冷轧罩式退火工艺及原理(课堂PPT)

连续退火：经过脱脂清洗表面清洁，开卷加热带钢温度均匀，带 钢平直度，板形优良。适合生产表面要求较高的产品和薄规格 产品。
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5、罩式退火工艺流程图
装料；内罩；加热罩；冷却
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内罩
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加热罩
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冷却风机
水
水
冷却 风机
喷淋冷却
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罩
式
退
内罩
火
炉
加热罩 钢卷
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炉台
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6、常用退火工艺曲线
冷却过程的温度分布
因钢卷整卷退火，在退火过程中温度存在差异。加热过程中，钢卷
外圈温度高芯部温度低，钢卷膨胀外圈受拉应力，内圈受压应力；
反之在冷却过程中外圈温度低芯部温度高，钢卷整体外圈受压应力
，内圈受拉应力。
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8、退火粘结问题
在冷硬卷的紧卷立卷再结晶退火过程中，经常发生相邻卷层间粘到一 起，增加了后道工序平整机的开卷张力，并且在开卷过程中会造成板 带撕裂，出现皱痕等情况，并且因同样的粘结力会造成不同程度板形 缺陷，这种缺陷就是我们通常称为的罩式炉粘钢。
因此经过冷轧后的钢材必须经过热处理退火。
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3、退火目的及作用
退火的目的及作用 退火是将带钢加热到一定的温度保温后再冷却
的工艺操作。 冷轧板的退火是冷轧带钢生产中最主要的热处
理工序之一。冷轧带钢的退火因钢种的不同分初退 火、中间退火和成品退火，大多采用的是成品退火 ，其目的是消除冷轧造成的内应力和加工硬化，使 钢板具有标准所要求的力学性能、工艺性能及显微 结构，这种热处理一般为再结晶退火。
连续退火：加热和冷却速度快，保温时间短，为了再结晶尽可能 充分和得到良好的成形性，对化学成分和退火制度的要求较严 格，低碳钢产品性能与罩退相比硬度高，强度高，塑性低，更 适合生产汽车用高强度钢。
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4、罩退与连续退火线比较区别
罩式退火：整卷退火，内外温度存在一定的不均匀容易发生粘结 ，通过加热让板带表面残油挥发，如挥发不好易造成清洁度低 （可选择的进行脱脂清洗），适于生产太薄的产品规格，但对 中厚规格产品生产没有限制。
• 表面粗糙度方面：给罩退备料末机架采用大粗糙度辊，形成合适的表 面的Ra值和PPI值，降低粘结倾向；
轧钢工培训材料
2018年7月
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罩式退火工艺及原理
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1、冷轧工序组织变化
酸轧工序压下率控制标准，以及带 钢组织演变机理和特点
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1、冷轧工序组织变化
经过冷轧加工后的钢卷，由于其晶粒被破碎拉长，晶格发生严重畸变
，使得钢的硬度增加，塑軔性降低，即产生加工硬化现象。通过将其
加热到再结晶温度以上，奥氏体转化温度以下，并保温一定时间，使
程将使钢的各项性能再次下降。 所以再结晶退火可概括为:通过加热和
保温，既要使经冷轧后的钢发生再结晶，同时又要防止其晶粒过分长
大。
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1、冷轧工序组织变化
酸轧工序压下率控制标准，以及带 钢组织演变机理和特点
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1、冷轧工序组织变化
退火工序影响再结晶后晶粒大小的主要 因素是退火温度和保温时间:在一定的冷 变形条件下， 再结晶后的晶粒大小随退 火温度和保温时间的不同而变化，加热 温度越高，保温时间越长，晶粒越粗大 。
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粘结缺陷
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粘结的影响因素
• 酸轧的卷取张力 • 原料板形 • 鼓包缺陷 • 表面物理情况及粗糙度 • 退火工艺制度及热应力分布情况 • 表面清洁度及残留情况 • 平整生产开卷张力及生产速度
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粘结解决措施
• 张力控制方面：酸轧采用阶梯张力控制，最大程度的降低卷曲张力， 尤其对于薄规格。对于品种钢及特殊规格、钢种等流向脱脂清洗线， 既能提高板面质量而且能降张力，增加防粘层等，使粘结几率降低；
厚度（mm） >、≤
0.3-0.5 0.501-0.8 0.801-1.5 1.501-2.0
加热、保温制度（单位：小时）
1段
2段
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13.16
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12.3
12
12
12
11.8
带罩冷却（单位 ：小时）
6 5 5 4.5
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罩式退火工艺
加热
均热
空气/水冷却
冷却
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7、罩式退火温度分布特点
加热过程的温度分布
晶粒尺寸
退火温度/*c
图4再结晶后晶粒尺寸与退火温度的关 系
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2、退火原因
钢材经过冷轧变形后金属内部组织产生晶粒拉长、 晶粒破碎和晶体缺陷大量存在现象，导致金属内部自由 能升高，处于不稳定状态，具有自发地恢复到比较完整 、规则和自由能低稳定状态的趋势。
在室温下，原子的动能少，扩散力差，扩散速度慢 ，导致这种倾向无法实现，须施加激活力，这种激活力 就是将钢加热到一定温度，使原子获得足够的扩散动能 ，消除晶格畸变，使组织、性能发生变化。
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4、罩退与连续退火线比较区别
• 罩式退火：生产周期长（几十个小时）， 与清洗线、平整线分开布置，整体联成一条冷板生产流程，但 可选择的进行脱脂清洗，且钢种及规格对整体生产的影响较小 ，可小批量灵活的组织生产，单炉台生产，炉台数量可根据产 量和品种变化随时增减，中间工序有库存缓冲，产量和品种适 应能力强，适合多品种，小批量生产及试验生产。
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6、常用退火工艺曲线
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罩式退火工艺
退火工艺参数
400℃以前不控制加热速度；400℃-730℃加热时间不低于 12小时，730℃保温，保温时间不低于11.8小时（卷冷、热点 温差≤60℃）,辐射冷却时间不低于1.5小时，喷淋开始温度为 370℃，出炉温度为80℃。具体方案见下表所示。
DC03 钢种退火工艺制度
晶界上不稳定的原子由于热运动重 新排列，经过形核、长大这一过程
，形成新的等轴 晶粒，即产生再结晶现象。从而使钢的强硬度降低，
塑韧性增加，使得带钢获得良好的工艺及使用性能。再结晶的发生需
要一定的时间和温度，但随着温度的升高和时间的过分延长，已形成
的等轴晶粒其晶界之间会发生融合，新的等轴晶粒继 续长大，这一过
• 连续退火：生产周期短（几分钟），脱脂清洗、退火、平整联 成一条整体生产线，生产效率高，但受计划影响启停和规格品 种切换等成本高，产品规格覆盖范围不宜太宽， 产量不宜太低 。适合大批量，少品种生产。
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连退与罩退生产线
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4、罩退与连续退火线比较区别
罩式退火：罩式炉退火加热和冷却速度慢，使得碳化物析出和晶 粒长大有充足的时间，这种再结晶退火方式有利于形成对深冲 性能有利的饼形晶粒，能获得较好的n值，r值，在生产深冲、 超深冲用钢方面可以方便的控制，有其优越性。