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最新冷軋帶鋼生產技術手冊
第一章冷軋帶鋼生產概述
1． 什麼叫冷軋，冷軋帶鋼有哪些優點?
金屬在再結晶溫度以下進行軋制變形叫做冷軋，一般指帶鋼不經加熱而在室溫直接進行軋制加工。冷軋後的帶鋼可能燙手，但還是叫冷軋。
冷軋生產可提供大量高精確度和效能優良的鋼板和帶材，其最主要的特點是加工溫度低，同熱軋生產相比，它有以下優點：
(1)冷軋帶鋼產品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過o.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。
(2)可獲得熱軋無法生產的極薄帶材(最薄可達0.001mm以下)。
(3)冷軋產品表面質量優越，不存在熱軋帶鋼常常出現的麻點、壓入氧化鐵皮等缺陷，並且可根據使用者的要求，生產出不同表面粗糙度的帶鋼(光澤面或麻糙面等)，以利於下道工序的加工。
(4)冷軋帶鋼具有很好的力學效能和工藝效能(如較高的強度、較低的屈服極限、良好的深衝效能等)。
(5)可實現高速軋制和全連續軋制，具有很高的生產率。
2．冷軋生產方法有哪幾種?
冷軋板帶鋼生產方法分為單片軋制和成捲軋制兩種方法。
(1)單片軋制。單片軋制最早採用二輥式軋機，目前多用四輥式冷軋機。四輥冷軋機按其軋輥運轉方向可分為可逆式和不可逆式。
採用不可逆式四輥軋機進行單片生產時，軋制操作是由人工逐張將鋼板餵入軋機，全垛鋼板軋完一道次後，用吊車將板垛吊送到軋機前，進行下一道次的軋制，如此迴圈進行，直到軋成規定的成品尺寸時為止。
採用可逆式軋機時，則軋制操作有兩種，一種是每一張鋼板在軋機上往返軋制，直到軋制成最終的成品尺寸，然後再進行第二張鋼板的軋制。這種操作方法雖然壓下調整操作頻繁，但產品表面不易劃傷，故實際生產中應用較多，特別是軋制單重和尺寸較大的鋼板，均採用此法。另一種是每張鋼板逐張送入軋機，待全垛鋼板軋完一道次後，再逐張返回軋制第二道次。
此種操作方法使軋制產品尺寸較均一，而且省去了軋輥反轉和壓下的調整時間，從而冷軋機產量較高，但板麵之間有時可能造成劃傷。
單張軋制方法由於不能採用張力，故每道次的壓下率一般不超過14％，軋制道次增多，鋼板加工硬化程度增大。因此，單張軋制不能生產厚度很薄的冷軋產品。
(2)成捲軋制。目前，冷軋生產大多是採用成捲軋制，其基本形式分為單機成捲軋制和多機架連續式成捲軋制兩種。成捲軋制採用二輥軋機、四輥軋機、偏八輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機等不可逆式和可逆式的冷軋機。
單飢不可逆式冷軋機主要有二輥軋機和四輥軋機兩種(圖1-1)，這種軋機在我國有數百台之多，其輥身長度在100-600mm之間，輥徑在100-300mm之間。在這些軋機中，大部分設有開卷機和捲取機。這些軋機主要用來生產600mm以下的窄帶鋼或平整成捲的窄帶鋼，軋制速度在範圍內。
圖1-1 不可逆式冷軋機
a- 二輥不可逆式；b-四輥不可逆式
單機可逆式冷軋機分為四輥軋機和多輥軋機(偏八輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機)。軋機大部分採用工作輥驅動方式，這樣可使總變形抗力減小，降低電能消耗，可軋制較薄的產品。表1-1給出了1200mm四輥可逆式冷軋機的主要技術效能。
與單機座可逆式冷軋機相比，多機架連續式冷軋機具有如下特點：
(1)軋制速度高，一般在 25m/s以上（最高可達41 m／s）。
(2)產品***，能滿足使用者提出的力學效能、表面質量、厚度、精度等各種要求。
(3)鋼捲的兩端均能壓下，減少了切頭切尾損失，金屬收得率高。
(4)產量高，年產量一般在數十萬噸到100萬t以上。
(5)採用液壓壓下裝置和一系列自動化控制及各種新技術，其優點更為突出。
表1-1 1200mm四輥可逆式冷軋機主要技術效能
多機架連續式冷軋機的缺點是：
(1)各機架的延伸和軋制速度不易調整，生產操作較難掌握。
(2)軋制品種範圍受一定限制。
(3)裝置投資較大。
3．冷軋板帶的生產工藝流程是怎樣的?
