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1、年产 280万吨冷轧带钢厂工艺设计摘要本设计是参考上海宝钢 2030mm 冷轧厂而进行的冷轧带钢工艺设计，典型产品Q195, 1200x0.5mm。主体设备有浅槽酸洗机组、五机架全连续冷轧机组、罩式退火炉、单机架四滚式平 整机组、六段式连续退火机组、横切、纵切及重卷机组、连续电镀锌机组、连续热镀锌 机组等。设计产品的品种主要有冷轧钢板、热镀锌板带、电镀锌板带、彩色涂层机组等。 掌握了现场生产工艺制度的制定方法、制定了产品方案及金属平衡、确定轧制工艺流程 及工艺制度。关键词 】：板带钢，产品方案，全连续轧制，轧机An annual output of 2.8 million tons cold-
2、rolledstrip steel mill process designAbstractThe reference design is Shanghai Baosteel 2030mm cold rolling mill and process design for the cold rolled strip steel,a typical product Q195, 1200 x 0.5mm.Shallow groove of the main equipment and pickling line, five-stand continuous rolling mill, hood-typ
3、e annealing furnace, four roll-formed single rack unit, Six-continuous annealing line, cross-cutting, slitting and recoiling unit, continuous plating zinc unit, continuous hot galvanizing line and so on. Design of the product varieties are cold-rolled steel, hot galvanized strip, galvanized strip, c
4、olor coated units, etc. Production process control system on site to develop methods to develop product solutions and metal balance, determine the rolling process and technology system.【Key words 】：steel strip , product programs , completely continuous rolling, mill1综述1.1 我国冷轧板生产情况我国现有冷轧薄板生产能力9.87Mt
5、, 1999年产量为7.54Mt, 2000年产量略有增加。我国有8套冷连轧机组能力7.56Mt, 1999年产量为6.25Mt，基本达到或超过轧机设计能力（宝钢1550、1420mm冷轧新投产），大部分轧机设备利用率超过100% ；另有生 产硅钢和不锈钢的多辊轧机10套，能力8.25Mt，1999年产量为0.58Mt （张家港和宁波不 锈钢生产线新投产），基本达到设计能力；加上11套单机架可逆轧机，能力1.485Mt, 1999年产量不到0.8Mt，设备利用率平均约为45%。1.2 冷轧薄钢板生产的发展历史钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度2025m m的冷轧钢带。美 国18
6、59年建立了 25mm冷轧机，1887年生产出宽度为150mm的低碳钢带。1880年以后冷 轧钢带生产在美国、德国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪 切、矫直，平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。宽的冷轧薄板（钢带）是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国早在1920 年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。 1926 年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。原苏联开始冷轧生产是在30年代中期，第一个冷轧车间建在伊里奇冶金工厂，是四辊式，用单张的热轧板作原料1938年在查波罗什工厂开始安装从国外引进的三机架1680mm冷连轧机及1
7、680mm可逆式冷轧机，生产厚度为0.52. 5mm，宽度为1500mm 的钢板。以后为了满足汽车工业的需要，该厂又建立了一台2180mm可逆式冷轧机。1951 年原苏联建设了一套2030mm全连续式五机架冷连轧机，年产250万t，安装在新利佩茨克。日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机，开始冷轧薄板的生产。1940年在新日铁广坝厂建立了第一套四机架1420mm冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产 开始于1960年，首先建立了 1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了 1200mm单机可 逆式冷轧机，MKW1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可
8、逆式 冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700m血连续式五机架冷轧机，1988年建成了 2030mm五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有18套，窄带钢轧机有 418套。在这30多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由 只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀 锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品 种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷 轧机，大力发展冷轧生产。从世界上看：日本1960年冷轧板产量100万t,而30年后的今天生产能力已达2000
