9.冷轧板带材生产
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浅槽紊流酸洗的优点：酸洗快、耗酸少、热交 换系数大、操作简单、无垂度控制。
轧制理论与工艺
推拉式酸洗工艺流程简图
（2）推拉式（卷间不焊接）——又称为半连续酸洗机组， 带钢通过酸洗机组时是不连续的。由夹送辊推送入酸槽、 带头由酸槽间夹送辊咬入推送经圆盘剪剪边入张力卷取 机的单卷酸洗方式。
上料
切头
开卷
矫直
力；
成品退火：通过再结晶以改善加工性能，还可根据产品的技术
要求以获得所需要的组织(如织构等)和性能(如深冲、电磁性
能等)。
轧制理论与工艺
冷轧产生加工硬化，需要由退火来消除， 产品的微观组织，与退火工艺制度相关。 • 罩式炉退火
• 连续退火 • 新型感应加热连续退火
轧制理论与工艺
退火方法：
1）罩式退火 A.按钢卷卷紧程度：
作，为防带断带和保护轧辊，过焊缝时要减速 ng——过焊缝速度。 在稳定轧制阶段，轧制操作和过程控制完全由计算机完成。
n
b a
nc
穿带
c
nz
ng
过焊缝
稳定轧制
d e
甩尾
ns t
轧制理论与工艺
9.2.4 精整
包括：表面清洗、退火、平整及剪切等工序 ；
A.清洗 清洗目的：除去表面上的油污(故又称“脱脂”)，以保证板带 退火后的成品表面质量。 清洗方法：电解清洗、机上洗净与燃烧脱脂。 电解清洗：采用碱液为清洗剂，通常为2～4％的硅酸钠水溶液， 外加界面活性剂以降低碱液表面张力，改善清洗效果。 机上洗净法：通过使碱液发生电解，放出氢气与氧气，起到机 械冲击作用，可加速脱脂过程。使用以矿物油作冷润剂时，则 可在末道喷除油清洗剂，这种方法称为“机上洗净法”。
常用于 • 不锈钢(占世界96%） • 硅钢（武钢） • 全世界有100多套
轧制理论与工艺
（常规）连续式冷连轧机组
特征：单卷连续轧制，每架轧机只轧1道，生产效率较高，批量大。 缺点：每一卷要穿带头尾出现尺寸偏差，影响生产，品种单一投资 大，灵活性差，适于大企业。
开卷机
卷取机
冷连轧机组
轧制理论与工艺
轧制理论与工艺
冷轧板带材生产工艺流程
Ⅰ—连续酸洗机组；Ⅱ—五机架冷连轧机；Ⅲ—电解清洗机组；Ⅳ—退火工段；Ⅴ—单机式平整 机；Ⅵ—双机平整机；Ⅶ—连续电镀锡机组；Ⅷ—连续镀锌机组；Ⅸ—剪切跨；Ⅹ—油毡；Ⅺ—
计算机房；Ⅻ—轧钢主电室；XⅡI—轧辊工段； XIV—机修、电修、液修
宝钢2030冷轧车间平面布置图
原因：H2的导热能力是N2的7倍！（0.172 : 0.024)
特点 • 前后带卷筒，正反转轧制 • 控制系统简单 • 操作维护容易
适用于多品种、小批量或合 金钢比例大的中小型企业。
缺点 • 料头损失大 • 生产效率低 • 产量低，成本高
轧制理论与工艺
原理 • 最小可轧厚度理论
hmin =3.58DfK/E •轧薄规格要减小辊径 •采用支撑辊增加刚度
多辊轧机（森吉米尔轧机）
9.2.1 冷轧板、带的主要品种、工艺流程与车间布置 1.冷轧板、带的主要品种 有色金属：铝、铜及其合金的板、带材和箔材 黑色金属：金属镀层薄钢板（镀锡、锌）、深冲钢板、电
工用硅钢板、不锈钢板。 四大来自百度文库型产品：涂镀层板、汽车板、不锈钢板与电工硅钢
板
轧制理论与工艺
9.2 冷轧板带材生产工艺流程
酸-轧联合
9 冷轧板、带材生产
冷轧产品特点：
冷轧——在再结晶温度以下且产生加工硬化的轧制。 优点——尺寸精确、板形好、表面光滑、性能高。
轧制理论与工艺
9 冷轧板、带材生产
