包钢冷轧镀锌工艺介绍（PPT50页)

包钢冷轧、镀锌生产介绍包钢冷轧、镀锌生产线平面布置和工艺流程•包钢冷轧主要生产线包括：酸轧联合机组、罩式退火炉、平整机组、重/分卷机组、横切机组和连续热镀锌机组。生产线热轧商品卷库冷轧原料库高速小车通廊轧辊修磨间酸洗连轧联合机组冷硬卷库（中间库）罩式退火炉区平整机重卷分卷机组冷轧卷成品库横切机组冷轧板镀锌板成品库镀锌卷成品库连续热镀锌机组锌锭存放区冷硬卷商品库预留机组位置图1包钢冷轧、镀锌生产线平面布置和工艺流程图原料→酸轧联合机组→→①冷硬商品卷→②热镀锌卷→中间库→→热镀锌机组→→③横切机组镀锌板→重/分卷机组④冷轧商品卷→罩式退火炉和平整机→→横切机组⑤冷轧商品板冷轧产品包括：冷硬商品卷、冷轧商品卷/板、热镀锌卷/板。包钢冷轧设计的基本思想1.机组设计能力酸轧联合机组（140万吨/年）连续热镀锌机组罩式退火炉、平整机组冷硬商品卷（41万吨/年）（80万吨/年）（约20万吨/年）横切机组/板材重/分卷机组/小卷冷轧商品（18万吨/年）（28万吨/年）彩涂机组/彩涂卷热镀锌卷/板（15万吨/年）（26万吨/年）注：热镀锌机组直接可生产3～5吨卷，平整机可直接生产5～7吨卷。2．冷轧产品的定位•包钢冷轧产品将用于建筑、中高档家电行业和汽车制造业。•产品的钢种范围包括：•冷轧产品镀锌产品普通级（CQ级）Q215～235A(B)SGCC、DC51D+Z•SPCC、ST12•该级别冷轧板主要用于家电、汽车行业的简单件，如支架、底板、背板或冲压量较小的部件，如风扇叶、热水器外壳等。而该级别的镀锌板多用于轻钢建筑行业，如轻钢龙骨、高速公路护栏、通风管道等，另外还广泛用于民用。•冷轧产品镀锌产品•深冲级（DQ级）08AlSGCD、DC52D+Z•SPCD、ST13•该级别产品主要用于中高档家电行业，如空调、冰箱、厨具等，还用于农用车制造，如拖拉机、收割机、三轮车等及重型车辆生产。•冷轧产品镀锌产品•超深冲级SPCE、ST14、ST15SGCE、DC53D+Z（DDQ级）•该级别产品主要用于汽车制造业，特别是轿车、客车。•冷轧产品镀锌产品•高强度钢SPFC340SGC340•SS440/490SGC440/490•这类产品主要用于汽车行业和建筑行业，如汽车前、后盖板和顶盖板、厂房建筑的檩条、楼层板、彩涂内外墙板等。•产品的规格范围：•冷轧商品卷/板（包括冷硬商品卷）•0.25～3.0*940～1560mm•热镀锌卷/板•0.25～2.5*940～1540mm•从规格来看，宽度可能将成为影响包钢冷轧产品全方位进入汽车行业的限制因素。•另外，需要特别强调的是冷硬卷只是冷轧的中间产品，由于其硬度很高，一般是无法直接使用的。冷轧、镀锌主要机组特点介绍酸轧联合机组•酸轧联合机组的作用是：清除热轧带钢表面的氧化铁皮，并使其达到所要求的组织性能和尺寸精度，生产出尺寸精确板型好、表面光洁质量高的冷轧卷板。•冷轧板带的性能并不是仅取决于冷轧，炼钢、连铸、热轧对最终成品的性能都有影响。所以，为了能够生产出合格的冷轧产品，作为热轧所提供的原料应考虑以下方面的要求。•钢的化学成分它是保证最终产品性能（如冲压、高强度）的基础，炼钢和连铸生产过程中必须准确地加以控制。其中碳含量是影响冲压性能最关键的因素，碳含量越低，一般而言冲压性能越好。薄板厂目前可控制到0.03%的水平。若想生产具有超深冲性能的冷轧板，碳含量需降至0.003%以下，这需要进行新的技术改造，如增加RH真空处理设备。而Mn含量的增加或添加微量合金元素则有利于提高钢的强度。•热轧带钢的微观组织它是保证最终产品性能的另一重要因素。热轧带钢的微观组织将被遗传到冷轧成品中，如果来料为粗大或过细的晶粒组织特点，冷轧是无法消除的。而这两种组织对冲压性能都是不利的，所以热轧必须严格控制其微观组织结构。采用的主要手段是控制终轧和卷取温度。•热轧带钢的几何尺寸和表面缺陷热轧带钢作为冷轧的来料，其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，经冷轧后只能减轻不能消除，同时还会造成板型不良的结果。同样地，原料表面缺陷（如裂纹、夹杂、气泡等）亦将残留在冷轧成品的表面上。