热连轧带钢的生产

热连轧带钢的生产

车英建

材料E091班,40930097

摘要：钢铁是我们广泛应用的一种材料，其普遍应用的生产方法——轧制法，生产效率高，产品种类多，生产成本低。热轧带钢是钢铁产品中通用性钢材，是我国目前急需的短线产品，本文简单讲述带钢热连轧的生产过程，和各过程中的生产设备。

关键字：轧钢；带钢；热连轧

1引言

钢铁是我们广泛应用的一种材料。在工业、农业、交通、建筑、国防等部门钢铁材料所起的作用至关重要。钢铁的生产水平是衡量一个国家现代化水平的重要标志。在钢的总产量中，除少数用铸造和锻造法制成器件外，百分之九十以上的钢都需经轧制成材。加上轧制法生产效率高，产品种类多，生产成本低，适合于大规模生产。因此，在现代化钢铁联合企业里，作为钢铁生产最后一个环节的轧制生产，在国民经济中占有极其重要的地位。

轧制钢材的断面形状和尺寸总称为钢材的品种规格。国民经济各部门所使用的以轧制方法生产的钢材品种规格已达数万种之多，根据钢材断面形状的特征，可分为型钢、板带钢、钢管和特殊类型钢材等四大类。其中板带钢是用途最广的钢材，它不仅用于国防建设、国民经济各部门以及日常生活中，而且它也是制造冷弯型钢、焊接钢管和焊接型钢的原料。

钢板按厚度分为薄板、中板、厚板，厚度小于4.0mm的钢板叫薄板，其中厚0.2-0.001mm 或以下者称为箔材，厚度4.0-20mm称中板，21-60mm的叫厚板，大于60mm的钢板叫特厚板。

热轧带钢是通用性钢材，目前是我国急需的短线产品，被广泛用于国民经济各部门。热轧带钢按宽度尺寸分为宽带钢及窄带钢两类，宽度在700-2300mm者为宽带钢，由于宽度及卷重较大，所以在大型带钢厂连轧机上生产，其用途主要用于汽车、拖拉机、机械制造、船舶制造、桥梁、锅炉制造等。一般宽度在50-250mm为窄带钢，多作为焊管、冷弯型钢、冷轧带钢的原料和用于建筑、轻工、机电等部门。生产热轧带钢在我国目前有横列式、纵列式、连续式和行星式轧机等多种型式。

目前世界约有140套宽带热连轧机，其中60%为1960年所建在发展的国家中，由连轧机生产的板带钢已达板带钢总产量80%以上，占总钢材产量的50%以上，产品已达到优，高产和低成本的要求，因此热连轧带钢生产已成为轧钢生产的主流。

2带钢热连轧生产过程

带钢热连轧生产作业线，按生产过程分为原料准备、加热、粗轧、精轧以及卷取五个区域，另外还有精整工段，其中设有横切、纵切和热平衡等专业机组，根据需要进行热处理。

（1）原料准备

连轧机采用初轧坯或连铸坯为原料，由于连铸坯的优点，加之物理化学性能比初轧坯均匀，且便于增坯重，故近年来逐渐增大连铸坯的比重，个别厂已达100%。带钢连轧机板坯厚度一般为150-300mm，厚度一般为9-12米。板坯重量直接决定单位卷重，在现代化的轧机上，单位卷重已达27-36吨/米。增大卷重可以显著提高轧机的产量和收得率，但也必须加大机械设备，增多机架数量和机座间距。为了避免温降和头尾温差过大，必须提高轧制速度，因而增加了主电机的功率。板坯在加热前要消除表面缺陷，在一些板坯初轧机上常设火焰清理机对一般钢种板坯进行全面清理，对质量要求较高的板坯，尚需进行局部修磨清理，以清除较深的缺陷。

（2）板坯加热及设备组成

板坯加热设备一般是由3-5座连续式或步进式加热炉组成。加热温度为1250~1280度。连续式加热炉的优点是建造费较低、燃料、动力消耗较少、机械设备简单、便于维护。缺点