冷軋板帶的軋制方法雖有單張和成捲、單機座和多機座之分，但它們的生產工藝過程卻基本相似。冷軋薄板、帶鋼中有3大典型產品：鍍層板、汽車板與電工矽鋼板。
其生產工藝流程大致如圖1-2所示。
圖1-2 冷軋薄板、帶鋼生產工藝流程
4．冷軋薄帶鋼生產的發展概況怎樣?
薄板、帶鋼的生產技術是鋼鐵工業發展水平的乙個重要標誌。薄鋼板除了供汽車、農機、化工、食品罐頭、建築、電器等工業使用外，還與日常生活有直接關係，如家用電冰箱、洗衣機、電視機等都需要薄鋼板。因而在一些工業發達的國家中，薄鋼板佔鋼材的比例逐年增加，在薄板、帶鋼中，冷軋產品佔很大部分。
冷軋生產最初是在二輥軋機、四輥軋機上進行的。隨著科學技術和工業的發展，需要更薄、質量要求更高的帶材，尤其是儀表、電子、通訊裝置上需要極薄帶材。四輥軋機往往不能滿足這一要求，這樣便出現了新型結構的軋機，如六輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機、偏八輥軋機和其他複合式多輥冷軋機，如圖1-3所示。
圖1-3多輥冷軋機
a- 十二輥軋機；b-二十輥軋機；c-偏八輥軋機
冷軋帶鋼可以用單機和多機架連軋機來生產，目前主要採用三機架到六機架四輥冷連軋機，這種軋機的特點是生產率高，機械化、自動化程度高，產品***。
近年來，冷軋帶鋼生產技術的發展主要有以下幾個方面：
(1)增加鋼捲質(重)量。增加鋼捲質量是提高裝置生產能力的有效方法，因為冷軋帶鋼是以鋼捲方式生產的，每乙個鋼捲在送到機組內軋制或處理前，都必須經過拆捆、開卷、穿帶，然後加速到正常速度工作，在每一捲終了時又需要有減速、剪下、捲取及卸卷的過程，占用較多的生產時間。鋼捲質量增大後，可相應地增加作業的時間，而且由於每卷帶鋼長度的增加，帶鋼在穩定速度下軋制的時間也相應增加，機組的速度才能真正得到提高，帶鋼的質量也才能得以改善。
然而，鋼捲質量也不可無限制地增加，它受到開卷機、捲取機等機械裝置的結構與強度的限制，也受到電動機調速範圍的限制，而且卷重太大還會給車間內鋼卷的運輸和存放帶來困難。目前，冷軋帶卷的質量已達40t，個別的達到60t，以帶鋼單位寬度計算的卷重達到30-36kg／mm。
(2)提高機組和軋機的速度。以五機架軋機為例，20世紀50年代大都在20m／s左右，60年代以來已逐步提高到30m／s左右，最高軋制速度達37.5m/s。
六機架冷連軋機的最高軋制速度已超過了40m/s。但是，軋制速度的進一步提高會受到工藝潤滑材料與方式的限制。
其他作業線(如單機架平整機組、雙機架平整機組、各剪下機組、連續熱鍍鋅機組、酸洗機組、電鍍錫機組等)的機組速度也都相應提高。
(3)提高產品厚度精度。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機上採用了全液壓壓下裝置，以便增加軋機壓下裝置的反應速度，並採用了帶鋼厚度自動控制裝置。對於高速、高產量的帶鋼冷連軋機，實現了計算機控制。
(4)改善板形。在帶鋼冷連軋機上，廣泛採用液壓彎輥裝置來改善板形。
(5)提高自動化程度。在生產操作自動化方面，普遍採用各種形式的極限開關、光電管等、對每個動作實行自動程式控制，實現了鋼捲對中、帶鋼邊緣糾偏、機組中帶鋼速度的自動調整、剪下鋼板的自動分選等自動化操作和控制。
（6）改進軋機結構。2023年以來，出現了全連續式冷連軋機。這種軋機只要一次引料穿帶後，就可實現連續軋制。
此時，後續帶捲的頭部通過焊接機與前一帶卷尾部焊接在一起。為了保證帶鋼能夠連續軋制，在連軋機人口端設定了活套裝置。在冷連軋機組出口端沒置了分卷用的飛剪機，並設定了兩台捲取機，以便交替地捲取帶鋼。
全連續式冷連軋飢即使在換輥時，帶鋼依然停留在軋機內。換輥一結束，軋機可立即進行軋制。採用全連續式冷連軋機，可以提高生產率30％-50％，產品質量和收得率也都得到提高。
(7)改進生產工藝。不斷採用新工藝、新裝置，例如深衝鋼板連續退火作業線和淺槽鹽酸酸洗、hc軋機、和非同步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，提高冷軋帶鋼的精度和節省能量。
5．什麼叫鍍錫薄鋼板。其熱鍍錫生產工藝流程怎樣?
