冷軋不銹鋼工藝介紹(重要參考)課件

1、冷軋不銹鋼工藝流程介紹寧波寶新不銹鋼有限公司2008年6月19日 不銹鋼薄板通常用冷軋方法生產(chǎn)。鋼板經(jīng)冷軋后，具有平滑光亮的表面、精確的厚度尺寸和良好的板形。在冷作硬化狀態(tài)下直接使用的鋼板（如鐵道車輛）還可得到所要求的力學(xué)性能。 冷軋不銹鋼主要采用成卷方法生產(chǎn)，只有小批量、大規(guī)格和較厚的鋼板，或新開發(fā)的特殊鋼種才單張軋制。當(dāng)然，不具備成卷生產(chǎn)條件，也采用單張軋制。 所謂冷軋不銹鋼板帶生產(chǎn)，不是單純的“冷軋”。在冷軋前還要退火、酸洗、修磨等，冷軋后還要平整、矯直、剪切、垛板等，所以實(shí)際上是從熱軋卷開始直到生產(chǎn)出冷軋成品的全過程。 寶新公司采用國際先進(jìn)的冷軋不銹鋼板、帶生產(chǎn)工藝。借鑒日新制鋼多年的

2、生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，以及二十多項(xiàng)專利技術(shù)。制定了適宜的生產(chǎn)工藝流程 。原料黑皮卷罩式退火爐熱卷連續(xù)退火酸洗線 A P H修磨機(jī)組 C G L十二輥冷軋機(jī) C R M冷卷連續(xù)退火酸洗線 A P C精磨拋光機(jī)組 C G L二十輥冷軋機(jī) C R M立式連續(xù)光亮退火線 B A L橫切機(jī)組 C T L冷軋不銹鋼板成品 sheets拉矯重卷機(jī)組 T L L平整機(jī)組 S P M冷軋不銹鋼卷成品 coil strips縱切重卷機(jī)組 S T L / R C L幾種典型產(chǎn)品的工藝流程：2B：（BAF/430）APHCRFAPC（2D）SPM（2B） TLL/STL/CTL304BA：APHCRBCGBCRFBALSP

3、MTLL/STL/CTL430BA：BAFAPHCRFBALSPM（BA）TLL/STL/CTL研磨品：2D/2B/BACGL- TLL/STL/CTL軋硬態(tài)：2DCRM（小壓下率)-CGL脫脂壓花、毛面板：2D-CRM（小壓下率）BAL（一）退火酸洗1、退火 不銹鋼板帶的退火目的：為了使不銹鋼材獲得最佳的使用性能或?yàn)椴讳P鋼材用戶進(jìn)行不銹鋼冷、熱加工創(chuàng)造必要的條件，不銹鋼材在出廠前需進(jìn)行熱處理。熱處理分為退火、正火、淬火、回火等方式。 我們統(tǒng)稱為退火。 不銹鋼熱軋后硬度都較高并有碳化物析出，各類不銹鋼的退火目的見下表：各鋼種退火目的 馬氏體鋼在高溫下為奧氏體，熱軋后在冷卻過程中發(fā)生馬氏體相變，

4、常溫下得到高硬度的馬氏體。退火的目的是將這種馬氏體分解為鐵素體基體上均勻分布著球狀碳化物，以使鋼變軟。鋼種退火目的馬氏體軟化炭化物擴(kuò)散調(diào)整晶粒度 鐵素體提高塑性調(diào)整晶粒度 軟化奧氏體炭化物固溶調(diào)整晶粒度軟化減少鐵素體 2、退火爐的類型 鋼材在周期式爐中的位置固定，而在連續(xù)式爐內(nèi)是連續(xù)運(yùn)行的。 室狀爐通常是一種抽底式爐或稱臺(tái)車式爐子。將鋼料裝到臺(tái)車上，推入爐內(nèi)，封閉爐門后加熱退火。這種爐子一般只用于棒料和坯料的退火。 罩式爐是將鋼卷（板）置于固定的爐臺(tái)上，扣上內(nèi)罩和外罩密封，通入保護(hù)氣體加熱退火。其熱源為氣體燃料（煤氣、天然氣等）或電。前者簡稱“煤罩”，后者簡稱“電罩”。這種爐子的形狀多種多樣，

