罩式退火机组工艺介绍

1一钢轧总厂精整分厂程书生罩式退火机组工艺介绍2011.102内容1.热处理学基础知识2.罩式退火机组介绍3.罩式退火机组生产特点31.热处理学基础知识热处理：金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。改善钢的性能主要有两种途径：合金化与热处理；热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。41.热处理学基础知识51.热处理学基础知识退火定义：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺退火目的：(1)降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。退火分类：完全退火、不完成退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火；62.罩式退火介绍炼铁炼钢连铸热轧冷轧罩式退火镀锌精平整72.罩式退火介绍之设置目的钢在冷轧机组大压下率轧制（冷塑性变形）后，其内部有三大变化：a)、组织结构发生变化，晶粒发生破坏，产生位错，导致加工硬化b)、钢的内部产生大量内应力c)、变形织构发生变化（影响电工钢、深冲汽车板性能故设置罩式退火机组的目的是消除位错、再结晶回复、消除内应力、获得所需要的织构；使得钢降低硬度，恢复其塑性变形能力，使得客户能够易于加工。另外，经过冷变形后，钢带表面残有乳化液及轧制油，在经过退火后，钢带表面可变光亮；82.罩式退火介绍之退火原理罩式退火原理：属于退火的一部份，为再结晶退火，即将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温适当时间后使变形晶粒重新转变为新的等轴晶粒，同时消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。再结晶退火三个阶段：回复、再结晶、晶粒长大；92.罩式退火介绍－再结晶温度定义再结晶温度：生产上规定再结晶温度，是指经过较大冷变形的金属，在1h内能够完成再结晶(或再结晶体积分数为0.95)的最低温度；对于不同的材料来说，其再结晶温度不一样，没有固定值，在实际生产中，可调整的影响因素是变形程度、加热速度；变形程序越大，再结晶温度越底，加热速度极快或慢都会使再结晶温度升高。102.罩式退火机组介绍之全景全封闭炉台48个、内罩48个，加热罩28个，冷却罩24个，终冷台40个，对流板200块左右，生产能力为全年84.5万吨/年。目前，罩式退火机组所退的品种除原来所设计的CQ、DQ、DDQ等级外，还有半工艺电工钢、冷轧耐候钢等。112.罩式退火机组介绍－内罩内罩的作用：封闭炉台钢卷，使钢卷与外界隔绝，使钢卷在氢气气氛下退火；内罩高度为6.28米，采用波纹式设计，主要是为了扩大热传导面以及使得加热、冷却时受力均匀；一般情况下，一炉里面装有4～5卷钢卷；122.罩式退火机组介绍－加热罩加热罩的作用：对钢卷进行加热、保温；加热罩上下两层共8个煤气烧嘴，另加一个废氢烧嘴；采用的是焦炉煤气做为热源；加热罩最高工作温度为870度，我们现在采用的加热罩设定最高温度为850度；另外每个加热罩上有一个换热器，可通过吸收烟道废气的余热来预热助燃空气；13燃烧控制示意图上层烧嘴下层烧嘴加热罩内罩钢卷控制器空气142.罩式退火机组介绍之热量传导方式罩式炉的传热涉及到三种传热方式，辐射、传导、对流；152.罩式退火机组介绍－冷却罩冷却罩作用：将钢卷冷却；冷却罩采用风机空冷以及中部加顶部喷淋冷却方式设计而成；冷却开始时，为空冷，当空冷至炉内气氛到380度后，开始水冷却，直到出炉；162.