普通热轧板带的控制轧制 - 副本

普通热轧板带的控制轧制 一、理论基础： （一）控制轧制的概念 控制轧制是指在比常规轧制温度稍低的条件下，采用强化压下和控制冷却等工艺措施来提高热轧钢材的强度、韧性等综合性能的一种轧制方法。控制轧制钢的性能可以达到或者超过现有热处理钢材的性能。 （二）控制轧制的优点 控制轧制具有常规轧制方法所不具备的突出优点。归结起来大致有如下几点： （1）许多试验资料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，用控制轧制方法生产的钢材，其强度和韧性等综合机械性能有很大的提高。例如控制轧制可使铁素体晶粒细化，从而使钢材的强度得到提高，韧性得到改善。 （2）简化生产工艺过程。控制轧制可以取代常化等温处理。 （3）由于钢材的强韧性等综合性能得以提高，自然地导致钢材使用范围的扩大和产品使用寿命的增长。从生产过程的整体来看，由于生产工艺过程的简化，产品质量的提高，在适宜的生产条件下，会使钢材的成本降低。 （4）用控制轧制钢材制造的设备重量轻，有利于设备轻型化。 （三）控制轧制的种类 控制轧制是以细化晶粒为主，用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制后奥氏体再结晶的过程，对获得细小晶粒组织起决定性作用。根据奥氏体发生塑性变形的条件（再结晶过程、非再结晶过程或γ－α转变的两相区变形），控制轧制可分为三种类型： 1、再结晶型的控制轧制 它是将钢加热到奥氏体化温度，然后进行塑性变形，在每道次的变形过程中或者在两道次之间发生动态或静态再结晶，并完成其再结晶过程。经过反复轧制和再结晶，使奥氏体晶粒细化，这为相变后生成细小的铁素体晶粒提供了先决条件。为了防止再结晶后奥氏体晶粒长大，要严格控制接近于终轧几道的压下量、轧制温度和轧制的间隙时间。终轧道次要在接近相变点的温度下进行。为防止相变前的奥氏体晶粒和相变后的铁素体晶粒长大，特别需要控制轧后冷却速度。这种控制轧制适用于低碳优质钢和普通碳素钢及低合金高强度钢。 2、未再结晶型控制轧制 它是钢加热到奥氏体化温度后，在奥氏体再结晶温度以下发生塑性变形，奥氏体变形后不发生再结晶（即不发生动态或静态再结晶）。因此，变形的奥氏体晶粒被拉长，晶粒内有大量变形带，相变过程中形核点多，相变后铁素体晶粒细化，对提高钢材的强度和韧性有重要作用。这种控制工艺适用于含有微量合金元素的低碳钢，如含铌、钛、钒的低碳钢。 3、两相区控制轧制 它是加热到奥氏体化温度后，经过一定变形，然后冷却到奥氏体加铁素体两相区再继续进行塑性变形，并在Ar1温度以上结束轧制。实验表明：在两相区轧制过程中，可以发生铁素体的动态再结晶；当变形量中等时，铁素体只有中等回复而引起再结晶；当变形量较小时（15% -30%），回复程度减小。在两相区的高温区，铁素体易发生再结晶；在两相区的低温区只发生回复。经轧制的奥氏体相转变成细小的铁素体和珠光体。由于碳在两相区的奥氏体中富集，碳以细小的碳化物析出。因此，在两相区中只要温度、压下量选择适当，就可以得到细小的铁素体和珠光体混合物，从而提高钢材的强度和韧性。 在实际轧制中，由于钢种、使用要求、设备能力等各不相同，各种控制轧制可以单独应用，也可以把两种或三种控制工艺配合在一起使用。 二、工艺过程： 图1-1常规热轧带钢工艺的轧制工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 常规热轧带钢工艺的轧制工序由粗轧和精轧组成。