5、有矩形的，也有周期式室狀爐（臺(tái)車式爐）、罩式爐（BAF）連續(xù)式懸垂式爐（APL）、立式爐（BAL）、輥底式爐 圓形的，根據(jù)具體用途選定。為保證爐內(nèi)溫度均勻，有的爐子還設(shè)有循環(huán)通風(fēng)裝置。現(xiàn)代化的爐子，爐溫和退火條件采用自動(dòng)化儀表檢測和控制。 臥式連續(xù)爐是目前廣為使用的退火設(shè)備。輥底式爐主要用于中厚板及棒材的退火。而臥式爐廣泛用于帶鋼，其特點(diǎn)是鋼帶在爐內(nèi)呈水平狀態(tài)，邊加熱邊前進(jìn)。爐子的結(jié)構(gòu)由預(yù)熱段、加熱段和冷卻段構(gòu)成。其中冷卻一般都是單獨(dú)設(shè)置，而預(yù)熱段和加熱段則有兩種類型，一種是分割型，即把預(yù)熱段和加熱段分割成若干段。一種是整體型。 立式爐也是一種帶鋼連續(xù)退火裝置。它是由開卷機(jī)、焊接機(jī)、脫脂裝置、

6、退火裝置、冷卻裝置等組成的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)線。其特點(diǎn)是爐體為立式，帶鋼在爐中垂直運(yùn)行。爐子采用電加熱或氣加熱。為防止帶鋼氧化，通入保護(hù)氣體。主要用于帶鋼的光亮退火。因此也稱光亮退火生產(chǎn)線。3、各類不銹鋼退火爐型選擇熱軋后的退火爐：BAF、3AP 熱軋后的馬氏體鋼通過退火使馬氏體分解為鐵素體和球狀碳化物。碳化物的析出、聚集、球化需很長時(shí)間，因此這種鋼的熱軋卷通常選用BAF爐退火； 熱軋后的鐵素體鋼幾乎總有一些馬氏體，因此往往也選用BAF 爐，當(dāng)然，對于單相鐵素體鋼，熱軋后不存馬氏體，采用AP（H）爐退火更合理； 熱軋后奧氏體鋼需通過退火使碳化物溶解和快速冷卻防止再析出，所以只能用AP（H）爐鋼種鋼種

7、熱軋后熱軋后冷軋后冷軋后馬氏體鋼罩式爐BAF連續(xù)爐APC鐵素體鋼罩式爐BAF或連續(xù)爐APH連續(xù)爐APC或BAL奧氏體鋼連續(xù)爐APH連續(xù)爐APC或BAL冷軋后退火爐：1AP、2AP、4AP、BAL 冷軋后不銹鋼的退火，都是通過再結(jié)晶消除加工硬化而達(dá)到軟化目的。除此之外，奧氏體不銹鋼還要使冷軋時(shí)產(chǎn)生的形變馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，因此都用APC、 BAL這樣的連續(xù)爐退火。 不能用罩式爐4、酸洗 酸洗是冷軋不銹鋼的必經(jīng)工序。現(xiàn)代化寬帶不銹鋼生產(chǎn)都是將退火與酸洗設(shè)在同一機(jī)組連續(xù)作業(yè)，稱之為連續(xù)退火酸洗機(jī)組，如AP（H）、AP（C）等。 酸洗的目的：酸洗的目的是去掉熱軋及退火過程中在鋼帶表面形成的鐵鱗，即氧化

