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1、第二章 酸洗一、酸洗线的目的 酸洗线的目的有四个：1、除去热轧板卷表面氧化铁皮 热轧板卷系在终轧温度800900高温下经受热轧，因此，在带钢表面生成大量氧化铁皮。这种氧化铁皮给冷轧操作带来了障碍，损坏了产品表面的美观，同时，也妨碍镀层性能、喷涂性能。为除去这种氧化铁皮通常采用机械法和化学法相结合的方法。所谓机械法是采用除鳞机进行弯曲加工使氧化铁皮中发生龟裂，容易和酸接触而除掉氧化铁皮的方法。所谓化学法是使氧化铁皮和酸发生反应而除去氧化铁皮的方法。所使用的酸通常是硫酸或盐酸。盐酸和硫酸相比较，具有与氧化铁皮反应快、生成的铁盐在盐酸中溶解度大等优点，因此，可加快酸洗线的速度，提高了生产效率。2、板
2、卷的连接(焊接) 为提高后部工序的作业率和收得率，把几个热轧板卷接头焊接起来，形成一个大板卷。3、侧剪边热轧板卷的板宽全长未必均匀，并且由于边缘存在有龟裂的情况，故通常进行侧剪边。4、涂油为防止板卷在卷取运输中产生伤痕，防锈或作为轧制顶涂敷，依照以上不同用途涂敷各种油(把这种操作总称预涂油)。二、酸洗原理1、氧化层构成氧化铁皮是钢在高温下与氧反应而形成的，外层与氧接触更充分，金属与氧反应更彻底。由金属基体向外依次为氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、三氧化二铁Fe2O3，其中氧化亚铁层最厚，如图。影响带钢氧化层厚度的主要因素：带钢终轧和卷取温度；带钢冷却时间；氧化气氛；钢的化学成分。2、与盐
3、酸的反应在使用盐酸进行酸洗时，由于盐酸和Fe2O3发生反应最快。基体铁(Fe)比氧化铁皮更容易溶解，容易形成所谓的过酸洗状态，所以，为防止产生过酸洗，添加少量的控制剂，在铁表面形成保护膜，起防止基体铁受酸腐蚀作用。酸洗槽中，酸液浓度、温度、控制剂量都要严格掌握。 三种氧化铁均能很好地溶于盐酸，各种化学反应中，以氧化亚铁FeO为主，生成氯化亚铁和水。FeO+2HCl=FeCl2+H2O 影响反应进行的主要因素：盐酸浓度高有利于反应进行，但过高会增加酸挥发，使酸耗增加，一般控制在10%-20%；酸液温度高有利于反应进行，但过高也会增加酸挥发，使酸耗增加，一般控制在80-90；氯化亚铁FeCl2浓度
4、高不有利于反应进行，过高时应更换酸液和冲洗酸槽，一般不超过280g/l。三、酸洗设备和操作带钢酸洗所使用的设备是连续酸洗设备，尽管各个设备间存在某些不同，但其典型例子如下图所示。热轧板卷用开卷机开卷，经焊接、在酸洗槽中除去氧化铁皮、水洗、烘干后，进行侧剪边、涂油，最后卷取。开卷机：开卷机是热轧板卷的放料装置，根据需要，为使氧化铁皮中发生龟裂，设置加压辊、校平辊。破鳞机：破鳞机是为使氧化铁皮中发生龟裂，在酸洗槽中很容易除去氧化铁皮而设置的装置，破鳞机有与开卷机组合在一起的，有设置在活套坑、活套车前和酸洗槽前的。下切式剪切机：下切式剪切机是切掉热轧板卷端头用的。为焊接板卷，端头要切成直线。另外，对
5、焊接作业、下部工序作业有害的端头不良形状和缺陷也应切去。焊接机：如前所述，为加大板卷，让带钢通过连续作业线进行焊接。焊接方法有很多种，但通常采用闪光对焊焊机。它是通以大电流，使前端熔融，在高压下进行对接的焊接带钢的方法。另外，还有的采用氩弧焊设备。焊缝清理机：铲平焊接时形成的焊缝隆起，使之和其他基体部分厚度相同。精除鳞机：利用毛刷和高压水使龟裂的氧化铁皮尽量剥落，可以有效地提高酸洗效果并降低酸耗。活套：这是一种当焊接作业等时，保证带钢在酸洗槽中仍能连续酸洗，而存贮13个热轧板卷数量带钢的存贮设备。酸洗槽中的带钢移动一停止就变成过酸洗，这样在轧制作业中有时会造成事故，或损坏产品的表面美观。酸洗槽
