邯钢冷轧薄板工程施工技术总结

邯钢冷轧薄板工程施工技术总结目录一、工程概况二、主要技术参数及生产工艺流程1、工艺技术参数2、酸轧生产线工艺流程三、酸洗线生产工艺1、带钢酸洗的意义2、氧化铁皮的产生及构成3、酸洗工艺及检测控制①设备布置②酸洗介质选择③酸洗原理及方法四、轧机区生产工艺1、轧机区设备介绍①设备布置② CVC轧机简介③轧机区检测仪表介绍2、产品质量控制①质量控制目标②原料控制③板带厚度控制a、影响产品厚度的因素b、产品厚度控制措施④板带平直度控制a、板形控制的目的及板形缺陷b、影响带钢平直度的因素c、板形控制措施3、压下规程的制定4、目前存在的主要问题及建议改进措施五、酸轧生产线应用的主要新技术介绍六、结束语邯钢冷轧薄板工程酸洗连轧线生产工艺简介一、工程概况邯钢130万吨冷轧薄板工程是国家“十五”规划中的重点建设项目之一，也是邯钢为调整自身产品结构、进一步发挥邯钢CSP的优势，开发高附加值的板材深加工产品，增强企业的竞争实力，以适应市场经济新变化而迈出的具有里程碑意义的重要一步。

在整个冷轧工程中处于中心地位的酸洗连轧生产线，整体工艺技术从德国西马克·德马格（SMS—Demag）公司全套引进。

其电气控制技术则采用具有高精度、低谐波的交流电机变频调速，全数字控制系统及多级计算机控制系统，并主要选用了具有世界先进水平的德国西门子（SIEMENS）公司的电气传动及控制装置，其控制精度高、动态响应快，并具有故障诊断和报警功能，调试维修也十分方便。

在该生产线中，采用了一系列的新技术和新工艺，尤其是它的超浅槽紊流酸洗工艺和CVC+ 轧机的厚度与板形控制技术，都代表了当今世界冷轧生产工艺技术的前沿，具有二十世纪九十年代末期的国际先进水平。

对我们而言，自上世纪七十年代建设武钢一米七冷轧工程以来，时隔二十多年，我们再建设一条类似的生产线，无论是其工艺技术，还是建设的复杂程度与先前都早已不可同日而语。

认真地加以分析、比较和总结，对提高我们的施工水平将会大有帮助。

结合工作实际，本人对该生产线的酸洗和连轧工艺作一个简单的介绍。

二、主要技术参数及生产工艺流程2.1工艺技术参数表2 (生产线速度)：2.2 酸轧生产线的工艺流程如下：上料→开卷→矫直→切头→焊接→1# 纠偏→1# 入口活套→2# 、3# 纠偏→拉弯破鳞→酸洗→漂洗→干燥→4# 纠偏→1# 出口活套→5# 、6# 纠偏→切边、检查→2# 出口活套→7# 、8# 纠偏→五连轧机→卷取→称重→打捆流程示意图如下：三、酸洗线生产工艺3.1带钢酸洗的意义冷轧生产都是以热轧带钢为原料，而热轧带钢由于其在高温轧制过程中，大面积地与空气中的氧气接触，其表面不可避免地产生一层薄而致密且粘附牢固的坚硬氧化皮。

这层氧化皮不仅增加了热轧产品的损耗，而且由于其包覆，也掩盖了热轧产品的一些表面质量缺陷。

热轧成品卷在进行冷轧前，必须首先去除掉覆盖在带钢表面的氧化皮。

如果不去除而是直接轧制，坚硬的氧化皮就有可能被压入到带钢的基体中去，而影响产品的使用性能，甚至造成废品。

同时，坚硬的氧化皮还有可能在轧制过程中划伤价格昂贵的轧辊，缩短设备的使用寿命，造成生产成本的增加。

3.2氧化铁皮的产生及构成众所周知，铁是一种化学性质比较活泼的金属元素，在常温下都容易与空气中的氧气发生缓慢氧化反应，在高温下反应速度更快，生成Fe 2O3或Fe 3O 4。

根据实验分析得知，铁在高温下的氧化过程是Fe →FeO →Fe 3O 4→Fe 2O3 ，并且随着温度的升高，氧化速度也逐渐增大，在进一步研究分析表明，FeO是一种疏松而多孔的细结晶组织，各晶体组织间联系不够紧密，具有天然的孔隙，很容易被破坏掉。

