第四章 退火与精整1

目录1 冷轧带钢为什么要进行精整？ (2)2 几种典型的精整机组？（定义、简图和工艺流程） (2)2.1 酸洗机组（工艺，与普通酸洗机组区别） (2)2.2 退火机组（什么叫退火，冷轧带钢退火的目的？退火工艺？） (3)2.3 平整机组（为什么要平整？工艺流程？） (4)2.4 热镀锌机组（定义？流程？目的？） (5)2.5 纵剪机组 (5)2.6 横剪机组 (6)3 精整机组中常见缺陷 (6)3.1 退火常见缺陷？解决措施？ (6)3.2 平整常见缺陷？解决措施？ (7)3.3 纵剪和横剪常见缺陷？解决措施？ (11)第四章精整1 冷轧带钢为什么要进行精整？精整生产是使冷轧带钢成为交货状态产品的生产过程，它由带钢平整、横剪或纵剪或重卷、分选和包装等工序所组成。

2 几种典型的精整机组？（定义、简图和工艺流程）2.1 酸洗机组（工艺，与普通酸洗机组区别）它用来除去热轧带钢表面的氧化铁皮，以供冷轧所需。

对于硅钢和不锈钢，目前大部分采用抛丸法除鳞作为酸洗前的预处理。

一般说来，带钢表面氧化铁皮70%由抛丸法除鳞，尚有30%的氧化铁皮，则由酸洗法清除。

对于普通碳钢，过去采用辊式破鳞机进行破鳞，带钢经小辊径的辊式破鳞机，受到多次弯曲，使带钢氧化铁皮产生较大的裂纹和机械剥落。

这种破鳞方法比较老式，效果不理想，前后设备复杂。

目前采用连续拉伸弯曲矫直设备，同时起破锈和矫直作用。

这种新型破鳞矫直设备的实际效果已被国外生产实践所证实。

为了取得较好的除鳞和矫直效果，建议带钢在最大酸洗速度(140米／秒)下，其延伸率为0.6-0.8%为宜。

酸洗溶剂：对于碳钢过去曾采用浓度为12-25%的H2SO4，酸液温度80-100℃。

目前则多半采用HCL，盐酸掖浓度为3-15%，酸液温度为70-80℃。

盐酸酸洗较硫酸酸洗具有显著优点：对氧化铁皮的溶解能力强，酸液温度较低，蒸气消耗较少；盐酸酸洗几乎是纯化学酸洗，对金属的腐蚀较小，金属耗损较低；由于产生的氢气少，不加缓蚀剂也不致产生酸洗氢脆现象；经盐酸洗后的带钢表面质量很好，洁白光亮近于金属本色；盐酸废酸经再生装置可以全部回收，生产成本也较低。

