冷轧工艺知识

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1、冷轧工艺润滑系统板带材冷轧工艺润滑方式与热轧有类似之处，所不同的是乳化液或轧制油为循环使用，同时还兼有分段冷却、控制轧后板形的作用，同时冷轧过程一般不存在咬入问题，对轧后板带材表面质量要求较高。因此，对轧制工艺润滑剂在使用过程中的循环、过滤提出了新的要求。1乳化液的循环现代化冷轧机都是轧辊分段冷却调节系统，一般工作辊为多段，支撑辊为一段。冷轧板带钢乳化液用量为每千瓦主电机功率约（12）L/min。乳化液在喷嘴出口处的压力为0.390.49Mpa。2乳化液的过滤在冷轧过程中钢板表面上的氧化铁皮与轧辊表面磨损脱落物质会形成细小微粒悬浮在乳化液中，如果过滤不干净，就会在轧制过程中被压入板带钢表面，造

2、成轧后表面黑化，影响轧后表面质量。新型电磁净化装置具有磁场强、流速低、液面薄和多次穿越磁场等特点，从而实现在短时间内捕获乳化液中微细及超微细的铁磁粒子。循环过滤后的乳化液控制参数为：铁含量200X10-4%电导率200“S/cm氯含量30X10-4%pH值6.06.53温度、浓度控制乳化液温度控制除了与乳化液的冷却性能和腐败变质有关外，还影响乳化液中油滴的粒径，进而影响到乳化液的轧制润滑性能和轧后带钢表面清洁性。因为温度增加，乳化液的油滴粒径增大，润滑性能提高，轧制过程中铁粉生成量隆低，轧后带钢表面清洁性增加；但是乳化液温度过高会影响其稳定性和冷却能力。乳化液温度主要与润滑性能有关，浓度增加，

3、润滑性能增强，同样能够提高轧后带钢表面清洁性。当然，乳化液的使用浓度与乳化液的类型有关，其中若使用稳定型乳化液浓度为3.5%4.5%，乳化液温度控制在4550OC；若使用半稳定型乳化液浓度为4.5%5.5%，必要时20%30%，乳化液温度控制在50550C。二、坯料准备冷轧薄板带钢的坯料是通过热轧提供的热轧卷，热轧带卷的质量对冷轧薄板带钢的质量有明显的影响，材料的性能取决于化学成份和组织结构，保证冷轧板带质量的第一个基础是钢的化学成份。低碳钢中的碳、锰、硅、硫、磷及其它元素的含量直接影响材料的屈服强度（O）,S抗拉强度（ob）,伸长率（6），而这些性能指标决定着冷轧产品的使用性能，特别b是薄板

4、的成型性能，因此要根据产品的性能要求选择不同牌号的热轧带卷。热轧带卷的组织结构直接影响到冷轧板带的组织结构，因此也影响冷轧板带的性能，影响热轧带卷组织性能的因素除了钢坯的加热温度、保温时间之外，主要因素是终轧温度、卷取温度、末道次的压下率，这些决定晶粒的大小、形状及均匀程度。热轧带钢的显微组织特征将会保持到冷轧薄板带上，因此要检验热轧带钢的组织情况。热轧带卷的几何尺寸对冷轧生产十分重要，因为热轧产品横断面和长度上的厚度不均，经冷轧后这些问题只能减轻，而不能消除。冷轧机的辊缝在冷轧过程中并不能保持规定的几何形状，辊缝完全适应热轧带钢横断面的变化，所以用户要求的冷轧带钢横断面必须在热轧生产中形成，

5、在冷轧机上只能改变绝对断面，如果试图改变相对断面，必然引起平直度的变化，因此规定：作为冷轧原料的热轧带钢同板差要小于公称厚度的1%。热轧带卷的质量缺陷，也将影响冷轧工艺及冷轧产品的质量，主要缺陷有：夹杂及氧化铁皮压入，划伤，气泡与结疤，波浪，镰刀弯和“S”弯，塔形，长舌头，扁卷及散卷等。原料进厂检验合格后，都要建立原料卡片，填写清楚原料的厂家、炉罐号、牌号规格、重量、编号等严防混淆。需要裁边的，还要在圆盘剪上按规格要求进行裁边，为酸洗工序做好一切准备工作。四、冷轧II、冷轧工艺1、压下制度的确定：从热轧坯料冷轧到成品厚度叫冷轧程序，分一次轧制、二次轧制或多次轧制，这主要取决于金属的性能及成品尺