6、：连续酸洗设备，通常酸洗槽由35槽组成串列式配置。槽内的硫酸或盐酸通常浓度是425，由第一槽起浓度逐次变高(液体温度80100)。清洗槽：酸洗后的带钢首先用高压冷水喷射，然后用温水喷射或在槽中洗去表面残存的酸份和盐份（FeCl2）。干燥器：对从清洗槽出来的带钢表面进行干燥。出侧下切式剪切机：板卷达到所规定的大小后，要将带钢切断。圆盘式剪边机：带钢两边的耳子要连续地切掉，达到所规定宽度，以旋转圆刃修整下来的废金属，或者用碎边机切短，或者以原长卷绕在切边卷取机上的方法进行处理。涂油器：是往酸洗后的带钢上涂油的装置。卷取装置：卷取机是卷取带钢的装置，有张力卷取机和无张力卷取机两种。后者卷得有些松散，
7、并且内径也不稳定，故新作业线都改用张力卷取机。四、酸洗缺陷在冷轧带钢生产中的酸洗工序，有时因酸洗条件不理想，操作不当或某些设备不良，可能会造成各种酸洗缺陷，归结起来，大致有以下几种：1、酸洗不均 带钢表面个别或局部地方残留着未被酸洗掉的氧化铁皮斑点。产生原因： 带钢在酸洗前没有松卷或松卷不均，表面有相互贴紧现象，酸液不易与其反应。酸洗前，带钢表面上有油污等未被清除干净，而阻碍了带钢与酸反应，酸洗中，未将带钢反复提升或充分揽动酸液也会产生酸洗不匀的情况。2、酸洗不足 带钢表面残留着未被酸洗掉的氧化皮，用手抹有黑灰。产生原因：酸液的温度低，浓度不够，或带钢在酸液中的停留时间不够，剥壳处理未达到预先
8、要求，酸洗不足的带钢，轻者轧制后带钢表面颜色发暗，严重者氧化铁皮被轧入呈黑斑，氧化铁皮也可能粘在轧辊表面上，大块的氧化铁皮使带钢轧制时不延伸，而造成轧制后带钢出现浪形等缺陷。解决方法是重新进行酸洗。3、 点状腐蚀 带钢表面上产生点或带状的凹坑。产生原因：酸液温度过高、浓度过高；酸洗时间过长，酸洗缓蚀剂量不足，至使带钢表面逐渐变粗糙成麻面。点状腐蚀的带钢，延伸性大大降低，在轧制过程中很容易断裂或破碎，坯料上的细微点状腐蚀一般可通过冷轧得到清除，而成品带钢的点状腐蚀是一种不可清除的缺陷。4、酸渍、水渍 带钢酸洗后，表面被锈蚀，呈黄色。产生原因：带钢表面经清洗后还残存着少量的酸质，中和不完全，带钢表
9、面没有完全干燥而与空气中氧发生反应而锈蚀。解决方法：清洗槽尽量采用活水，提高中和槽中碱的含量和温度，或增加烘干工序，也可采用钝化处理。5、 氢脆 带钢表面呈现外观为条状的小鼓泡，鼓泡破裂后呈黑色细小裂缝，没有破裂的经轧制后便破裂或裂缝延伸、扩大。并且是无规律的，它直接影响带钢的韧性和塑性。产生原因：带钢吸收酸洗过程中所析出的氢。 解决方法：严格按酸洗工艺制度进行酸洗，采用缓蚀剂，酸洗后，采用烘干或将带钢置于空气或清水中若干时间。6、黑斑 带钢表面呈现形状不同的黑色或成片的黑印。产生原因：带钢局部有油污点，大片锈痕或水迹，经过热处理后局部氧化，在酸洗时，未予除净而残留在带钢表面上。解决方法：重新
10、酸洗。7、红斑 带钢表面呈现赤红色的，有一定深度的斑点。产生原因：由于炉灰或未除掉的红色氧化铁皮轧入带钢表面，酸洗时未除掉。解决方法：清刷加酸洗，严重者剥皮处理。 8、划伤 带钢表面呈连续或断续的长条状且有一定深度的划痕。带钢划伤后经轧制，会在表面留下划痕，如果划伤深度超过带钢厚度允许偏差一半时，一般轧制后也不能消除。产生原因:带钢在运动或卷取等过程中，与带有尖角的异物或机械作用所致。解决方法，加强责任制，认真按工艺制度和操作规程工作，维护好设备，避免有棱有角的物体与带钢接触。第三章 冷轧一、基本概念1、变形参数H、B、L轧前钢带的厚度、宽度和长度H、b、l轧后钢带的厚度、宽度和长度压下量：h
