冷轧工艺

冷轧生产技术的发展
完全联合式全连轧机
单一全连轧机与前面的连续酸洗机组,又与后面的连续退火 机组(包括清洗、退火、冷却、平整、检查工序)均联合起来, 称为完全联合式连轧机 板带生产以往从酸洗到最终成品,通常需12天,目前,由于完 全联合式全连轧机的实现,只需20min左右时间。以往从炼 钢到最终板带成品,通常需要20多天。目前,由于前工序薄板 坯连铸连轧以及后工序完全联合式全连轧机的实现,生产周 期大大缩短,用二三天就能完成。
冷轧机的发展
日本日立公司在70年代初 开发的HC轧机是目前应 用较广的冷轧机型。这种 轧机的主要特征是在普通 四辊轧机的工作辊与支承 辊之间增加了可轴向抽动 的中间辊，中间辊又增加 了弯辊装置，工作辊也可 改成轴向抽动式并带有弯 辊。
CVC轧机原理
CVC轧机是德国西马克公 司于80年代初开发的新机 型。这种轧机的特点是采用 了特殊的S型轧辊，上下辊 形状相同，但左右倒向配置， 并可按相反方向同时作轴向 移动。四辊CVC轧辊的轴 向抽动将直接改变辊缝的几 何形状。六辊CVC用这种 辊作中间辊时，可以调整工 作辊的弯曲变形，从而改变 实际辊缝凸度。
Leabharlann Baidu轧生产技术的发展
联合式全连轧机
单一全连轧机再与其它生产工序（或其它机组）联合,称为联合式全连 轧机。酸洗冷轧联合机组，冷轧退火联合机组。 酸洗冷轧联合机组发展较快。目前世界上已有近20套酸洗-轧机联合机 组，我国的本钢第一套酸洗-轧机联合机组。 酸洗联合式轧机能得以发展的共存条件：产量基本相当；酸洗机组出 口段速度与轧机的入口速度基本匹配；两个机组的利用率基本相当； 二个机组的设备使用寿命基本相当。设计、操作、机电设备以及自动 控制等方面进行技术改进。
冷轧生产技术的发展
近年来, 冷轧带钢生产的连续化方面进展很快。 以往冷轧带钢的生产需经酸洗、冷轧、电解 清洗、退火、冷却、平整和精整等七道工序, 为了缩短生产周期,节约投资,人们力图把这一 个个的单体工序连接起来。随着技术的发展, 在实际生产中已经实现了冷轧带钢生产的连 续化。按连续化的程度,世界上冷轧带钢生产 可分为三种情况：
5) 边部减薄
边部减薄（E）是指带钢与轧辊接触处的轧辊压扁在板带边部由于过渡区而造 成的带钢边部减薄的现象。 E =he-hE 式中hE为带材实际边部的厚度。
冷轧工艺基本概念
6) 楔形 楔形（CT）即左右边部标 志点厚度之差，如下图所示： CT=her - hel
冷轧机的发展
第一阶段是在战后20年，这时轧机向大型、高刚度、 高速度方向发展，并致力于对张力拉断的控制，以 适应生产高速发展的需要。 第二阶段是从1964年实现计算机厚控开始的，冷轧 系统采用了合理的厚度控制模型，加上计算机的自 动控制等，使冷轧厚度0.4mm以下的薄板纵向厚度 公差可达±3µm。 最近10多年步入了第三阶段，其特征是致力于产品 断面和平直度的改善。
冷轧板带材轧制制度的制定
板带材轧制制度主要包括压下制度、张力制度、速度制度、辊型制度及 润滑制度等，其中主要是压下制度（它必然涉及到速度制度、温度制度 和张力制度）和辊型制度，他们决定着实际辊缝的大小和形状。 板带材轧制制度的确定要求充分发挥设备潜力、提高产量、保证质量， 并且操作方便、设备安全。故设计合理的轧制规程必须满足下列原则和 要求。 1） 在设备能力允许的条件下尽量提高产量 （提高压下量、缩减轧制道 次、确定合理速度规程、缩短轧制周期、减少换辊时间、提高作业率） 2）在保证操作稳定的条件下提高质量（定心轧制）
400
200
No. 541 is comparable to CQ, DQ by customer data No. 540 is comparable to DDQ~SEDDQ by customer data
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 99
硬钢 钢种： CQ ～DDQ - HSS, BH, DP, Trip 带钢厚度: 0.35 – 2.5 mm 带钢宽度: 800 – 1 870 mm 钢卷外径: Max. Ø 2 100 mm Min. Ø 1000 mm 钢卷内径: Ø 610 mm 卷重: max. 38 t