6、寸要求。金属在冷轧过程中随变形程度的增加不断形成加工硬化，达到一定程度以后，必须经软化处理（再结晶退火）后才能继续轧制。在一个轧程开始之前需要制定压下制度。压下制度包括总加工率的确定、道次加工率的分配、轧制速度的确定。a、总加工率的确定：冷轧时希望采用最大的总加工率，大的加工率可以轧得更薄的带材，减少中间退火次数，同时大的总加工率轧同样厚的成品时可以采用较厚的热轧带卷，这对降低成本有利。但总加工率的确定必须考虑设备能力，受轧机轧制力和主电机功率的制约，同时还要考虑金属的性能，金属的塑性好是采用较大总加工率的先决条件。薄板带生产中总加工率应控制在86%以下，过大易导致轧制力过大，被迫增加轧制道次

7、，得不偿失；同时，总加工率过大易产生边部裂口，对于一些塑性较好的低碳钢：如08F、08AL等，总加工率可以达到88%左右。总加工率小对退火后金属组织有影响，易产生晶粒粗大，一般不小于60%。b、道次加工率的分配总加工率确定之后，需要进行的是确定轧制道次及每道次加工率的分配、轧制道次与坯料厚度、设备能力及工作辊辊径大小、产品质量要求等有关。通常情况下，在1200轧机上，坯料厚度2mm以下，总加工率不超过85%,可以采用四个道次，而坯料厚度大于2.3mm,总加工率在84%以上，需要采用五个轧制道次。轧制道次一旦确定，接着需要进行的是道次加工率的分配。道次加工率一般控制在40%以下。具体的分配原则是

8、：头几道次充分利用轧件的塑性和尺寸条件采用最大的道次加工率，使轧件尽量减薄，以后随加工硬化程度的增加，逐道次减小压下量。但是当热轧带卷板型不好，或情况不明时，第一道次的加工率不要太大。尽量使各道次的轧制力分布均衡，有利于稳定轧制工艺，又能充分发挥设备潜力，各道次轧制力、电机负荷不能超过设备允许的额定值，确保设备安全运转。在轧制中应做到使变形均匀，尺寸、性能、材型、表面等均符合技术标准要求，生产的产品应是高质量的产品。c、轧制速度的确定在冷轧过程中，轧制速度的变化主要影响摩擦系数的改变，从而影响轧制力的变化，因而我们希望轧制速度是稳定的，从而稳定辊缝。但从操作角度，在每一个道次开头和结束阶段，需

9、要采用较慢的速度，而在稳定轧制阶段采用较高的轧制速度，为减少速度变化引起的厚度波动，需要对辊缝进行相应的调整。在一个轧程中各个道次的轧制速度也是不同的，第一道次由于是热轧带卷，板型不好，板面情况不清楚，通常采用较低的速度，一般不超过200米/分，以后再逐道次提高速度，最后一道次采用较大的速度。d、冷轧时张力的选择张力在带材冷轧时，由卷筒与轧辊线速度差使带材张紧的外力。轧制时施加张力的主要作用是：降低轧制力，减少主电机能量消耗，有利于强化压下，有利于提高轧制速度，提高生产率。保证带材平稳咬入，防止带材轧制时的窜动，减少板型缺陷，使宽展减少或不产生宽展，从而减少裂边的形成。但张力过大易出现断带，因

10、此，带钢生产时张应力一般取（35%60%）os，厚带、高塑性合金取上限，薄带、低塑性合金取下限。带材边部不好时应减少张力，需退火的带卷，最后一道次轧制时张力不应太大，以免退火时局部粘结。薄带轧制时，最后一道次前张力过大易出现心形卷。生产中后张力大于前张力不易拉断，而对轧制力降低明显（后滑区面积大），但后张力过大易出现打滑现象。实际生产过程中，第一道次由于带卷较厚，设备时允许采用较大的前张力，而后张力受酸洗张力的制约不能过大，以免造成层间滑伤。后面几个道次后张力大于前张力，前、后张力差控制在30KN以下，比张力小于60%s2、压下规程举例道次Hh入口张力（KN）入口比张力（kg/mm）出口张力（

11、KN）出口比张力（kg/mm）压下量压卜率12.471.679391.551378.230.79132.0221.6791.0161096.361019.290.61336.5131.0660.699756.97310.240.36734.4340.6990.4837310.245210.550.21630.9050.4830.355210.55277.560.13327.54总加工率为85.8%。把轧件从一个已知的原料厚度,通过几道次轧到一个已知成品厚度,可以排出无数个压下规程,在这么多压下规程中,哪些可行,哪些不可行呢?满足轧机各项约束条件的就可行.但可行的不一定是最优的.最优的压下规程是