罩式退火机组介绍－对流板我厂对流板有两种对流板，分为炉台对流板和终冷台对流板，炉台对流板又分为厚钢卷所采用对流板以及薄钢卷对流板；所谓的厚薄钢卷所适用的对流板主要是对流板与钢卷的接触面不一样，薄的钢卷所采用的对流板与钢卷接触面要大，防止薄钢卷的边部受压变形。172.罩式退火机组介绍之工艺流程182.罩式退火机组介绍—工艺参数罩式退火机组关键的工艺参数有三个参数，分别为热点温度、冷点温度以及出炉温度，冷点温度的设置是否合理与实际生产中能否真正达到所设定的冷点温度，都直接影响钢卷的性能；罩式退火机组的加热时间、冷却时间都与上述三个参数有关，都是由上述三个参数以及钢卷本身的如厚度、宽度、重量等参数确定出来；192.罩式退火机组介绍—工艺参数钢卷厚度钢卷宽度炉台所装卷数整个炉台所装重量钢种等级（冷点温度）热点温度计算机模型计算出需多少时间加热能使卷芯温度达到所要控制的冷点温度钢卷厚度钢卷宽度炉台所装卷数整个炉台所装重量钢种等级（冷点温度）热点温度钢卷氧化温度（160度）计算机模型计算出需多少时间冷却能使卷芯温度低于钢卷氧化温度模型的建立为整个罩式退火工艺最关键的部分，涉及大量传热的知识与计算202.罩式退火机组介绍之工艺曲线213.罩式退火机组生产特点罩式退火机组的生产特点是：1、不受规格与品种的限制，生产灵活，非连续性生产。2、加热时间与冷却时间全部由计算机控制；3、生产周期长；4、产品性能稳定、能适应不同的需要；5、产能的释放依靠不了机组速度，而影响产能的释放受外界的影响因素多；224.罩式退火机组的质量控制受钢卷在罩式炉中存在温度梯度以及是还原气氛中进行退火，故罩式退火机组有两大特有缺陷，一为粘结，二为氧化色234.罩式退火机组的质量控制－粘结粘结定义：粘接为罩式炉特有缺陷，其特征是形貌呈月牙形，是有曲线形状的应变条纹带钢在退火过程中有时产生局部粘接，造成平整开卷时粘接处发生撕裂变形、凸起，经平整后形成弯月状、马蹄状或弧形的凹印。因粘接处变形产生加工硬化、塑性降低、冲压性能差使带钢产生部分或整卷的废次品。因此，对于用罩式退火炉来进行消除酸轧轧后带钢产生的内应力的冷轧产品生产厂家来说，如何预防、减少粘接的产生，提高产品的合格率是各冷轧产品生产厂家所面临的重要课题之一。244.罩式退火机组的质量控制－粘结粘结的产生：钢卷在冷轧后，其表面附有氧化铁粉及轧制油，在退火过程中，轧制油随着退火温度的逐渐升高可挥发，但在全氢气气氛下，氧化铁粉还原成纯铁粉，这部分纯铁粉在一定温度及压力（热应力）下，会向卷紧的钢卷上下表面扩散融合，从而发生粘连，焊合；254.罩式退火机组的质量控制－粘结热应力：钢卷在罩式退火炉内存在温度梯度，而由温度梯度产生的应力称为热应力，是导致粘结缺陷产生的主要原因；热应力在罩式退火机组肯定存在，不能避免，而热应力的影响因素主要受加热冷却速度、板形（特别是中浪）、卷取张力等；26罩式退火机组的质量控制－氧化色氧化色定义：氧化色是由于钢卷在高温下接触氧气而形成的钢卷表面与氧气反应而生成的一种表面淡黄色或黄色的氧化现象，氧化色缺陷给冷轧产品出厂后给涂镀或外观带来一定量的损失；氧化色是一种可逆缺陷，如果发现及时，可修复；274.罩式退火机组的质量控制－氧化色氧化色的产生：氧化色由多种原因造成，理论方面主要集中在出炉温度、保护气体气氛露点、工作载荷空间的密封性三大方面，反映到我厂现场状况主要集中在以下几个方面：人为错误提高出炉温度（使得出炉后，卷心温度高于氧化温度160度）、热电偶检测错误、冷却速度过快、工作载荷空间内氢气循环量不足、氢气氮气纯度不够、炉台表面不清洁不干燥、工作载荷空间的设备表面有水分、炉台密封圈老化、内罩有裂缝、通往炉内的管道不密封。28谢谢大家29谢谢大家！2011.7