罩式退火和连续退火优缺点
(完整word版)连续退火与罩式退火工艺比较_F

邯钢附企公司冷轧工程连续退火与罩式退火工艺比较10:29 AM目录1.概述 (1)2.两种工艺的比较 (2)2.1罩式退火工艺 (2)2.2 连续退火工艺 (4)2.3 两种退火工艺比较 (4)2.4 连续退火工艺的优势 (5)2.5实例 (6)3.生产成本比较 (8)4。
工程投资比较 (9)5.工程退火工艺选择建议 (9)1.概述带钢经过冷轧机大压下率冷轧,晶粒组织被延伸和硬化,不能进行进一步的加工成形,因此必须进行再结晶退火,控制晶粒的成长形成适当的组织,恢复材料塑性,这就是退火的目的。
低碳钢的退火通常是在还原性气氛中加热到A1点温度附近,并在该温度下保温一段时间后冷却,这种退火称为光亮退火。
根据退火炉的形式和操作方法可分为罩式退火工艺和连续退火工艺。
罩式退火工艺(也称为分批退火)是指对冷轧后的钢卷按工序顺序分别在脱脂机组(若需要)、罩式退火炉、平整机组、重卷机组进行相应处理,以整卷分批次退火生产冷轧商品卷的工艺。
在罩式退火工序,钢卷除装炉和卸炉外,以紧卷方式在炉内按一定卷数堆垛、静止放置,随炉温升降而加热和冷却。
罩式退火时钢卷有充分的加热和均热时间,使晶粒生长和取向结晶增加,通过缓慢的冷却过程使均热时多余的固溶碳和氮充分析出,得到良好的材质.紧卷的缺点在于热量传到钢卷内部缓慢,生产率低;由于钢卷多层叠压,造成各层钢卷间和同一钢卷内有温度差,这样钢卷沿长度方向机械性能不均;同时冷却时,紧卷收缩易造成带钢粘连。
连续退火工艺是将清洗、退火、平整、拉矫和分卷等工序集成在一条连续生产线上,将带钢进行连续展开退火生产冷轧商品卷的工艺。
具有生产周期短、布置紧凑、便于生产管理、劳动生产率高以及产品质量优良等优点。
因为连续生产,退火周期非常短,仅5分钟左右。
用连续退火时其特有的快速加热和冷却可得到较硬的材质,早期的连续退火机组大都用于硬质镀锡原板生产,不作为软钢板的退火。
近些年来通过钢的成分调整和热轧高温卷取使再结晶晶粒变大,经短时间过时效处理固溶碳完全析出,可以用连续退火生产有深冲性的冷轧钢板。
340MPa 高强IF 钢冷轧薄板罩式退火工艺研究

340MPa 高强IF 钢冷轧薄板罩式退火工艺研究王宝景北京科技大学分类号:____________密 级:______________ UDC:____________ 单位代码:______________北京科技大学硕士学位论文论文题目:340MPa 高强IF 钢冷轧薄板罩式退火工艺研究学 号:_________________________作 者:_________________________专 业 名 称:_________________________2004年02月26日王宝景 公开 10008 材料加工工程 S2*******TG156.2北京科技大学硕士学位论文论文题目:作者:_________________________指 导 教 师: 单位:协助指导教师: 单位:单位:论文提交日期:2004年 02月 26日学位授予单位:北 京 科 技 大 学王先进 教授北京科技大学 康永林 教授北京科技大学 340MPa 高强IF 钢冷轧薄板罩式退火工艺研究 王宝景340MPa高强IF钢冷轧薄板罩式退火工艺研究Study of Batch Annealing Technology on the Cold-Rolled 340MPa Grade HighStrength Steel Sheet研究生姓名:王宝景指导教师姓名:王先进北京科技大学材料学院北京100083,中国Candidate: Wang BaojingSupervisor: Wang XianjinSchool of MaterialsUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road,Haidian DistrictBeijing 100083,P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
罩式退火炉介绍.

