本钢实习报告—炼钢、热轧、冷轧、本钢浦项、炼铁

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本钢实习报告

实习的目的、任务、内容及要求

1.实习目的及意义

1.1目的

1) 了解本专业的主要内容,加深对本专业的了解,提高我们的专业兴趣和专业学习的主观能动性。

2) 建立有关工艺过程、系统原理和设备的感性认识,初步了解有关系统和设备的操作步骤和方法。

3) 培养我们树立正确的工程意识和工程观点。

4)初步了解第一线的生产环境,培养学生的专业素质,明确自己的社会责任。 1.2意义

1) 认识实习是安全工程专业的一个重要实践教学环节,是课程教学的补充形式。

2) 通过认识实习加强我们对工业企业安全工作的了解,有利于后续专业课程的学习。

3) 通过认识实习的实践使我们进一步了解安全工程的现状与发展。

4) 可以进一步接触和认识社会,树立劳动观念、集体观念、纪律观念和创业精神。

2.实习地点及时间

1) 地点:本溪钢铁(集团)有限责任公司。

2) 时间:2012年8月20日——2012年8月23日。

3.实习任务

本次实习安排在本溪钢铁(集团)有限责任公司进行,主要包括:炼钢、热轧、冷轧、本钢浦项、炼铁。

1) 通过听取相关工程技术人员和企业管理者的报告,了解现代工业企业的各种管理、工艺、控制现状和未来发展趋势。

2) 通过现场参观,熟悉冶金工业生产工艺流程和控制系统的构成、功能及特点。集中关注企业安全现状,培养专业敏感性。

4.实习内容及要求

1)现场专家和工程技术人员讲课

2)参观考察生产流程 通过实习,要达到以下目的:

(1)了解企业的生产环境,生产过程的基本特点 。了解企业的产品结构、产品特点、产品销路和生产成本、了解企业生产过程的组织、计划、功能、物料配送的特点。了解企业生产经营发展历史、现状、地位及远景规划。

(2)了解企业生产过程的基本思想、方法、原则 熟悉典型企业生产工艺流程,主要工艺指标。了解不同生产中安全操作规程,注意危险源的辨识,了解企业的应急预案及各种安全事项。

实习单位概况

本溪钢铁(集团)有限责任公司始建于1905年,迄今已有百余年的发

展史,位于辽宁省本溪市,距省会沈阳63公里处。本钢几经改造 , 已实现了跨越式发展,成为集采矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、动力、运输、科研、机械加工制造、房地产开发等为一体的配套齐全的国有特大型钢铁联合企业。是我国重要的军工、航天、航海等高科技产品的原

料生产基地。产品远销美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、韩国、埃及、伊朗、伊拉克、印度等 40 多个国家。

本钢在1948年以前日伪统治时期,饱受屈辱,在国民党占领时期

长期处于停产、半停产状态。直到1948年秋本溪解放,才获得新生。在党中央“为工业中国而奋斗”指示精神的鼓舞下,当家作主的职工群众艰苦奋战,于1949年7月15日全面恢复生产,并为新中国的成长壮大建树了不可磨灭的历史功勋。新中国制造的第一支枪、第一门炮、第一辆解放牌汽车、第一台发电机组、第一颗人造地球卫星、第一枚运载火箭等诸多个“第一”中,无不闪耀着本钢产品的光辉。

新中国成立后,本钢经过恢复性建设和扩建改造,企业初具规模,到1952年,年产生铁23.1万吨,特钢2.1万吨。“一五”计划时期,本钢被国家列为重点建设项目,开始了建国后的第一次大规模扩建、改造,生产能力迅速扩大,产品产量成倍增长,生铁产量达到80.4万吨,特钢产量达到8.8万吨。60年代,本钢生产建设发展到一个新的水平,1966年完成工业总产值3.9亿元,生铁产量达到151万吨,特钢产量达到14.5万吨。进入70年代,本钢开始了第二次大规模技术改造和扩建,新建了铁矿、高炉、炼钢厂和轧钢厂,形成了年产生铁300万吨、普钢200万吨、特钢20万吨的能力。 改革开放给本钢带来了生机与活力。1980年,生铁产量第一次突

破300万吨,1700mm热连机组试生产。1985年,本钢生产规模、产品结构、经济效益实现新突破,主要经济指标全面完成国家计划,创历史最好水平。1994年11月,被国务院确定为百家建立现代企业制度试点

