连退工艺篇培训教材

(内部资料，妥善保存)

冷轧薄板连续退火生产线

工艺篇

马钢第四钢轧总厂职工培训教材编写组

前言

钱海帆（签名）

2005年9月连续退火生产线工艺篇

编写：

审稿：

2005年9月

目录

第一章总论 (5)

第一节什么是退火 (5)

第二节退火的主要目的 (5)

第三节冷轧带钢的再结晶退火 (5)

第四节连续退火的优点 (6)

第五节连退机组选型 (7)

第二章连退线生产工艺及生产组织 (7)

第一节连退线生产工艺 (7)

第二节产品大纲 (12)

第三节基本工艺参数 (17)

第四节活套特性及功能 (20)

第五节其他要考虑的问题 (21)

第六节退火工艺参数 (23)

第七节产能计算 (24)

第八节钢卷时间图表理论计算 (48)

第一章总论

第一节什么是退火

退火是将钢加热到临界点以上，保温后再缓慢冷却的一种热处理工艺。

第二节退火的主要目的

1）降低钢的硬度。

2）提高塑性，消除冷加工硬化，便于后续冷变形加工。

3）消除组织缺陷，改善钢的性能。

4）消除钢中残余内应力，稳定组织，防止变形。

5）均匀钢的组织和化学成分

第三节冷轧带钢的再结晶退火

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。在退火前面的冷轧工序中，带钢经60%～90％以上的大压下率冷轧，晶粒组织被延伸和硬化，这样的带钢几乎不能进行任何进一步的加工成形。因此为了成形加工，必须进行再结晶退火，适当调整退火晶粒的成长和恢复所需的塑性。同时为了得到良好的成形性，期望形成一致的适合成形的结晶织构。这就是进行退火的目的。

再结晶是将冷变形后的金属加热到一定的温度后，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态的过程。它是为了提高位错的运动能力，使它们相互抵消，以此来消除经冷冲、冷轧或冷拉后产生的加工硬化，起到降低金属的强度、硬度，而提高它的塑性和韧性的作用，使金属的机械性能恢复到冷变形前的状态。

随着带钢慢慢地加热，再结晶过程可分为三个前后衔接的阶段：首先是形核，然后是晶核长大，最后是晶粒长大。

再结晶退火是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新变为均匀的等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。

冷变形钢的再结晶温度与化学成分和变形度等因素有关。纯铁的再结晶温度为450℃，一般来说，形变量越大，再结晶温度越低，再结晶退火温度也越低。不同的钢都有一个临界变形度，在这个变形度下，再结晶时晶粒异常长大。钢的临界变形度为6-10 %。一般情况下连续再结晶退火温度为700-880℃，退火周期4～8分钟。

为什么在带钢经过冷轧后的退火工艺要选择再结晶退火？（退火的方法有很多种，如：扩散退火，（不）完全退火，球化退火，去应力退火，再结晶退火等。）这是因为带钢经过冷轧变形后，内部组织产生了大量的位错、亚结构等，晶粒被拉长，晶界被破坏，出现了冷变形后的加工硬化现象，使带钢的强度、硬度提高，而塑性和韧性降低。这种性能的带钢显然不具备后续加工的性能要求。为此我们要退火来软化组织，消除组织内部产生的大量的位错、亚结构，由于晶粒、晶界被破坏，只有进行重新结晶，生成新的均匀等轴晶粒，消除加工硬化，使带钢的强、硬度下降，而塑性和韧性提高，延伸率增大，满足带钢后续变形加工的性能要求，这就需要再结晶退火。

