浅谈冷轧技术的现状与未来

浅谈冷轧技术的现状与未来

（唐钢冷轧薄板厂物流车间，河北唐山 063000）

摘要：本文介绍了钢铁冷轧技术的发展现状现状，分析了冷轧产品工艺的未来发展趋势，以及先进的冷轧技术对国民经济发展的重要作用。

关键词：冷轧连轧高强钢激光焊接

1前言

冷轧工艺是指用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm。产品特点：轧硬卷因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。退火板轧制应力得到消除，机械加工性能很高。

2我国冷轧技术的现状

在我国众多冷轧厂中，对于产量低的冷轧厂通常采用可逆式冷轧机组进行生产，小于100万T的采用双机可逆，小于50万T采用单机可逆。产量更高的冷轧厂则采用全连续式。四机架或五机架的冷连轧机组可采用酸洗机组连机，也有不连续的，但是新建机组大多是连续的。2003年始建的唐钢冷轧薄板厂就是采用的五机架酸洗机组连机，酸连轧机组可以有效提高产品产量和质量。现代化的连轧机组采用有强力弯辊的四辊轧机或六辊轧机。四辊轧机可采用带窜辊的CVC或PC轧机。

图1五连轧机组

上述轧机通常带有强化的轧制润滑和冷却系统、精确的检测仪表（厚度、凸度、平直

度、激光测速等），生产的连轧带钢具有很高的性能、良好的表面质量很高的产量和很好的尺寸公差。

所有的高强度钢最终的生产过程是冷轧后采用连续退火，其轧制过程的关键环节是带钢的焊接技术（酸洗和轧机的入口）和冷轧机的变形能力。目前在焊接方面主要采用两种技术一种是传统的闪光焊接，而最近越来越多的是采用激光焊接。唐钢冷轧薄板厂酸洗轧机入口采用激光焊接。激光焊接有很多优点，最重要的是对钢级不敏感，特别是对TRIP钢和DP 钢。当然强有力的轧机对现代高强度钢也是非常重要的，同时精确的轧机设定和控制也非常重要。

图2 钢带用激光焊接机

3未来品种开发

在冷轧钢材的品种开发方面目前的主要发展是：探索新的强化机制，主要是更突出相变强化、晶界强化、和孪晶强化的作用；探索成分与工艺相结合提高性能的途径，减少合金元素用量，减少资源的消耗，进而降低成本，更强调提高性能，特别是一些特殊的使用性能，进而减少钢材用量，例如汽车用的板材除强度、韧性、塑性外，需要更好的成型性、连接性、抗回弹性。家电板就要有更强的抗腐蚀，抗氧化能力。

4发展方向

目前冷轧产品的发展方向是发展高强钢，同时发展更宽的更薄的产品，对于高强度钢，从比较低的强度开始，有IFHS和BH钢，它们的强度一般为300-400MＰａ，然后是贝氏体钢和双相钢，它们的强度上限大约是1000MPａ，TRIP钢的强度上限也有1000MPａ但是它的伸长率更好。现在不锈钢行业的发展与人们生活水平密切相关，也在一定程度上代表着一个国家的冶金工业发展水平。国际不锈钢发展经验表明，不锈钢的消费增长是GDP的1.5～2倍。过去是由军工带动其发展，现在不锈钢需求快速增长的原因是民用产品的增长和使用领

域的扩大。由于不锈钢日常用品中多数使用板材，所以总体需求是以板材为主。因此，发展不锈钢行业首先就要提高冷轧工艺的水平。

进入21世纪以来不锈钢冷轧工艺最重要的突破是在冷轧的整个环节上采用高效的生产方式，最常见的是采用2～3个机架，并且将轧机的进、出口和退火、酸洗线连接，形成真正意义上的全连续生产方式。

冷轧区采用2～3个机架，与采用复合生产线的成本优势如下：（1）吨钢投资成本比传统生产方式降低（2）与非复合生产线相比，产品的收得率提高，这主要是由于解决了可逆轧机轧制中端部的非可轧区的问题，通过计算机控制过焊缝，大大减少了非轧制长度；（3）使用多机架轧制也减了人工成本；（4）减少了开卷和重卷操作，减少了表面缺陷，降低了成本；（5）加工的周期大幅度降低，中间的库存也减少了。

当前为止Z轧机是相当好的选择，因为它有最大的单道次压下量，对于复合生产线特别适合。工作辊的尺寸范围为120～140mm较为合适，太大的工作辊需要更小的中间传动辊，由于叠辊的尺寸限制，扭矩会非常大；而且工作辊直径大也需要更大的轧制分力。轧辊的材质要求很高，如用粉末冶金方法生产，要能够轧制4～6个卷不用换辊，并能保持带钢优良的表面质量。而且由于轧机采用了一些新结构，换辊可以在短时间内完成。平整轧机一般安装在连续退火线上，采用2辊或4辊。

2007年在太钢不锈冷轧厂建成了具有世界领先水平、国内产能最大、功能最全的宽幅冷轧带钢退火酸洗生产线，它的建成投产，填补了我国不锈钢宽幅冷轧板的空白，实现了不锈钢从冶炼、热轧到冷轧成品卷一体化生产。

5总结

概括起来现代冷轧技术的发展趋势为：机组设备布置紧凑,总体功能齐全,整机自动化程度提高，轧制速度提高,单机产能增加整机国产化程度提高,设备维护方便，液压和润滑系统更加完善和标准化，电气控制更加完善，完善的厚度自动控制系统，板形自动控制系统应用越来越广泛。