8、層。除此之外，酸洗另一個(gè)目的是對不銹鋼表面進(jìn)行鈍化處理，提高鋼板耐蝕性。冷軋成品的酸洗尤為重要。 不過，由于不銹鋼的鐵鱗中含有與基體結(jié)合更為緊密的氧化鉻，造成酸洗困難。因此，為提高酸洗效果，必須在酸洗之前進(jìn)行破鱗處理（簡稱預(yù)處理）。 酸洗前預(yù)處理有兩種方式：一是機(jī)械破鱗，通常用于熱軋卷，這種處理方法主要有2種：一種是拋丸機(jī)處理；另一種是破鱗輥處理；二是化學(xué)方法，通常用于冷軋卷。（1）酸洗前預(yù)處理：熱軋卷：拋丸、破鱗、鹽浴+Na2SO4電解（Ni系）或H2SO4電解（Cr系）冷軋卷：Na2SO4電解（2）酸洗：熱軋卷：HNO3+HF（混酸） 冷軋卷：HNO3（電解）、 HNO3 +HF、 HNO

9、3 5、各機(jī)組退火酸洗工藝1AP（C）、2AP：退火工藝退火工藝?yán)鋷i系材溫：10601160C冷帶Cr系材溫：750960C燃料： LPG酸洗工藝酸洗工藝?yán)鋷i系：Na2SO4（電解） (HNO3（電解）) HNO3+HF冷帶Cr系：Na2SO4（電解） HNO3（電解） HNO3 (H2O) Na2SO4（電解） HNO3（電解） HNO3 +HF 4AP：退火工藝Ni系冷帶材溫： 10501150CCr系冷帶材溫： 7501100C燃料： LPG或NG酸洗工藝Ni系冷帶： Na2SO4（電解）HNO3 +HFCr系冷帶： Na2SO4（電解）HNO3 +HF Na2SO4（電解）HN

10、O31AP（H）、3AP：退火工藝（1）熱帶Ni系不銹鋼：10601160C（2）熱帶240：爐溫700以下 by pass（3）熱帶153：爐溫700以下 by pass 或9601000C（4）熱帶250：爐溫700以下 by pass 或930970C（5）熱帶210：爐溫700以下 by pass（6）熱帶220：爐溫700以下 by pass燃料：LPG3AP：酸洗工藝（1）熱卷Ni系帶鋼：Na2SO4（電解）HNO3+HF（混酸）（2）熱卷Cr系帶鋼：H2SO4（電解）HNO3+HF（混酸）BAL：退火工藝Ni系爐溫：10601150CCr系爐溫：8601070C保護(hù)氣體：75-1

11、00%H2+25%-0%N26、各機(jī)組冷卻方式1AP、2AP：空冷+空冷+霧冷4AP：氣墊1段-熱空氣冷卻、氣墊2段-串聯(lián)冷卻、氣墊3段-空氣冷卻、氣墊4段-空氣冷卻、冷卻5段-空氣冷卻、冷卻6段-空氣冷卻 BAL：緩冷（熱交換）+快冷（保護(hù)氣體）3AP：空冷+水冷+水冷 （二）軋機(jī)、修磨、磨輥1、軋機(jī) 軋制不銹鋼這樣高硬度或冷加工硬化傾向大的材料，而且軋制要達(dá)到高效率、高精度，必須用剛性大的軋機(jī)。最初，不銹鋼冷軋多采用4輥可逆式軋機(jī)。這種軋機(jī)由于鋼性不足，軋制精度不高，而且工作輥、支承輥、牌坊都很龐大，針對這種情況開始出包括8輥、12輥、20輥等的多輥軋機(jī)。多輥軋機(jī)具有代表性的是20輥森吉米