单位。1996年7月,经国家批准改制为本溪钢铁(集团)有限责任公司,成为国有独资的大型钢铁联合企业。1997年4月,被国务院确定为全国120家大型企业集团试点单位。1997年6月,以炼钢厂、热轧厂和原初轧厂为主体,成立了本钢板材股份有限公司,并成功上市,职工年人均工资增长171.01%。

进入新世纪来,特别是党的十六大以来,本钢坚持以改革为动力,以结构调整为主线,坚持体制、管理和技术创新,继续加快改造步伐,投资100多亿元,对炼铁、炼钢、轧钢系统进行大规模技术改造,相继完成了5号高炉改造大修、炼钢铁水预处理、转炉自动化、1700mm热轧机组、360平米冷矿烧结机、彩涂生产线、矿山提铁降硅、4号高炉和5号焦炉改造大修、新建4号转炉及炉外精炼等重点改造项目,企业整体技术装备达到了世界先进水平和国内领先水平。

目前,本钢已成为拥有采矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧

钢、动力、运输、科研开发、机械加工制造、房地产开发、建筑、贸易、旅游等配套齐全的特大型钢铁联合企业和我国生产精品板材的骨干企业。

本钢主要技术装备有大型铁矿山2座;大型磨选厂2个;高炉6座;150吨转炉3座,180吨转炉4座;1700mm热连轧机1套,1880薄板坯连轧机组1套;1700mm冷连轧机1套,2000mm冷连轧机1套,热镀锌生产线4条,彩涂生产线1条,特钢系统拥有超高功率电弧炉50吨1座、30吨2座,800/650轧机1套,650×3特钢轧机1套。近年来,经过大规模技术改造,主体装备达到了世界一流水平,特别是新建的第

二冷轧厂,开始向高等级汽车制造厂家提供优质面板,为本钢打造世界品牌、创建一流企业铺设了平台。

本钢的铁、钢、材均已形成年产近千万吨的能力。以2007年数据

为例:生铁721.5万吨,比2000年增长102.7%;钢742万吨,增长104.2%;热轧板671.9万吨,增长116.7%;冷轧板252.5万吨,增长223.7%;镀锌板61万吨,增长131.9%。

本钢已形成了以O5汽车面板为代表的汽车用钢,以家电面板为代

表的家电用钢,以专业细晶钢为代表的高强钢、以铁素体不锈钢为代表的不锈钢,以叶片钢、军工钢、轴承钢、齿轮钢为代表的高端特殊钢等系列体系。“双高”产品率和“双高”产值率分别达到80%以上。

“本钢牌”产品进入国内石油化工、交通运输、国防科研、汽车家电

等国内13个重点行业100多家重点企业。在奋力开拓国内市场的基础上,积极开拓国际市场。

目前,本钢正认真落实科学发展观,制定了企业全面发展规划,提

出了到2012年新的发展目标,总体生产能力,铁1360万吨,钢1460万吨,一次材1420万吨,冷轧板卷790万吨,技术改造总投资487亿元,实现销售收入1000亿元,实现利税120亿元,实现利润60亿元,人均产钢400吨/人·年。把本钢建设成为具有国际竞争力的现代化企业:涵盖了本钢集团公司包括钢铁主业和机械制造、建筑施工、教育培训、医疗卫生、生活服务等所有产业的发展目标。预示着本钢的未来是融入全球经济的、具有国际化品质的现代化钢铁联合企业。

实习内容

本次实习共用了4天,包括5个部分:炼钢、热轧、冷轧、本钢浦项、炼铁。

一、 炼钢

1.转炉炼钢

1.1转炉冶炼目的:

将生铁里的碳及其它杂质(如:硅、锰)等氧化,产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。

钢与生铁的区别:

首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。

1.2转炉冶炼原理简介:

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入,那就是底吹转炉;氧气从顶部吹入,就是顶吹转炉。

1.3转炉冶炼工艺流程简介:

(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;

(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);

(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料

(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min

后火焰微弱,停吹);

(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;

(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。

1.4转炉炼钢法:

这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量 (含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