4、退火周期示意图
加热
均热
空气/水冷却
冷却
在室温下,原子的动能少,扩散 力差,扩散速度慢,导致这种倾向无 法实现,须施加激活力,这种激活力 就是将钢加热到一定温度,使原子获 得足够的扩散动能,消除晶格畸变, 使组织、性能发生变化。
因此经过冷轧后的钢材必须经过 退火。
2、退火的目的及作用
退火是将带钢加热到一定的温度保温后再冷却的工 艺操作。
a 立式炉 b 卧式炉 2、间歇式退火炉(罩式炉) a 单垛式 b 多垛式
三、强对流全氢罩式炉技术特点
1、强对流
罩式退火炉通过内罩对 带钢进行间接加热,带钢获得 热量多少取决于内罩壁的辐射 传热和气体对流传热的能力。
增加内罩壁与保护气体 之间对流传热的主要途径是加 大保护气体的流速,采用保护 气体流速高、流量大的循环系 统,把内罩上的热量尽快传递 给钢卷。
φ610 mm
最大钢卷重量: 33.3t
最大堆垛高度: 5500mm
2、车间配置
冷却罩
内罩 加热罩
炉台
对流板 终冷台
运卷车
阀站
放加 热罩及 点火
冷密封 测试及 吹扫
放内罩 及压紧装料源自退火吊加热罩, 扣冷却罩
风冷
喷淋
吊冷 却罩
移走 内罩
等待下一次装料
卸料至 终冷台 冷却
完 成
3、罩式炉工艺操作流程
罩式退火炉介绍
介绍内容
一、为什么要退火? 二、退火炉分类 三、强对流全氢罩式炉技术特点 四、罩式退火炉车间简介
一、为什么要退火?
1、冷轧板的组织结构 钢材经过冷轧变形后金属内部组
织产生晶粒拉长、晶粒破碎和晶体缺 陷大量存在现象,导致金属内部自由 能升高,处于不稳定状态,具有自发 地恢复到比较完整、规则和自由能低 稳定状态的趋势。
冷轧罩式退火工艺及原理201807

应力过大造成的粘结风险,尤其对于特殊规格,根据实际温度差采用
相应时间的带罩缓慢冷却,降低冷却过程中的压应力,最大程度上减 少粘结风险;同时合理配炉,采用规格和卷位的合理搭配,减少易发
生粘结钢卷的粘结倾向。
• 平整生产的张力和速度控制:对于粘结较严重的钢卷在采用大张力和 高速生产,大于500m/min,使粘结情况减弱。
轧钢工培训材料
2018年7月
罩式退火工艺及原理
1、冷轧工序组织变化 2、退火原因 3、退火目的及作用 4、罩退与连续退火线比较 5、罩式退火工艺流程图 6、常用退火工艺曲线 7、罩式退火温度分布特点 8、退火粘结问题 9、钢卷在加热过程热应力分布
1、冷轧工序组织变化
酸轧工序压下率控制标准,以及带 钢组织演变机理和特点
加热过程的温度分布
冷却过程的温度分布
因钢卷整卷退火,在退火过程中温度存在差异。加热过程中,钢卷 外圈温度高芯部温度低,钢卷膨胀外圈受拉应力,内圈受压应力; 反之在冷却过程中外圈温度低芯部温度高,钢卷整体外圈受压应力 ,内圈受拉应力。
8、退火粘结问题
在冷硬卷的紧卷立卷再结晶退火过程中,经常发生相邻卷层间粘到一 起,增加了后道工序平整机的开卷张力,并且在开卷过程中会造成板 带撕裂,出现皱痕等情况,并且因同样的粘结力会造成不同程度板形 缺陷,这种缺陷就是我们通常称为的罩式炉粘钢。
4、罩退与连续退火线比较区别
• 罩式退火:生产周期长(几十个小时), 与清洗线、平整线分开布置,整体联成一条冷板生产流程,但 可选择的进行脱脂清洗,且钢种及规格对整体生产的影响较小, 可小批量灵活的组织生产,单炉台生产,炉台数量可根据产量 和品种变化随时增减,中间工序有库存缓冲,产量和品种适应 能力强,适合多品种,小批量生产及试验生产。 • 连续退火:生产周期短(几分钟),脱脂清洗、退火、平整联 成一条整体生产线,生产效率高,但受计划影响启停和规格品 种切换等成本高,产品规格覆盖范围不宜太宽, 产量不宜太低。 适合大批量,少品种生产。
