中厚板轧制工艺学 - 副本

中厚板的轧制

一、原料准备

1.原料种类：扁钢锭、连铸坯、初轧坯、压铸板坯

2.原料设计：①厚度尺寸尽可能小；②原料的宽度尺寸尽量大；③原料的长度应尽可能接近加热炉的最大允许长度。

二、原料的加热

1.加热的目的①提高钢的塑性，降低变形抗力；②使坯料内外温度均匀；③改变金属的结晶组织，保证生产需要的机械和物理性能。

2.加热的要求①满足工艺规范的需要；②沿长度和断面均匀；③减少加热时氧化烧损

3.加热炉型式：按其构造分：连续式加热炉、室状加热炉和均热炉三种。

①连续炉：推钢式（热滑轨式）步进式

②室状炉：特重、特轻、特厚、特短的板坯，或多品种、少批量及合金钢，生产灵活。

③均热炉：多用于由钢锭直接轧制特厚板

推钢式：优点：设备简单、操作容易掌握、投资少；缺点：钢坯在水梁上滑动产生擦伤；加热时间长，钢坯氧化，脱碳严重；容易粘钢；不能空出炉。

步进式：靠动梁的上、下、前、后平移动作而实现的，故炉长不受限，操作灵活，易于空出炉。不会造成钢坯划痕，加热效率高。便于调整坯料间隙和加热时间，易于调整出炉节奏，适应冷装坯，冷热混合坯在炉内的加热条件控制。

加热工艺制度①加热温度：满足轧制工艺规范的温度；②加热速度：单位时间内钢在加热时的温度变化③加热时间：精确确定困难，影响因素多④炉温制度及炉内气氛的选择与控制

估算公式：τ=CH H—坯料厚度cmτ—加热时间h C—系数，h/cm

低碳钢 0.1~0.15中碳钢 0.15~0.2低合金钢 0.15~0.2高碳钢0.20~0.30高级工具钢 0.3~0.4

④加热制度

钢在加热炉内加热时的温度变化过程叫钢的加热制度。

一段式加热制度：只有一个加热段；

二段式加热制度：加热段+均热段预热段+加热段

三段式加热制度：预热段+加热段+均热段

多段式加热制度：预热段+多个加热段+均热段

三、轧制

除磷--粗轧--精轧或成型轧制--展宽轧制--伸长轧制

（1）除鳞①除鳞目的：除去表面的氧化铁皮以获得有良的表面质量。

②除鳞原理：利用高压水的强烈冲击作用，去除表面的氧化铁皮。

(2) 粗轧（展宽轧制）粗轧阶段的主要任务：将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并

进行大压缩延伸展宽的方法：角轧—纵轧法、综合轧制法、全纵轧法、全横轧制法

(3) 精轧：主要任务：控制钢板厚度、板形控制、表面质量和性能

中厚板轧制方法

全纵轧法：钢板的延伸方向与原料(钢锭或钢坯)纵轴方向相一致的轧制方法。原料的宽度稍大于或等于成品钢板的宽度时采用。

全横轧法：钢板的延伸方向与原料的纵轴方向相垂直的轧制方法。板坯长度大于或等于钢板宽度时采用。

区别轧钢的方法：纵轧、横轧、斜轧

纵轧：钢板的延伸方向与原料纵轴方向重合的轧制

①全纵轧法：当板坯的宽度大于或等于钢板宽度时，即可不用宽展而直接纵轧成成品的轧制方法。优点：产量高、且钢锭头部缺陷不致扩展到钢板长度上；缺点：由于轧制中钢板只向一个方向延伸，使钢中偏析夹杂等呈明显条带状分布，钢板组织和性能存在严重的各向异性，使横向性能（冲击韧性）太低，以致往往不合理，加之板坯宽度与钢板宽度也难得正好适应，所以这种轧制法实际用的不多。

横轧-纵轧法（综合轧制法）

横轧-纵轧法：先将板坯展宽至所需宽度以后再转90°进行纵轧直至完成。优点：提高横向性能；减少各向异性；适合以连铸坯为原料缺点：易产生桶形，增加切边量。纵轧-横轧法：将钢坯长度轧至毛边钢板宽度时，回转90°后进行横轧至获得成品。优点：由于两个方向得到变形，有利于提高钢板性能；缺点：当原料的宽度与长度均小于钢板宽度时才适合，为了保证钢板的尺寸和性能必须保证纵向与横向变形的分配。

全横轧法：将板坯进行横轧直至轧成成品的轧制方法。适用于板坯长度大于或等于钢板宽度时采用。优点： a.减小了钢板组织、性能的各向异性，提高横向塑性和冲击韧性； b.得到更整齐的边部，无端部收缩，不呈桶形，减少切边损失，提高成材率；c.减少一次转钢，提高产量。缺点：组织性能产生各向异性（对于初轧坯