图1-1中各个工序的主要作用为： （1）原料准备  为加热和热轧准备质量合格的连铸板坯。它一般包括连铸车间对连铸坯检查、表面缺陷清理、堆放，轧钢车间验收、按照轧制计划备料、堆放等环节。 （2）加热  提高连铸坯温度，改善其塑性，降低其变形抗力，改善其内部组织和性能，以满足轧制的要求。 （3）粗轧  大幅度减小轧件的厚度，调整和控制宽度，增加长度，清除表面一次氧化铁皮。 粗轧机组由若干架呈串列式布置的立辊、水平辊轧机组成。一般来说，除第一架外，粗轧机组其余各架均是由一架立辊轧机、一架水平辊轧机组成的万能式轧机，立辊轧机与水平辊轧机形成连轧关系，立辊轧机一般在水平辊轧机的入口侧。第一架水平辊轧机可能是二辊式，也可能是四辊式，其余水平辊轧机一般为四辊式。 立辊轧机的作用是： 1)使轧件宽度减小； 2)使轧件宽度沿长度方向在较小范围内波动； 3) 以小的侧压量压边，使轧件边部平直、裂纹压合； 4)使轧件出立辊轧机后，对准水平辊轧制中心线进入水平辊轧机。 第一架立辊轧机一般为带孔型的大立辊轧机（VSB），或者是定宽压力机，它们的调宽能力很强，可以在轧件较厚、温度较高时，对轧件施加大的侧压量(一般为150mm以下)，使其宽度大幅度减小，满足精轧机对中间带坯宽度灵活变化的要求。这样，有利于减少连铸坯宽度级数，减少调整和更换连铸机结晶器的次数，提高连铸机的生产率和连铸坯质量，缓解轧机生产能力高而连铸机生产能力不足的矛盾。此外，第一架立辊轧机还起到挤碎挤松板坯表面氧化铁皮的作用，以便于随后用高压水冲掉。 由于带钢热连轧机精轧机组都是连轧机，不同布置形式的带钢热连轧机的区别仅在于粗轧机组布置的不同。带钢热连轧机有以下三种布置形式：连续式、半连续式和3/4连续式。连续式特点是粗轧区各架轧机均为不可逆式，带钢在粗轧区轧制时，每架只按板坯前进方向轧一道，一般不形成连轧。这种布置形式，机架数较多，厂房长度较大，投资较大。 半连续式特点是粗轧区至少有一架可逆式轧机，进行多道次轧制，在粗轧区不形成连轧。如果某架万能式轧机为可逆式，则其立辊轧机只在水平辊轧机奇道次对板坯进行侧压。3/4连续式特点是带钢在粗轧区部分轧机(一般为一架)采用可逆式轧制，而最后两架轧机形成连轧。 在以上三种布置形式中， 3/4连续式和半连续是比较合适的，这两种布置形式也是最常见的。 （4）剪头尾  从粗轧机组轧出的半成品称为中间带坯，粗、精轧机组之间的辊道称 为中间辊道。中间带坯在进入精轧机组前要切头，有时还需要切尾。切头前，用高压水箱除鳞，用辊式矫直机矫直中间带坯头部。切头的目的是为了除去温度过低或形状不整齐的头部，以免损伤辊面，防止舌头、鱼尾形头部卡在精轧机架间侧导板、卫板，辊道，卷取机缝隙中。切尾是为了防止舌头、鱼尾形的后端给卷取及后部精整工序带来困难。 轧制线上飞剪一般为转股式飞剪，装有两对刀刃，一对为弧形刀，用以切成宽向中部稍微凸出的舌形，以有利于咬入，减小咬入时轧件对轧辊的冲击及减小剪切力；一对为直刀，用于切尾。 （5）精轧  继续减小轧件的厚度，增加其长度，控制热轧带钢成品尺寸精度和板形，清除二次、三次氧化铁皮。 （6）层流冷却  对轧后的热轧件进行水冷，使其温度迅速降低到卷取温度，满足卷取工艺的要求，提高热轧带钢性能。 （7）卷取  把长度很长的钢带打成卷，便于运输、堆放。 （8）酸洗  去除热轧带钢表面氧化铁皮和暴露带钢的表面缺陷。此工序一般放在冷轧车间进行。近年来，热轧板除了增加了热轧酸洗卷这一新品种外，我国有的厂家还开发了用于制造筒式钢板仓、客车车厢和高速公路护栏板的热轧镀锌板。 （9）平整  小压下量轧制，热轧带钢的热平整机约有1.0%的压下率，目的是改善板形、提高表面质量、改善机械性能、分卷以及质量检查等。 （10）纵切、横切  横切是冷态的热轧卷开卷后，采用飞剪，沿带钢横向进行周期性地剪切，使其成为一张张的钢板。纵切是冷态的热轧卷开卷后，采用圆盘剪，沿带钢纵向进行剪切，把宽卷分成若干窄带卷。 （11）调头尾  调头尾是热卷箱的作用。热卷箱的作用是把高温的中间带坯卷取后，随即又反向开卷，使中间带坯尾部变成精轧时的头部送向精轧机。热卷箱安装于中间辊道上，一般用于产量较低（年产量低于300万t）的热轧带钢生产线上，其具体作用是： 1）使中间带坯头尾对调后进入精轧机组轧制，从而使头尾（精轧）轧制温度差减小。没有热卷箱时，从粗轧机组出来的中间带坯不调头尾，直接进入精轧机组，由于尾部后进入精轧机组，在中间辊道上辐射散热时间比头部长，致使尾部温降比头部大，尾部精轧温度低于头部，产生较大的轧制温度差。如果采用热卷箱把中间带坯卷起来，再开卷送精轧机组，将减小带坯在精轧机组轧制温度差，有利于提高轧材沿其长度方向的尺寸、板形、组织性能的均匀性； 2）中间带坯成卷后，占用中间辊道长度减小，可缩短粗、精轧机组之间的距离，进而缩短厂房长度； 3）中间带坯成卷后，表面积减小，便具有了一定的保温效果，温降减小，提高了精轧温度，降低了精轧机组轧制力和轧制力矩，从而有利于降低精轧机组主电机容量，为精轧机组实现恒速轧制创造了条件；精轧机组恒速轧制比升速轧制速度低，热输出辊道长度可大大缩短，也使厂房长度缩短。4）中间带坯成卷后，便于在热卷箱处临时存放，为后续工序小故障的处理赢得了几分钟的时间。如果后续工序故障耽误1min，轧制仍能正常进行，如果耽误8~9min，切去外圈带坯后仍能正常轧制，因此可减少废品，提高收得率。 图3-3是热卷箱的结构图，中间带坯沿入口辊的上表面进入热卷箱，首先由弯曲辊弯曲，依靠第一个托送辊和成卷辊形成板卷内孔，卷取的板卷落在第一组托送辊上。当中间带坯尾端进入热卷箱后，停止卷取，板卷反转由剥头推杆将头剥下，送入夹送辊，再由夹送辊送入切头飞剪和精轧机组。整个卷取过程是无芯的，定位卷筒的作用是在完成上述动作后，将板卷由热卷箱移出到第二对托辊上，热卷箱准备接受下一块料。                  根据不同情况，热卷箱可以有直通、卷取开卷并调头尾、卷取开卷不调头尾三种工作方式。采取直通方式时，热卷箱既不卷取，也不开卷；采取卷取开卷并调头尾方式时，中间带坯成卷后，头部成为热卷的内圈，尾部成为热卷的外圈，如图3-4a所示；采取卷取开卷不调头尾时，中间带坯成卷后，头部成为热卷的外圈，尾部成为热卷的内圈，如图3-4b所示，这种方式适用于升速轧制，热卷箱先卷中间带坯尾部，热卷箱仅起到保温的作用。 参考文献 [1] 《新一代控制轧制和控制冷却技术与创新的热轧过程》[期刊论文] 王国栋—— 《东北大学学报（自然科学版）》 2009年7期 [2] 《低碳钢热轧钢筋再结晶控制轧制与控制冷却实现晶粒细化》[期刊论文] 王瑞珍, 杨忠民, 车彦民, 陈其安, 马燕文, 陈颖 ——《钢铁》 2004年2期 [3]《薄板坯连铸连轧低碳微合金高强度钢的力学性能与组织控制》Better Steel, Better Environment, Better Life. vol.2  第三届宝钢学术年会交流论文集 [4] 王延博.金属塑性加工学. 北京：冶金工业出版社，1988年5月. 56～60 [5]  曲克.轧钢工艺学. 北京：冶金工业出版社，1991年6月. 54～63 [6]  冯光纯.板带钢生产工艺学.重庆：重庆大学出版社，1990年4月. 34～45