•要生产出高质量的冷轧钢板，炼钢和热轧带钢的质量是两个最重要的基础保证。酸轧工艺设备的发展•传统酸轧工艺的基本构成:为酸洗和轧制，最初这是两个独立的工序，第一步工序是对热轧钢卷进行酸洗以通过化学反应去除热轧带钢表面的氧化铁皮，进而提高带钢表面的光洁度并防止氧化铁皮压入影响表面质量。(见图2)•酸洗的主要控制参数：酸液种类（硫酸、盐酸）、酸液浓度和温度。目前以选用盐酸为主，因为硫酸对基铁的溶解能力较强，增加了损耗；溶解的反应速度又较慢，降低了生产效率。浓度或温度的提高无疑对酸洗有利，但前者更适用于盐酸、后者对硫酸更有效。•第二步工序是将酸洗后的钢卷送往轧机轧制成冷硬卷。通常情况下带钢要往复轧制多道次，直至达到所要求的厚度为止。（见图3）传统酸轧工艺、设备的缺点：•生产效率低、成材率低•厚度、规格受限制•表面质量差•占地面积大图4酸轧联机方案双开卷焊接干燥剪切酸洗冲洗双卷取酸轧联机设想包钢酸轧联合机组的主要设备组成：见附图总体情况介绍：具有相似配置的酸轧联合机组为世界顶级生产线。包钢的这套机组其设备工艺总负责为德国的西马克（SMS）公司，电气自动化配套商为德国的西门子（SEIMENS）公司。目前此类机组共5套，分别在韩国浦项、巴西乌西米纳斯、德国蒂森克虏伯和中国邯钢、包钢。包钢产品特点：①五机架六辊连轧机有利于生产薄规格产品。（见图5、图6、图7、图8、图9）进而可以推断出这套轧机的另一个特点是，②同样厚度规格下适合于轧高强钢。③采用了SEIMENS（西门子）高精度板型控制系统和尺寸精度控制系统，以及SMS（西马克）专利板型控制的设计技术。板型质量好，尺寸精度高。为了说明这一点，我们分别来介绍一下西马克的专利技术和西门子的自动化控制技术。SMS专利技术介绍•前面已经提到轧辊压靠的现象，这种情况发生的同时板型也不好，出现中凸现象（即中间厚两边薄），如图所示。为了解决这个问题，人们采取了改变辊子型状的办法，将原来的圆柱状辊子改为鼓状。这种设计方法或做法至今仍在使用。•但随着轧辊的磨损，厚度又会出现中凸的情况，必须更换新的轧辊，从而增加了换辊量和辊子的消耗。CVC（轧辊凸度连续变化）这一西马克的专利技术解决了原始凸度的缺点，如图10所示。•为进一步解决不均匀磨损带来的板型缺陷，发明了CVC横移辊（窜辊）技术，在六辊轧机上窜辊由控制中间辊来完成，以防擦伤板面。（见图11）•另外，还有两项重要的技术值得提及，一是为防止压靠以便生产更薄产品，同时也为了防止边部减薄，破坏板型，采用了液压弯辊技术。二是采用了工艺润滑，以降低轧制力并减少轧辊的磨损，节约生产成本。西门子自动化控制系统特点•自动化控制系统的核心内容是厚度控制和板型控制，围绕着这两个控制目标，系统中设置了许多计算模型、修正模型并配置了大量的在线检测仪表。•西门子的自动化控制软件，最突出的特点是根据在线板型及尺寸检测数据，实时运算并做出相应参数调整，来实现设备精确的控制动作，如液压缶的移动量等。•另一个值得一提的控制系统特点是具有自学习神经网络系统。系统工作的具体程序如下：•确认原料条件和目标值（如原料厚度和成品厚度）——各种计算模型计算出工艺初定值（如辊缝值）——生产过程中检测实际值（成品的真实厚度）——修正模型计算出修正量并修改初定值（新辊缝值）——生产过程中再检测（成品厚度）——如此反复直至达到目标控制的精度范围。这就是前馈、反馈闭环控制的根本，也是厚度自动控制的基本原理。干燥酸槽冲洗酸洗入口开卷酸洗出口卷取图2酸洗工艺设备示意图返回图3四辊可逆式轧机开卷卷取返回1.入口2.激光焊机飞剪测厚仪烘干漂洗活套区切头尾剪附图酸轧联合机组的主要设备构成示意图3.拉伸矫直机4.酸洗5.切边剪6.五机架六辊连轧机7.卡伦塞卷取机返回1.入口2.激光焊机3.拉弯矫直机4.酸洗5.切边剪6.五机架六辊连轧机7.卡伦塞卷取机下一页返回返回下一页返回下一页返回下一页返回下一页返回下一页返回图5轧制过程返回下一页图6轧辊受力示意图返回下一页返回图7轧辊变形示意图和最小可轧厚度说明压靠压靠下一页返回图8减少轧制力的途径下一页返回图9保证轧辊刚度的办法板型呈中凸状图10原始辊型设计返回图11专利技术返回