第四节连续退火的优点

与罩式退火炉相比，连续退火具有明显的优点：

1）.连续退火炉由于处理带钢表面质量好，能生产性能好的带钢，更适合生产高强度的带钢。

2）.生产规模大，效率高，生产连续。

3）.连续退火加热速度快，冷却速度也快，保温时间短，整个退火周期短。4）.退火温度高，没有带钢粘接的事故发生。

第五节连退机组选型

为了满足汽车板对板宽的要求，我们选择新建一条年产冷轧成品为90万吨/

吨，最大板宽2000mm的大型连续退火机组。这条连续退火机组将以崭新的姿态，

不仅以其多样化的产品品种，而且在质量规格上更广泛地满足汽车板，特别是宽

度超过1850mm的需求。

连续退火机组将冷轧后带钢的清洗、退火、平整、精整等工序集中在一条作

业线上，具有生产周期短，布置紧凑、便于管理、劳动生产率高以及产品质量优

良等优点，特别对于生产汽车用高强度钢，因连续退火过程中带钢的一次冷却速

度大大高于罩式炉，显得更为有利。可以降低强化合金元素的用量，从而降低生

产成本。

机组所用的原料，主要包括低碳钢、IF钢、高强度钢等经酸轧机组加工后

的钢卷。设计年处理原料量93.68万吨/年。

第二章连退线生产工艺及生产组织

第一节连退线生产工艺

一. 工艺流程

No.1 Bridle

Entry Accumulator

Uncoilers

Trimmer

Intermediate Accumulator

Exit Accumulator

Recoilers

原料钢卷——入口步进梁——送卷小车（梭车）——（1#和2#）钢卷小车——（1#和2#）开卷机——（1#和2#）直头机——（1#和2#）入口剪——焊机——清洗段——入口活套——炉子段——出口活套——平

整机＋拉矫机——检查活套——切边剪——去毛刺机——检查台——

静电涂油机——出口剪——（1#和2#）卷取机——（1#和2#）钢卷小车——送卷小车（梭车）——称重仪——自动打捆机——出口输送设备（出口步进梁）——吊运入库

2. 工艺描述

1）：入口段

本机组所需的原料钢卷来自于上道工序的2130酸轧机组成品卷。酸轧成品卷存放于与连退跨成“丁”字形布置的原料库内。

生产时，由原料库吊车将要生产的钢卷依次吊放到入口步进梁的鞍座上（1～3＃鞍座为受卷鞍座）。

入口步进梁分成两段且成90°布置，分别称为1＃和2＃步进梁。

1＃步进梁共有7个固定鞍座，每个鞍座装有钢卷检测装置，用于检测钢卷到达。在第4和第5个鞍座之间设有激光测宽装置，钢卷经过此位置时被测得钢卷实际宽度，以便在第5鞍座上进行钢卷准确对中。第6个鞍座设有一对可转动的底辊，钢卷在此鞍座上进行手动拆除打捆带。在第6个鞍座旁有一台自动碎带机，拆下来的打捆带人工喂入碎带机自动碎断。

2＃步进梁共有4个鞍座且与1＃步进梁成90°布置，钢卷的运行方向在7＃鞍座变向90°进入2＃步进梁。2＃步进梁的一个循环动作周期为58秒，钢卷经过2＃步进梁的4个鞍座传送后，由送卷小车（梭车）将钢卷分别送到1＃和2＃钢卷小车的鞍座上。1＃和2＃钢卷小车分别将各自鞍座上的钢卷移送到下一个鞍座进行测宽和测卷径，目的是为了保证钢卷在开卷机卷轴上正确对中。钢卷经过测卷径和测宽后，由钢卷小车上到开卷机的卷轴上进行开卷。

悬臂膨胀型开卷机采用液压驱动，液压缸可使得开卷机在生产中心线的两侧有150mm的行程。这一装置可以为开卷操作和入口段张力控制提供所需要的后张力。芯轴通过旋转液压缸进行胀紧和收缩。芯轴鼻采用外侧轴承设计，以便正常操作中支撑芯轴。一个驱动夹持辊装在转动臂上，以帮助开卷操作。

钢卷在1#（2#）开卷机上开卷后，钢卷头部进入夹送辊/直头机，上下辊穿带辊道将原料卷头部导入，夹送辊/直头机随即松开。

当钢卷头部送入生产线时，对中导向装置控制开卷机自动移动，以保持钢卷对中。电感或电容传感器检测带钢位置，发出信号并通过液压缸压力来控制液压缸行程，使开卷机保持带钢在生产线中心位置。