1.5设备构成

转炉车间的主要设备:转炉系统设备、原料供应系统设备、供氧系统设备、烟气净

化及回收处理设备、转炉炼钢辅助设备及各种液压设备。

转炉系统设备有:转炉本体、炉体支撑系统,倾动机构,顶吹氧枪,烟罩、副枪、

挡渣机、渣车、钢包车、钢水转运车、底吹系统。

炉体支承系统包括:支承炉体的托圈、炉体和托圈的连接装置,以及支承托圈的耳

轴、耳轴轴承和轴承座等。

原料供应系统设备:

转炉炼钢的原料包括:铁水、废钢、散状材料及铁合金等。

(1)铁水供应方式:高炉铁水包转炉

(2)废钢供应方式:直接用桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉,废钢料槽是钢板焊接的

一端开口、底部呈平面的长簸箕状槽,在槽的前部和后部的两侧由两对吊钩轴,供吊车的主、副钩吊钩料槽。

(3)散装材料上料:从石灰厂通过皮带传输到转炉51米高位料仓,通过称量斗溜管

等加到转炉;合金由地下料仓通过皮带传输到转炉和精炼。

工作原理:皮带由电机带动卷筒运转,料下到皮带上进行运输。仓里的料通过振动

机振下进行称量,称量完以后再由振动机加到转炉。

(4)铁合金的供应系统由炼钢厂铁合金料间、铁合金料仓及称量和输送、向钢包加

料设备等部分组成。

供氧系统设备:制氧机、加压机、中间储气罐、输氧管、控制闸阀、测量仪表及氧

枪等主要设备。

烟气净化及回收处理设备:包括烟气的收集与输导、降温与净化、抽引与放散等三

部分。烟气收集由活动烟罩和固定烟罩;烟气的输导管称为烟道;烟气的降温装置是溢

流文氏管;烟气的净化装置主要由文氏管脱水器,以及布袋除尘器和电除尘器等设备。回收设备主要有煤气柜和水封式回火防止器。放散主要有引风机和放散烟筒。

净化回收系统:主要有OG净化回收系统、静电除尘干式净化系统、二次除尘系统。

炼钢辅助设备:主要有钢包车、渣罐车、修炉车、拆炉机以及炉衬喷补机等。

2.连铸

连铸即为连续铸钢英文(Continuous Steel Casting)的简称。在钢铁厂生产各类

钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成坯的生产工序,主要设备包括回转台、中间包、结晶器、拉矫机等。将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成型并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。

2.1连铸的主要工艺设备介绍:

钢包回转台:设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成

中间包:中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器,首先接受从钢包浇下来

的钢水,然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。

结晶器:在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中,使铸件成形并迅速凝固

结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一,直接关系到连铸坯的质量。

拉矫机:在连铸工艺中,连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一,拉

坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量,而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。

电磁搅拌器:电磁搅拌器的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力,强化钢水的

运动。具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内,就在其中感应起电流,该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力,电磁力是体积力,作用在钢水体积元上,从而能推动钢水运动。

冷却喷嘴:冷却喷嘴具有结构简单、喷雾均匀的特点,根据喷雾面积需要,可在集

管上安装许多喷嘴,当喷嘴均匀排列时,可保证喷雾的互相交叉,并略有重叠部分,使整个集管喷射分布均匀;主要适用于连铸机、初轧和各种需要扁平喷雾冷却的机械设备中。

火焰切割机:火焰切割机也叫氧气切割。根据切割钢板的厚度安装适当孔径的割嘴。

连铸系统也是一个比较复杂的系统,用到的自动化产品比较多。常用到的自动化设

备:PLC、组态软件、变频器、工控机、工业以太网交换机等等。

连铸自动化控制工艺流程图:

二.热轧 在金属再结晶温度以上的轧制称为热轧。热轧的目的是充分利用金属在温度较高时的良好塑性,从而降低轧制能耗和成本,同时可采用较大锭坯,提高成品率和生产率。

热轧过程可分为除鳞、粗轧和精轧阶段。

(1)除鳞:是将坯料表面的炉尘、次生铁皮除净,以免压入表面产生缺陷。除鳞方法很多,其中主要有:高压水冲洗、压缩空气或蒸汽吹扫和机械刮刷等。

(2)粗轧:主要任务是将板坯或扁锭展宽到需要的宽度和进行大压缩延伸,其轧制操作方法有:

a.全纵轧法:将板坯延伸方向与锭坯纵轴方向重合的轧制。

b.全横轧法:将板坯延伸方向与锭坯纵轴方向相垂直的轧制。

c.横轧—纵轧法或综合轧制法:先进行横轧板坯展宽至所需要的宽度后,再转90度进行纵轧直至完成。

d.角轧—纵轧法:轧件纵轴与轧辊轴线呈一定角度送入轧辊进行轧制的方法。

(3)精轧:主要任务是延伸和质量控制(板形控制、厚度控制、性能控制及表面质量控制等)。精轧与粗轧的划分并没有明显的界限,只是相对而言。

1、热轧工艺流程简介

加热炉:板坯库→入炉侧辊道→装料炉门开启,装钢机将板坯装入炉内→装钢机托臂退出,炉门关闭→出料炉门开启,出钢机托臂伸入炉内→出钢机将板坯托出,炉门关闭→出炉侧辊道

粗轧:一次高压水除鳞机→定宽压力机→E1立辊和→R1二辊可逆粗轧机→E2立辊和R2四辊可逆粗轧机→保温罩和事故推钢机

精轧:中间辊道及剪前辊道→转鼓飞剪(切头、切尾)→精轧除鳞机→F1E小立辊→F1-F7精轧机组→精轧出口测量室

卷曲:输出辊道及层流冷却→夹送辊→助卷辊→打包机→运载小车→打包机→喷号机

2、主要设备简介

座步进梁式加热炉

高压水除鳞

板坯侧压机(定宽机)

辊可逆粗轧机R1(带有立辊E1)

辊可逆粗轧机R2(带有立辊E2)

保温罩,位于R2和精轧机之间

预留边部加热器

曲柄式飞剪

精轧前高压水除鳞

精轧前小立辊(精轧前侧导辊)

7机架精轧机

输出辊道及带钢层流冷却

强冷位置预留

3个万能地下卷取机

托盘运输系统

钢卷库

平整分卷机组

3、主要设备组成及工艺参数

1.加热炉

四座步进式加热炉,用于轧制前板坯加热和生产缓冲。每座加热炉板坯冷装额定加热能力为350t/h。装炉方式:冷装、热装、直接热装。

钢坯装料温度:冷装:25℃、占40% 热装:>500℃、占60% 钢坯出钢温度:钢种目标温度±20℃

板坯温度均匀性:≤35℃(两水梁间板坯表面和中心温差)

板坯黑印温差: ≤20℃(R2出口处)

板坯长度方向温差: ≤20℃(R2出口处):布料方式

双排料(短尺)、单排料(长尺)。

燃料种类及热值:高、焦、转混合煤气,热值2000×4.18 kJ/m3

热轧分厂加热炉分为八个供热段进行炉温自动控制,充分适应炉子对不同钢种、规格及产量的变化及板坯长度方向的温度要求,对钢坯实行有

效灵活的加热。

上部均热段采用平焰烧嘴,其它供热段如二加热上部、二加热下部、一加热上部、一加热下部、预热段上部和预热段下部全部采用大调节比、低NOx侧向调焰烧嘴的供热方式

2.定宽压力机

作用:布置在一次除鳞机和R1之间,用于粗轧之前的一次减宽。 型式:停-走式定宽压力机

减宽量:0~350mm

挤压力:最大22000kN

每次最大行程挤压长度:428mm

挤压次数:42次/min

钢坯最大移动速度:300mm/s

侧压模块调整速度:44mm/s,单侧

主传动:1×0-4400kW,0-608rpm

设备特点:通过挤压工具(锤头)的形状获得均匀的材料变形。

“停-走”式操作方式的简单直接的工作原理挤压工具滑架的低惯量使得动态负载小。设备刚度大,从而具有刚性和低延伸。设备中心固定在基础上,没有挤压操作的力作用在基础上。挤压工具滑架摆动均是滑动或辊子导向。因此整个系统摩擦力小。 由于两个压力杆和两个偏心轴的支撑,因此挤压工具滑架和挤压工具不会翻转。挤压工具平行移动。从而板坯挤压后边部平直。在挤压力方向的所有移动机械部件均由液压平衡。由于锤头与钢坯接触时间短和有效的冷却系统,钢坯温降小,锤

头热负荷小,寿命长。

3.粗轧机E1/R1

立辊轧机用于侧边轧制,板坯经侧边轧制后,可以防止轧件边缘产生鼓形和裂边,并能调节带材的宽度规格,获得宽度均匀、边缘整齐的中间坯,因而可降低金属消耗系数。

4.飞剪

飞剪为双曲柄式,上下曲柄各装一个剪刃。飞剪由两台DC电机,通过齿形接手、正齿轮减速机、齿形接手和曲柄轴驱动,包括报闸。需更换剪刃时,剪刃更换通过插到飞剪旁边的更换装置进行。