冷轧钢板生产技术的发展过程： 机架数：单机可逆，连轧（3）－4－5－6机架 轧辊数：2－4－6（HC，UC）－20－36（森吉米尔） 轧制速度：100－3000 m/min（~50 m/s） 发展趋势：大型化、高速化、连续化、自动化
轧制理论与工艺
主导工艺环节： 原料准备、酸洗除鳞、冷轧、退火、平整、剪切、
检查、包装
轧制理论与工艺
9.2.1 原料准备
1.原料准备：原料为热轧钢卷（一般≤6mm）。 厚度：由轧机的总压下量决定； 宽度：成品需裁边交货，原料宽度比产品宽度大 20mm，若无需裁边，原料宽度即为产品宽度。
轧制理论与工艺
轧制理论与工艺
冷轧带钢主要产品：
汽车用钢：IF，BH，CQ，DQ…等深冲板
高强钢板：DP(双相钢），CP(复相钢），TRIP钢
电工用钢：取向、无取向，高牌号到中低牌号硅钢片
建筑用板：热镀锌板，电镀锌板，彩涂板
包装用板：镀锡板，有机涂层板
不锈钢板：装饰板，厨房用钢，耐腐蚀钢板
家电用钢：湿家电－洗衣机，洗碗机
轧制理论与工艺
1）轧机型式——二辊、四辊、多辊——大多 为四辊和多辊轧机
轧制理论与工艺
2）轧制方式：
－ 单机可逆轧制 － （常规）连续式轧制（单个卷连轧、通常3－6个机 架）
全连续冷轧 －全连续轧制 酸-轧联合机组 (CDCM)
（无头轧制） 酸-轧-退连续生产线(FIPL)
轧制理论与工艺
单机可逆轧制
酸洗
卷取
剪边
烘干
冲洗
推拉式酸洗的优点：设备简单、占地小、投资少、生 产灵活——适于80万吨/年以下的中小企业。
轧制理论与工艺
酸槽长度的确定： L = vt v：带材运行速度 t：酸洗时间 ；对普碳钢t=1~2min
无酸除鳞的新工艺:与酸洗相比、机械除鳞法设 备简单、占地小、投资少、成本低且污染小， 劳动条件好。
的屈服极限。大小视延伸不均匀情况、材质与加工硬化
程度以及板边情况。
根据经验，
z (0.1 ~ 0.6) s
一般在中间道次上，可取 （0.2～0.4）。s
为防止退火粘结，卷取张力可小一些，开卷张力则更
小，几乎可忽略。
σz = q = Q/bh ； Q —— 总张力
轧制理论与工艺
最小可轧厚度
• 斯通最小可轧厚度公式
常用工艺冷却和润滑剂：水、乳化液等 乳化液：
油和水的混合剂，既能冷却又能润滑。
轧制理论与工艺
三．采用张力轧制
张力的作用: 1)防止带材跑偏； 2)使所轧带材保持平直和良好的板形； 3)降低变形抗力，便于轧制更薄的产品； 4)可以起到适当调整冷轧机主电机负荷的作用。
轧制理论与工艺
张力的选择
主要指平均单位张力q ，从理论上讲，不应超过带材
轧制理论与工艺
盐酸酸洗与硫酸酸洗区别： ① 盐酸无残渣，溶蚀各类型的氧化铁皮；硫酸不与
Fe2O3反应。 ② 盐酸对基体侵蚀弱，表面光滑，而硫酸与基体反应。 ③ 盐酸形成氯化亚铁易于溶解除去，不会引起表面出现
酸斑，硫酸形成硫酸亚铁易形成不溶解的水化物，易 形成酸斑。 ④ 盐酸酸洗速率是硫酸的两倍，带钢表面银亮洁净。 ⑤ 盐酸可实现无废液酸洗，可再生，硫酸不能再生。
a.穿带阶段： nc—穿带速度 b.加速轧制阶段。
c.稳定轧制阶段： nz—稳定轧制速度 d.减速轧制阶段。
冷轧带钢穿带：将板卷前 端依次喂入机组的各架轧 辊之中，直至前端进入卷 取机芯轴并建立起出口张 力为止的整个操作过程。
e.甩尾阶段： ns——甩尾速度ns= nc 对于全连轧（无头轧制）或并卷轧制，只有一次穿戴或甩尾的操
全连续轧制（无头轧制）
实现方法：前一卷的尾部与后一卷的头部焊接在一起。 优 点：避免穿带、减少头尾偏差、提高板面质量及 成材率，生产高效率。
