热轧带钢生产技术

热轧带钢生产技术摘要热轧带钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业，农业，交通运输和建筑业，同时作为冷轧、焊管、冷弯型钢等生产原料，其产量在钢材总量所占的比重最大，在轧钢生产中占统治地位。在工业发达国家，热连轧板带钢占板带钢总产量的80%左右，占钢材总产量的50%以上。世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。关键词：粗轧，精轧，卷取第一章热轧板带钢生产方式1.1传统热连轧方式一般将20世纪80年代以前的热轧带钢连轧成为传统带钢热连轧，年产量可达300万吨以上。目前我国有半数左右的带钢是通过这种方式生产的。传统热连轧方式自1924年第一套带钢热连轧机（14700问世以来,其发展已经经历了三代。20世纪50年代以前是热连轧带钢生产初级阶段，称为第一代轧机，其主要特征是轧制速度低、产量低、坯重轻、自动化程度低；20世纪60年代，美国首创快速轧制技术，使带钢热连轧进入第二代，其轧速达15-20m/s,计算机、测压仪、X射线测厚仪等应用于轧制过程，同时开始使用弯棍等板型控制手段，使轧机产量、产品质量及自动化程度得到进一步提高；20世纪70年代热连轧板带发展进入第三阶段，特点是计算机全程控制轧制过程，轧速可达30m/s，使轧机的产量和产品质量的发展达到一个新的水平。特别是近十年来，随着连铸连轧紧凑型、短流程成产线的发展，以及正在测验中的无头轧制，极大的改进了热轧生产工艺。同时，还出现了很多新技术，从节省能源、提高产量、提高质量和成材率四个方面综合了热连轧板带生产中出现的心技术。1.2热轧带钢的生产工艺过程传统的热连轧机生产过程包括坯料选择和轧前准备、加热、粗轧、精轧和冷却及飞剪、卷取等工序。1.板坯的选择和轧前准备热轧带钢生产所用的板坯主要是连铸板坯，只有少量尚存初轧机冶金工厂采用初轧坯。板坯的选择主要是板坯的几何尺寸和重量的确定。板坯的厚度选择要根据产品厚度，考虑板坯连铸机和热轧带钢轧机的生产能力。一般板坯的厚度为150-250mm，最厚为300-350mm。板坯的宽度选择决定于成品宽度，一般板坯宽度比成品宽度大50mm左右。目前板坯宽度可达到2300mm。板坯的轧前准备包括板坯的清理和板坯加热工序。板坯加热的送坯方式有板坯冷装炉、板坯热装炉、直接热装炉、和直接轧制四种。板坯入炉前要进行检查，一般可达到15-25kg/mm,最终可达36kg/mm。2.粗轧粗轧机组的作用是将加热好的板坯经过除磷、定宽、水平辊和立棍轧制，将不同规格的板坯轧成厚度为30-60mm，宽度不同的精轧坯，并保证精轧坯要求的温度。（1）除磷板坯在加热过程中，表面上会形成2-5mm厚的氧化铁皮，这些氧化铁皮必须在轧制前清除干净。现代热轧带钢都设有高压水除鳞箱，除鳞箱是一个基本封闭的箱体，箱体的前后装有链条，箱内上下各装有两排集水管，其上下高压水喷嘴同时喷射高压水除磷。（2）定宽热轧带钢由于采用连铸坯，而坯连铸机改变板坯的宽度较复杂，因此，为了满足轧机带钢品种规格的不同需要，在粗轧阶段必须设有定宽工序。（3）粗轧机粗轧设备主要由粗轧除磷设备、定宽压力机、立棍轧机、水平轧机、保温罩、热卷取箱等组成。粗轧机的布置形式主要有全连续式，3/4连续式，半连续式和其他形式。我国热轧带钢粗轧机采用3/4连续式布置的又宝钢2050mm，武钢1700mm。2.精轧由粗轧机组轧出的带钢坯，经百多米长的中间辊道输送或热卷取箱到精轧机组进行轧制，精轧机组布置较为简单。精轧机是热轧带钢连轧线上的核心设备，主要进行对带钢的厚度减薄和板形控制，精轧是决定产品质量的主要工序。轧机的各种先进技术几乎都集中在精轧机组上，如AGC系统，弯棍系统，新型板形控制手段（pc轧机、cvc轧机、wrb轧机等）精轧机间低惯量活套设备、在线磨棍装置（ORC）等。4.轧后冷却及卷曲（1）轧后冷却热轧带钢的终轧温度一般为800-900摄氏度，卷取温度通常为550-650摄氏度从精轧机末架到卷取机之间必须对带钢进行冷却，以便缩短这一段生产线。常用的带钢冷却装置有层流冷却、水幕冷却、高压喷水冷却装置结构简单、但冷却不均匀、水易飞溅，新建的厂子已经很少应用。