轧制理论与工艺
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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。
根据经验，
z (0.1~0.6)s
一般在中间道次上，可取 （0.2～0.4）。s
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。
q = Q/bh ； Q —— 总张力
（3）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。 一卷带钢通过酸洗机组处理完毕后，再处理另 一个钢卷。
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推拉式酸洗工艺流程简图
上料
切头
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①酸洗
酸洗目的：清除氧化铁皮，保证带钢表面质量 酸洗方式：～1960年前，硫酸酸洗，难回收
～1960年后，盐酸酸洗，可再生利用 （深槽酸洗－浅槽酸洗－推式酸洗） ～1990年后，湍流酸洗
湍流酸洗要点：浅槽，带钢在窄缝中运行，酸液运动方向与 带钢相反 , 形成湍流 . 效率高，酸洗时间短、质量好，省电， 事故处理容易
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 lnhln H
ln(1)
n-轧程数，取整； 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 三． 冷却的目的：
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11 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。
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
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主导工艺环节：原料－酸洗除鳞－冷轧－退火－平整 －剪切－检查－包装
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11.2.2 原料准备、酸洗与除鳞
原料准备：原料为热轧钢卷。 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。
除鳞方法： ①酸洗（盐酸、硫酸、硝酸及氢氟酸）； 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、机械 除鳞法）。
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冷轧带钢主要产品：
汽车用钢：IF(无间隙原子钢），B源自（烘烤硬化钢）， CQ（商用级），DQ（普通冲压级）等深冲板
高强钢板：DP(双相钢），CP(复相钢），TRIP(相变诱 发钢）
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
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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11.1 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。
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最小可轧厚度
• 斯通最小可轧厚度公式
hmin3.58f(KE q)D
式中 K1.15s
－张q力的平均值
f －摩擦系数；
E－轧辊的弹性模量。
工程上一般取
Dhmin1000~1500
• Tong-Sacks，Ford－Alexander最小可轧厚度理论
hmin=1.544f C0 KR ≈ D/3000
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。
乳化液：
油和水的混合剂，既能冷却又能润滑。
常用工艺冷却和润滑剂：水、乳化液等
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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。
Fe2O3+2HCl →4FeCl2+2H2O+1/2O2 ↑ Fe3O4+4HCl →3FeCl2+3H2O+1/2O2 ↑ FeO+2HCl →FeCl2+H2O Fe+2HCl →FeCl2+H2 ↑
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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
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b. 酸洗机组型式
（1）框式
（2）连续式：立式（塔式）
卧式：深槽（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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a.介质——H2So4 、HCL、HNO3。与 H2So4相比 HCL 酸洗具有速度快、基本不 腐蚀基体，FeCl2易除、无酸斑、钢中Cu不 影响板面质量、可实现无废液酸洗等优点。
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FeO+H2SO4→FeSO4+H2O Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
① 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；
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；
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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润滑作用：
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。
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11.2 冷轧板带材生产工艺流程
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宝钢2030冷轧车间平面布置图
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