轧制理论与工艺
全连续冷轧
1＃ 2＃ 开开 卷卷 机机
活套（料仓） 冷连轧机组
飞剪 卷取机
焊接机 全连续冷轧机组
轧制理论与工艺
CDCM-酸轧联合机组
Continuous Discaling Continuous Mill
操作数据：设备利用率95％，成材率96.9%，年产量：108万吨
能耗降低40% ，断带事故：0.1卷/月
轧制理论与工艺
3）冷轧过程（以全连轧为例）
酸洗坯料——上料——开卷——矫直——切头尾—— 焊接——勒导——焊缝检测——活套——焊缝检测——勒 导——穿带——轧制——卷取——分剪——下料
轧制理论与工艺
③ 辊温过高也会使润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧不 能顺利进行。
轧制理论与工艺
润滑目的：
减小金属变形阻力，轧薄；延长轧辊寿命，改 善带钢厚度均匀性和表面状态；防止金属粘辊。
润滑效果：
取决于带入变形区润滑油量的多少（即油膜厚 度）以及变形区内润滑剂动态。实践表明：动物 油最佳，植物油次之，矿物油较差。
轧制理论与工艺
B.退火
退火目的：消除加工硬化，改善组织结构，调整机械性能 退火种类：因钢种不同退火分初退火（预先热处理）、中间退
火（中间热处理，两个轧程之间）和成品退火（最终热处理） 等三种。
初退火：主要用于含碳量高的碳结钢及合金钢，使带钢具有良
好的塑性和组织；
中间退火：通过再结晶消除加工硬化以提高塑性，降低变形抗
1＃ 开 卷 焊接机 机
酸洗机组
2＃
开
卷 机
活套1
活套2
冷连轧机组
卷取机 飞剪
该工艺优点见p273
轧制理论与工艺
酸-轧-退联合机组(FIPL)示意图
1
＃
开 卷 焊接机 机
酸洗机组
退火机组 冷连轧机组
卷 飞剪 取
机
2＃
开
卷 机
活套1
活套2
活套3 活套4
典型机组：新日铁广畑厂（1987），美国 Inland steel
冷家电－电冰箱，空调器，厨房用具
热家电－微波炉，电烤箱
轧制理论与工艺
9.1 冷轧板带材生产工艺特点
一． 加工温度低，产生不同程度的加工硬化
冷轧是在金属再结晶温度以下进行的轧制，金属在冷轧中 晶粒被破碎且不能产生再结晶回复，导致金属产生加工硬化。
当加工硬化超过一定程度后，就不能再继续轧制，需经软 化热处理使之恢复塑性。每两次软化热处理之间所完成的冷 轧工作，通常称之为一个“轧程”。
9.2.2 酸洗与除鳞
酸洗目的：清除氧化铁皮，保证带钢表面质量。 除鳞方法：
①酸洗（盐酸、硫酸）； ②喷砂清理或酸碱混合处理（如生产不锈钢时，因表面氧
化铁皮含有不溶于酸的氧化铬和尖晶石等）； ③无酸除鳞的新工艺（高压水喷铁矿砂－NID法）。
轧制理论与工艺
Fe2O3+2HCl →4FeCl2+2H2O+1/2O2 ↑ Fe3O4+4HCl →3FeCl2+3H2O+1/2O2 ↑ FeO+2HCl →FeCl2+H2O Fe+2HCl →FeCl2+H2 ↑(较弱）
n ln h ln H
ln(1 )
n-轧程数，取整； h-成品厚度； H-原料厚度； ε-允许的最大变形程度。
轧制理论与工艺
二． 采用工艺冷却和润滑 冷却的目的：
① 防止辊面温度过高引起淬火层硬度下降，使淬火层 内发生残余奥氏体分解，出现附加组织应力；
② 辊温及其分布规律的变化均可导致辊型条件的破坏， 对板形与轧制精度不利；
紧卷——退火周期长（几昼夜）其中冷却时间比例最大。 松卷——退火前后需重卷、操作烦琐——未推广。 B.按是否加保护气体： 普通罩式炉 强循环罩式炉 全氢罩式炉 2）连续退火： 塔式（立式）——占地少、厂房高——宝钢 卧式——占地大、厂房低——武钢