罩式炉功能概述

功能概述:由于电加热炉一般是间歇式炉,炉温经常升降,在此过程中炉子升降温速度受到炉衬的制约,造成加热周期延长,工效效率低,同时耐火砖吸收或放出大量热,造成热量浪费,致炉子热效率降低,浪费电能。
由于砖结构存在以上缺点,因此采用纤维制作的加热炉膛克服了砖结构存在的缺点,具有升温快、使用寿命长、能量消耗少等优点。
近年来加热炉膛从砖砌炉膛转化为纤维炉膛在日益增加。
特别在冶金行业的连铸连轧加热炉、台车炉式加热炉、罩式炉等加热炉衬中被广泛应用,赢得了用户的一致好评。
设备简介:本设备为台车式电阻炉,即炉底台车可控的情况下自动进出。
工件装在小车上,在传动机构的作用下进入加热炉体,关上炉门;加热温度在电器控制下,加热到工件所需的温度,再根据工件的工艺流程完成后,将工件在传动机构的作用下带动小车开出加热炉膛,从而完成了工件的处理。
炉体是采用型钢、板材焊接而成的炉壳,炉壳的工作室采用瓷纤维折叠块制成。
炉墙加热元件为高温电阻带加工成W形状,用高温瓷螺钉定在炉壁上;炉底台车的加热元件为高温电阻丝绕成螺旋状安装于炉底搁丝砖上,并在小车上铺设炉底板,便于放置工件而不致于损坏高温电阻丝。
电器控制系统为SSR无接点输出,炉温的整个加热过程一由程序仪表实行PID程序控制,而整个炉膛的温度均匀性,由安装在炉顶的热电偶检测,从而实行了升温、恒温、均温、保温等一系列的工艺流程。
全纤维对开式电阻炉又称全纤维对开式罩式炉,可供金属材料、零件的正火、淬火、回火等热处理。
对开式罩式炉主要特点:1.采用全纤维炉状结构,具有优良的节能性能,比同规格的砖体电阻炉结构或电动装置可轻便的移开炉体,露出炉台,装卸料方便.3.采用炉体移动,便于设备保养与维修用,提高生产率,节约投资。
A.移动炉体分炉衬、加热元件;①、移动炉体由钢板及型钢焊接成外壳,材料有槽钢、角钢、钢板等。
②、炉衬采用全纤维棉压筑成模块,通过不锈钢元固定于炉壳支架上。
③、加热元件采用波状电阻带通过高铝瓷钉悬挂固定于两恻和后墙炉衬上。
退火粘接分析

退火粘接分析罩式退火粘接分析及治理1、前言退火是冷轧钢带不可缺少的一个重要生产工序,其主要目的:消除钢带冷轧变形产生的加工硬化和内应力,使带钢具有客户要求的金相组织、良好的机械性能和光亮的表面。
退火炉有罩式退火和连续退火两种形式,其中罩式退火以投资省、占地面积小、生产组织灵活、适合品种钢开发等优点在中小企业得到广泛的应用,但罩式退火的生产特点决定了在罩式退火过程中容易出现粘结缺陷,使得产品质量降级甚至判废。
莱芜市泰山冷轧板有限公司950产线以SPCC为主,产品规格主要集中在0.15-0.5mm*712-830mm,退火采用的是罩式退火,产品质量稳定。
但进入2011年后粘接缺陷在冷轧内部缺陷中一直处于首位,严重影响了产品质量的提升和企业的信誉和效益,因此有必要对造成粘接缺陷的因素进行系统分析并彻底根治。
2、粘接缺陷机理分析关于罩式炉中产品粘接的机理在国内外众多刊物上都有介绍和分析,究其根本原因是:在退火过程中钢卷内部存在温度梯度和压应力,高温作用下局部压应力过大超过屈服极限而产生塑性变形,处于热激活状态的铁原子发生跨金属界面迁移在界面处形成共生晶粒而产生粘接。
钢卷内部的压应力主要是由两部分组成:一部分是退火温度变化而带来的热应力,主要取决于退火工艺制度;另外一部分则是钢卷进入退火炉之前的原始内应力,主要取决于轧机或脱脂机组卷取张力的设定。
在加热阶段,钢卷内外层升温速率大于芯部,造成外层与芯部间压应力减小,内层与芯部间压应力增大,使得内层与芯部之间的钢带存在粘接趋势。