11、=H-h体积不变定律：HBL=hbl延伸率及压下率：=（H-h）/H=h/H2、轧制力P= BL式中：B轧件宽；L轧件和轧辊的接触弧长；轧件单位变形力影响轧制力的主要因素：工作辊径越大，轧制力大；摩擦力越大（润滑差），轧制力大；压下量越大，轧制力大；加工硬化越大（轧件轧前变形率大），轧制力大；张力（特别是后张力）越大，轧制力小。二、压下规程制定原则1、 钢的延伸性能决定一轧程内的最大压下率。对于低碳钢，轧程最大压下率一般为85%，否则易因加工硬化而导致钢带碎裂。2、 轧程最小压下率不易小于20%。对于普通用途钢带轧程最小压下率取30%，对于面板用钢带轧程最小压下率取40%，对于深冲用钢带轧程最
12、小压下率取60%。3、 同轧程中压下率分配按道次逐渐减小。对酸洗后第一道次，考虑原料厚度波动较大，可选用较低的压下率。4、 使同轧程中各道次电机输出功率相等。5、 道次压下率最大可选45%。6、 成品道次压下率一般取10%20%。7、 连轧机组压下率分配可大致参照压下系数进行。机架数 第1架 第2架 第3架 第4架 第5架2 0.7 0.3 3 0.5 0.3 0.2 4 0.4 0.3 0.2 0.1 5 0.3 0.25 0.25 0.15 0.05例：三连轧由2.0轧制0.8，总压量下1.2 第1架 第2架 第3架压下系数 0.5 0.3 0.2道次压下量 0.6 0.36 0.24道次
13、压下率 30% 25.7% 23%轧后厚度 1.4 1.04 0.8三、张力轧制1、张力的作用张力的重要性，早就为人们所获知，特别是对于轧制硬而薄的薄带钢，张力更显得有重要的意义。因为在轧制薄带钢及最薄带钢时，由于弹性变形的原因，轧辊不能再对带钢产生压缩作用，此时，只有采用张力轧制，才能使薄带钢变形。因此，可以这样说，没有张力，也就不存在薄带，特别是最薄带。所以，张力轧制已成为现代冷轧带钢生产中的一个基本轧制方法。 张力在单机生产的冷轧机上，是通过卷取机(或打卷机；拉盘)和开卷机(或卡板，塞板，压板)产生。在连轧机上，除采用上述机组外，还通过调整前后轧机的速度差产生。 在冷轧生产过程中，带钢轧
14、制要在张力下进行，是因为张力可以保证： 轧制过程的稳定； 带钢厚度相同和表面均匀，无折曲和折纹，板形良好； 轧制力较小，可以获得较大的压下量，有利于轧薄； 使带钢能准确地进入轧辊和卷取，并使卷取均匀，保证带钢的平直度，防止钢带跑偏； 提高轧制速度。人们平时通称的张力，包括前张力和后张力，事实上，它们对轧制过程的影响是有区别的。一般前张力主要影响是： 减少带钢对轧辊接触面积上的平均单位压力； 使带钢拉伸变薄； 有助于带钢咬入轧辊； 增加轧制带钢的前滑； 后张力一定时而增加前张力，则轧制力矩减少。后张力主要影响是：对减少单位压力的效果较前张力大；加大后张力更能使带钢变薄，这是因为冷轧时后滑区大于前滑区，后滑区的工具形状影响较大，同时后滑区内的带钢的加工硬化程度较小；不利于带钢咬入轧辊；后张力大于前张力时对轧制力矩会有一定量的增加；增加启动时的能量消耗。张力之所以有以上功能，其实质是改变了带钢在轧辊变形区内的受力状态。通常，未加张力之前变形区内的单位体积是三向压应力状态，施加张力之后，成为两向压应力，一向拉应力状态，从而降低变形抗力，利于变形。有关张力波动的主要原因有以下几点； 轧制速度升高或降低； 轧前坯料厚度不均匀或软硬不均； 卷