3）新型感应加热连续退火
轧制理论与工艺
罩式退火炉几种形式比较
hm in
3.58
f
(K
q)D E
式中 K 1.15 s －张q力的平均值
f －摩擦系数；
E－轧辊的弹性模量。
工程上一般取
D hm in
1000
~ 1500
• Tong-Sacks，Ford－Alexander最小可轧厚度理论
hmin=1.544f C0 KR ≈ D/3000
轧制理论与工艺
9.2 冷轧板带材生产工艺流程
轧制理论与工艺
9.2.3 冷轧轧制
冷轧轧制：在再结晶温度以下且产生加工硬化的轧
制。获得尺寸精确、板形好、表面光滑、性能高的产 品。
规格范围：宽450～2450mm；厚0.065～4mm 轧制速度：五机架为25～27m/s，六机架为36～
38m/s，个别速度达40～41m/s。板卷重量30～45t， 最大达60t。
类型
气氛 退火时间，h
普通罩式炉 强循环罩式炉 全氢罩式炉
2％H2
2％H2
100％H2
78
61
43
加热能力，t/h
1.84 (100%) 2.47 (134%) 3.29（179％）
冷却能力，t/h
2.26 (100%) 2.72 (130%) 4.16 (184%)
炉台能力，t/h
1.01 (100%) 1.30 (129%) 1.84 (182%)
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
硫酸酸洗需“破鳞作业”
轧制理论与工艺
破鳞作业：破碎氧化铁皮的操作过程 破鳞设备：俗称“剥壳机”——宝、武钢为S型张力除 鳞 破鳞作用：破碎的氧化铁皮不进入酸液、减少酸损
轧制理论与工艺
酸洗机组型式
（1）连续式：立式（塔式） 卧式：深槽（酸液深 H=1000mm) 浅槽（ H=150mm) 紊流
轧制理论与工艺
推拉式酸洗工艺流程简图
（2）推拉式（卷间不焊接）——又称为半连续酸洗机组， 带钢通过酸洗机组时是不连续的。由夹送辊推送入酸槽、 带头由酸槽间夹送辊咬入推送经圆盘剪剪边入张力卷取 机的单卷酸洗方式。
上料
切头
开卷
矫直
力；
成品退火：通过再结晶以改善加工性能，还可根据产品的技术
要求以获得所需要的组织(如织构等)和性能(如深冲、电磁性
能等)。
轧制理论与工艺
冷轧产生加工硬化，需要由退火来消除， 产品的微观组织，与退火工艺制度相关。 • 罩式炉退火
• 连续退火 • 新型感应加热连续退火
轧制理论与工艺
退火方法：
1）罩式退火 A.按钢卷卷紧程度：
作，为防带断带和保护轧辊，过焊缝时要减速 ng——过焊缝速度。 在稳定轧制阶段，轧制操作和过程控制完全由计算机完成。
n
b a
nc
穿带
c
nz
ng
过焊缝
稳定轧制
d e
甩尾
ns t
轧制理论与工艺
9.2.4 精整
包括：表面清洗、退火、平整及剪切等工序 ；
A.清洗 清洗目的：除去表面上的油污(故又称“脱脂”)，以保证板带 退火后的成品表面质量。 清洗方法：电解清洗、机上洗净与燃烧脱脂。 电解清洗：采用碱液为清洗剂，通常为2～4％的硅酸钠水溶液， 外加界面活性剂以降低碱液表面张力，改善清洗效果。 机上洗净法：通过使碱液发生电解，放出氢气与氧气，起到机 械冲击作用，可加速脱脂过程。使用以矿物油作冷润剂时，则 可在末道喷除油清洗剂，这种方法称为“机上洗净法”。
常用于 • 不锈钢(占世界96%） • 硅钢（武钢） • 全世界有100多套
轧制理论与工艺
（常规）连续式冷连轧机组