轧机区主要设备简介
北京首钢股份有限公司 顺义冷轧分厂
冷轧工艺简介
主要内容 1. 首钢1850冷轧简介 2. 冷轧工艺 3. 冷轧视频
首钢1850酸洗冷轧联合机组简介 酸洗冷轧联合机组简介 首钢
首钢1850冷轧产品：汽车板、家电板为主。 1850 1850冷轧主要包括一条酸轧机组、一条连续 退火机组和两条热镀锌机组。 酸洗段采用紊流盐酸酸洗，冷轧段采用六辊 CVC轧机。
轧机入口段设备：
焊缝检测仪 测张辊 带钢夹紧装置 横切剪 测厚仪 卷扬机 带钢侧导
轧机区主要设备简介
轧机段设备：
机架 液压调整系统 楔形调整系统 中间辊窜辊系统 轧辊 换辊装置 乳化液喷淋装置 防缠导板
轧机区主要设备简介
轧机出口段设备：
测厚仪 带钢板形仪 测速仪 夹送辊 转鼓飞剪 皮带运输机 卡罗塞卷取机 钢卷小车 打捆、称重设备 套筒运输设备 离线检查站
冷轧生产技术的发展
单一全连续轧机
单一全连续轧制又称无头轧制(Endless Rolling), 是将热轧带 卷头尾焊接,从而实现不间断轧制。 单一全连续轧制的优点： ①轧机生产能力提高30%～40%； ②提高产品质量。全连续冷轧机不需频繁穿带、甩尾,工作辊 表面不易损伤,提高了带钢表面质量,减少冲击,使轧制平稳； ③提高成材率1%左右。
冷轧工艺基本概念
3) 板形
板形是指板带材的平坦度，即 轧制后在不存在张力的状态下 （自然状态），板带材的平坦 性。 板形不良直观地表现为带钢外 观的翘曲。若边部延伸率大,则 产生边浪；中部延伸大,则产生 中浪或瓢曲；一边比另一边延 伸大,则产生“镰刀弯”。
板形不良是由于带宽方向上 各处延伸不均造成内部残余 应力分布不均导致的。 冷轧带钢的翘曲比热轧带钢 复杂，这是由于内应力的不 同分布造成的。根据内应力 的分布规律和带钢翘曲情况， 将板形缺陷分为不同的类型
冷轧板带材的轧制工艺特点
3）冷轧中要采用张力轧制 ） 采用张力轧制的作用： 1、防止带钢在轧制过程中跑偏。若轧件出现不均匀延伸，则沿轧件宽 向上的张力分布将会发生相应的变化，延伸较大的一侧张力减小，而延 伸较小的一侧张力增大，结果便自动地起到纠偏的作用。 2 2、使所轧带材保持平直和良好的板形。由于轧件的不均匀延伸将会改 变沿带材宽度方向上的张力分布，这种改变后的张力分布反过来又会促 进延伸的均匀化，从而有利于保证良好的板形，不均匀延伸将使轧件内 部出现残余应力，采用张力轧制可以使其大大削减，减轻了轧制中板面 出现浪皱的可能，保证冷轧的正常进行。 3、降低金属变形抗力，便于轧制更薄的产品，可以适当调整冷轧机主 电机负荷。由于张力的变化，会引起前滑与轧辊速度的一定程度的反向 改变，所以在连轧过程中，有一定的自调稳定化作用。
CVC轧机优缺点
①凸度调节范围大。调整CVC辊型 参数可直接改变调节区域和调节幅度； ②辊间接触压力变化不大，但压力分 布有些变化。平均接触压力与普通四 辊相同； ③可以动态调整。CVC辊的抽动可 以在轧制过程中进行，参与板形闭环 控制； ④板形控制能力较强，CVC辊的抽 动与弯辊力的配合，可以有效纠正板 形缺陷。 CVC轧机的缺点是辊型复杂，磨削 难度大，适用轧制较宽产品。为了弥 补CVC轧机的缺点，公司又开发了 ESS辊。ESS辊一段仍为CVC曲线， 但另一段为平辊。当使用ESS辊时， CVC轧机的使用方法与HC轧机类似： 生产前按照来料宽度进行轧辊串动预 设定，在线不能调整。
冷轧板带材的轧制工艺特点
1）加工温度低，在轧制中将产生不同程度的加工硬化 ）加工温度低，
1200
Nr.545 HSS 45
1000
Nr.556 HSS 35 Nr.542 BH-HSS Nr.541 CQ, DQ, DDQ Nr.540 EDDQ,SEDDQ
800
Assumption:
600
No. 545 is comparable to HSS class 780 MPa by customer data No. 556 is comparable to HSS class 590 MPa by customer data No. 542 is comparable to HSS class 340-440 MPa by customer data
