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1、毕业设计年产150万吨冷轧薄板车间设计摘 要本设计说明书是参照鞍钢及宝钢冷轧薄板厂工艺流程，结合现代化生产实际要求设计了年产150万吨冷轧薄板钢厂的生产车间。典型产品为Q235B，20钢,08Al冷轧薄板带钢。该车间的主体设备包括：酸洗机组、五机架冷连轧机组、连续退火机组、单机架四辊式平整机组、横切、纵切及卷曲机组等。产品具有使用规格范围宽、厚度精确、尺寸偏差小、表面光洁、板形好、性能稳定等特点。设计时以年产量为基础，结合各产品的市场前景合理地分配了各产品产量，制定了典型产品金属平衡表和轧制规程，并且优化了冷轧薄板的生产工艺，综合了各项技术经济指标，并绘制车间平面图。此外，本说明书还包括专题研
2、究论文：Mg-4Zn-1.5RE合金轧制板材的再结晶组织观察与分析。关键词： 冷轧薄板；热处理工艺；再结晶退火；车间设计ABSTRACTThis design manual is a steel work that produces and manufactures 1,500,000 tons cold roll lamella in one year combining modern capacity and physical requirements to design, according to the cold-rolled sheet of Anshan Iron and Stee
3、l and Baosteel. The typical products are Q235B, 20 steel and 08Al specifications cold-rolled sheet steel. This workshop equipment includes: pickling line, the five stand cold rolling mill, continuous annealing units, single frame four roller leveling unit, crosscut, longitudinal cutting and rewindin
4、g machine, etc. The product can be used in the characteristics of the wide specification range, precise thickness and small size deviation, smooth surface, good board shape, the stable performance and so on. People have assigned each product output reasonably and drew up the metal balanced of the ty
5、pical model product and stranding system regulations combining each products market prospect, based on annual output when designing. Not only those, but also people have optimized production process of the cold-rolled sheet, synthesized various technical and economic indicators, and drew the worksho
6、p plan. In addition, the manual also included a special subject search thesis: observation and analysis of the recrystallization of the Mg-4Zn-1.5RE alloy stranding system board material organizes.Key word： Cold rolled sheet; Heat treatment process; Recrystallization annealing; Workshop design目 录摘 要
7、IABSTRACTII目 录III1 综 述11.1冷轧薄板简介11.2冷轧薄钢板生产工艺特点21.3冷轧钢板的分类31.4冷轧薄板的质量控制31.4.1 钢的化学成分对成品性能的影响31.4.2 热轧带钢对冷轧钢板性能和组织的影响51.4.3原料的几何尺寸对冷轧成品尺寸的影响61.4.4坯料常见缺陷以及对冷轧生产的影响71.4.5退火工序中存在的缺陷81.4.6冷轧工艺的表面缺陷91.5冷轧薄板钢生产的发展111.6当今现代轧制工艺技术的特点131.6.1大力开发高精度轧制技术131.6.2轧制过程的自动控制和智能控制技术132 产品方案确定142.1产品方案142.2 生产方案142.3产
8、品性质153 冷轧薄板轧制工艺过程163.1轧制工艺过程163.2 各工艺流程环节简介173.2.1酸洗173.2.2冷轧203.2.3热处理243.2.4精整353.3金属平衡表的制定373.3.1金属平衡373.3.2金属平衡表的制定374 机组与参数选择384.1机组参数384.2 酸洗冷轧机组384.3连续退火机组424.4单机架平整机444.5 重卷机组465 轧制制度的制定475.1下压规程的制定475.2轧制力的计算476 生产组织和经济技术指标546.1 车间劳动组织和人员配备546.1.1生产人员546.1.2技术人员546.1.3行政管理人员546.1.4其他人员546.2
9、 车间年产量计算556.2.1轧制工作图表556.2.2轧机轧制结构的确定556.2.3轧机的小时产量566.2.4轧机的平均小时产量576.2.5影响轧机小时产量的因素586.2.6车间年产量计算586.3 轧钢厂的环保596.3.1 绿化596.3.2 各类有害物质的控制及防治596.3.3 节能616.4 车间平面布置616.4.1仓库面积计算616.4.2 设备间距确定626.4.3 车间跨距组成62专题部分：63致 谢72参考文献731 综 述1.1冷轧薄板简介金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指薄板不经加热而在室温直接进行轧制加工。冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧1。