特征：单卷连续轧制，每架轧机只轧1道，生产效率较高，批量大。 缺点：每一卷要穿带头尾出现尺寸偏差，影响生产，品种单一投资 大，灵活性差，适于大企业。
开卷机
卷取机
冷连轧机组
轧制理论与工艺
轧制理论与工艺
冷轧板带材生产工艺流程
Ⅰ—连续酸洗机组；Ⅱ—五机架冷连轧机；Ⅲ—电解清洗机组；Ⅳ—退火工段；Ⅴ—单机式平整 机；Ⅵ—双机平整机；Ⅶ—连续电镀锡机组；Ⅷ—连续镀锌机组；Ⅸ—剪切跨；Ⅹ—油毡；Ⅺ—
计算机房；Ⅻ—轧钢主电室；XⅡI—轧辊工段； XIV—机修、电修、液修
宝钢2030冷轧车间平面布置图
原因：H2的导热能力是N2的7倍！（0.172 : 0.024)
特点 • 前后带卷筒，正反转轧制 • 控制系统简单 • 操作维护容易
适用于多品种、小批量或合 金钢比例大的中小型企业。
缺点 • 料头损失大 • 生产效率低 • 产量低，成本高
轧制理论与工艺
原理 • 最小可轧厚度理论
hmin =3.58DfK/E •轧薄规格要减小辊径 •采用支撑辊增加刚度
多辊轧机（森吉米尔轧机）
9.2.1 冷轧板、带的主要品种、工艺流程与车间布置 1.冷轧板、带的主要品种 有色金属：铝、铜及其合金的板、带材和箔材 黑色金属：金属镀层薄钢板（镀锡、锌）、深冲钢板、电
工用硅钢板、不锈钢板。 四大来自百度文库型产品：涂镀层板、汽车板、不锈钢板与电工硅钢
板
轧制理论与工艺
9.2 冷轧板带材生产工艺流程
酸-轧联合
9 冷轧板、带材生产
冷轧产品特点：
冷轧——在再结晶温度以下且产生加工硬化的轧制。 优点——尺寸精确、板形好、表面光滑、性能高。
轧制理论与工艺
9 冷轧板、带材生产
冷轧钢板生产技术的发展过程： 机架数：单机可逆，连轧（3）－4－5－6机架 轧辊数：2－4－6（HC，UC）－20－36（森吉米尔） 轧制速度：100－3000 m/min（~50 m/s） 发展趋势：大型化、高速化、连续化、自动化
轧制理论与工艺
主导工艺环节： 原料准备、酸洗除鳞、冷轧、退火、平整、剪切、
检查、包装
轧制理论与工艺
9.2.1 原料准备
1.原料准备：原料为热轧钢卷（一般≤6mm）。 厚度：由轧机的总压下量决定； 宽度：成品需裁边交货，原料宽度比产品宽度大 20mm，若无需裁边，原料宽度即为产品宽度。
轧制理论与工艺
轧制理论与工艺
冷轧带钢主要产品：
汽车用钢：IF，BH，CQ，DQ…等深冲板
高强钢板：DP(双相钢），CP(复相钢），TRIP钢
电工用钢：取向、无取向，高牌号到中低牌号硅钢片
建筑用板：热镀锌板，电镀锌板，彩涂板
包装用板：镀锡板，有机涂层板
不锈钢板：装饰板，厨房用钢，耐腐蚀钢板
家电用钢：湿家电－洗衣机，洗碗机
轧制理论与工艺
1）轧机型式——二辊、四辊、多辊——大多 为四辊和多辊轧机
轧制理论与工艺
2）轧制方式：
－ 单机可逆轧制 － （常规）连续式轧制（单个卷连轧、通常3－6个机 架）
全连续冷轧 －全连续轧制 酸-轧联合机组 (CDCM)
（无头轧制） 酸-轧-退连续生产线(FIPL)
轧制理论与工艺
单机可逆轧制
酸洗
卷取
剪边
烘干
冲洗
推拉式酸洗的优点：设备简单、占地小、投资少、生 产灵活——适于80万吨/年以下的中小企业。
轧制理论与工艺
酸槽长度的确定： L = vt v：带材运行速度 t：酸洗时间 ；对普碳钢t=1~2min
无酸除鳞的新工艺:与酸洗相比、机械除鳞法设 备简单、占地小、投资少、成本低且污染小， 劳动条件好。
的屈服极限。大小视延伸不均匀情况、材质与加工硬化
程度以及板边情况。
根据经验，
z (0.1 ~ 0.6) s