9、多 万t,增加了20倍。原西德1950年年产冷轧板16.3万t,而1974年达821. 3万t,增加了50 多倍。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是：钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，特别是在轧制厚度小 而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差 范围，性能出现显著差异。当厚度小于一定限度时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致 根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。因此，从规格方面考虑，事实上存在着一个热轧厚度下限。 70年代初期，日、法、 意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1mm式0.8mm的薄带。但实践证明，从产
10、品质量和设备重量来说这是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能 轧出最小厚度为1.2m m,但实际生产中很少生产1.8m m或1.5m m以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和 冷轧蹿板。现代冷连轧宽带轧机和双机架二次冷轧可生产厚度为0.100.17mm的冷轧薄 板，作为镀锡原板，即使不经二次冷轧也可生产0.23.5mm厚的冷轧薄板。现代可逆式 冷轧机可生产0.153.5mm厚的冷轧扳。多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达 0.001mm的产品。一般0.150.38mm厚的板带为一般薄板，0. 070. 35mm厚的为较 薄薄板，0.0
11、250.05mm厚的板带为极薄薄板，这些产品甩热轧方法是不可能生产的。 从厚度精度上看，现代热连厚度精度通常为士50pm,而现代冷连轧板厚精度高达土5pm, 比热轧厚度精度高10倍。从板形方面看，热轧板带平直度为501（11单位=10相对长度差）， 而冷轧板特别是现代化的宽带钢冷轧机轧制的带钢，其平直度能控制在520I以内。目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免 由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢 产品。热轧板表面祖糙度热轧状态为20pm，酸洗后为25 pm。而冷轧板表面清洁光亮， 并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的
12、钢板。冷轧板按表面粗糙度分为3种：一种是 无光泽的钢板，其表面租糙度为310pm, 般适用于作冲压部件，并且当需涂喷刷漆 时这种钢板附着性较强；第二种是光亮板，其表面祖糙度大于0.2pm，这种钢板主要作 为装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹钢板，采用表面具有70120pm凸凹的平整辊 平整钢板，这种钢板由于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。 通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合，可以在比较宽的范围内满足用 户的要求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成型，这样深冲性能就成为薄板生产和使用 的核心问题
13、。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构（111）/（100）。热轧薄板 的塑性应变比R仅可达到0.80.95，而冷轧第一代沸腾钢汽车板R为1.01.2，第二代 08A1钢R为1.41.8，而第三代冷轧汽车板R为1.82.8，这是热轧无法达到的。硅钢是机电工业的重要材料之一，主要用户是电机制造业和杨变电设备制造业。能 源价格上浓、能源危机，必然要求使用低能耗材料，所以60年代就开始淘汰能耗高的热 轧硅钢片，代之以冷轧硅钢片。用10万t冷轧无取向硅钢制作电机比用10万t热轧硅钢制 作电机，实测节能1.98亿KWh/a，电机运转10年就相当节约一个20万KW的发电厂全年 的发电量。而且用冷轧
14、硅钢片生产36万KWA变压器其总重量是204t，而用热轧砖钢片制 造一台12万KWA变压器，其重量即为20Dt。因此，用冷轧硅钢片代替热轧砍钢片具有 重大的经济价值。冷轧还可以生产不锈钢板，用J：家具与建筑装饰、化工工业等。近 年来表面处理钢板有很大发展。以冷轧极为基板的各种涂层钢板品种繁多，用途极为广 泛。由于上述原因，冷轧薄板的生产得到迅速发展。从产量上看，一般冷轧板产量约占 轧材总产量的20%左右。工艺技术装备不断革新。早期的冷轧板轧制速度不到1m/s，而 今已达41. 6m/s。钢板的宽度1905年是406mm，1925年是914mm，而今最宽可达2337mm。 钢卷重量也从几吨发展到
15、60t。一座现代化的冷筑厂年产量可以达到250万t。1.3 冷轧板带生产工艺的发展目前，国内冷轧带钢生产多为单卷轧制，生产效率低，带钢头尾尺寸波动大， 成材率低，一般为 91%左右，严重制约生产效益的提高。全连续轧制工艺的出现， 实现了冷轧板钢生产的新突破，排除了单卷轧制的诸多缺陷，并取得了理想效果。1.4 冷轧板带材的特点冷轧板带材具有精确的尺寸、较宽的厚度范围、可变的表面（光面、麻面、 镀锌、镀锡、镀合金、涂塑等） 、良好的工艺性能（可冲压性、可剪切性、可弯曲 性、可焊接性等）、可变的力学和物理性能（退火、冷硬、半冷硬、趋向磁性、无 趋向磁性等）等优点。板形控制技术随着冷轧板带后续加工（如
16、汽车制造、镀锌、涂层等）对冷轧板形平直度要 求的提高，板型控制问题已成为世界性课题，同时也促进了轧机机型和控制技术 的发展。板形的平直度涉及到轧机的形式，压下模式的选择，轧辊滚系变形，弯 辊控制及板形检测等一系列问题。目前，板形的自动检测是其中最新、最为先进 的控制手段。对板形的控制，从冷轧机发展形式来看分为两条途径：一是增大轧辊系统机 械强度以最大限度减少轧辊的弯曲变形；一是开发各种调控方法，补偿轧辊的弯 曲变形以及轧辊热凸度，磨损及工艺参数等动态因素对板形的影响。1.5 冷轧板带的应用领域冷轧板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐冷轧普通薄钢板 ：由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。冷轧板表面质量 较好。具有良好的冲压性能。对其要求要保证冷弯和杯试验合格，常用于汽车等行业和 镀层板的原料。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板
