板带材生产工艺1

冷轧商品板卷 0.25~3 ×960~1540
CQ;DQ;DDQ;HSLA
冷轧板厂 热镀锌卷 0.25~2.5 ×960~1540
CQ;DQ;FH;HSS
彩涂板 * 0.25~1.5 ×960~1540
CQ;DQ;HSS
碳素钢带钢 183~438 ×1.6~4.5
Q195~Q235
低合金钢带钢 183~438 ×1.6~4.5
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板带材技术要求
对板带材的技术要求具体体现为产品的标准
板带材的产品标准包括： 品种(规格）标准、技术条件、试验标准及交货标
准等 根据板带材用途的不同，对其提出的技术要求也
各不一样，基于其相似的外形特点和使用条件， 其技术要求归纳起来：
“尺寸精确板型好，表面光洁性能高”
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轧机组成分类
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4、按轧机用途分类
（1）开坯轧机 采用钢锭生产钢板时,要将钢锭轧制成
板坯,作为成品轧机的原料。 由于开坯时一般压下量大,所以使用大
辊径的二辊开坯轧机。 近年来板坯连铸生产技术发展很快,采
用开坯机生产板坯的量已很少
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（2）中厚板轧机
中厚板生产多采用板坯为原料,经粗轧 和精轧轧制成成品板材。
用途：带有卷取机的可逆式带钢轧机是冷轧带钢 用轧机的主要形式之一,而在热轧带钢轧制时使用 的炉卷轧机,轧前、轧后的卷取机安装在加热炉内, 用于生产变形温度区间窄的不锈钢、硅钢等产品
多机架连续式板带轧机：当今热轧带钢和冷轧带 钢生产的主要轧机
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炉卷轧机
1、保温炉 2、卷筒 3、夹料辊 4、导入板
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异步驱动
上、下辊异 步传动
异步驱动
上、下工作 辊异步传动
为了降低轧 制力，采用 上、下辊圆 周速度不同 的传动方式
为了降低轧 制力，采用 上、下工作 辊圆周速度 不同的传动 方式
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3、按轧机组成分类
单机架可逆式轧机：在单一的机架上完成多道次 往复轧制。在开坯和厚板轧制时,轧件通过轧前辊 道和轧后辊道将轧件输送到轧机中进行往复轧制, 在轧制薄轧件时,轧前和轧后设置有卷取机,进行 往复轧制
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按用途分类
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5、高精度板带轧机
随着对板带材表面质量,特别是板厚和板形的要求 越来越高,以及板厚和板形在线调控的需要,传统 的调控手段如原始辊凸度、轧辊倾斜、弯辊及轧 辊工艺冷却等已无法满足轧机高速、高精度和自 动化要求
多种高精度现代化轧机不断投入生产,其中HC轧机 已形成系列家族。新一代轧机主要是在板形控制 方面进行了改进,具体表现在对轧辊辊形和辊缝的 控制
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(1)尺寸精度要求高
尺寸精度主要是厚度精度,因为它不仅影响到使用 性能及连续自动冲压后步工序，而且在生产中难 度最大
厚度偏差对节约金属影响很大。板带钢由于B/H很 大，厚度一般很小，厚度的微小变化势必引起其 使用性能和金属消耗的巨大波动。
故在板带钢生产中一般都应力争高精度轧制,力争 按负公差轧制（在负偏差范围内轧制，实质上就 是对轧制精确度的要求提高了一倍，这样自然要 节约大量金属，并且还能使金属结构的重量减轻 ）
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(2)板型要好
板型要平坦，无浪形瓢曲：对普通中厚板，其每 米长度上的瓢曲度不得大于l5mm，优质板不大于 10mm，对普通薄板原则上不大于20mm。
板带钢既宽且薄，对不均匀变形的敏感性特别大， 所以要保持良好的板型很不容易。
板带愈薄，其不均匀变形的敏感性越大，保持良 好板型的困难也就愈大。板型的不良来源于变形 的不均，而变形的不均又往往导致厚度的不均， 因此板型的好坏往往与厚度精确度也有着直接的 关系
例如：硅钢片表面的氧化铁皮和表面的光洁度就 直接败坏磁性，深冲钢板表面的氧化铁皮会使冲 压件表面粗糙甚至开裂，并使冲压工具迅速磨损， 至于对不锈钢板等特殊用途的板带，还可提出特 殊的技术要求
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(4)性能要好
主要包括机械性能、工艺性能和某些钢板的特殊 物理或化学性能
一般结构钢板：具备较好的工艺性能，例如，冷 弯和焊接性能等，而对机械性能的要求不很严格
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第一章 板带材生产概述