2.精轧：与粗轧无明显界限

双机架：第一架为粗轧，第二架为精轧

单机架：无明显界限，前阶段为粗轧，后阶段为精轧。

作用：继续轧制，将板坯轧制为成品，并控制表面质量，组织、性能及尺寸要求。

3.精整：定义：为使轧后的钢材具有一定的尺寸要求，组织、性能而进行的一系列工序。

(1) 钢板的轧后冷却

轧后冷却是指对不同钢号的钢板，根据其不同的厚度和化学成分，选用不同的冷却方式、冷却速度、开冷和终冷温度，以控制其组织结构和综合性能，并满足其质量要求。

①分类

冷却方式：自然冷却：矫直后钢板的冷却，介质：空气，设备：冷床

控制冷却：高压喷水冷却、层流冷却、风冷、缓冷或堆冷等

金属流动过程：在线冷却：边运送、边冷却

离线冷却：固定在一个地方，冷后<150℃、特厚板

(2)矫直

热矫：700℃左右开始热矫直，150~200℃开始表面检查

冷矫

热矫设备：热矫直机：根据矫直的钢种、规格、性能及钢板的外形质量要求（辊式）来确定矫直的工艺参数(T，△h矫，n) n=3~5、max=7 温度过高会重新产生瓢曲，T=600~750℃，设定测温仪。

(3)翻板、划线、剪切

①翻板设备：翻板机，上下表面检查，长轴向相反方向转动180°。

②划线：剪切前，按线剪切方法：人工划线：操作人员用粉笔画出剪切位置

小车划线：利用有轨小车，用简易机械手划出纵横线

光标投射：利用光标投射装置将光线投封到钢板上

③剪切：切头、切尾、切边、部分定尺剪切、取样

机械分类：结构：铡刀剪、摆切剪、圆盘剪、滚切剪用途：横切剪、纵切剪

4) 钢板的标志

目的：防止在以后的存放、运输和使用过程中造成混乱，并保证按炉送钢制度的延续性。

永久性的钢印：钢号、炉罐号、批号及专用印记

醒目的油漆喷印：钢号、炉罐号、批号、块号、生产单位和日期、检验标准号、钢板规格尺寸及专用标志。绦纶标笺：钢号、批号和厚度

四、产品缺陷及处理

一、钢质缺陷及处理方法

1.分层：表现形式：在钢板截面出现平行于轧制面的分层或局部的缝隙；产生原因：原料中有气泡、气囊、缩孔、夹杂、严重疏松和严重偏析存在，轧制时不能使其分离的部分得到焊合；处理方法：一般均用切除的方法消除分层缺陷。

2.气泡：表现形式：钢板表面无规律的分布，圆形凸起，外缘圆滑，酸洗后发亮；产生原因：钢板内部有气体，轧制后不能焊合而成为缺陷；处理方法：采用切除的方法消除这种缺陷。

3.表面夹杂：表现形式：点状、块状、长条状分布；红棕色、淡黄、灰白色；具在一定的深度；产生原因：非金属夹杂物外和耐火材料轧制后压入；处理方法：小而浅的修磨、大而深的切除。

4.发纹：表现形式：长短和形状没有规律、其分布有时是断续的，有时是密集的；断面呈蓝色，有时断续灰白色发状小细纹；产生原因：原料皮下气泡未焊合，轧后暴露；厚钢板蓝脆温度剪切；处理方法：切除

5.裂纹和裂缝：表现形式：钢板表面不规则形状破裂，密集的裂纹分布在边缘，皱纹和鱼鳞状；产生原因：气泡在轧后的破裂和暴露；原料表面的清理不彻底；处理方法：切除。

6.结疤：表现形式：块状或片状产生原因：原料在清理时的深宽比不当，或者表面毛刺没有清除掉。处理方法：轻微的结疤可以采用修磨进行清理；对于较严重的结疤则应切除；应加强对原料表面的清理和检查

二、操作缺陷及处理方法

1.凸包：表现形式：周期性的局部凸起；产生原因：轧辊或矫直辊表面的掉肉或表面硬度不够被硬物压出凹坑所致；处理方法：凸起不超过允许偏差范围，可以进行修磨或降级处理；

凸起较严重和范围较大的应判为废品，并通知有关工序换辊

2.麻点：黑麻点：表现形式：钢板表面的局部呈黑色蜂窝状的粗糙凹坑面，一般多为小块状或密集的麻面；产生原因：原料在加热时，燃料喷渍侵蚀表面