一般在中间道次上，可取 （0.2～0.4）。s
为防止退火粘结，卷取张力可小一些，开卷张力则更
小，几乎可忽略。
σz = q = Q/bh ； Q —— 总张力
轧制理论与工艺
最小可轧厚度
• 斯通最小可轧厚度公式
常用工艺冷却和润滑剂：水、乳化液等 乳化液：
油和水的混合剂，既能冷却又能润滑。
轧制理论与工艺
三．采用张力轧制
张力的作用: 1)防止带材跑偏； 2)使所轧带材保持平直和良好的板形； 3)降低变形抗力，便于轧制更薄的产品； 4)可以起到适当调整冷轧机主电机负荷的作用。
轧制理论与工艺
张力的选择
主要指平均单位张力q ，从理论上讲，不应超过带材
轧制理论与工艺
盐酸酸洗与硫酸酸洗区别： ① 盐酸无残渣，溶蚀各类型的氧化铁皮；硫酸不与
Fe2O3反应。 ② 盐酸对基体侵蚀弱，表面光滑，而硫酸与基体反应。 ③ 盐酸形成氯化亚铁易于溶解除去，不会引起表面出现
酸斑，硫酸形成硫酸亚铁易形成不溶解的水化物，易 形成酸斑。 ④ 盐酸酸洗速率是硫酸的两倍，带钢表面银亮洁净。 ⑤ 盐酸可实现无废液酸洗，可再生，硫酸不能再生。
a.穿带阶段： nc—穿带速度 b.加速轧制阶段。
c.稳定轧制阶段： nz—稳定轧制速度 d.减速轧制阶段。
冷轧带钢穿带：将板卷前 端依次喂入机组的各架轧 辊之中，直至前端进入卷 取机芯轴并建立起出口张 力为止的整个操作过程。
e.甩尾阶段： ns——甩尾速度ns= nc 对于全连轧（无头轧制）或并卷轧制，只有一次穿戴或甩尾的操
全连续轧制（无头轧制）
实现方法：前一卷的尾部与后一卷的头部焊接在一起。 优 点：避免穿带、减少头尾偏差、提高板面质量及 成材率，生产高效率。
轧制理论与工艺
全连续冷轧
1＃ 2＃ 开开 卷卷 机机
活套（料仓） 冷连轧机组
飞剪 卷取机
焊接机 全连续冷轧机组
轧制理论与工艺
CDCM-酸轧联合机组
Continuous Discaling Continuous Mill
操作数据：设备利用率95％，成材率96.9%，年产量：108万吨
能耗降低40% ，断带事故：0.1卷/月
轧制理论与工艺
3）冷轧过程（以全连轧为例）
酸洗坯料——上料——开卷——矫直——切头尾—— 焊接——勒导——焊缝检测——活套——焊缝检测——勒 导——穿带——轧制——卷取——分剪——下料
轧制理论与工艺
③ 辊温过高也会使润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧不 能顺利进行。
轧制理论与工艺
润滑目的：
减小金属变形阻力，轧薄；延长轧辊寿命，改 善带钢厚度均匀性和表面状态；防止金属粘辊。
润滑效果：
取决于带入变形区润滑油量的多少（即油膜厚 度）以及变形区内润滑剂动态。实践表明：动物 油最佳，植物油次之，矿物油较差。
轧制理论与工艺
B.退火
退火目的：消除加工硬化，改善组织结构，调整机械性能 退火种类：因钢种不同退火分初退火（预先热处理）、中间退
火（中间热处理，两个轧程之间）和成品退火（最终热处理） 等三种。
初退火：主要用于含碳量高的碳结钢及合金钢，使带钢具有良
好的塑性和组织；
中间退火：通过再结晶消除加工硬化以提高塑性，降低变形抗
1＃ 开 卷 焊接机 机
酸洗机组
2＃
开
卷 机
活套1
活套2
冷连轧机组
卷取机 飞剪
该工艺优点见p273
轧制理论与工艺
酸-轧-退联合机组(FIPL)示意图
1
＃
开 卷 焊接机 机
酸洗机组
退火机组 冷连轧机组
卷 飞剪 取
机
2＃
开
卷 机
活套1
活套2
活套3 活套4
典型机组：新日铁广畑厂（1987），美国 Inland steel