通過熱浸加工或電解加工，使冷軋薄板表面牢固地附著一層異種金屬的過程叫鍍層板加工工藝過程。而鍍錫的薄鋼扳叫做鍍錫板，俗稱馬口鐵。
錫是化學穩定性較強的元素之一，其相對原子量為l18.7，密度為7.3g/cm3，熔點為232℃。
錫在硫酸、硝酸和鹽酸的稀溶液中幾乎不溶解。它的塑性較鋼好，本身無毒，對人體無害。
鍍錫板主要用於罐桶和食品包裝盒、箱等方面。鍍錫飯以片狀或者成捲交貨。
鍍錫鋼板的生產方法有熱鍍和電鍍兩大類。熱鍍錫時，帶鋼通過熔融的錫槽，將錫熱鍍在帶鋼表面。電鍍錫時，帶鋼通過電解槽，用電解的方法將錫鍍在帶鋼表面。
熱鍍時鍍層較厚．單位面積鍍錫量多數大於25g／m2，且鍍層不均勻。通常熱鍍錫只存速度低、，生產率不高的單張或窄帶鍍錫機組上使用。
熱鍍錫工藝流程如下：
原料一電解酸洗一高壓水沖洗一溶劑處理一熱鍍錫一油處理一鹼洗一除油一拋光一成品檢驗
熱鍍錫原板先進行白酸洗．清洗表面輕微氧化膜和油汙等．或在鹽酸槽內進行電解酸洗，以迅速清除表面氧化鐵皮。鍍錫槽中的錫液溫度為300-400℃。進入錫槽前的原板先通過熔劑槽，清除表面氧化膜，由錫槽出來的鋼板需通過棕櫚油槽(油溫235-240℃)，來防止錫發生氧化並保持熔融狀態，以便由鍍錫輥擠掉多餘的錫量。
然後經過洗滌機洗去油脂，拋光機拋光，就可得到表面光潔的鍍錫板。
6．電鍍錫板生產過程是怎樣的?
電鍍錫板較老式的熱鍍錫板具有鍍層薄而均勻、表面美觀、錫層附著牢固等優點，但是需要的生產裝置較龐大。
電鍍錫工藝流程如下：
根據所使用的電鍍液不同，電鍍錫機組有鹼性、酸性和鹵素型3種型別。
鹼性型電鍍錫機組採用鹼性電鍍液，腐蝕性小，不需要耐酸槽和耐酸幫浦，其裝置簡單，投資低。但是，帶鋼的電鍍時間長，電耗大，機組速度低，一般為180m／min，最大速度也只能達到300m／min。
酸性型電鍍錫機組的電鍍效率高，鍍層厚度能控制，可以得到兩個表面鍍層厚度不等的差厚鍍層帶鋼。這種機組的最大速度可達550m／min。在這種機組上，由於需要耐酸槽和耐酸幫浦，在帶鋼電鍍前還要有對帶鋼進行電解脫脂等鍍前處理裝置，故機組投資費用較大。
常用的酸性電鍍液有硫酸鹽和氟硼酸鹽兩種，氟硼酸鹽電鍍液的電鍍效率較高，但其腐蝕性更大，對裝置的維修要求更高。
熱軋和冷軋的區別
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