技术参数 :

带钢横断面最大 低碳钢 60×2130 mm X80 50×2130 mm X70 60×2130 mm

剪切强度 900℃时 低碳钢 105 N/mm2 X80 150 N/mm2 X70 140 N/mm2

剪切力 12000KN 剪切速度 V=0.3-1.75m/s 剪刃长度

270mm 切头长度最大 400mm 2350mm 曲柄半径

5.精轧机

6.地下卷取机

设备特点:夹送辊辊缝液压驱动调节夹送辊辊缝自动调零根据带钢钢种和规格夹送辊压力可调上夹送辊轴承寿命长在线夹送辊抛光机。

7.平整机组

2250mm热轧带钢厂平整钢卷库内建设一条平整分卷机组。该机组最终

生产规模为100×104t/a,机组采用先进和实用的技术及装备,对热轧后的碳素钢及汽车结构用钢等钢卷进行平整,提高板材表面质量和板形,改善板材的机械性能,也可以作为钢卷分切线使用。 热轧的优点:

(1)热轧能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。

(2)热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显著裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高合金的加工性能。

(3)热轧通常采用大铸锭,大压下量轧制,不仅提高了生产效率,而且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件 热轧缺点:

1.经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多;

2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构

件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。 3.热轧的钢材产品,对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩,由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标,最后冷却后还是会出现一定的负差,这种负差边宽越宽,厚度越厚表现的越明显。所以对于大号的钢材,对于钢材的边宽、厚度、长度,角度,以及边线都没法要求太精确。

热轧职业病危害

热轧主要职业病危害因素为噪声、高温、粉尘、电离辐射和化学毒物。检测结果噪声强度70.6~95.9 dB(A),超标率65%;作业场所生产性热源的综合温度(WBGT指数)29.3~37.4℃,均为高温作业点;电离辐射、粉尘和化学毒物检测结果都低于职业接触限值。结论噪声、高温和电离辐射是不锈钢热轧厂主要的控制因素。

三.冷轧 冷轧: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

冷轧,是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的,一般来讲是热轧→酸 洗→冷轧这样的加工过程。 冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成,虽然在加工过程因为轧制也 会使钢板升温,尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷 轧,在机械性能比较差,硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能, 没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯,拉伸的产品,1.0 以 下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯。 制作工序 冷轧通常采用纵轧的方式。冷轧生产的工序一般包括原料准备、轧 制、脱脂、退火 (热处理 )、精整等。冷轧以热轧产品为原料,冷轧前原 料要经除鳞,以保证冷轧产品的表面洁净。轧制是使材料变形的主要工 序。脱脂的目的在于去除轧制时附在轧材上的润滑油脂,以免退火时污 染钢材表面, 对不锈钢也为防止增碳。 退火包括中间退火和成品热处理, 中间退火是通过再结晶消除冷变形时产生的加工硬化, 以恢复材料的塑 性及降低金属的变形抗力。 成品热处理的目的除了通过再结晶消除硬化 外。还在于根据产品的技术要求以获得所需要的组织 ( 如各种织构等 ) 和产品性能 (如深冲、电磁性能等 )。精整包括检查、剪切、矫直 (平整 ) 、 打印、分类包装等内容。冷轧产品有很高的包装要求,以防止产品在运 输过程中表面被刮伤。 除上述工序外在生产一些特殊产品时还有各自的 特殊工序。如轧制硅钢板时,在冷轧前要进行脱碳退火

,轧后要进行涂 膜、高温退火、拉伸矫直 (见张力矫直 )与回火等。

用于冷轧带钢的轧机有二辊轧机、四辊轧机和多辊轧机。应用最多的是四辊轧机。轧制更薄的产品则要采用多辊轧机。多辊轧机的种类很多,如六辊轧机、偏八辊轧机,十二辊轧机,二十辊轧机等(见轧机)。随着对板形要求的提高,发展了许多改进板形的技术,如弯辊技术、移辊技术和交叉轧辊技术等。冷轧带钢轧机按机架排列可分为单机可逆或不可逆式与多机连续式两类。前者适用于多品种、少批量或合金钢产品比例大的情况。它投资低、建厂快,但产量低,金属消耗较大。多机架连续轧制适合于产品品种较单一或者变动不大的情况,它有生产效率高、产量大的优点,但投资较大。与热轧带钢(见热连轧宽带钢生产工艺、热轧窄带钢生产)相比,冷轧带钢(见冷轧板带生产)的轧制工艺有以下特点:

(1)采用工艺润滑和冷却,以降低轧制时的变形抗力和冷却轧辊;

(2)采用大张力轧制,以降低变形抗力和保持轧制过程的稳定。采用的平均单位张力值为材料屈服强度的10%~60%,一般不超过50%;

(3)采用多轧程轧制。由于冷轧使材料产生加工硬化,当总变形量达到60%~80%时,继续变形就变得很困难。为此要进行中间退火,使材料软化后轧制得以继续进行。为了得到要求的薄带钢,这样的中间退火可能要进行多次。两次中间退火之间的轧制称为一个轧程。冷轧带钢的退火在有保护气体的连续式退火炉或罩式退火炉中进行(见冷轧板带退火)。冷轧带钢的最小厚度目前可达到0.05mm,冷轧箔材可达到0.001mm。

2.2酸洗技术工艺原理

酸洗是用化学方法除去金属表面氧化铁皮的过程,因此也叫化学酸洗。酸洗按其生产方法通常分为:酸法、碱-酸法、氢化物法、电解法等。但在连续酸洗机组上绝大多数是使用盐酸的酸洗方法。

带钢表面上形成的氧化铁皮(FeO、Fe3O4、Fe2O3)都是不溶解于水的咸性氧化物,当把它们浸泡在酸液里或在其表面上喷洒酸液时,这些碱性氧化物就可与酸发生一系列化学变化。

由于碳素结构钢或低合金钢钢材表面上的氧化铁皮具有疏松、多孔和裂纹的性质,加之氧化铁皮在酸洗机组上随同带钢一起经过矫直、接矫、传送的反复弯曲,使这些孔隙裂缝进一步增加和扩大,所以,酸溶液在与氧化铁皮起化学反应的同时,亦通过裂缝和孔隙而与钢铁的基体铁起反应。也就是说,在酸洗一开始就同时进行着3种氧化铁皮和金属铁与酸溶液之间的化学反应。所以,酸洗原理可以概括为以下3个方面:

(1)溶解作用

带钢表面氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于酸溶液内,生成可溶解于酸液的正铁及亚铁氯化物或硫酸盐,从而把氧化铁皮从带钢表面除去。这种作用,一般叫溶解作用。其反应为:

在盐酸溶液中酸洗时:

Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O (1.1) Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O (1.2) FeO+2HCl===FeCl2+H2O (1.3)

在盐酸溶液中酸洗时,反应式(1.3)的反应速度最大,反应式(1.1)、(1.2)次之。假如盐酸溶液能够很顺利地通过裂缝、空隙由氧化铁皮的外

层进入内层的话,那么内层的FeO的溶解将对整个酸洗过程起着加速的作用。

(2)机械剥离作用

带钢表面氧化铁皮中除铁的各种氧化物之外,还夹杂着部分的金属铁,而且氧化铁皮又具有多孔性,那么酸溶液就可以通过氧化铁皮的孔隙和裂缝与氧化铁皮中的铁或基体铁作用,并相应产生大量的氢气。由这部氢气产生的膨胀压力,就可以把氧化铁皮从带钢表面上剥离下来。这种通过反应中产生氢气的膨胀压力把氧化铁皮剥离下来的作用,我们把它叫作机械剥离作用。

其化学反应为:

Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ (1.4)

金属铁在盐酸溶液中的溶解速度大于铁的各种氧化物的溶解速度,所以机械剥离在酸洗过程中起着很大的作用。

应当指出,在酸洗过程中,我们不希望酸与铁基体发生反应,因为这样将会使酸与铁的损失过多。同时,反应中产生的一部分氢自由基将扩散到基体铁中去造成氢脆(酸洗气泡)。

(3)还原作用

在反应式(1.4)中,金属铁与酸作用时,首先产生氢原子。一部分氢原子相互结合成为氢分子,促使氧化铁皮的剥离。另一部分氢原子靠其化学活泼生及很强的还原能力,将高价铁的氧化物和高价铁盐还原成易溶于酸溶液的低价铁氧化物及低价铁盐。

其盐酸酸洗中的反应为:

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