12、爾軋機(jī)。目前不銹鋼的冷軋大多數(shù)采用這種軋機(jī)。森吉米爾軋機(jī)絕大部分都是單機(jī)架生產(chǎn)，但日本的日新制鋼公司投產(chǎn)了據(jù)說是世界唯一的一臺(tái)4機(jī)架連軋機(jī)。多輥軋機(jī)優(yōu)點(diǎn)（1）小直徑工作輥；（2）工作輥硬度高、換輥方便，可生產(chǎn)高品質(zhì)帶鋼；（3）軋薄能力強(qiáng)；（4）軋機(jī)牌坊剛性大，板形控制手段多，且采用大張力軋制，板形較好；（5）設(shè)備投資不大。寶新軋機(jī)1CR：三菱 12輥CR軋機(jī)2/5/6/7CR：DMS二十輥森吉米爾軋機(jī)3/4CR：SUNDWIG四立柱二十輥軋機(jī)影響冷軋的因素磨擦系數(shù)前后張力 軋制速度 軋輥 軋輥： 為保證冷軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量，對工作輥的表面有嚴(yán)格要求，不僅要有一定的光潔度，而且不得有任何肉眼可見的

13、缺陷（裂紋、壓坑、壓痕、研磨紋、螺旋紋等）。軋輥使用前都要經(jīng)過細(xì)致的研磨和檢查。在軋制過程中還要勤作檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即換輥。所以軋制不銹鋼時(shí)換輥很頻繁，一般每軋一卷要換一次有時(shí)甚至要換數(shù)次輥。故要專門設(shè)置一個(gè)研磨間。研磨工作輥的車床必須有高精度，研磨精度要求達(dá)到5（0.005mm）。壓下制度 壓下制度包括對軋制道次、壓下量（變形率）和軋程等的規(guī)定。制定合理的壓下方案對提高軋制效率、質(zhì)量和降低消耗具有重要意義。壓下制度根據(jù)軋機(jī)的特點(diǎn)（軋機(jī)結(jié)構(gòu)、主電機(jī)功率、軋機(jī)壓力、軋輥硬度等）確定，同時(shí)也隨軋制鋼種、帶鋼尺寸及退火質(zhì)量而變化。 提高每個(gè)道次的壓下率，軋制道次就可以減少，從而提高軋制效率。但從改善

14、板形和厚度的角度，則以多道次小變形軋制有利，根據(jù)不銹鋼的加工硬化特性，每個(gè)軋程的總壓下率不超過65%。不過國外有的廠也把總壓下率提高到80%。提高總壓下率為減少軋程創(chuàng)造了條件。不少不銹鋼廠為提高成材率和生產(chǎn)效率，在減少軋程上不斷作出努力，包括選擇合適的熱軋卷厚度尺寸等。板形控制 在軋制帶鋼時(shí)，因輥型的關(guān)系帶鋼上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中間浪或邊浪，造成成品寬度方向厚度不均。這種產(chǎn)品質(zhì)量上的缺陷會(huì)使軋制作業(yè)發(fā)生故障。為此，軋制中必須進(jìn)行板形控制，使軋制全過程中寬度方向的厚度不變，以生產(chǎn)出平直的鋼帶。 板形控制手段包括支撐輥ASU調(diào)節(jié)、中間輥液壓彎輥、第一中間輥竄動(dòng)、輥縫矯平、凸度工作輥、凸度中間輥。 當(dāng)然，板

15、形好壞也受其他一些操作因素影響，例如張力和壓力的適當(dāng)控制。這要靠操作經(jīng)驗(yàn)掌握。判斷板形好壞，以前老式軋機(jī)是由操作人員目測或手摸，寶新軋機(jī)全部安裝了板形自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)（AFC），可實(shí)時(shí)檢測板形狀況并調(diào)節(jié)控制。厚度控制 冷軋不銹鋼板應(yīng)厚度均勻，偏差小，這是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。改善鋼板的厚度，很大程度依靠提高冷軋的軋制精度。即既要設(shè)法減小和消除厚度不均，又要盡量縮小厚度偏差范圍。 鋼板厚度不均是由兩方面的原因造成的：一是冷軋母材不良，如熱軋卷的厚度不均及坯料退火不良導(dǎo)致帶鋼長度方向的變形抗力不均等；二是冷軋自身造成的，如張力變化、速度變化、軋輥偏心、軋輥軸承部分的油膜厚度變化等。對于前者，

