湖南工业大学专科毕业设计
3. 轧制工艺过程及金属平衡
3.1 轧制工艺过程[4]
根据本设计的产品方案及实际生产经验，确定工艺过程如下：
→2#步进梁 → 1#拆卷机 → 1#矫直机 原料 → 1#前步进梁 → 1#后步进梁 → 梭车
→3#步进梁 → 2#拆卷机 → 2#矫直机
→ 1#下切剪 → 1#导向夹送辊 → 焊机→ 1张力辊 → 1控制辊 → 入口双层活套→ → 2#下切剪 → 2#导向夹送辊
传动转向辊→拉矫机→酸洗槽→4#控制辊→五级冲洗槽→烘干机→4#张力辊→5# 6#控制辊 出口1#活套→挖边剪→7#控制辊→ 圆盘剪→ 碎边剪 →去毛刺辊→5#张力辊→5#转向辊→ 带钢检查台→出口2#活套→8#控制辊→入口夹送辊→入口压紧装置→下切剪→1#压板台
→ 1#---5#轧机 → 板形测量辊 → 出口夹送辊 → 飞剪 →
→ 1#卷取 → → 卸卷小车 → 出口步进梁→ 检查台
→ 2#卷取 →
图3-1 工艺流程图
##3.2 各工艺流程环节简介
3.2.1 带钢酸洗
酸洗机组用来清除热轧时在带钢表面生成的氧化铁皮，除此之外，在此机组上还可以对带钢进行切边，保证带钢宽度均匀整齐；酸洗后表面涂油以防止带钢锈蚀，并在冷轧时起润滑作用，这些功能对后部工序起着重要作用。
存放在酸洗前库的热轧板卷，用吊车吊至酸洗机组进料段的钢卷运输机上。然后再机组内开卷、焊接、机械破磷并送入酸洗槽内清洗、漂洗、钝化处理（对于常规轧制则不作钝化处理，只涂油即可），然后切边、分卷、存入轧前库。
酸洗工艺：连续浅槽紊流酸洗 酸洗介质：HCL 200g/L
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3.2.2 带钢冷轧[5]
轧制是冷轧带钢生产中最重要的工序，对它的基本要求是轧件较好的通过轧机，对轧辊的损伤较小，并生产出厚度在公差范围飞吃
内，具有良好板型和表面质量的产品。
在此模拟设计生产线上，轧机作业方式以全连续轧制为主。 工艺流程为：开卷→焊接→活套→冷连轧→飞剪→卷取
全连续轧制时用小车将带卷放在1号和2号开卷机相连的步进梁上，由升降小车送至开卷机的上料位置。在此过程中带卷宽度和钢卷直径被光栅测量。在上料位置等待时工人拆除捆带，然后至某一台开卷机。对中系统把带卷置于轧机中心线上。带头经轿直机、剪机，进入焊接机等待。当上一个钢卷离开另一个开卷机时，其尾部与该卷头部焊接在一起。然后送入活套区。活套的贮容量为668m，足够供带钢焊接期间轧机连续轧制。然后由夹送辊将带头送到另一台张力卷曲机。待带卷在卷曲机上绕三周以后皮带助卷机退回，轧机生速至稳定轧制。而原来卷曲机上已轧好的钢卷取出，经称重运往规定的去向。
工艺润滑：现有的金属轧制液有两种。一种是乳化型金属轧制液，它是以矿物油为基础的，加有乳化剂或防锈剂。另一种QH-1型清洗型金属轧制液，其润滑性、冷却性、清洗及防腐性能均较好，它是以合成脂肪酸醇酰胺和表面活性剂为主要成分的水溶性轧制液。适用于生产碳钢和低合金钢。
3.2.3 退火
退火的目的是消除冷轧过程中产生的加工硬化。退火方法有两种，一种是罩式炉退火，另一种是用连续退火炉退火。
本车间为连续退火炉退火。
连续退火：连续退火炉，是将罩式退火前后的处理工序组合到一起，构成了连续退火联合机组，它包括脱脂、退火、平整、检查重卷四大部分。同常规的罩式退火法相比，设备投资可节省。
连续退火炉年处理量为1271742t，处理厚度0.3~2.0mm、宽度1000~1980mm的冷轧带钢，最大工艺段速度为450m/min。
