退火工艺

2
（2）保温温度和保温时间 ） 从理论上说，保温温度就是再结晶温度， 从理论上说，保温温度就是再结晶温度，但再结晶温度不是一个固定的 温度，而是一个范围，一般在570~720℃。根据金属学，冷轧时累计变 温度，而是一个范围，一般在 ℃ 根据金属学， 形程度越小，再结晶温度越高，反之，再结晶温度越低。 形程度越小，再结晶温度越高，反之，再结晶温度越低。大量实际资料 的统计表明：当变形程度较大时，各种金属材料的最低再结晶温度（ 的统计表明：当变形程度较大时，各种金属材料的最低再结晶温度（用 绝对温度表示）为其熔点的0.35~0.40倍。在制定退火工艺制度、确定 绝对温度表示）为其熔点的 倍 在制定退火工艺制度、 退火温度时，退火温度一般比最低再结晶温度要高100~200℃。 退火温度时，退火温度一般比最低再结晶温度要高 ℃ 对于再结晶退火，带钢在600℃以上、A1以下的停留时间称为有效均热 对于再结晶退火，带钢在 ℃以上、 时间。此时间一般根据产品性能要求的不同而确定。此外，卷重越大， 时间。此时间一般根据产品性能要求的不同而确定。此外，卷重越大， 钢板越厚，保温温度应越高，保温时间应越长。 钢板越厚，保温温度应越高，保温时间应越长。对易产生粘结和薄规格 带钢，保温温度要适当降低，保温时间要适当缩短。 带钢，保温温度要适当降低，保温时间要适当缩短。 再结晶完成后，继续升高温度或延长保温时间，晶粒会继续长大。 再结晶完成后，继续升高温度或延长保温时间，晶粒会继续长大。晶粒 长大是一个自发过程，主要靠晶界移动来完成。 长大是一个自发过程，主要靠晶界移动来完成。从再结晶完成到正常晶 粒长大，称为一次再结晶。一次再结晶形成的晶粒称为一次晶粒。 粒长大，称为一次再结晶。一次再结晶形成的晶粒称为一次晶粒。一次 晶粒长大是不可避免的，但要将晶粒度控制在一定范围内。 晶粒长大是不可避免的，但要将晶粒度控制在一定范围内。当加热到较 高温度或保温时间较长时，有些钢将产生二次再结晶， 高温度或保温时间较长时，有些钢将产生二次再结晶，即有少数晶粒吞 并其周围的一次晶粒而迅速长大，形成的晶粒称为二次晶粒。 并其周围的一次晶粒而迅速长大，形成的晶粒称为二次晶粒。单取向
5
4. 某厂罩式炉车间简介
罩式退火所用原料及产品 年产量：600,000 t/a 年产量： 原料/产品： 原料 产品： 产品 钢种为低碳软钢、高强度低合金钢。 钢种为低碳软钢、高强度低合金钢。 钢等级为：CQ, DQ, DDQ, HSLA 钢等级为： 原料规格 钢带厚度： 0.3-2.0 mm 钢带厚度： 钢带宽度: 900-1665 mm 钢带宽度 钢卷外径： φ1100mm －－ φ2000mm 钢卷外径： 钢卷内径： φ610 mm 钢卷内径： 最大钢卷重量: 33.3t 最大钢卷重量 最大堆垛高度： 最大堆垛高度： 5500mm
3