16、除要求前部工序改進(jìn)外，還應(yīng)在冷軋中設(shè)法消減。對于后者，則要靠不斷改進(jìn)冷軋操作。 為監(jiān)視冷軋中的厚度變化，現(xiàn)代化的多輥軋機(jī)上都裝有測厚儀（X光測厚儀、同位素測厚儀等），并能進(jìn)行厚度顯示。有的軋機(jī)還裝設(shè)了厚度記錄儀，由記錄紙動(dòng)態(tài)記錄每卷鋼軋制過程中的厚度變化。 多輥軋機(jī)由于機(jī)架剛度大，對板厚的校正能力強(qiáng)，熟練的操作工手動(dòng)操作就能軋出較高精度的鋼板。盡管如此，為進(jìn)一步提高軋制精度，許多軋機(jī)還裝上了自動(dòng)厚度控制裝置（AGC）。2、修磨修磨目的： 中間修磨是在原料卷退火酸洗以事、冷軋成品以前進(jìn)行的修磨，一般稱為粗磨（RP）。其目的是消除熱軋和退火酸洗工序造成的表面缺陷，改善外觀質(zhì)量，為獲得高質(zhì)量的成品表

17、面創(chuàng)造條件。 成品修磨是冷軋成品退火后進(jìn)行的修磨，一般稱為精磨（FP）。目的是得到某種特定的表面質(zhì)量，以滿足建材、廚房設(shè)備、家電用品等用途的特殊要求。 修磨機(jī)一般是采用接觸輪方式的裝置，即在帶鋼運(yùn)行線的上方設(shè)置磨頭。磨頭由一對輥?zhàn)樱◤埩伜徒佑|輥）組成。輥?zhàn)犹咨檄h(huán)形砂帶，通過張力輥使砂帶張緊，并對中（張力輥一端可動(dòng)）；接觸輥的一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)結(jié)，通過輥?zhàn)拥母咚傩D(zhuǎn)，使砂帶高速轉(zhuǎn)動(dòng)。帶鋼在接觸輥和反壓輥的中間運(yùn)行，通過反壓輥給帶鋼一定壓力，這樣帶鋼表面就邊運(yùn)行邊被修磨。 目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的帶鋼修磨機(jī)一般均為多頭式的，即由多個(gè)磨頭組合連續(xù)修磨。其中使用最普遍的是36頭的修磨機(jī)。 修磨機(jī)可正轉(zhuǎn)，也

18、可逆轉(zhuǎn)；可連續(xù)修磨也可反復(fù)修磨；可以多卷鋼連接作業(yè)，也可單卷修磨。不過單卷修磨時(shí)，頭尾端不能磨，影響成材率。砂帶粒度： 砂帶是帶鋼修磨最基本的材料，是決定修磨效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。修磨砂帶由磨料、基體材料和粘結(jié)劑三部分組成。根據(jù)磨料粒度不同，砂帶分為許多品號(hào)，其中80號(hào)240號(hào)為粗粒，240號(hào)以上為細(xì)粒。不銹鋼修磨一般都使用粗粒帶，其中最常用的是80號(hào)、100號(hào)、120號(hào)、150號(hào)4種。研磨油：1CG：DaGhne Polishing Oil 45 和DaGhne Polishing Oil 62D2CG、3CG： DaGhne Polishing Oil 62D寶新修磨機(jī)組1CG：日新工機(jī) 的修

19、磨拋光機(jī)組，電氣部分由日本RELIANCE公司提供，精粗兩用。 2CG：美國FATA HUNTER，修磨油過濾系統(tǒng)由美國ACME公司提供，電氣部分由意大利EEI公司提供 ，粗磨用。3CG：日新工機(jī) 的修磨拋光機(jī)組，電氣部分由日本LOCKWELL提供，粗磨用。修磨品的表面缺陷修磨產(chǎn)生的主要缺陷有振紋 修磨機(jī)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的缺陷，但有時(shí)也是因帶鋼本身凹凸不平產(chǎn)生的。防止措施是改進(jìn)機(jī)械振動(dòng)和改善接觸輥的動(dòng)平衡。磨紋不良 主要是砂帶砂粒局部脫落造成。有時(shí)是砂粒中混入異種粒度，這時(shí)要更換砂帶。研磨條痕 修磨方向上產(chǎn)生的光澤不均的缺陷，與基體相比，有時(shí)顯白、有時(shí)顯暗。產(chǎn)生原因是擦拭用具不干凈或砂帶脫粒。 3