而Fe 2O3或Fe 3O4是一种致密无孔或裂纹的组织，组织间相互联系紧密，不容易被破坏掉。

Fe 2O3层对空气中的氧有一种天然的屏障作用，可以阻挡氧原子向钢板里层扩散。

在高温下，仍然有部分氧原子可以穿过Fe 2O3层向里渗透，与铁原子结合。

随着氧原子向带钢深层渗透能力的不断减弱，带钢内层的部分铁原子逐渐转变成FeO而非Fe 2O3或Fe 3O4。

但FeO不够稳定，当热轧带钢卷在冷却过程中，部分FeO会分解，而转化成Fe 3O4和Fe（当温度为570℃时）。

因此，带钢表面的氧化铁皮层实际上就包含了三部分，如图所示。

最外层是Fe 2O3层，中间层是Fe 3O4（Fe 3O4占多数，Fe原子只占少数）层，最里层是FeO层。

根据实验测定，热轧带钢表面的氧化铁皮层厚度一般在7.5 ~ 15μm之间，最大不会超过20μm。

其中最外层约占2%左右，中间层约占18%左右，而最里层最多，约占80%。

3.3酸洗工艺及检测控制3.3.1设备布置现代各冶金工厂的酸洗方法多种多样，各工厂都根据自己的生产工艺要求来选择不同的酸洗方法。

邯钢冷轧酸洗线采用的是具有德国专利技术的全连续卧式浅槽紊流酸洗工艺，酸洗槽断面如下图所示（仅显示了槽体和内盖）。

酸洗槽与漂洗槽为一个整体，槽体都是用12mm厚的钢板做成，内衬4mm厚耐酸橡胶板，橡胶上再衬以耐酸砖。

在酸洗槽与漂洗槽的上部外侧边缘有一个水封槽，生产时槽外盖就卡在水封槽里用来密封酸雾蒸汽。

酸洗段共分三段，每段长度为30米，每段之间通过一个酸液回流室和一对挤干辊相互隔开，使各槽段酸液互不混杂。

每段酸洗槽设置了4个槽盖（7.5m×4），由专用的液压提升机构驱动。

每个槽盖均为双层，外盖由玻璃钢材料制成，盖在槽体上部外沿的水封槽上，主要起密封作用，防止酸雾逸出到车间而对人体造成危害。

内盖套在外盖上，从德国进口，由PP材料制成，盖在酸洗槽内的耐酸砖衬上，底面浸没在酸液中，离槽底仅150mm，主要是密封酸液，同时也是形成紊流的一个工作界面。

漂洗槽长约20米，共分为5个漂洗区段，每段之间用隔板隔开。

沿着带钢的前进方向，隔板呈阶梯状分布，从第1区到第5区逐渐升高（每级隔板高度相差20mm）。

紧靠第3段酸洗槽还有一个预漂洗段，带钢表面从酸洗槽带出来的大量残余酸液将首先在这里被清洗掉，这部分含酸废水因酸含量较大而被排走，不参与后面各区段的循环漂洗。

漂洗槽共设置了8对挤干辊，所有挤干辊都有专门的换辊装置。

与酸洗槽相比，漂洗槽较深，共有3个槽盖（6.7m×3），并且只有外盖而没有内盖。

为防止带钢在酸洗槽内酸洗不彻底，在酸洗槽前面专门设置了一台拉伸破鳞机（如下图所示），对带钢进行预破鳞。

拉伸破磷机采用两弯一矫的冷弯和平直技术，最大张力35吨，最大延伸率3%。

四个张力辊采用高张力和低张力两个驱动系统驱动，每个系统中由一台主传动电机和通过行星齿轮传动的延伸率控制电机驱动。

采用该传动方式具有运行稳定、延伸率控制精度高等优点。

通过带钢的反复来回弯曲，带钢表面上的部分氧化铁皮因被拉裂和挤压而脱落，从而达到了预破鳞的效果。

带钢通过酸洗前的拉矫，不仅使氧化铁皮变得疏松、有裂纹，便于进一步酸洗，而且可以改善板形。

因为带钢在通过拉伸破鳞机时，在一定的张力作用下，带钢的纵向纤维被拉伸，这样可以在一定程度上改善带钢的边部浪形，为下一步轧制创造了一个好的条件。

在酸洗槽后面设置了一台热风干燥机，漂洗完后的带钢进入热风干燥机进行干燥处理。

