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最新冷轧带钢生产技术手册
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第一章 冷轧带钢生产概述
1． 什么叫冷轧，冷轧带钢有哪些优点?
金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指带钢不经加热而在室温直接进行轧制加工。冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧。
冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点：
(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过O.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。
(2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。
(3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。
(4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。
(5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。
2．冷轧生产方法有哪几种?
冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制两种方法。
(1)单片轧制。单片轧制最早采用二辊式轧机，目前多用四辊式冷轧机。四辊冷轧机按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。 采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时，轧制操作是由人工逐张将钢板喂入轧机，全垛钢板轧完一道次后，用吊车将板垛吊送到轧机前，进行下一道次的轧制，如此循环进行，直到轧成规定的成品尺寸时为止。
采用可逆式轧机时，则轧制操作有两种，一种是每一张钢板在轧机上往返轧制，直到轧制成最终的成品尺寸，然后再进行第二张钢板的轧制。这种操作方法虽然压下调整操作频繁，但产品表面不易划伤，故实际生产中应用较多，特别是轧制单重和尺寸较大的钢板，均采用此法。另一种是每张钢板逐张送入轧机，待全垛钢板轧完一道次后，再逐张返回轧制第二道次。此种操作方法使轧制产品尺寸较均一，而且省去了轧辊反转和压下的调整时间，从而冷轧机产量较高，但板面之间有时可能造成划伤。
单张轧制方法由于不能采用张力，故每道次的压下率一般不超过14％，轧制道次增多，钢板加工硬化程度增大。因此，单张轧制不能生产厚度很薄的冷轧产品。
(2)成卷轧制。目前，冷轧生产大多是采用成卷轧制，其基本形式分为单机成卷轧制和多机架连续式成卷轧制两种。成卷轧制采用二辊轧机、四辊轧机、偏八辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机等不可逆式和可逆式的冷轧机。
单饥不可逆式冷轧机主要有二辊轧机和四辊轧机两种(图1-1)，这种轧机在我国有数百台之多，其辊身长度在100-600mm之间，辊径在100-300mm之间。在这些轧机中，大部分设有开卷机和卷取机。这些轧机主要用来生产600mm以下的窄带钢或平整成卷的窄带钢，轧制速度在1.2-2.Om／s范围内。
图1-1 不可逆式冷轧机
a- 二辊不可逆式；b-四辊不可逆式
单机可逆式冷轧机分为四辊轧机和多辊轧机(偏八辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机)。轧机大部分采用工作辊驱动方式，这样可使总变形抗力减小，降低电能消耗，可轧制较薄的产品。表1-1给出了1200mm四辊可逆式冷轧机的主要技术性能。
与单机座可逆式冷轧机相比，多机架连续式冷轧机具有如下特点： (1)轧制速度高，一般在 25m/s以上（最高可达41 m／s）。
(2)产品质量好，能满足用户提出的力学性能、表面质量、厚度、精度等各种要求。 (3)钢卷的两端均能压下，减少了切头切尾损失，金属收得率高。 (4)产量高，年产量一般在数十万吨到100万t以上。
(5)采用液压压下装置和一系列自动化控制及各种新技术，其优点更为突出。
表1-1 1200mm四辊可逆式冷轧机主要技术性能 性 能 工作辊直径/支撑辊直径×辊身长度/mm×mm 轧制力/kN 最大轧制速度/m·s-1 主电机功率/kw 压下形式 原料厚度×宽度/mm×mm 成品厚度/mm 钢卷质量/t 钢卷最大外径/mm 卷取机直径/mm 卷取机电机功率/kw 卷取机最大张力/kN 卷取机最大速度/m·s-1 开卷机功率/kw 开卷机张力/kN 开卷机速度/m·s-1 年产量/万t 1200mm四辊可逆式冷轧机 400/1300×1200 18000 13.8 2×2000 电动压下 (1.8-3.O)×(550-1020) O.2～1.5 15 1800 750 2×660 100 13.8 2×80 34 6.9 10 多机架连续式冷轧机的缺点是：
(1)各机架的延伸和轧制速度不易调整，生产操作较难掌握。 (2)轧制品种范围受一定限制。
(3)设备投资较大。
3．冷轧板带的生产工艺流程是怎样的?
冷轧板带的轧制方法虽有单张和成卷、单机座和多机座之分，但它们的生产工艺过程却基本相似。冷轧薄板、带钢中有3大典型产品：镀层板、汽车板与电工硅钢板。其生产工艺流程大致如图1-2所示。
图1-2 冷轧薄板、带钢生产工艺流程
4．冷轧薄带钢生产的发展概况怎样? 薄板、带钢的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板。因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分。
冷轧生产最初是在二辊轧机、四辊轧机上进行的。随着科学技术和工业的发展，需要更
薄、质量要求更高的带材，尤其是仪表、电子、通讯设备上需要极薄带材。四辊轧机往往不能满足这一要求，这样便出现了新型结构的轧机，如六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、偏八辊轧机和其他复合式多辊冷轧机，如图1-3所示。
图1-3多辊冷轧机
a- 十二辊轧机；b-二十辊轧机；c-偏八辊轧机
冷轧带钢可以用单机和多机架连轧机来生产，目前主要采用三机架到六机架四辊冷连轧机，这种轧机的特点是生产率高，机械化、自动化程度高，产品质量好。 近年来，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面：
(1)增加钢卷质(重)量。增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法，因为冷轧带钢是以钢卷方式生产的，每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前，都必须经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程，占用较多的生产时间。钢卷质量增大后，可相应地增加作业的时间，而且由于每卷带钢长度的增加，带钢在稳定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正得到提高，带钢的质量也才能得以改善。然而，钢卷质量也不可无限制地增加，它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。目前，冷轧带卷的质量已达40t，个别的达到60t，以带钢单位宽度计算的卷重达到30-36kg／mm。
(2)提高机组和轧机的速度。以五机架轧机为例，20世纪50年代大都在20m／s左右，60年代以来已逐步提高到30m／s左右，最高轧制速度达37.5m/s。六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了40m/s。但是，轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。
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