工艺流程：开卷→焊接→电解清洗→入口活套→连续退火→出口活套→平整→拉矫
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→卷曲。
3.2.4 带钢的平整
冷轧带钢退火后性能很软，在进一步加工成型或冲压成型过程中会产生折皱或滑移线等缺陷。退火后的带钢在平整时，会有少量延伸，从而消除变形过程中的屈服平台，提高带钢的机械性能。此外，不同用户对带钢的表面粗糙度有不同的要求，通过选用不同粗糙辊面的工作辊平整而获得。本车间选用单机架六棍CVC平整机。
经平整后的冷轧板卷，可根据用户的要求在横切机组或纵切机组或重卷机组内加工成定尺的钢板或一定重量的板卷，或一定宽度的窄带卷，经包装交库。
工艺流程：开卷→入口张力辊组→平整→出口张力辊组→卷取
3.2.5 涂层机组[6]
涂层板的基板：本车间的涂层钢板所用的基板有电镀锌板、冷轧板。涂层板基板的表面主要要求是小锌花或无锌花的。因为在较薄的漆层时可以看出锌花轮廓。镀锌原板的供货状态是经过平整的板卷，在镀锌机组上经过剪边和平整，其不平度是在长度方向上小于1%。
基板的预处理：基板在涂层前要进行一系列处理，它包括刷磨、化成处理（表面调整、磷酸盐处理）、钝化处理等。处理的目的是清洁基板表面，并使之形成一种与钢板表面和涂层结合能力都好的、而且能提高产品耐腐蚀性能的。所以表面预处理是最重要的环节，它直接关系到产品质量的优劣。本车间使用的化成处理方法是分别进行磷化和钝化处理，称反应型表面处理方式。首先对锌板或冷轧板进行磷化处理，在基板表面形成一层磷酸盐化成膜。然后再用铬酸盐溶液进行钝化处理。处理表面结果是铬酸盐处理液与基板上未被磷化膜覆盖的空点起化学反应，由反应产物将这些孔封闭起来，以提高表面处理膜的耐腐蚀性能。
辊涂设备：辊涂机是涂层板生产线上的主要设备。从辊涂结构型式划分可分为二辊式和三辊式，从传动方式看分集体传动和单独传动两种。
工艺流程为：剪切→焊接或缝合→预处理（碱洗、热水冲洗、铬盐处理、磷酸盐处理、热水冲洗、密封处理、干燥）→一次涂层→一次烘干→二次涂层 →二次烘干→冷却→拉伸矫直→涂蜡→分切卷取
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3.2.6横切机组
工艺流程为：开卷→活套→飞剪→剪切→矫直→分选→垛板
3.2.7纵切机组
工艺流程为：开卷→入口张力辊组→平整→出口张力辊组→卷取
3.2.8 重卷机组
工艺流程为：开卷→剪切→飞剪→焊接→拉矫→剪切→卷取
3.3 金属平衡表的制定 3.3.1 金属平衡
金属平衡定义 : 金属平衡是指投入的金属、产出的金属与损失的金属之间的平衡.
3.3.2成材率的计算
成材率定义:成品重量与所投坯料重量之比的百分数.
b?Q?WQ?100%
影响因素(各项损失):溶损(酸洗):0.5～1%
几何损失(切头尾、切边、定尺):1～5% 工艺损失
3.3.3 金属平衡表的制定
表3-2 金属平衡表 各 项 损 失 品种 溶 损 万吨 普通碳素钢板 优质碳素钢板 ％ 0.47 0.47 几何损失 万吨 ％ 4.14 4.34 工艺损失 万吨 ％ 1.46 1.45 万吨 40 60 ％ 93.93 93.74 万吨 42.58 64 年产量 成材率 需坯量 12
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涂层钢板 合计 0.49 3.60 1.46 20 120 94.45 21.70 127.18 13