因此，近年来盐酸酸洗逐步取代硫酸酸洗。

抛丸酸洗过程：带钢首先经过开卷展平，接着带钢表面经受抛丸打击。

经过抛丸打击后，带钢表面氧化铁皮已脱落或松散，这样可加快带钢酸洗。

然后将带钢进入盛有HCL溶剂的酸洗槽内(HCL浓度为3%，温度为70-90℃进行酸洗。

酸洗后带钢表面要经过清洗。

一般带钢经刷洗机清洗后，经过水的温度为90-95℃的热水槽。

带钢表面的残留水分，要采用热空气干燥装置烘干。

为了卷成一定长度的钢卷，在卷取机前设有剪切机。

有时还设有圆盘剪进行修边剪切。

为了取得必需的卷取张力，往往设有张力形成器；对于薄带钢，可采用张力辊装置。

有时为了防止酸洗后带钢表面生锈，在机组中还设有涂油装置。

为了保证因机组头部剪切、焊接等开卷机停车，而使机组中部连续作业，往往在机组头部与中部之间，应设有前活套装置。

同样为了保证因机组尾部剪切卷取机停车，而使机组中部连续作业，在机组尾部与中部之间，也应设有后活套装置。

2.2 退火机组退火是将带钢加热到一定温度保温后再缓慢冷却的工艺操作。

退火的主要目的：（1）降低钢的硬度，消除冷加工硬化，改善钢的性能，恢复钢的塑性变形能力。

（2）消除钢中残余内应力，稳定组织，防止变形。

（3）均匀钢的组织和化学成分。

退火是冷轧带钢生产中最主要的热处理工序之一。

冷轧中间退火的目的主要是使受到高度冷加工硬化的金属重新软化，对于大多数钢带来说，这种处理基本上是再结晶退火。

冷轧带钢的成品热处理主要也是退火，但根据所生产带钢品种最终性能的不同要求，其退火工艺制度也各不相同。

表1列出了各种退火的目的。

表1 各种退火目的连续退火的头部设备(开卷直头设备)及局部设备(包括卷取机及其他辅助装置)与酸洗机组无多大原则区别。

退火作业一般在退火炉内进行。

光亮退火时，带钢往往在保护气体下进行退火。

从而可获得较光亮的带钢表面。

因此，在机组中应设有退火炉设备。

为了消除带钢表面在轧制时所带来的油脂对退火质量的影响，带钢在进退火炉前，应先通过去油装置。

为了保证迟火质量，应保持炉内张力恒定。

因此退火机组中还应设有张力调节装置等。

2.3 平整机组在冷轧带钢的生产工序中，平整工序占有重要的地位。

成品带钢退火后应进行平整，平整实际上是一种小压下率(1—5％)的二次冷轧。

平整的目的是：（1）使带钢具有良好的板形和较高的表面光洁度；（2）改变平整压下率，可以使带钢的机械性能在一定幅度内变化，以适应不同用途的要求(例如，制造罐头顶、底的镀锡板在硬度与强度方面的要求就高于筒壁用材)；（3）对于深冲用板带钢，经小压下率平整后还能消除或缩小屈服平台(指强度试验曲线上的水平区段)。

平整机组工艺流程：原料→ 拆捆带→ 开卷→平整→切头→涂油→ 卷取→ 分卷→ 取样→打包→ 入库2.4 热镀锌机组热浸镀简称热镀，是将被金属（基体）材料经过预处理后，浸入低熔点液态金属或合金中，获得防护性镀层的一种工艺方法。

钢带连续热镀锌是冷轧（热轧）钢带（卷）在连续生产线上进行热浸镀锌，钢带（卷）一般通过开卷、剪切、焊接、碱或电解清洗、入口活套存料、加热退火和还原、热浸镀锌、气刀控厚、镀层的锌花或合金化处理、冷却、光整和拉矫、钝化、出口活套存储、涂油、剪切或卷取等一系列工序，生产出热镀锌钢带（卷）。

2.5 纵剪机组纵剪重卷，又称分卷，它的作用是把平整后带钢分切为各种宽度和单重的带钢卷。

单卷生产的工艺流程是：上卷→开卷→打印→剪边（分条）→分卷→涂油→卷取→捆扎连续生产的工艺流程是：上卷→开卷→剪边→去毛刺→头尾剪切→焊接→拉矫→打印→↓↓废边卷取堆垛分卷→卷取→打捆2.6 横剪机组横剪工序的任务是把平整后的带钢剪切成定尺长度的钢板，再经过矫直和涂油，堆垛成一定重量的板垛。

横剪是冷轧生产的成品工序，因此横剪成产的工艺设备要以提高剪切精度和表面质量为主要目的。

3 精整机组中常见缺陷3.1 退火常见缺陷？解决措施？罩退（1）粘连及性能不合粘连的原因是超温超时，退火温度过高，性能不合产生的原因是退火温度低，保温时间不足，边部不良。

消除措施：是保证热电偶→控温仪表→控制区段联接正确无误，检查热电偶是否完好，热电偶短路易发生粘连，断路易发生性能不合，选择适宜的退火工艺曲线，切边料保证边部质量。

（2）氧化色产生原因：保护气体不良，炉内露点过高，炉台泄漏有氧气进入，乳化液不良，入炉前氧化，松卷时层间压力过大，出炉温度高。

消除措施：检查氨分解是否完全，净化炉分子筛是否失效，有无泄漏，退火炉台是否进水，是否泄漏，打压检漏保证设备的密封性。

轧制时保证乳化液质量，保证润滑良好，松卷时保证层间压力≤3MPa，保证炉内喷淋水冷及更换加热罩时炉内正压，检查冷却水温，检查热电偶防止出炉温度过高。

（3）黑斑产生原因：酸洗不净，有水锈，放置时间过长，轧制液残留过多，松层层间间隙小，气体无法通过，进炉保护气体量低，炉台底座风机未开启或中途因故障停止运行。

消除措施：酸洗时保证水洗挤干效果，防止带酸、带水发生锈蚀，轧制工序加强吹扫，防止过多乳化液残留卷中，松卷时层间张力不要过大，随时巡视进气流量，保证乳化液质量不要混入过多杂油，随时检查底座风机运行状况保证正常运行。