20、、磨床 磨輥機(jī)組是專為軋機(jī)，平整機(jī)等機(jī)組準(zhǔn)備軋輥的機(jī)組 磨床的磨削精度： 圓度指標(biāo)： 圓度誤差： 0.004mm 圓柱度指標(biāo)：圓柱度誤差： 0.006mm CNC輥型指標(biāo)： 輥型誤差： 0.005mm幾個(gè)關(guān)注點(diǎn) 軋輥參數(shù) 軋輥配對 砂輪型號(hào) 磨削液配制 軋輥探傷 軋輥周期管理（三）、精整 精整是不銹鋼生產(chǎn)的后部工序。產(chǎn)品的尺寸規(guī)格和質(zhì)量能否滿足用戶要求，精整有很大作用。通常不銹鋼精整包括平整、矯直、縱切、橫切等工序。由于平整的特殊性，它既可說是精整，又可說是最后一道冷軋。1、平整 平整是冷軋不銹鋼精整的第一道工序，也是冷軋的最后一道工序，經(jīng)過冷軋、退火和酸洗的帶鋼，除了個(gè)別情況外，都要經(jīng)過平整

21、。 平整目的： 改善力學(xué)性能，保證產(chǎn)品的成形加工性； 對于鐵素體不銹鋼來說，平整最重要的目的是改善力學(xué)性能。鐵素體不銹鋼，也包括一些低碳馬氏體鋼，退火后和其它軟鋼一樣在拉伸變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生“屈伏延伸現(xiàn)象”。這種材料在隨后加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)“折皺”和“荷葉邊”，嚴(yán)重?fù)p壞產(chǎn)品的價(jià)值。為消除這種缺陷，需要對帶鋼作適當(dāng)?shù)妮p冷軋（平整），使其預(yù)先產(chǎn)生一個(gè)均勻的永久變形，從而在拉伸變形中不產(chǎn)生“屈狀延伸”。退火材載荷屈服點(diǎn)延伸SPM材 修正板形，得到平直的鋼板； 不論什么鋼種、什么用途都要求鋼板平直，而退火酸洗后的帶鋼板形一般不理想，需通過平整來修正。 根據(jù)用戶的使用要求，加工光面或麻面板，并改善表面質(zhì)量。 不銹鋼

22、根據(jù)用途不同，表面狀態(tài)有光面（如2B、BA板）和麻面之分。光面板要求具有良好的光潔度，需用光潔度很高的軋輥平整；而麻面板是一種無光澤板，需要用打毛處理的軋輥平整。除此之外，帶鋼上的某些表面缺陷通過平整壓下也可以有所改善。 平整機(jī)和平整輥 平整是一種輕冷軋，壓下率很下。為有利于修正板形和改進(jìn)表面狀態(tài)，通常使用大直徑的軋輥。平整機(jī)有二輥可逆和四輥可逆式，使用普遍的是二輥軋機(jī)。 平整機(jī)上使用的工作輥對產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，故對輥?zhàn)拥谋砻嬗袊?yán)格要求。2B等光面板平整時(shí)，輥?zhàn)颖砻骓氂?00號(hào)砂輪修磨，保證其光潔度，同時(shí)不得殘留有螺旋紋、振紋等缺陷，麻面板平整時(shí)，輥?zhàn)颖砻骓氂脤ｉT的打毛設(shè)備進(jìn)行打毛處理。 平整輥的輥型也很重要，為了保證板形，必須帶凸度，一般平整Ni系不銹鋼時(shí)，使用凸度較小的輥?zhàn)?；而平整Cr系不銹鋼時(shí)，要用凸度