【正文】 度、電機(jī)功率進(jìn)行了校核。冷軋是金屬在再結(jié)晶溫度以下的軋制過(guò)程。加工硬化是金屬在軋制過(guò)程中強(qiáng)度、硬度增加，而韌性、塑性下降的現(xiàn)象。冷軋板帶鋼的優(yōu)勢(shì)：1）可生產(chǎn)厚度更小的薄板2）帶材沿寬度和長(zhǎng)度方向能獲得均勻的厚度，板形更好。4）帶材經(jīng)冷軋后，進(jìn)行不同的熱處理，可以得到不同機(jī)械性能的產(chǎn)品。特別是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)，冷軋帶鋼將迎來(lái)前所未有的發(fā)展空間，在家電、汽車等行業(yè)尤為明顯。但是，鋼板在熱軋過(guò)程中溫度和溫度降不均勻，使鋼板厚度不均勻，性能不一致，更為重要的是，當(dāng)厚度小至一定限度時(shí)，就根本不可能保持熱軋所需的溫度。此外，熱軋?jiān)谀壳斑€難以生產(chǎn)出表面光潔度較高的板帶鋼產(chǎn)品。首先，它不存在熱軋的溫降和溫度不均的現(xiàn)弊病，因此可以生產(chǎn)出極薄、長(zhǎng)度極長(zhǎng)的帶鋼。較之熱軋，冷軋板帶鋼的軋制工藝有以下三個(gè)特點(diǎn)[2]：（1）加工溫度低，鋼在軋制過(guò)程中產(chǎn)生加工硬化； 加工硬化的影響： (1)變形抗力增大，使軋制力加大。（2）冷軋中采用工藝?yán)鋮s與潤(rùn)滑（工藝?yán)錆?rùn)）；(1)工藝?yán)鋮s：冷軋過(guò)程中的變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高，須采用有效的人工冷卻。天然油脂（動(dòng)、植物油脂）潤(rùn)滑效果優(yōu)于礦物油。乳化液的冷卻能力介于水和油之間，一般為水的40~80%，隨著乳化液濃度的增加，其冷卻能力下降。張力—作用在軋件軋制方向上的力。后張力—作用方向與軋制方向相反的張力。我國(guó)作為目前世界上最大的汽車產(chǎn)銷量國(guó)家，隨著工業(yè)化和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，中國(guó)汽車市場(chǎng)已成為全世界注意的焦點(diǎn)。 (2) 高強(qiáng)鋼板，如雙相鋼，復(fù)相鋼等。我國(guó)是電工鋼生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，機(jī)電行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了電工鋼的消費(fèi)快速增長(zhǎng)，冷軋取向電工鋼是鋼材品種中自給率最低的，顯然具備很大的發(fā)展?jié)摿Α? (4) 建筑用鋼板，如熱鍍鋅板，電鍍鋅板，彩涂板等。 (5) 包裝用鋼板，如鍍錫板，有機(jī)涂層板等。目前已引起市場(chǎng)的注意。 (7) 家電用板， 如洗衣機(jī)類， 冰箱空調(diào)類等。家電消費(fèi)已進(jìn)入每個(gè)中國(guó)家庭，車子、房子的需求高峰已經(jīng)到來(lái)。另外一方面是替代進(jìn)口，解決市場(chǎng)占有率和自給率低的問(wèn)題。我國(guó)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。生產(chǎn)高效電機(jī)用的無(wú)取向電工鋼同樣為降低渦流損耗，板厚由原來(lái)通用的0. 5 mm 和0. 35 mm 厚減薄至0. 1 ～ 0. 3 mm 。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)。 冷軋板帶生產(chǎn)現(xiàn)狀 近十年來(lái)，我國(guó)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2010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(wàn)噸 左右，其中建有寬帶鋼冷連軋軋機(jī)超過(guò)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(guò)70%以上為冷連機(jī)生產(chǎn)。可以看出，我國(guó)鋼材產(chǎn)量在2005 年到2009 年的得到快速增長(zhǎng)，同時(shí)冷軋板帶材產(chǎn)量逐年快速增長(zhǎng)。隨著我國(guó)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(guó)家靠近。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)和發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)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。 冷軋帶鋼技術(shù)的發(fā)展近年來(lái)，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。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(guò)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(guò)程，占用較多的生產(chǎn)時(shí)間。然而，鋼卷重量也不可無(wú)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(lái)困難。 2）提高機(jī)組和軋機(jī)的速度。六機(jī)架冷連軋機(jī)的最高軋制速度已超過(guò)了40米/秒。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。對(duì)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(lái)改善板型。實(shí)現(xiàn)了鋼卷對(duì)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。