保证乳化液灰份，随时清理炉座内黑灰。

（4）卷边压痕、折迭：消除措施：松卷切边时保证边部质量，装炉时有塔形溢出边卷装在最上边，其余各卷保证端面平整，无塔形、无溢出边。

3.2 平整常见缺陷？解决措施？（1）粘连。

经退火的带钢相邻板面间局部或整体粘在一起。

产生原因：轧制（或松卷）成品道次卷取张力太大；跑偏产生溢出边；板形太差。

解决措施：控制轧制的板形和张力，增加轧辊粗糙度。

平时降低速度，适当增加开卷张力。

（2）开卷折痕。

垂直于轧制方法分布于整个钢带宽度上或仅分布于钢带边缘上的折痕在开卷过程中出现。

产生原因：由局部屈服点超限引起；边浪较大；卷取机不圆（张力不稳）；导向辊不圆。

解决措施：降低开卷张力；降低平整速度；增加设备稳定性。

（3）卷曲折痕。

平整后带钢宽度方向上或边缘上的折痕。

产生原因：由局部屈服点超限引起卷取机不圆或形状引起。

解决措施：降低卷取张力；降低平整速度。

（4）开卷划伤。

在钢带表面出现周期的片状、块状、点状、线状的粗糙面，有一定的条度。

产生原因：钢卷卷层之间相互错动而形成的缺陷，主要是前道工序的卷取张力过小而使层间松动或板形不良而引起的。

解决措施：降低卷取张力；降低平整速度。

（5）平整花。

带钢表面形成的带羽毛状的条纹。

产生原因：带钢厚度不均或有浪行，在辊缝中产生了局部不均匀变形而形成跑偏也易产生平整花。

解决措施：增加平整辊凸度中浪无效；控制轧制板形或厚度均匀性。

（6）横向条纹。

沿带钢宽度方向的明暗相间的条纹。

产生原因：平整机支撑辊使用时间过长磨损大而造成的，平整过程中产生振动也会引起横向条纹。

解决措施：更换支撑辊，降低平整速度，调整压力、张力平衡，增加前张力。

（7）纵向条纹。

沿带钢长度方向的明暗相间的条纹。

产生原因：平整机工作辊严重磨损或磨辊时磨削量大而引起。

解决措施：更换工作辊，降低前张力。

（8）隆起。

带钢平整后表面形成白色筋脉一样的条纹。

产生原因：来料有浪形，使带钢咬入辊缝时形成折叠而压伤工作辊。

解决措施：边浪增加工作辊凸度，中浪减小工作辊凸度，严重时必须更换工作辊。

（9）环形隆起。

在带钢局部形成的周期性鼓包。

产生原因：轧制时由喷嘴堵塞而形成带钢环形隆起或由于来料有严重中间浪导致卷取不良而造成。

解决措施：降低卷取张力，如无法消除及时分卷，严重时可以通过再次平整来消除。

（10）飘曲、翘曲。

带钢的中间凸开向上或向下的凸起。

产生原因：工作辊凸度大，来料中间厚边部薄，工作辊径不同，上下工作辊粗糙度相差太大。

解决措施：严格按工艺规定的配辊及粗糙度要求进行生产。

（11）拉矫纹。

拉矫纹是发生在拉矫过程中的线痕。

由局部应变引起。

线痕的形状多变。

产生原因：在拉矫过程中，当超过屈服点时，会发生不均匀的塑性变形，产生的应变纹区与拉矫力呈45度。

提高拉矫力时，这些区域扩大并相互交叉，直到布满整个带钢表面。

拉矫纹发生在有轻微应变的部分和/或区域。

带钢产品在应力—应变曲线上有一个屈服平台，平整轧制到一定压下率后会降低屈服点而产生拉矫纹。

解决措施：合理调整拉矫机的压下率及拉矫力。

（12）横折印。

横折印是与轧制方向成直角的横断印痕，可能贯穿带宽或只在边部，形状可能规则也可能不规则。

产生原因：产生横折印的原因与拉矫纹类似，开卷时沿开卷方向发生局部屈服。

卷筒和导卫的几何设计，带钢的厚度对横折印的产生有很大影响。

高延伸率，低屈服强度的情况下容易发生横折印。

由于应力—应变过程与时间有关，因此高开卷速度可减少横折印的发生。