冷家电－电冰箱，空调器，厨房用具
热家电－微波炉，电烤箱
轧制理论与工艺
9.1 冷轧板带材生产工艺特点
一． 加工温度低，产生不同程度的加工硬化
冷轧是在金属再结晶温度以下进行的轧制，金属在冷轧中 晶粒被破碎且不能产生再结晶回复，导致金属产生加工硬化。
当加工硬化超过一定程度后，就不能再继续轧制，需经软 化热处理使之恢复塑性。每两次软化热处理之间所完成的冷 轧工作，通常称之为一个“轧程”。
9.2.2 酸洗与除鳞
酸洗目的：清除氧化铁皮，保证带钢表面质量。 除鳞方法：
①酸洗（盐酸、硫酸）； ②喷砂清理或酸碱混合处理（如生产不锈钢时，因表面氧
化铁皮含有不溶于酸的氧化铬和尖晶石等）； ③无酸除鳞的新工艺（高压水喷铁矿砂－NID法）。
轧制理论与工艺
Fe2O3+2HCl →4FeCl2+2H2O+1/2O2 ↑ Fe3O4+4HCl →3FeCl2+3H2O+1/2O2 ↑ FeO+2HCl →FeCl2+H2O Fe+2HCl →FeCl2+H2 ↑(较弱）
n ln h ln H
ln(1 )
n-轧程数，取整； h-成品厚度； H-原料厚度； ε-允许的最大变形程度。
轧制理论与工艺
二． 采用工艺冷却和润滑 冷却的目的：
① 防止辊面温度过高引起淬火层硬度下降，使淬火层 内发生残余奥氏体分解，出现附加组织应力；
② 辊温及其分布规律的变化均可导致辊型条件的破坏， 对板形与轧制精度不利；
紧卷——退火周期长（几昼夜）其中冷却时间比例最大。 松卷——退火前后需重卷、操作烦琐——未推广。 B.按是否加保护气体： 普通罩式炉 强循环罩式炉 全氢罩式炉 2）连续退火： 塔式（立式）——占地少、厂房高——宝钢 卧式——占地大、厂房低——武钢
3）新型感应加热连续退火
轧制理论与工艺
罩式退火炉几种形式比较
hm in
3.58
f
(K
q)D E
式中 K 1.15 s －张q力的平均值
f －摩擦系数；
E－轧辊的弹性模量。
工程上一般取
D hm in
1000
~ 1500
• Tong-Sacks，Ford－Alexander最小可轧厚度理论
hmin=1.544f C0 KR ≈ D/3000
轧制理论与工艺
9.2 冷轧板带材生产工艺流程
轧制理论与工艺
9.2.3 冷轧轧制
冷轧轧制：在再结晶温度以下且产生加工硬化的轧
制。获得尺寸精确、板形好、表面光滑、性能高的产 品。
规格范围：宽450～2450mm；厚0.065～4mm 轧制速度：五机架为25～27m/s，六机架为36～
38m/s，个别速度达40～41m/s。板卷重量30～45t， 最大达60t。
类型
气氛 退火时间，h
普通罩式炉 强循环罩式炉 全氢罩式炉
2％H2
2％H2
100％H2
78
61
43
加热能力，t/h
1.84 (100%) 2.47 (134%) 3.29（179％）
冷却能力，t/h
2.26 (100%) 2.72 (130%) 4.16 (184%)
炉台能力，t/h
1.01 (100%) 1.30 (129%) 1.84 (182%)
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
硫酸酸洗需“破鳞作业”
轧制理论与工艺
破鳞作业：破碎氧化铁皮的操作过程 破鳞设备：俗称“剥壳机”——宝、武钢为S型张力除 鳞 破鳞作用：破碎的氧化铁皮不进入酸液、减少酸损
轧制理论与工艺
酸洗机组型式
（1）连续式：立式（塔式） 卧式：深槽（酸液深 H=1000mm) 浅槽（ H=150mm) 紊流