98%的钢铁材料是采用轧制方法生产的,轧材中 30%～60%以上是板带材
板带钢产品薄而宽的断面决定了板带钢产品在生 产上和应用上有其特有的优越条件
生产上:板带钢生产方法简单,便于调整、便于改 换规格
应用上:钢板的表面积大,是一些包覆件(如油罐、 船体、车厢等)不可缺少的原材料,钢板可冲、可 弯、可切割、可焊接,使用灵活。板带钢在建筑、 桥梁、机车车辆、汽车、压力容器、锅炉、电器 等方面得到广泛应用
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一、板带产品特点、分类及技术要 求
1、板带产品的外形、使用与生产特点
外形特点：板带产品外形扁平,宽厚比大，单位体积
的表面积很大
使用上的特点:
(1)表面积大，故包容覆盖能力强，在化工、容器、 建筑、金属制品、金属结构等方面都得到广泛应 用
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使用上的特点:
(2)可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成 各种制品构件，使用灵活方便，在汽车、 航空、造船及拖拉机制造等部门占有极其 重要的地位
热轧板厂 集装箱用板 1.2~10 ×980~1560
SPAH;SM400;SS400
汽车大梁用板 1.2~12.7 ×980~1560
BG510L
压力容器用板 1.2~20 ×980~1560
HP245;HP295;HP345
耐候用钢 1.2~12 ×980~1560
09CuPTiRE;09CuPCrNi
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（3）表面质量要好
板带钢是单位体积的表面积最大的一种钢材，又 多用作外围构件，故必须保证表面的质量
无论是厚板或薄板表面皆不得有气泡、结疤、拉 裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮， 这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往败坏 性能或成为产生破裂和锈蚀的策源地，成为应力 集中的薄弱环节
连续式轧机:粗轧机组可使用二辊、四辊轧机或全 部使用四辊轧机,精轧机组多使用四辊轧机
行星式轧机:现在已很少使用,受轧制产品质量的
影响,通常不作为成品轧机使用,而是作为粗轧机
使用,轧后要配置一台四辊或百度文库辊轧机作为精轧机
生产成品
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(4)冷轧带钢轧机
单机架可逆式和连续式两种方式 单机架可逆式轧机:多使用四辊、六辊和二十辊轧
有关品种规格可参看国家标准
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包钢板厂产品大纲
冷轧用钢板 1.2~8 ×980~1560
SPCC;SPCD;SPCE
管线用钢板 1.2~20 ×980~1560
X42;X52;X56;X60;X65
热轧结构用板 1.2~12 ×980~1560
SPHC;SPHD;Q345C;SM490;SM520
减小辊径：能降低轧制压力,减小弹性压扁,有利于轧制薄 轧件
为防止细而长轧辊的弯曲变形和断辊,可采用增设支撑辊 的方法。从防止工作辊的垂直弯曲和水平弯曲的目的出发, 演变出各种板带钢轧件的辊系。
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2、按轧辊驱动方式分类
最基本的驱动方式：直接驱动一对工作辊。
由于轧制更薄、更硬材料的需求增加,为了降低轧 制压力,工作辊的辊径变小,传递轧制力矩的辊头 尺寸小,受轧辊强度、刚度限制不能直接驱动工作 辊,因此发展了传动辊径大的支持辊的间接传动方 式和其他驱动方式
机,轧机前后设置有卷取机,在单机架上完成多道 次轧制。 连续式轧机:多采用4～6架轧机连轧,一般多使用 四辊或六辊轧机。
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(5)平整机
为改善钢板的平坦度和表面质量,有时为了调整力 学性能,在钢板轧后或钢板热处理后,在平整机上 进行一道小压下量轧制。
不同规格的钢板平整机有二辊、四辊、六辊等不 同形式的轧机
机设备复杂庞大，而且使产品厚、宽尺寸精度和 板形控制技术及表面质量控制技术变得十分困难 和复杂
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2、板带材的分类及技术要求
一般将单张供应的板材和成卷供应的带材总称为
板带
板带材产品分类 分类：
按材料种类：钢板钢带、铜板铜带和铝板铝带等 按产品尺寸规格：一般可分为厚板（包括中板和
特厚板)、薄板和极薄带材（箔材)三类
主要形式：双机架轧机布置方式 粗轧和精轧分别在粗轧机(二辊或四辊
轧机)和精轧机(多为四辊轧机)上完成 也有在一台轧机上完成粗轧和精轧全
部轧制过程
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（3）热轧带钢轧机
一般轧制过程分为粗轧和精轧两个阶段
可逆式带钢轧机:粗轧机使用四辊轧机,精轧机使 用四辊或六辊轧机,由于单机架轧制速度低,钢板 温降大,特别是钢板边部温降大,采用把卷取机放 在加热炉内的炉卷轧机生产