硅钢在高温成品退火中，高斯织构是通过二次再结晶来形成的。 硅钢在高温成品退火中，高斯织构是通过二次再结晶来形成的。对于碳 素钢，晶粒粗大会降低强度、塑性、冲击韧性及冷弯工艺性能， 素钢，晶粒粗大会降低强度、塑性、冲击韧性及冷弯工艺性能，因此不 希望发生二次再结晶。 希望发生二次再结晶。 （3）冷却速度和出炉温度 ） 生产中吊加热罩后的冷却速度是不加以控制的， 生产中吊加热罩后的冷却速度是不加以控制的，但是冷却速度对力学和 冲压性能是有影响的。 冲压性能是有影响的。一般希 望冷却速度快些，快冷还可以提高炉台效率、改变台罩比。但在 望冷却速度快些，快冷还可以提高炉台效率、改变台罩比。但在320℃附 ℃ 快冷固溶的碳不能完全析出，以固溶状态冷却下来， 近，快冷固溶的碳不能完全析出，以固溶状态冷却下来，以后过饱和的 碳从固溶体中析出产生时效硬化。 碳从固溶体中析出产生时效硬化。 从600℃冷到 ℃冷到320℃所需时间称为有效冷却时间。为了使固溶碳完全析出， ℃所需时间称为有效冷却时间。为了使固溶碳完全析出， 在冷却过程中进行过时效处理， 过时效温度一般为350～450℃， 保温 在冷却过程中进行过时效处理 ， 过时效温度一般为 ～ ℃ 20~300s。对于有特殊性能要求的，如重深冲汽车板，在500℃以上要求 。对于有特殊性能要求的，如重深冲汽车板， ℃ 缓慢冷却，即带大罩冷却，以保证冲压性能。 缓慢冷却，即带大罩冷却，以保证冲压性能。 出炉温度以带钢出炉时与空气接触不发生氧化的原则来确定， 出炉温度以带钢出炉时与空气接触不发生氧化的原则来确定，考虑到炉 台利用率和确保表面质量，出炉温度应以120～150℃为宜。 台利用率和确保表面质量，出炉温度应以 ～ ℃为宜。
1
（1）加热速度 ） 钢的导热系数越大，加热速度可以越快。含碳量或合金含量高时， 钢的导热系数越大，加热速度可以越快。含碳量或合金含量高时，钢 的导热系数小， 的导热系数小， 故加热速度应适当慢些。从室温到400℃，加热速度一般不加限制 ， 故加热速度应适当慢些。 从室温到 ℃ 加热速度一般不加限制， 因为在此期间，带钢内部组织无显著变化，尚未发生再结晶， 因为在此期间，带钢内部组织无显著变化，尚未发生再结晶，在这个 温度区间加热速度快慢对性能和表面质量影响不大。实际生产中， 温度区间加热速度快慢对性能和表面质量影响不大。实际生产中，加 热罩（外罩）都是由上一炉保温结束，立即转移到另一炉上， 热罩（外罩）都是由上一炉保温结束，立即转移到另一炉上，由于罩 体温度很高，钢卷温度很快从室温升到400℃，此期间温度变化是难 体温度很高， 钢卷温度很快从室温升到 ℃ 以控制的。 以控制的。 从 400℃到保温温度， 加热速度对带钢的性能和表面质量影响很大 。 ℃ 到保温温度，加热速度对带钢的性能和表面质量影响很大。 对于氮氢型保护气体罩式炉，一般规定为30~50℃/h；对特殊钢、易 对于氮氢型保护气体罩式炉，一般规定为 ℃ ；对特殊钢、 出质量问题的钢种和较厚的带钢，加热速度应有不同的规定， 出质量问题的钢种和较厚的带钢，加热速度应有不同的规定，如厚度 较大（大于1.2mm）的 09MnAl（Re）、Q235F等钢种， 易出性能问 等钢种， 较大 （ 大于 ） （ ） 等钢种 不易出现粘结，加热速度应慢些，使钢卷温度比较均匀。 题，不易出现粘结，加热速度应慢些，使钢卷温度比较均匀。
4