12、指在相同的轧制条件下,能获得最佳的质量,最大的生产率,最低的能源消耗等.为获得最优的压下规程,还需不懈的努力!三、酸洗钢坯在热轧机上轧制时，由于温度高，又与空气直接接触，因此带钢表面有一层硬而脆的氧化铁皮，它对冷轧过程和冷轧产品表面质量不利，所以在冷轧前要通过酸洗或其它方法除掉它。带钢表面的氧化铁皮根据它的形成特点分为三层，总厚度约为10微米，外层是Fe2O3，占10%，柱状结晶，比较致密；中间层为Fe3O4，占40%，致密而无裂纹，断口成玻璃状；与基体接触的内层是FeO,厚度最大，占50%左右，是疏松多孔的细结晶组织，易于破坏。在冷轧薄板带生产中，一般都要采用盐酸蚀洗的方法消除氧化铁皮，其化

13、学反应式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2OFeO+2HCl=FeCl2+H2O酸洗设备可分为两大类：1、酸洗槽酸洗槽多为一个方形或长方形的池状，适合于板材、条材的酸洗。2、酸洗机列按照酸洗机组的安装形式分为半连续式、连续卧式、连续塔式三种。我公司目前使用的酸洗机组应是半连续的酸洗机列。它的基本组成为：开卷机、矫直机、斜刃式剪断机、酸洗槽（34个）、清洗槽、烘干装置、张紧装置、卷取机等。在机列中还配置多对拉辊、挤干辊等。在酸洗过程中，影响酸洗效率和质量的主要参数是：酸洗温度、酸洗浓度、酸洗速度，这些参数是根据设备条件、来料规格

14、、表面情况设定的，又是相互制约的。总体来看，酸洗温度对酸洗效率的影响要强于浓度的影响，而酸洗速度依据酸洗效率进行调整。酸洗过程中的主要质量问题有：1酸洗气泡由于酸与裸露的金属作用，生成氢原子，氢原子向金属内部扩散引起氢脆的内应力，外观特征呈条状的小鼓泡，破裂后呈条状黑色细裂缝，降低材料的冲压性能。同时氢原子结合成氢气，从酸液中逸出时形成酸雾，恶化工作条件，因此，生产中加入适量的缓蚀剂是必要的。2过酸洗金属在酸溶液中停留时间过长，使其在酸溶液的作用下，表面逐渐变成粗糙麻面的现象称为过酸洗。过酸洗的带钢延伸性能大大降低，在轧制过程中很容易断裂并易造成粘钢。不过在用盐酸酸洗时，这种现象不易发生。3欠

15、酸洗带钢酸洗后，表面残留局部未洗掉的氧化铁皮时称为欠酸洗。实际生产中欠酸洗多出现在带钢的头尾端和两侧边缘，这是因为带钢表面氧化程度是不均匀的，欲洗掉大面积红色氧化铁皮的时间是洗掉黑色氧化铁皮时间的34倍，减少过酸洗的方法主要是平整好板型，有条件的话先进行机械破磷。4锈蚀原料酸洗后表面重新出现锈层的现象叫锈蚀。主要原因是带钢表面酸洗后残留有酸溶液，或带钢清洗后没有完成干燥或在水槽中停留时间过长。5划伤带钢在机组运行中由于与设备成线接触，运行速度又不一致时产生，当划痕深度超过坯料允许公差50%时，在轧制时也不能消除，造成质量问题。酸洗是冷轧板带钢的重要工序，对产品质量有很大影响。我们公司酸洗线上的主要问题是：现在的酸洗质量不稳定，有时出现欠酸洗、锈蚀、划伤、水迹等质量问题。产生的原因有设备原因，也有操作原因。从设备方面看：没有经过机械破磷，使酸耗增加；酸洗速度不能加快，矫直机矫直不到位，使板面不平，过水容易产生水迹；两个活套坑不能充分发挥作用，焊接与中断时，停机时间过长，带材上出现很大、很严重的停车痕迹（锈蚀）；另外跑、冒、滴、漏还时有发生。操作上主要是有的班次不能很好控制工艺参数，对事故的发生与处理不及时，部分职工对设备了解不够，操作不熟练。进一步降低酸耗，提高酸洗质量是我们的奋斗方向。