在冷却阶段,内外层降温速率大于芯部.造成外层与芯部间因冷缩不均匀产生较大压应力。
尤其在冷却初始骱段,温度梯度逐渐增大,压应力也随之增大。
当卷芯温度降至一定温度时,卷芯与外层温度梯度最大,压应力也最大,使得外层与芯部之间的钢带存在粘接趋势。
在高温作用下带卷的屈服强度大幅降低,带卷层与层之间在压应力作用下局部(厚度不均、凸起部位)会产生塑性变形,使层间接触面积显著增大,界面间铁原于扩散速度加快,当扩散层达到一定深度,即形成粘结。
环行罩式退火炉简介

环行罩式退火炉简介蒋铭才 (科学技术协会)摘 要 环行罩式退火炉是一种连续作业炉,其突出优点是热效率高,经济效益好。
关键词 环行 罩式 退火炉1 前言目前国内外使用的罩式退火炉多为间歇式炉,自动化程度低、劳动强度大、能耗高、经济效益有待提高。
硅钢退火的环行罩式退火炉较好地解决了这些问题。
2 ROF 炉简介2.1 ROF 炉的基本结构与退火工艺二十世纪末,武汉钢铁集团公司建造了我国最大的环行罩式退火炉--ROF 炉。
ROF 炉是日本新日铁公司在美国A llegeny 钢铁公司取向硅钢隧道式退火炉技术基础上发展起来的新型退火炉,是国际国内最先进的热工设备。
ROF 炉为旋转炉底明火罩式连续退火炉,主要设备为环状形隧道炉体(简称环状炉体)、多部台车组成的环状形炉底(简称环状炉底)和内罩。
由液压设施传动的环状炉底在环状炉体内作周而复始的间歇圆周运动,从而实现连续作业。
环状炉底上装有内罩、底板、立柱各50个以及被退火的钢卷2 50个,见图1。
图1 ROF 炉部分结构示意钢卷按顺序排列成50组,每组并排两个钢卷,算作一个段。
按退火工艺和退火周期,每个工艺段包含的段数见图2。
图2 ROF 炉退火工艺制度钢卷的退火过程为:一、首先经P H 工艺段(1-2段)预热;二、经1S 工艺段(3-8段)进行均热、脱水;三、、经1H 工艺段(9-19段)加热;四、经2S 工艺段(20-29段)保温;五再依次经1C 工艺段(30-33段)、2C 工艺段(34-38段)、3C 工艺段(39-43段)、4C (44-48段)工艺段冷却;六、最后经(49-50段)出炉,完成整个退火工序。
ROF 炉工艺稳定,根据各种钢卷的退火曲线不同,其工艺段的长度和温度可按需要变化。
2.2 ROF 炉的不足虽然ROF 炉是当前世界上最先进的连续退火炉,但有两个不足:一、传输保护气体的换向阀存在动密封,易泄露;二、ROF 炉只能在最初运转时,分析内罩里的气体成分和测定露点。
钢铁工业退火板卷-连续退火法、罩式退火法的系数计算

钢铁工业退火板卷-连续退火法、罩式退火法的系数计算钢铁工业中,退火是一种重要的热处理工艺,用于改善钢材的力学性能和组织结构。
在退火过程中,常用的两种方法是连续退火法和罩式退火法。
1. 连续退火法:连续退火法是指将钢板卷通过连续生产线进行退火。
在连续退火过程中,钢板经过预热、退火、冷却等多个连续阶段。
该方法可以有效提高生产效率。
计算连续退火法的系数时,通常需要考虑以下几个因素:a. 加热速度:加热速度对退火效果有很大影响,通常以升温速度来表示。
升温速度越快,钢板的退火效果越差。
系数可根据实际经验确定。
b. 保温时间:保温时间是指钢板在退火温度下停留的时间。
保温时间越长,退火效果越好。
系数可根据实际经验确定。
c. 冷却速度:冷却速度是指钢板从退火温度降温的速度。
冷却速度越慢,退火效果越好。
系数可根据实际经验确定。
2. 罩式退火法:罩式退火法是指将钢板卷放入具有特定气氛的容器中进行退火。
在罩式退火过程中,钢板表面被罩中的气氛包围,并通过加热使其均匀退火。
该方法常用于对钢板表面进行退火,以达到改善表面性能的目的。
