热轧薄板生产

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热轧薄板生产
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2020/11/21
热轧薄板生产
热连轧带钢生产
知识模块 工艺与设备
原料准备→称重→加热→除鳞→定宽→粗轧→(调头尾) →保温(补热)→剪头尾→除鳞→精轧→层流冷却→卷取 →热轧卷(检查、打捆、喷印、包装)→平整→热轧卷→ 精整→纵切→窄带钢 →横切→钢板
→酸洗→酸洗卷 工艺过程主要包括原料选择及加热、轧制、冷却及 卷取、精整。
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图3-1 典型的全连续式粗轧机的布置
特点:粗轧机与精轧机的生产能力协调(粗轧快), 设备投资大,厂房长。但可采用便宜的交流电动机。
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图3-2 典型的3/4连续式粗轧机的布置
a-可逆轧机在第二架;b-可逆轧机在第一架
特点:机架数目较全连续式少,投资省;可改变粗轧的轧制道次,以实
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温度及组织性能的控制
一、带钢组织性能控制 主要控制参数:终轧温度、冷却速度、卷取温度。
二、终轧温度的控制 1、终轧温度对组织性能的影响
终轧温度高于Ar3,冷却后得到细小而均匀的铁 素体晶粒,但终轧温度过高,晶粒粗大或呈带状, 破坏深冲性能。
终轧温度过低,产生残余应力,使钢板变硬, 使卷取及加工困难。低碳钢板一般为Ar3以上,深冲 钢板900℃左右。
卷筒主要部件为扇形块、斜楔、心轴、液压缸 等,下图为卷筒结构示意图。为了使卷取后的钢卷 能顺利抽出,扇形板在斜楔的作用下移动,卷筒直 径可随之变化。斜楔称为胀缩机构。卷筒的胀缩是 由液压缸带动心轴,通过胀缩机构实现的。
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B、助卷辊
助卷辊的作用: (1)准确地将带钢头部送到卷筒周围; (2)以适当压紧力将带钢压在卷筒上,增加卷紧度; (3)对带钢施加弯曲加工,使其变成容易卷取的形状; (4)压尾部防止带钢尾部上翘和松卷。
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1)原料及加热
原料:连铸坯。卷重大,提高轧机的产量 和收得率。加热炉:与中厚板相似,但由于板 坯长,炉子宽度较长。
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2) 粗 轧
(1)任务:
大幅度减小轧件的厚度,调整和控制宽度,清除一 次氧化铁皮(中间带坯)
(2)设备组成:
大立辊,二辊粗轧机,带小立辊的四辊轧机,辅助 设备有工作辊道、侧导板、测温仪、测宽仪等
薄板坯连铸连轧不能完全代替传统的热连轧工艺