這種軋機(jī)只要第一次引料穿帶后，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制。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。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)。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。而就工藝技術(shù)而言， 目前我國(guó)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。隨之國(guó)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。半連續(xù)式以推拉式酸洗為主，其設(shè)備簡(jiǎn)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。連續(xù)式則以臥式機(jī)組居多。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(cè)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。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。 軋制技術(shù) 20多年來(lái)，我國(guó)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)：?jiǎn)尉磉B軋全連續(xù)冷軋機(jī)組、酸洗一冷軋聯(lián)合機(jī)組。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(guó)75％ 以上的冷軋板帶產(chǎn)品也是用連軋機(jī)組生產(chǎn)的?，F(xiàn)在，大型鋼廠新建冷軋廠無(wú)一例外地均選取了聯(lián)合機(jī)組。當(dāng)產(chǎn)量在50～80萬(wàn)噸時(shí)，值得考慮使用。目前，我國(guó)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。 目前我國(guó)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。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。并且在整個(gè)退火過(guò)程中幾乎不對(duì)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％ 。它將表面清洗、退火、平整、分卷剪切等工藝過(guò)程集于一身。通過(guò)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(duì)產(chǎn)品的厚度有一定限制。 平整技術(shù)根據(jù)產(chǎn)品種類不同，國(guó)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。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(zhǎng)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(rùn)滑性。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，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。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。應(yīng)用多、產(chǎn)量大的主要是熱鍍鋅。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。國(guó)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(cè)和調(diào)整氣刀參數(shù)，達(dá)到鍍層準(zhǔn)確、均勻。目前電鍍鋅在國(guó)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(yáng)級(jí)，產(chǎn)能40萬(wàn)噸，產(chǎn)品多用于家電和汽車行業(yè)。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。我國(guó)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。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。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。(4)培養(yǎng)了一大批既掌握最新工藝技術(shù)，又有相當(dāng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，通過(guò)學(xué)習(xí)、移植、創(chuàng)新，已經(jīng)可以獨(dú)立自主的研制出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和特色的冷軋工藝、設(shè)備和控制技術(shù)。1. 3 冷軋板帶生產(chǎn)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向，冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須使冷軋生產(chǎn)過(guò)程符合生態(tài)要求，親善環(huán)境，做到節(jié)能降耗。據(jù)有關(guān)資料介紹，多年來(lái)軋鋼界一直在探索噴丸除鱗、水流噴砂除鱗、電解除鱗等工藝，但目前均未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化實(shí)際應(yīng)用。