计算罩式退火法的系数时,主要考虑以下几个因素:a. 罩气体成分:罩气体成分对钢板的退火效果有很大影响,通常要求罩气体中含有一定的还原性气体(如氢气)。
系数可根据实际经验确定。
b. 罩气体压力:罩气体的压力对退火效果有一定影响。
通常要求罩气体的压力保持在一定范围内。
系数可根据实际经验确定。
c. 加热温度:加热温度是罩式退火的关键参数之一。
加热温度越高,退火效果越好,但同时也会增加能耗和材料损失。
系数可根据实际经验确定。
以上是钢铁工业中连续退火法和罩式退火法系数计算的一些基本考虑因素,具体系数的确定需要结合实际生产情况和工艺要求,通过试验和经验总结来确定。
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罩式退火和连续退火优缺点
1)生产工艺
全氢罩式退火炉是冷轧钢卷以带有少量残余乳化液的状态,未作脱脂便送入罩式退火炉进行退火处理,在氢气气氛中冷却,然后通过平整机中间库直接送往平整机,再检查等,设备布置空间大,生产周期长,但产品规格和产量变化灵活性强。
连续退火线上冷轧带卷在进口段进行脱脂,在连续退火的第一段进行退火,随后采用气体或水等进行冷却,在退火第二段进行时效处理,然后进行在线平整,检查等,设备布置紧凑,占地面积小,生产周期短,但产品规格范围覆盖面不宜太宽,产量不宜太低。
2)总成本
所谓总成本包含工艺设备新建的投资费用再加上生产运行费用。
对于全氢罩式退火工艺途径来说,其投资、消耗与维修费用与连续退火线相比都要低,只有人员较多和材料损失比较高。
此外,对于连续退火线而言,还应累加冶炼深冲钢种所需的附加费用(用于真空脱气、微合金化等)以及较昂贵的酸洗费用(用于清除热轧卷取温度较高而形成的红色氧化铁皮)。
所以,从有关的资料评价估计全氢罩式退火炉的总成本比连续退火机组低。
3)品种性能
品种方面,全氢罩式退火通常生产的品种有CQ、DQ和DDQ,生产EDDQ、S―EDDQ、HSLA等品种难度很大,适合小批量、多品种生产。
连续退火品种有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、S―EDDQ、HSLA、HSS等,生产厚规格(大于2.5mm)产品有困难,规格范围太宽将增加控制难度,适合大批量、少品种生产。
表面洁净度方面,全氢罩式退火通过建立正确退火制度,加上在热轧、冷轧的预防措施(严格控制板形、新型轧制技术、一定程度的均匀粗糙度、精确的卷取张力等),减少粘结、折边、碳黑等缺陷。
而连续退火后的钢板表面十分光洁,不会出现粘结、折边、碳黑等缺陷,适合生产表面质量要求高的钢板。
深冲性方面,对于铝镇静钢而言,一般用全氢罩式退火比用连续退火质量要优,其机械性能均匀,塑性应变比r 值、加工硬化指数n值一般都能高于连续退火的产品。
近年发展起来的微合金化超深冲(IF)钢,又称无间隙原子钢,该钢具有极优良的成形性,即高r值(r>2.0)、高n值(n>0.25)、高伸长率(8>50%)和非时效性(AI=0)。
用连续退火生产出的IF钢的深冲性要优于用全氢罩式退火生产出的铝镇静钢的深冲性。
无论用全氢罩式退火还是用连续退火均可生产微合金化超深冲(IF)钢,但用全氢罩式退火生产(IF)钢效率较低。
连续退火工艺是以严格控制钢的成份为基础的,炼钢工序中需低碳、低锰,磷、硫等杂质含量要低,而这些控制技术难度高,工艺操作复杂。
国外(日本等)IF钢的退火主要采用连续退火工艺,国内F钢的退火则主要采用全氢罩式退火工艺。
用全氢罩式退火生产一般冷轧板热轧中低温卷取即可,用连续退火生产一般冷轧板热轧中需高温卷取。