压缩比小

产品表面质量差
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二、薄板坯连铸连轧生产中的主要设备及工艺
薄板坯连铸连轧工艺的组成:
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(3)精轧机的速度图
(A)段:从F1至F7直至其头部到计时器设定点P点〈0~50米〉为止,保
持恒定的穿带速度;
(B)段:从P点至进入卷取机为止,进行较低加速;
(C)段:前端进入卷取机卷上后(2~3圈)进行较高的加速。
(D)段:达到最高速度后,至带钢尾部离开减速开始机架Fi为止,
三种技术的主要区别:连铸机、衔接装置。
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我国连铸连轧技术的发展:
1996年邯钢、包钢、珠钢与西马克(SMS)公司 签订合同,全套引进三条CSP 生产线,并于1999~2001 年投入生产。
2002年唐钢建成FTSRQ—三菱组合生产线
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一、概述
1.薄板坯连铸连轧:将传统的炼钢厂和热轧厂紧凑
(1)具备高温无缺陷板坯的生产技术。 (2)连铸机具有板坯在线调宽技术。 (3)炼钢、连铸机、热连轧机操作高度稳定
5. 薄板坯连铸连轧存在的问题
(1)作业率的不匹配。 (2)生产节奏不匹配。 (3)板坯的温度场不同。 (4)对铸坯的尺寸要求不同。 (5)维修和停机的周期不同。
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维持最高速度;
(E)段:带钢尾端尚未出精轧机组之前(在第三架轧机上尾部抛钢
时),提前减速到规定的速度进行抛钢,以防止带钢到达卷取机之前 要使带钢停住时,若减速过急,则会在输出辊道上使带钢堆叠,同时 防止带钢在辊道上产生漂浮(先开上面的冷却水管);
(F)段:带钢离开F7以后,立即将轧机转速回复到后续带钢的穿带
的压缩并流畅地结合在一起。
2.近终形连铸技术:在保证成品钢材质量的前提下,
尽量缩小铸坯的断面来取代压力加工。
3. 薄板坯连铸连轧的优点
(1)工艺简化,设备减少,生产线短。 (2)生产周期短。 (3)节约能源,提高成材率。 (4)更有利于生产薄带和超薄带钢
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4.实现薄板坯连铸连轧的主要条件
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C、夹送辊
主要功能: (1)将带钢头部引入卷取机入口导板; (2)在带钢尾端抛出精轧机时,对带钢施加所需要的张力, 以便得到良好的卷取形状; (3)通过对夹送辊的水平调整,获得良好的卷形。
夹送辊是一对上大下小的辊子,上下辊之间有 10°~20°的偏角,带钢头部进入夹送辊后,头部被迫下 弯,进入卷取机入口导板。
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注意
层流冷却系统依据带钢钢种、规格、温度、速度等工 艺参数的变化,对冷却的物理模型进行预设定,并对适应 模型更新,从而控制冷却集管的开闭,调节冷却水量,实 现带钢冷却温度的精确控制。
层流冷却装置分为主冷却段和精调段。
典型的层流冷却冷却方式有:前段冷却、后段冷却、 均匀冷却和两段冷却。
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4)精 轧
(1)任务: 控制成品的厚度精度、板形、表面质量和性能。
(2)主要设备组成: 包括切头飞剪前辊道、切头飞剪侧导板、切头飞剪
测速装置、边部加热器、切头飞剪及切头收集装置、精 轧除鳞箱、精轧机前立辊轧机、精轧机、活套装置等精 轧机进出口导板、精轧机除尘装置、精轧机换辊装置、 测温仪(入出口)、测宽仪、测厚仪、厚度自动控制系 统、板形控制系统等。
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辊道速度
A、轧机前后辊道的速度
确 辊道速度应与轧机入口、出口轧件的速度同步。
定 原
避免辊道与轧件之间产生相对滑动。
则 轧机前后辊道的速度应考虑前滑和后滑。
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轧机前后辊道速度与前滑、后滑的关系如下:
轧机入口轧件速度:vH=(1-SH)v 轧机出口轧件速度:vh=(1+Sh)v 式中 : vH——轧机入口轧件速度;
(1)绝热保温罩:安装在辊道的上方,利用逆辐射原理 保温原理 :以耐火材料做成绝热毡,受热的一面覆以金 属屏膜,受热时金属膜迅速升至高温,然后做为发热体 将热量逆辐射返回给钢坯。
特点 :结构简单、成本低,可停留8min待轧 (2)补偿加热炉(器):主要进行边角补热 (3)热卷箱:安装在粗轧机与精轧机之间
速度。
精轧机采取低速穿带,然后与卷取机同步升速进行高 速轧制的办法以精确控制终轧温度。精轧机的速度图见图 3-3
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3-3 精轧机速度图
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5)轧后的冷却及卷取
(1) 冷却方式
层流冷却



