錐頭式；b 懸臂式；c 雙柱頭式1錐頭；2 減速器；3電機(jī)；4鋼卷小車；5 卷筒；6柱頭移動(dòng)油缸； 7柱頭脹縮油缸；8傳動(dòng)花鍵軸；9柱頭冷軋帶鋼卷取普遍采用卷筒式卷取機(jī)，卷筒結(jié)構(gòu)有剛性和脹縮式兩種。剛性(實(shí)心)卷筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較好的強(qiáng)度和剛度，內(nèi)徑自然成圓，適于薄和極薄板帶鋼的卷取。為了卸卷，要采用雙卷筒結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式卷取機(jī)，后在專用的重卷機(jī)組上進(jìn)行倒卷(圖 37)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè)圖 37 剛性卷筒的重卷機(jī)構(gòu)1冷軋機(jī)；2回轉(zhuǎn)式卷取機(jī)；3矯直機(jī)；4 液壓剪；5檢查站； 6脹縮卷取機(jī)；7助卷機(jī)脹縮式卷筒多是扇形板式，即卷筒外殼是由扇形板組合而成的。根據(jù)扇形板動(dòng)作方式脹縮式卷筒有斜楔式和四棱錐式卷筒兩種。斜楔式是由卷筒芯軸驅(qū)動(dòng)斜楔作軸向移動(dòng)，使扇形板產(chǎn)生徑向位移而脹縮卷筒。四棱錐式是由液壓缸直接推動(dòng)棱錐軸而使扇形板徑向位移，因此棱錐軸強(qiáng)度要高，這種卷筒更適用于大張力軋制的軋機(jī)。四棱錐式卷筒有四個(gè)扇形板，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，脹縮成圓(圖 38)，動(dòng)平衡好，卷取速度高。鋼卷內(nèi)芯是借助于皮帶助卷機(jī)的接觸摩擦形成的，纏上 3 圈即可進(jìn)行全張力卷取。如 2030冷連軋機(jī)的四棱連卷取機(jī)最大速度為 1900m/min。圖 38 四棱錐式卷筒1心桿；2 扇形板；3斜楔；4主軸卷筒直徑與薄板的力學(xué)性能和厚度有關(guān)，常用的有 φ4450、φ45φ4610 和φ4750mm，一般是薄板帶鋼要用小直徑卷筒，厚板帶鋼采用大直徑卷筒，而在厚度變化范圍較大時(shí)，可采用卷筒加套或更換卷筒的辦法。卷取機(jī)驅(qū)動(dòng)都采用直流電機(jī)直接傳動(dòng)方式，以確保軋制過程中板帶鋼速度同步調(diào)節(jié)和張力恒定，適應(yīng)高速軋制的要求。卷取機(jī)位置調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)地將鋼卷對(duì)中軋機(jī)中心，確保卷邊整齊。在全連續(xù)冷軋機(jī)上，要設(shè)置兩臺(tái)卷取機(jī)，兩臺(tái)之間由導(dǎo)向裝置和磁力皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行快速分流。近年來，國(guó)外也使用 Carrousel 輪盤式卷取機(jī) (圖 39)，由輪盤上的兩個(gè)卷筒交替工作，這樣鋼卷卷取和輸出位置都固定不變，簡(jiǎn)化了出口側(cè)設(shè)備和操作，卷 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè)取質(zhì)量有了改善。圖 39 輪盤式卷取機(jī)1皮帶助卷機(jī)；2導(dǎo)向輥；3傳行臺(tái)；41 號(hào)卷筒；52 號(hào)卷筒；6公轉(zhuǎn)用傳動(dòng)軸；7輪盤；8帶鋼卷車軋機(jī)是冷軋機(jī)組的主體設(shè)備，各種形式軋機(jī)都要由牌坊、工作輥和支撐輥及其軸承、主傳動(dòng)、壓下裝置以及換輥裝置等設(shè)備組成。 熱處理冷軋薄板熱處理生產(chǎn)是冷軋薄板生產(chǎn)工序中的一個(gè)主要組成部分。熱處理技術(shù)的發(fā)展是伴隨著冷軋機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。在冷軋薄板的生產(chǎn)過程中，退火是一個(gè)重要的工序。在冷變形過程中，金屬晶粒將沿著變形的方向被拉長(zhǎng)。冷變形會(huì)引起晶粒取向的轉(zhuǎn)動(dòng)