轧钢工艺学—板带生产工艺
材料成型与控制工程系
主要内容
板带材生产概述 中厚钢板生产
热轧薄板带钢生产 冷轧板带钢生产
板带材高精度轧制及板形控制
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参考书
《板带钢生产》、赵家骏 《板带钢生产工艺学》、宋佩莼 《板带生产工艺学》、冯光纯 《板带材生产原理与工艺》、王廷溥
电子资料
中文：CNKI，超星数字图书管 英文：ELSEVIER、EBSCO、Springer
间接驱动方式带来的问题：在水平方向上对工作
辊作用有切向力,使工作辊产生水平弯曲。因此要
有防止工作辊水平方向挠曲的装置。像十二辊、
二十辊轧机结构具有防止工作辊水平方向挠曲的
作用,而轧辊垂直布置的四辊、六辊轧机没有防止
工作辊水平方向挠曲的作用,在工作辊径小时要考
虑添加防止工作辊水平方向挠曲的装置
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板带材产品分类
我国： 中厚板：厚度在4.0mm以上 (其中4～20mm者为中
板，20～60mm者为厚板，60mm以上者为特厚板,特 厚板可厚至500mm以上，最宽可达5000mm)
薄板：4.0～0.2mm 极薄带钢（箔材）：0.2mm以下,目前箔材最薄可
达0.001mm 日本: 规定3～6mm为中板，6mm以上为厚板
Q345
优碳钢带钢 183~438 ×1.6~4.5
20;65Mn
一轧厂 焊管
1/2 ? ~3 ?
Q195~Q235
镀锌焊管 1/2 ? ~3 ?
Q195~Q235
冷轧带钢 50~272 ×0.5~2.0
Q195~Q235;20;65Mn
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锯条带钢 用户协议 Customer Agreement 20;65Mn
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行星轧机机组
行星轧 机
张力控 制辊
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辊系的演变：
板带钢轧件宽而薄 轧制压力大,轧制压力大的结果影响 到轧辊的刚度和强度,使轧辊产生弯曲变形影响到产品的 尺寸精度,以致发生断辊。
增大辊径：可提高轧辊的刚度和强度,但是轧制压力也因 辊径的增大而增大,同时轧辊的弹性压扁增加,难以轧制薄 轧件
甲类钢钢板：要保证性能，有一定的强度和塑性
重要用途的结构钢板：要求有较好的综合性能， 除要有良好的工艺性能，甚至除了一定的强度和 塑性以外，还要求保证一定的化学成分，保证良 好的焊接性能、常温或低温的冲击韧性，或一定 的冲压性能、一定的晶粒组织及各向组织的均匀 性等等
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性能要好
特殊用途的钢板：如高温合金板、不锈钢板、硅 钢片、复合板等，它们或要求特殊的高温性能、 低温性能、耐酸耐碱耐腐蚀性能，或要求一定的 物理性能如磁性)等
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四、板带轧机
1、按辊系分类（最常用、最基本） 常用的轧机：二辊、三辊、四辊、六辊、八辊、
十二辊、二十辊以及偏八辊、非对称式八辊、行 星式轧机等 特点：由一对工作辊和多个支持辊构成。一般而 言,随辊数增加,工作辊径减小。 特殊 行星轧机：多个工作辊按行星方式布置在 支持辊的周围。这是一种特殊形式的轧机,能将板 坯一次轧制成薄板
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热轧钢板的分类
分类 特厚板
厚板 中板 薄板 带材
厚度范围，mm ＞60
20～60 4.0～20 0.2～4.0
＜6
宽度范围，mm 1200～5000 600～3000 600～3000 500～2500 20～1500
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板带材产品分类
按用途可分为：造船板、锅炉板、桥梁板、压力 容器板、汽车板、镀层板（镀锡、镀锌板等)、电 工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯、复合板及不 锈、耐酸耐热等特殊用途钢板等
(3）可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、
钢管、大型工字钢等结构件，故称为“万 能钢材”
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板带材的生产特点
（1）板带材是用平辊轧出，故改变产品规格较简
单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机控 制的自动化生产
（2)带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经
济中用量最大，故必须而且能够实现高速度的连 轧生产 （3）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制 压力很大，可达数百万至数千万牛顿，不仅使轧