用连续退火生产IF钢时可省去过时效处理,热轧又可采用低温加热及低温卷取,比用全氢罩式退火生产IF钢优势大。
对于汽车上的难冲件,用IF钢生产比用铝镇静钢生产成品率高。
强度方面,高强度板按强化机理主要有:固溶强化型加磷钢板、弥散强化型高强度低合金钢板、相变强化型双相钢板和马氏体钢板、烘烤硬化型的BH钢板等等。
全氢罩式退火一般生产软质钢板,生产的低合金结构高强钢(HSLA)强度级别和深冲等级均受到限制,不适宜作高强度原板。
连续退火既能生产多种深冲等级(如CQ、DQ、DDQ等)深冲钢板,又能生产强度和深冲均好的深冲高强钢板(其中CQ―HSS强度级别为340MPa和590MPa,DQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa,DDQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa,BH―HSS强度级别为340MPa,DP―HSS强度级别为340MPa、440MPa、590Mpa、780MPa,TRIP―HSS 强度级别为590MPa和780MPa等等)。
温度均匀性方面,全氢罩式退火以紧卷状态进行处理,热工性能差,在加热和冷却过程中,其两端、内外层和中心的温度存在一定程度的不均
匀性。
连续退火以带钢状态进行连续处理,传热条件好,带钢温度均匀,同时还可通过炉内张力及纠偏装置控制和改善带钢平直度,板形优良。
4)灵活性
全氢罩式退火炉体积小,分批处理,自成系统,炉台数量可随品种和产量变化随时增减,十分灵活。
连续退火炉穿带一次要用上千米钢带,改换品种要一定的调整时间和一定量的过度钢带,适合大批量生产,小批量生产不合算。
5)生产效率
全氢罩式退火属间歇式生产,为了充分保证带钢性能均匀,生产周期比较长(退火周期一般40~6Oh),生产效率低。
连续退火属连续生产,带钢速度快(退火工艺段一般40Ore/rain 左右,最高达80Ore/rain以上)。
生产周期短(退火周期一般5~lOmin),生产效率很高。
6)产品开发
全氢罩式退火为避免钢卷层间粘结,退火温度一般不超过72O℃,成卷长时间保温后冷却速度不可能太快,生产产品有相当局限性。
而在连续退火中,退火温度处于双相区(α+γ),可达850℃,短时间保温后冷却速度自由度大,大大扩大品种范围。
但是,连续退火要求冷轧板必须在短时间内再结晶和进行晶粒充分长大,这就需要材质纯净。
全氢罩式退火只能生产高强钢中的低合金结构钢(HS―LA),强度级别和深冲等级均受到限制,生产表面质量O3级产品尚可,但生产表面质量要求高的05级产品比较困难,不适宜作表面质量要求高钢板。
连续退火除能生产深冲等级钢板以外,还能生产多种强度级别和多种深冲等级的高强钢,能满足汽车、家电、建筑等行业对冷轧板的多种要求,可以生产05级汽车外板,适宜作表面质量要求高的钢板。
全氢罩式退火与普通的罩式退火相比,具有效率高、质量好、能耗低等优势,全氢罩式退火正逐渐取代普通的罩式退火。
全氢罩式退火和连续退火相比,全氢罩式退火具有生产软质钢板的优势,生产灵活,建设投资少,但在高强度钢板生产上有所欠缺,且属间歇式生产,生产周期长,效率偏低,适合小批量、多品种生产,该退火工艺在小型冷轧厂中十分流行。
连续退火既能生产软质钢板又能生产级别较高的高强钢板,产品开发优势明显,且生产连续化,生产周期短,板形好,表面光洁,但投资大,技术复杂,适合大批量、少品种生产,该退火工艺在大型冷轧厂中日益盛行。
全氢罩式退火和连续退火均为先进的退火工艺。
今后相当长一段时期内全氢罩式退火和连续退火将同时并存,两种退火工艺优势互补。