是板坯在加热中造成局部生产底面划伤、黑印，板坯厚度差不能过大，均热时带氧化铁皮多，停炉检修时炉内板坯排空困难及炉子长度受板坯最小厚度的限制等。步进式加热炉，由于板坯在炉内无滑动，板坯间保持一定间隙，步进机构动作可灵活变动，因而基本上消除了连续式加热炉的缺点，同时扩大了生产能力。目前，步进式炉炉底强度可达700-800公斤/平方米小时，最大产量可达420吨/小时。现在加热炉均为多段式，各段温度单独调节，并将均热段沿炉宽方向分成两个控制区，使板坯后端温度稍高于前端，以补偿轧制时的温降。

采用不同的上料方式将原料送到上料辊道，在上料辊道上有的设置清洗装置，用水冲洗板坯表面，有的也设置称量、打印设备，对板坯测重。

板坯用推钢机推入加热炉内，推钢机的两个推杆一般可以单独的联合操作，以适应推单排长坯和双排短坯的需要。现代化连续式加热炉炉长可达板坯厚度的280倍，推钢机的推力达400吨以上。步进式炉的出钢机只用来将板坯推入炉内，一次只退一块，因而设备可以大大减轻。

（3）粗轧机组

粗轧机组的任务是将板坯轧制成符合精轧机组所要求的带坯。其质量要求：1）表面清洁，彻底清除一次氧化铁皮。2）侧边整齐，宽度符合要求尺寸。3）带坯厚度达到精轧机组的要求，为此粗轧机组应尽量用大压下量，一般要完成总变形量的70-80%。

粗轧机组型式需要在建厂时确定，粗轧机组到精轧机组的中间辊道的长度决定于带坯长度和操作制度，辊道的速度随工艺要求而变，当轧件由末架轧机轧出时，辊道速度与轧机同步；当轧件尾端出轧机后，辊道速度立即降到与切头飞剪速度相一致；当轧件离开辊道后，辊道速度应上升到与轧机同步的速度。辊道可分段控制，在中间辊道上，大都设有废品推出机和废品台架，已处理轧废的带坯。也有装设废品剪切设备进行处理。此外，在粗轧机组最后一架后面，设有测厚仪、侧宽仪及测温装置获得必要的精确参数，以便作为计算机对精轧机组进行前馈控制和对粗轧机组、加热炉进行反馈控制的依据。随着单位卷重的增加和精轧机组速度的提高，为了控制轧件的终轧温度，必须在中间辊道上设置保温和冷却装置，一边对薄带坯保温，对较厚带坯冷却，以获得理想的终轧温度。

（4）精轧机组

带坯进入精轧机组之前，首先要进行测温、测厚并接着用飞剪切去头部和尾部，切头目的是为了去除由于温度过低的前端引起的辊面压痕和轧件辊印划伤等缺陷，并防止“舌头”、“鱼尾”卡在机架间的导卫装置或辊道缝隙和卷取机缝隙中，有时还要切去后端，以防后端的“鱼尾”或“舌头”给卷取及其后的精整工序带来困难。带钢坯切头后即进行除鳞，现在轧机在飞剪与第一架精轧机间设置高压水除鳞箱以及在精轧机前几架之前设有高压水喷头清除次生氧化铁皮，除鳞后进去精轧机轧制，精轧机一般是由6-7架四辊轧机组成连轧。

目前，轧制工序中采取低速穿带再与卷取机同步升速进行高速轧制，使得轧制速度大幅提高。目前末架的轧制速度一般已提高到24m/s，最大可达到28m/s。

为了保证轧辊与机座有足够的强度和刚度，需增大辊径和立柱断面。目前精轧机架增多，头几架压下量和轧制力矩增大，为保证扭转强度便于咬入，要求增大工作辊径，特别是前几架工作辊径，后面的轧机，由于压下量变小，可采用较小的工作辊径。

为适应高速轧制，必须有相应的速度快，准确性高地压下系统和必要的自动控制系统，才能适应轧制中及时而迅速准确的调整各项参数变化的需要。精轧机压下装置有电动压下和液压压下，液压压下优点是调节速度块、灵敏度高、惯性小、效率高、其响应速度比电动压下块的多，因此，逐渐被采用。但由于其维护较困难，控制范围又受到液压缸的活塞杆的限制，所以有的轧机将液压与电动压下结合使用，以电动压下为粗调，液压压下为精调。

对于轧机轧辊的更换周期取决于轧机的产量，精轧机工作辊一般约为四小时，轧制1500-3000吨成品换辊一次，支持辊一般使用7-15天更换一次。为快速换辊，现在多采用