3. 光亮退火 光亮退火是退火时带钢不发生氧化和脱碳的退火。 光亮退火是退火时带钢不发生氧化和脱碳的退火。 做好以下工作可以防止带钢被氧化： ）冷轧后带钢进行电解清洗； ） 做好以下工作可以防止带钢被氧化：1）冷轧后带钢进行电解清洗；2） 退火过程中炉子严密不漏，保护气体（氮气、氢气或二者混合物） 退火过程中炉子严密不漏 ， 保护气体 （ 氮气 、氢气或二者混合物 ） 含 氧和含水量低（含氧和含水会造成金属表面氧化和脱碳） 氧和含水量低 （ 含氧和含水会造成金属表面氧化和脱碳 ）， 含氧量要 小于20ppm，露点在 小于 ，露点在-50℃以下，并且进出内罩畅通；3）内罩内保持 ℃以下，并且进出内罩畅通； ） 一定的压力； ）搞好冷吹和热吹工作。 一定的压力；4）搞好冷吹和热吹工作。 冷吹是用保护气体赶走内罩内空气， 冷吹是用保护气体赶走内罩内空气，热吹的作用是将板卷带来的乳 化液产生的油烟、水蒸气等有害物质吹净，并赶走残余的空气。 化液产生的油烟、水蒸气等有害物质吹净，并赶走残余的空气。一般 在点炉前两小时打开通入炉内的保护气体阀， 在点炉前两小时打开通入炉内的保护气体阀，利用保护气体吹干内罩 中的空气。冷吹正常且时间已达两小时，才能点炉。 中的空气。冷吹正常且时间已达两小时，才能点炉。 把具有相同退火工艺制度和相同内径的钢卷应尽可能装在一炉退火， 把具有相同退火工艺制度和相同内径的钢卷应尽可能装在一炉退火，并 尽可能把相同规格和相同钢质的钢卷放在一起以求最大的出炉系数。 尽可能把相同规格和相同钢质的钢卷放在一起以求最大的出炉系数。钢 卷的宽度和厚度相同，而外径不同时，外径大的在下，小的在上。 卷的宽度和厚度相同，而外径不同时，外径大的在下，小的在上。外径 相同，但宽度不同时，则宽的在下，窄的在上， 相同，但宽度不同时，则宽的在下，窄的在上，但要求相邻两卷的宽度 差最好小于200mm。当钢卷外径和宽度相同，厚度不同时，厚的在下， 差最好小于 。当钢卷外径和宽度相同，厚度不同时，厚的在下， 薄的在上。 薄的在上。
6
退火
吊加热罩， 吊加热罩， 扣冷却罩
风冷
喷淋
放加 热罩 点火 冷密封 测试及 吹扫 放内罩 及压紧
吊冷 却罩
移走 内罩
卸料至 终冷台 冷却 装料 等待下一次装料
完 成
罩式炉工艺操作流程
7
5. 退火周期示意图
均热 空气/水冷却 加热
冷却
8Байду номын сангаас
退火工艺技术
1. 退火炉 冷轧带钢热处理炉按处理方式分有罩式（周期式）退火炉BAF和连续 冷轧带钢热处理炉按处理方式分有罩式（ 周期式 ）退火炉 和连续 式退火炉CAPL两大类。罩式炉又有紧卷罩式炉和松卷罩式炉两种，每 两大类。 式退火炉 两大类 罩式炉又有紧卷罩式炉和松卷罩式炉两种， 种按堆垛方式分又有单垛、多垛两种。 种按堆垛方式分又有单垛、多垛两种。连续式退火炉按钢钢带在退火 炉中输送方式可分为立式炉和卧式炉两类。 炉中输送方式可分为立式炉和卧式炉两类。 宝钢冷轧厂的冷轧带钢热处理工艺流程有两条,即 1） 宝钢冷轧厂的冷轧带钢热处理工艺流程有两条,即：1）冷轧带钢罩式 退火炉（ 退火炉（BAF）→平整→精整→成品卷。2）冷轧带钢→连续式退火 ） 平整→精整→成品卷。 ）冷轧带钢→ 炉（CAPL）→成品卷。 ） 成品卷。 2. 退火工艺参数 冷轧带钢退火工艺制度根据钢的化学成分、产品技术标准、 冷轧带钢退火工艺制度根据钢的化学成分、产品技术标准、带钢尺寸 和卷重等因素决定。退火中必须保证卷层间不粘结，表面不出现氧化， 和卷重等因素决定。退火中必须保证卷层间不粘结，表面不出现氧化， 中高碳钢、合金钢不脱碳，汽车板要能获得好的深冲性能。 中高碳钢、合金钢不脱碳，汽车板要能获得好的深冲性能。