水幕冷却

高压喷水冷却
水压低 流量大 水流为层流
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vh——轧机出口轧件速度; v——轧辊线速度; SH——后滑率,SH=1-(1-ε)(1+Sh) Sh——前滑率,Sh=(vh-v)/v ε——压下率。
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B、输出辊道的速度
控制操作方法
①带钢出精轧末架以后和在被卷取机咬入以前,为 了在输出辊道上运行时能够“拉直”,辊道速度应比轧 制速度高,即超前于轧机的速度,超前率约为 10%~20%
常用的方法就是控制精轧机组各架轧机的加速度。
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三、冷却速度的控制
冷却速度对性能的影响实质上是通过对晶粒度和夹杂物 存在形式及分布特征的影响来起作用的。并与卷取温度有关。
四、带钢卷取温度的控制
(1)卷取温度对组织性能的影响 将卷取温度一般控制在550~700℃(600℃最好),而高
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3.纵切
图 纵剪机组
1-开卷机;2-直头机;3-切头剪;4-活套;5-侧导辊;6-夹送辊;7-圆 盘剪;8-碎边剪;9-活套;10-夹送辊;11-分切剪;12-张紧装置;13导辊;14-张力卷取机
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热带连轧机车间平面布置
图3-3 热带连轧机工艺流程与车间布置 1-开卷机;2-直头机;3-切头剪;4-活套;5-侧导辊;6-夹送辊;7-圆盘剪;8-碎 边剪;9-张紧辊;10-平整机;11-带矫直机的飞剪;12-剪后运输带及试样收集; 13-厚板成品矫直机;14-薄板成品矫直机;15-检查运输带及次品垛板台;16-滚印 机;17-涂油机;18-成品垛板台
取向硅钢的卷取温度为520℃。
(2)卷取温度的控制:与冷却速度有关。
前段冷却:前段冷却控制方法是上下对称地向带钢表面喷水, 在冷却段的前段进行冷却带钢。
后段冷却:它的控制方式是当带钢头部到了卷取机前的测温仪 处,冷却水从上部喷出,下部不喷水。
头、尾部不喷水:用于厚度更大的厚板及硬质钢材,以使其头 部和尾部在卷取机上容易卷取。
(3)布置形式:
£ 半连续式:粗轧机组由2架可逆式轧机组成 £ 全连续式:粗轧机组由6架轧机组成,每架轧制一道, 全部为不可逆式,后两架可(也可不)实现连轧,典型的 全连续式粗轧机的布置见图3-1 £ 3/4连续式:粗轧机组由一架可逆式轧机和三架不可 逆式轧机所组成,最后两个机架用近距离布置使轧件形成 连轧。典型的3/4连续式粗轧机的布置见图3-2
现与精轧机组生产能力的平衡;生产灵活性大,能适应多品种和不同规格 产品的生产;粗轧机组轧出带坯的头尾温差较全连续式和半连续式小,; 可显著缩短轧制作业线的长度同时也减少了轧件的温降;但轧辊寿命比 全连续式轧机粗轧机组的短;操作和维护较复杂和困难些。
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3)中间保温设备
&作用:减少轧件在输送辊道上的温降以节约能源。 &保温设备种类:
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2、终轧温度的控制
带钢的终轧温度t终取决于带钢的材质、加热温 度t加、板坯的厚度H、运输时间、压下制度、速 度制度等。
(1)带钢头部终轧温度的控制:
控制板坯的加热温度,为此,可根据所轧制带 钢的标准速度规程、温降等反算出板坯所需要的 加热温度。
(2)带钢全长终轧温度的控制:
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D、 侧导板
功能:是将输出辊道上偏离辊道中心的带钢头部平稳地 引导到卷取机中心线,送入卷取机,在轧制及卷取过程 中继续对带钢进行平稳的引导对中。
操作注意事项
为防止带钢头部在侧导板处卡钢,侧导板的开口度 在头部未到达前,比带钢宽50~100mm。当头部通过后, 侧导板将快速关闭到稍大于带钢宽度的开口度。
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图 典型的层流冷却方式
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(2) 卷取机
功能:将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形,紧 紧地无擦伤地卷成钢卷。 组成:入口侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒 等设备组成。
数量:一般2~3台就能满足生产要求。
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A、卷筒
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薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧技术的兴起:
西马克(SMS)公司在1985年开发了紧凑式热带生 产技术(简称CSP),1989年首先在美国建成投产,取 得巨大经济效益。之后德马克(MDH)开发了在线热带 生产技术(简称ISP )。意大利达涅利公司(Daniel) 开发了灵活的薄板坯连铸连轧工艺(简称FTSRQ)。
②当卷取机咬入带钢以后,辊道速度应与轧制和 卷取速度同步进行加速,以防产生滑动擦伤。
③当带钢尾部离开轧机以后,辊道速度应比卷 取速度低,使带钢尾部“拉直”。
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6)精 整
热带钢生产精整作业线内容:平整、横切、纵 切、分卷、酸洗等
1、平整 目的:改善钢板的板形和消除局部的厚度差。
图 平整机组 1-开卷机;2-直头机;3-侧导辊;4-四辊式平整机;5-下切剪; 6-侧导辊;7-导辊;8-张力卷取机
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2、横切
图 采用摆式飞剪的横剪机组
1-开卷机;2-直头机;3-切头剪;4-活套;5-侧导辊;6-夹送辊;7-圆盘 剪;8-碎边剪;9-带矫直机的摆式飞剪;10-剪后运输带及试样收集;11成品矫直机;12-检查运输带及次品垛板台;13-滚印机;14-涂油机;15成品垛板台
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