轧制理论与工艺
冷轧带钢主要产品：
汽车用钢：IF，BH，CQ，DQ…等深冲板
高强钢板：DP(双相钢），CP(复相钢），TRIP钢 电工用钢：取向、无取向，高牌号到中低牌号硅钢片 建筑用板：热镀锌板，电镀锌板，彩涂板 包装用板：镀锡板，有机涂层板 不锈钢板：装饰板，厨房用钢，耐腐蚀钢板 家电用钢：湿家电－洗衣机，洗碗机
ln h ln H n ln(1 )
h-成品厚度；
H-原料厚度； ε-允许的最大变形程度。
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二．
采用工艺冷却和润滑
防止辊面温度过高引起淬火层硬度下降，使淬火 层内发生残余奥氏体分解，出现附加组织应力；
冷却的目的：
①
②
辊温及其分布规律的变化均可导致辊型条件的破 坏，对板形与轧制精度不利；
K 1.15 s
q －张力的平均值
f －摩擦系数；
E－轧辊的弹性模量。
工程上一般取
D hmin 1000 ~ 1500
• Tong-Sacks，Ford－Alexander最小可轧厚度理论
hmin=1.544f C0 KR ≈ D/3000
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9.2 冷轧板带材生产工艺流程
9.2.1 冷轧板、带的主要品种、工艺流程与车间布置 1.冷轧板、带的主要品种
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酸洗机组型式
（1）连续式：立式（塔式）
卧式：深槽（酸液深 H=1000mm)
浅槽（ H=150mm) 紊流
浅槽紊流酸洗的优点：酸洗快、耗酸少、热 交换系数大、操作简单、无垂度控制。
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推拉式酸洗工艺流程简图
（2）推拉式（卷间不焊接）——又称为半连续酸洗机组， 带钢通过酸洗机组时是不连续的。由夹送辊推送入酸槽、 带头由酸槽间夹送辊咬入推送经圆盘剪剪边入张力卷取 机的单卷酸洗方式。
z (0.1 ~ 0.6) s 一般在中间道次上，可取 （0.2～0.4） s 。
根据经验， 为防止退火粘结，卷取张力可小一些，开卷张力则更
小，几乎可忽略。 σz = q = Q/bh ； Q —— 总张力
轧制理论与工艺

最小可轧厚度
• 斯通最小可轧厚度公式
hmin
式中
f (K q )D 3.58 E
③
辊温过高也会使润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧
不能顺利进行。
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润滑目的：
减小金属变形阻力，轧薄；延长轧辊寿命，改 善带钢厚度均匀性和表面状态；防止金属粘辊。
润滑效果：
取决于带入变形区润滑油量的多少（即油膜 厚度）以及变形区内润滑剂动态。实践表明：动 物油最佳，植物油次之，矿物油较差。
9
冷轧板、带材生产
冷轧产品特点：
冷轧——在再结晶温度以下且产生加工硬化的轧制。 优点——尺寸精确、板形好、表面光滑、性能高。
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9 冷轧板、带材生产
冷轧钢板生产技术的发展过程： 机架数：单机可逆，连轧（3）－4－5－6机架
轧辊数：2－4－6（HC，UC）－20－36（森吉米尔）
轧制速度：100－3000 m/min（~50 m/s） 发展趋势：大型化、高速化、连续化、自动化
常用工艺冷却和润滑剂：水、乳化液等 乳化液：
油和水的混合剂，既能冷却又能润滑。
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三．采用张力轧制
张力的作用:
1)防止带材跑偏；
2)使所轧带材保持平直和良好的板形；
3)降低变形抗力，便于轧制更薄的产品；
4)可以起到适当调整冷轧机主电机负荷的作用。
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张力的选择
主要指平均单位张力q ，从理论上讲，不应超过带 材的屈服极限。大小视延伸不均匀情况、材质与加工硬 化程度以及板边情况。
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9.2.2 酸洗与除鳞
酸洗目的：清除氧化铁皮，保证带钢表面质量。
除鳞方法：
①酸洗（盐酸、硫酸）；
②喷砂清理或酸碱混合处理（如生产不锈钢时，因表面氧
化铁皮含有不溶于酸的氧化铬和尖晶石等）； ③无酸除鳞的新工艺（高压水喷铁矿砂－NID法）。
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Fe2O3+2HCl →4FeCl2+2H2O+1/2O2 ↑
Fe3O4+4HCl →3FeCl2+3H2O+1/2O2 ↑
FeO+2HCl →FeCl2+H2O
Fe+2HCl →FeCl2+H2 ↑(较弱） FeO+H2SO4→FeSO4+H2O
Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
硫酸酸洗需“破鳞作业”
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破鳞作业：破碎氧化铁皮的操作过程 破鳞设备：俗称“剥壳机”——宝、武钢为S型张力除 鳞 破鳞作用：破碎的氧化铁皮不进入酸液、减少酸损
宝钢2030冷轧车间平面布置图
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主导工艺环节：
原料准备、酸洗除鳞、冷轧、退火、平整、剪切、
检查、包装
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9.2.1 原料准备
1.原料准备：原料为热轧钢卷（一般≤6mm）。 厚度：由轧机的总压下量决定；
宽度：成品需裁边交货，原料宽度比产品宽度大
20mm，若无需裁边，原料宽度即为产品宽度。
有色金属：铝、铜及其合金的板、带材和箔材
黑色金属：金属镀层薄钢板（镀锡、锌）、深冲钢板、电 工用硅钢板、不锈钢板。 四大典型产品：涂镀层板、汽车板、不锈钢板与电工硅钢 板
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9.2 冷轧板带材生产工艺流程
酸-轧联合
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冷轧板带材生产工艺流程
Ⅰ—连续酸洗机组；Ⅱ—五机架冷连轧机；Ⅲ—电解清洗机组；Ⅳ—退火工段；Ⅴ—单机式平整 机；Ⅵ—双机平整机；Ⅶ—连续电镀锡机组；Ⅷ—连续镀锌机组；Ⅸ—剪切跨；Ⅹ—油毡；Ⅺ— 计算机房；Ⅻ—轧钢主电室；XⅡI—轧辊工段； XIV—机修、电修、液修
冷家电－电冰箱，空调器，厨房用具
热家电－微波炉，电烤箱
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9.1 冷轧板带材生产工艺特点
一． 加工温度低，产生不同程度的加工硬化
冷轧是在金属再结晶温度以下进行的轧制，金属在冷轧中 晶粒被破碎且不能产生再结晶回复，导致金属产生加工硬化。
当加工硬化超过一定程度后，就不能再继续轧制，需经软 化热处理使之恢复塑性。每两次软化热处理之间所完成的冷 轧工作，通常称之为一个“轧程”。 n-轧程数，取整；
上料 切头 开卷 矫直 酸洗
卷取
剪边
烘干
冲洗
推拉式酸洗的优点：设备简单、占地小、投资少、生 产灵活——适于80万吨/年以下的中小企业。
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酸槽长度的确定： L = vt
v：带材运行速度