热风干燥机共设置了2台风机，分为高压区和低压区。

高压区设置了上下共4排不锈钢V型喷嘴，风机排风量9000m3/h，风压1000Pa，主要是吹掉带钢表面从漂洗槽带出来的液滴。

低压区设置了上下共12排不锈钢V型喷嘴，风机排风量36000m3/h，风压360Pa，通过向带钢喷吹热空气，对带钢表面进行干燥。

干燥机内设置了一台功率为600KW的热交换器，通过外网的饱和蒸汽（160 ~ 165℃）来加热里面的循环空气。

从喷嘴喷出的热空气温度控制在120℃左右，最高不超过130℃，由温度传感器进行监控。

蒸汽凝结水则回收到漂洗槽内，以供循环利用。

3.3.2酸洗介质选择对大多数连续卧式酸洗槽而言，人们往往采用盐酸来进行酸洗，这实际上也就是一种化学酸洗法，通过活泼性较强的酸与氧化铁皮之间的化学反应来去掉氧化皮。

上世纪六十年代以前，人们较多的是采用硫酸酸洗法。

这是因为硫酸在常温下较稳定，不易挥发，运输贮藏也较方便，价格也便宜。

而盐酸在常温下不够稳定，容易挥发，对人体和设备的腐蚀性较大，运输贮藏不太方便，价格也比硫酸高。

但使用硫酸酸洗也有它的缺陷性，主要是酸洗板的表面质量不太好，废酸也不能被完全回收利用，尤其是使用硫酸酸洗时钢板的损耗较大。

据统计，使用硫酸酸洗时，基铁的损耗量约为0.6% ~ 0.7%，而使用盐酸酸洗时，基铁的损耗量约为0.4% ~ 0.5%。

以邯钢年产130万吨冷轧板计算，使用盐酸酸洗比用硫酸酸洗每年将少损失约2600吨钢板。

人们之所以优先选择盐酸作为酸洗剂，就是因为盐酸对铁的溶解速度远低于它对氧化铁皮的溶解速度。

而如果选择硫酸作为酸洗剂的话，那么情况就刚好相反。

这也就是为什么用盐酸酸洗比用硫酸酸洗钢铁损耗低的缘故。

随着现代工业技术的不断发展，人们已经找到了盐酸废液的再生方法，废酸可以被再次完全回收利用，并可以得到工业价值较高的磁性铁粉，生产成本大大降低。

尤其是用盐酸酸洗的带钢表面质量明显优于用硫酸酸洗的带钢，酸洗效率也已大幅度提高。

因此，目前各生产厂已经把采用盐酸酸洗作为一种首选。

本生产机组的酸洗段就是采用盐酸作为酸洗剂，并建有配套的盐酸再生站。

3.3.3酸洗原理及方法3.3.3.1 酸洗原理介绍氧化铁皮在酸洗槽内被除掉，实际上是通过以下三种途径来实现的，即化学溶解作用、机械剥离作用和氢的还原作用。

3.3.3.1.1溶解作用当带钢进入酸洗槽后，在流动盐酸的作用下，带钢上的氧化铁皮便开始与酸发生反应。

FeO与Fe 2O3和Fe 3O4都是难溶于水的碱性氧化物，但却易溶于盐酸。

反应过程如下：FeO + 2HCI === Fe CI2 + H2OFe 2O3 + 6HCI === 2 Fe CI3 + 3H2OFe 3O4+ 8HCI === 2 Fe CI3 + Fe CI2 + 4H2O其中，FeO与盐酸的反应速度最快，Fe 2O3和Fe 3O4与盐酸的反应速度较慢。

这种方法实际上也就是通过盐酸对碱性金属氧化物的溶解作用来去除氧化皮的。

3.3.3.1.2 机械剥离作用由于在氧化铁皮的里层还夹杂着部分铁原子，当表面的氧化铁被溶解后，盐酸溶液便会顺着一些细微的裂逢和孔隙渗透到里层，里面的铁原子（含基铁在内）也会与盐酸发生化学反应：Fe + 2HCI === Fe CI2 + H2 ↑反应产生的氢气大量汇集形成一定的内压力并从里面膨胀，促使氧化铁皮从基铁表面脱落下来。

这种去除氧化皮的方法实际上也就是一种机械剥离作用。

在酸洗过程中，这种机械剥离作用往往起着很大的作用。