該工藝中的第一步是加熱，帶鋼在無(wú)氧化氣氛中快速地加熱到某一最佳化學(xué)反應(yīng)溫度。使用風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)氣體的混合并抽走反應(yīng)后的廢氣。第三工序?yàn)槔鋮s工序。根據(jù)試驗(yàn)機(jī)組的運(yùn)行結(jié)果，經(jīng)無(wú)酸除鱗后帶鋼表面的潔凈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)酸洗的表面，即表面全無(wú)氧化物、光滑及具有金屬光澤。1. 3. 2 液氮冷卻機(jī)用于帶鋼冷軋冷軋的工藝潤(rùn)滑也是冷軋工藝中的另一污染源。因此研究替代水乳液或油潤(rùn)滑液的開發(fā)應(yīng)用具有重要的環(huán)保意義。液氮的快速散熱功能允許提高軋制速度，提高壓下量，在該廠單機(jī)架軋機(jī)上生產(chǎn)某些鋼種時(shí)，速度可達(dá)600 mm/min。產(chǎn)品質(zhì)量良好，表面質(zhì)量更加均勻一致，不會(huì)產(chǎn)生由于殘余乳液造成表面銹蝕，也徹底解決了帶材軋制時(shí)表面殘油處理的世界性難題。在生產(chǎn)成本上由于無(wú)需增添設(shè)備，并可省去軋制液循環(huán)設(shè)備及軋制液購(gòu)置等費(fèi)用，降低了成本和電耗，并減少了軋輥更換次數(shù)和研磨次數(shù)等，生產(chǎn)成本明顯得到降低。2 產(chǎn)品方案及金屬平衡 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案：設(shè)計(jì)車間所生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年產(chǎn)量所作的詳細(xì)的規(guī)定。 產(chǎn)品方案表冷軋帶鋼規(guī)格、計(jì)劃年生產(chǎn)量130萬(wàn)噸。其任務(wù)是：確定各計(jì)算產(chǎn)品的成品率；編制金屬平衡表。 金屬平衡表產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量 （萬(wàn)噸）成材率 （%）溶損 （%）幾何損失（%）工藝損失（%）年需坯料量（萬(wàn)噸）冷軋窄帶鋼卷13冷軋鋼卷33冷軋板45熱鍍鋅卷8熱鍍鋅板7涂層鋼卷7涂層鋼板5電鍍鋅鋼卷6電鍍鋅鋼板6合計(jì)130　　　3 冷軋主要工藝流程 冷軋板帶鋼生產(chǎn)的工藝流程 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 冷軋工藝流程 冷軋板帶鋼各機(jī)組生產(chǎn)工藝流程酸軋聯(lián)合機(jī)組是冷軋薄板工程的龍頭和基礎(chǔ)，為后續(xù)機(jī)組提供高品質(zhì)的原料。本車間酸洗機(jī)組采用水平式淺槽紊流鹽酸酸洗機(jī)組，原因是淺槽紊流鹽酸酸洗具有酸洗帶鋼質(zhì)量好、易于操作、作業(yè)率高、設(shè)備質(zhì)量輕、投資少、消耗低、無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)臥式酸洗機(jī)組之所以被稱為連續(xù)的，是因?yàn)閹т撨B續(xù)的通過(guò)盛有酸溶液的酸洗槽。連續(xù)酸洗機(jī)組可分為3段，分別為頭部、中部、尾部。整個(gè)機(jī)組的操作過(guò)程是：被送到機(jī)組的帶鋼卷，經(jīng)過(guò)帶有彎曲輥、給料裝置和矯直機(jī)的開卷機(jī)將帶鋼端頭拆開、矯直并被送入側(cè)刀剪切掉帶鋼頭尾，再將切完頭尾的帶鋼閃光對(duì)焊機(jī)，將前后兩條帶鋼的端頭焊接起來(lái)，焊接處的焊縫通過(guò)焊機(jī)自身的光整機(jī)進(jìn)行光整，然后拉料輥將帶鋼送入頭部活套中貯存，以備酸洗工藝段生產(chǎn)。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、毛刷刷洗除去帶鋼自酸洗槽中帶出的殘酸，再進(jìn)入烘干裝置將帶鋼表面烘干，然后送入圓盤剪進(jìn)行剪邊。 清洗和退火清洗的目的就是去除軋制過(guò)程中帶鋼表面的油污以及軋后產(chǎn)生的鐵粉和灰塵等, 使帶鋼以潔凈的表面進(jìn)入下一工序。此法雖然可以使帶鋼表面清潔度質(zhì)量大幅提高，洗凈率達(dá)到97%以上，但也存在一些弊端，首先是投資高、生產(chǎn)成本高，其次清洗介質(zhì)消耗量大，再次刷輥磨損大，所以組合清洗段只適合對(duì)板帶質(zhì)量要求較高的生產(chǎn)線。處理線通常分為三段, 即入口段、工藝段和出口段。②工藝段：堿洗槽、電解槽、熱洗槽、電極、干燥機(jī)及若干導(dǎo)向輥、刷棍、擠干輥。工藝段工藝流程：帶鋼依次進(jìn)入堿洗槽、電解槽和熱水槽。熱水清洗槽將鋼帶表面的堿液用熱水噴洗掉, 并經(jīng)過(guò)擠干輥擠干表面。退火是冷軋板帶生產(chǎn)中最主要的熱處理工序，冷軋中間退火的目的一般是通過(guò)再結(jié)晶消除加工硬化以提高塑性及降低變形抗力，而成品熱處理（退火）的目的則除開通過(guò)再結(jié)晶消除硬化以外，還可根據(jù)產(chǎn)品的不同技術(shù)要求以獲得所需要的組織（如各種織構(gòu)等）和性能（如深沖、電磁性能等）。本車間采用的機(jī)組形式是全氫罩式退火爐。由于緊卷的溫升很慢，帶卷中心達(dá)到給定溫度要比帶卷外圈遲很多，所以加熱時(shí)間必須很長(zhǎng)，直至中心部位也達(dá)到給定溫度。 罩式退火的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：不受帶鋼規(guī)格和品種的限制、生產(chǎn)靈活、應(yīng)用范圍廣泛，開發(fā)早、歷史較長(zhǎng)，技術(shù)成熟，投資少、能耗底；缺點(diǎn)：退火周期長(zhǎng)、生產(chǎn)率底、熱耗高、溫度均勻性差；具體的工藝流程為：帶卷與墊板(即所謂的對(duì)流器)堆放入爐→罩圓筒形內(nèi)罩→噴吹保護(hù)氣→罩加熱外罩→風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)→吊走加熱罩，加罩冷卻罩(快速冷卻)→噴吹冷空氣→停噴保護(hù)氣