压下制度
压下规程的中心内容就是要确定由一定的板 坯轧成所要求的板带成品的变形制度，亦即 要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每 道压下量的大小。与此相关联的，还要涉及 到各道轧制速度、轧制温度及前后张力制度 的确定及原料尺寸的合理选择等内容。
Reduction of Strip Thickness (%)
Restricted Yield Strength Diagram of Materials
冷轧板带材的轧制工艺特点
2）冷轧中要采用工艺冷却和 ） 润滑（工艺冷润） 润滑（工艺冷润）
A、工艺冷却。冷轧过程中产生的剧 烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度 升高，故必须采用有效的人工冷却。 轧制速度越高，压下量越大，冷却问 题越显得重要。 B、工艺润滑。冷轧采用工艺润滑的 主要作用是减少金属的变形抗力，这 不但有助于保证实现更大的压下，而 且可使轧机能够生产厚度更小的产品。 生产中的工艺冷润是采用乳化剂把少 量的轧制油与大量的水混合起来，制 成乳状的冷润液（简称乳化液）。在 这种情况下，水是作为冷却剂与载油 剂而起作用的。
冷轧工艺基本概念
4) 板凸度及板凸度一定原则
板凸度是描述带材横截面形状的一项主要指标。首先介绍板凸量(△)的概念， 板凸量为板带宽度中点处厚度与边部标志点厚度之差。如式1－7所示。 △=hc-he （式1－7） 板凸度则表示为板凸量与板带边部标志点厚度之比，即△/he。 所谓板凸度一定原则就是指为了满足均匀变形的条件，保证板形良好，必须使 轧制前板凸度等于轧制后的板凸度。
首钢冷轧工艺流程及主要工艺参数
主要工艺参数如下 轧制力： 弯辊力： 工作辊 中间辊 最大33 000 kN 正弯 最大500 kN 负弯 最大350 kN 正弯 最大650 kN 负弯 最大450 kN 最大 500 kN
上支撑辊平衡力： 中间辊窜动量： CVC辊 ± 200 mm (可在线动态串辊) ESS辊 ± 285 mm (预设定)
冷轧工艺基本概念
1) 连轧常数
秒流量是指单位时间内通过轧制变 形区内任一横断面的金属体积，则 秒流量不变原则可描述为： F1V1＝F2V2＝······= FnVn＝C
其中C－连轧常数；F－板带横截面积
对于冷轧而言，不考虑宽展，故此 式可化为： H1V1=H2V2=······=HnVn=C
冷轧工艺基本概念
热轧原料卷主要技术参数
钢种： CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ和 HSS 抗拉强度： CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ HSS 屈服强度： CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ HSS 带钢厚度： 1.6 – 6.0 mm 带钢宽度： 800 – 1900 mm 钢卷外径： Max. Ø 2150 mm Min. Ø 1000 mm 钢卷内径： Ø 760 mm 卷重 Max. 38 t max.390 N/mm² max.800 N/mm² max.270N/mm² max.615N/mm²
冷轧卷主要技术参数
软钢 钢种： CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ 带钢厚度: 0.2 – 2.5 mm 带钢宽度: 800 – 1 870 mm 钢卷外径: Max. Ø 2100 mm Min. Ø 1000 mm 钢卷内径: Ø 610 mm 卷重: max. 38 t
冷轧卷主要技术参数
2) 张力轧制 在连续轧制时，实际上保 持理论上的秒流量相等使 连轧常数恒定是相当困难 的，为了使轧制过程能够 顺利进行，常有意识地采 用堆钢或拉钢的操作技术。 对于机架与机架之间采用 拉钢轧制，即张力轧制。 所谓张力轧制，就是轧件 的轧制变形是在有一定的 前张力和后张力作用下实 现的。
I=
∆L × 105 L