（2）卷取卷取机位于精轧机输出辊道末端，由卷取机入口侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒等设备。它的功能是将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形，紧紧地无摩擦等卷成带钢。卷取机的数量一般2-3台就能满足生产要求。5.精整工序热轧带钢精整设备主要有平整、分卷、横剪和纵剪等机组，也有设置常化、退火等热处理设施及翻板检查等装置的。由于热带钢连轧机产量的日益增加和品种规格的不断增多，对所用卷取机提出一下要求：卷取紧密而整齐的钢卷；提高咬入和卷曲速度；扩大卷取带钢宽度和厚度范围；能卷取高强度合金带钢；能在较低温度下卷取；能卷取单重大的钢卷。6.地下卷取机的结构及控制特点（1）每台卷取机前配置有一套反应速度极快的液压侧导板，用以将要卷取的带材严格的控制在轧制中心线上，以防止卷取过程中出现“塔形”卷。（2）采用了电液饲服阀控制的，具有框架式结构的液压压下夹送辊，能在其上下辊之间实现辊缝和恒压紧力的控制，从而确保在卷取过程中具有一个恒定的卷取张力。（3）在夹送辊的上下辊面上安装了在线抛光装置，确保辊面具有高的光洁度。卷取过程如下：由伺服液压系统控制的卷取机前侧导板进行对中，当带钢头部进入夹送辊时进行头部定位，3个助卷辊处于设定位置，卷筒直径为待卷直径。当带钢在卷筒上卷取头3～5圈时，助卷辊在卷取过程中根据带钢厚度进行踏步控制，以保证钢卷内圈不产生压痕；卷3～5圈后，卷筒涨到卷取直径，同时助卷辊打开，卷取机在恒张力状态下卷取；当带钢卷到最后2～3圈时，1、3号助卷辊压下，带钢尾部通过夹送辊时进行尾部定位，使带钢尾部在钢卷下部位置。卷取后的钢卷经卸卷小车从卷取机卸卷并运至固定台架，由运卷小车将钢卷运至钢卷运输线，最后由钢卷运输线运往钢卷库或冷轧车间，在此过程中进行检查、称重、打捆、喷印。卷取最大速度：MAX21m/s，咬钢速度：MAX11m/s1.3热轧带钢的生产状况热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.2mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。1.4国外热轧带钢的发展960年以前建设的热带钢轧机称第一代热带钢轧机。这一时期热带钢轧机技术发展比较缓慢,其中最重要的技术进步是将厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机，从根本上改善了供给冷轧机的原料板带钢的厚度差。20世纪六、七十年代是热轧板带钢轧机发展的重要时期。同时连铸技术发展成熟，促使热连轧机从最初使用钢锭到使用连铸坯，从而大幅度提高产量并能够为冷轧机提供更大的钢卷。20世纪80年代，板带钢生产更加注重产品质量，同时对于低凸度带材需求量不断增长，这使板带钢板形控制技术成为热轧板带钢轧制技术重要课题之一。90年代，热轧板带钢在工艺方面有重大突破，1996年日本川崎钢铁公司成功开发无头连续轧制板带钢技术，解决了在常规热连轧机上生产厚度0.8～1.2mm超薄带钢。总结板带钢品种多、成本低，我国板带钢市场仍有较大的缺口，年进口量大，而且板带钢消费比例逐年上升，市场潜力大，因此板带钢的发展前景是美好的。但是，目前我国板带钢生产与利用在资源配置方面还有许多不甚合理之处，在这种情况下应充分发挥窄带钢小而全、成本低、品种多的特点，通过技术改造，合理调整产品结构，提高产品质量，开拓带钢产品应用新领域。参考文献1.庞玉华.金属塑性加工学[M].西安：西北工业大学出版社，2011.42．蓟泉.战波；热轧带钢生产新技术及其特点[期刊论文]-山东冶金20063.唐荻；我国热连轧带钢生产技术进步20年[期刊论文]-北京科技大学高效轧制国家工程研究中心20044.金林.轧板卷市场现状及“十五”市场分析[期刊论文]-宝钢集团20025.长华.国板带钢生产、消费、应用及发展趋势分析[期刊论文]-涟钢技术中心20016国栋.吴迪.刘振宇.王昭东;中国轧钢技术的发展现状和展望[期刊论文]-中国冶金,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室20097.圣春；我国热轧宽带钢下游行业用钢消费与需求分析[期刊论文]-安阳钢铁股份有限公司，河南安阳4550042010