10、钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度2025mm的冷轧薄板。美国1859年建立了25mm冷轧机，1887年生产出宽度为l50mm的低碳钢板。1880年以后冷轧钢板生产在美国、德国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪切、矫直，平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm
11、单机可道式冷轧机，Mxw1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。近年来我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温
12、度低，同热轧生产相比，它有以下优点：1.冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.010.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。2.可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。3.冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。4.冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。5.可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。1.2冷轧薄钢板生产工艺特点冷轧的生产方法较好的解决了钢板在热轧过程中温度和
13、温度降不均匀，性能不一致的问题，保证良好的板型及表面光洁度。冷轧带钢的轧制工艺特点有以下3点2：1.在轧制过程中产生不同程度的加工硬化。加工硬化超过一定程度后，带钢因过分硬脆而不适于继续轧制。因此带钢经冷轧一定的道次(即完成一定的冷轧总压下量)之后，往往要经软化热处理(再结晶退火等)，使轧件恢复塑性，降低变形抗力，以便继续轧薄。在冷轧生产过程中，每次软化退火之前完成的冷轧工作称为一个“轧程”。在一定轧制条件下，钢质愈硬、成品愈薄，所需的轧程愈多。2.过程必须采用工艺冷却和润滑。冷轧带钢的变形功约有8488转变为热能，使带钢与轧辊的温度升高，故须采用冷却措施。辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下
14、降，影响带钢的表面质量和轧辊寿命。辊温的升高和辊温分布不均匀会破坏正常的辊形，直接影响带钢的板形和尺寸精度。同时，辊温过高也会使冷轧工艺润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧不能顺利进行。为了保证冷轧的正常生产，对轧辊和带钢应采取有效的冷却与调节辊温的措施。水是比较理想的冷却剂，油的冷却能力则比水差得多。因此大多数生产轧机都用以水为主要成分的冷却剂。冷轧采用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力，这样在已有的轧机能力条件下实现更大的压下，还可使轧机生产出更薄的产品。工艺润滑对降低轧辊的温升也起到良好的作用；采用工艺润滑还可起到防止金属粘辊的作用。常用的工艺润滑剂有乳化液、各种黏度的矿物油(机油等)和动
15、、植物油(牛油、菜油、棕榈油等)。3.采用张力轧制。张力轧制就是带钢在轧辊中轧制变形是在一定前张力和后张力作用下进行的。1.3冷轧钢板的分类表1-1 冷轧产品主要牌号、标准、规格及用途品名牌号供货标准或技术条件规格厚宽（mm）主要用途普碳钢（CQ）Q195-235A.B/FGB112530.33.58001550一般成形加工用钢。如：自行车配件、水箱外壳、制桶等St12Q/ASB312SPCCQ/ASB311 优结钢（DQ）A08Q/ASB 800.33.58001550冲压成形加工用钢。如：汽车门、窗、档泥板、农机配件等08Al10#-50#Q/ASB 80GB13237St13Q/ASB3
16、12SPCDQ/ASB311 深冲钢（DDQ）SC1GB52130.33.58001550深冲压成形加工用钢。如：汽车油箱、前车灯、门窗、顶盖等。St14Q/ASB312SPCEQ/ASB311 含磷钢0608AlPQ/ASB890.63.08001300高强度冲压成形加工用钢。如：汽车顶盖、挡泥板等10AlPQ/ASB264耐候钢05CuPCrNi鞍铁冷200011.53.08001550铁道车辆车箱板09CuPCrNi鞍铁冷2000110CrNiCu(A)鞍电协8911.21.59501050锅炉空气预热器1.4冷轧薄板的质量控制1.4.1 钢的化学成分对成品性能的影响钢的化学成分对性能的
17、影响，特别是碳、锰、硅对产品力学性能的影响存在下列关系：b25十67C十14Mn十20Si。而抗拉强度、屈服强度、延伸率决定着冷轧产品的使用性能，特别是薄板的成形性能，所以炼钢控制好化学成分，是保证生产出优质冷轧汽车钢板的基础。钢中碳含量对成形性能的影响是通过影响屈服极限和塑性应变比R值来实现的。碳对薄板成形性能的影响可以见图1-1。标准规定08F钢碳含量为0.050.11但常常保证不了成形性能，故控碳含量不大于0.07。 硫有提高屈服强度的趋势，硫化物夹杂促使钢中带状组织形成，恶化深冲性能，其关系见图1-2。适量的铝能消除钢的时效硬化性，提高冲压性能，其关系见图1-3。图1-1 塑性应变比R
18、值与含碳量的关系图1-2 硫对屈服极限的影响图1-3 铝含量与屈服权限的关系 1试样1；2试样2以同一钢种08Al为例，标准规定磷含量不大于0.035，硫含量不大于0.040,而作为复杂冲制零件时必须把磷、硫含量分别控制在0.020和0.030以下，因为复杂冲件要求钢板具有很高的塑性。许多工厂的工作经验指出，为了保证必须的工艺性能和力学性能，钢的正常夹杂物含量要尽量低。锰含量下限可以降低，1949年原苏联标准规定锰含量为0.300.45，1990年原苏联标准改为0.200.35。日本JISG3141-69规定锰含量没有下限(不大于0.40)。实际生产中，原苏联札波罗什冶金工厂锰含量下限为0.2
19、5，日本福山、君津厂锰含量下限一般限定为0.23。我们的生产经验是当把锰含量下限限定在0.200.23时，虽然钢的性能有些提高，但热轮时边上有拉裂，所以把锰含量下限控制在0.26。从冲压性能看，半镇静钢板比沸腾钢板冲废率低3；沸腾钢板代表了第一代汽车用钢板，它固溶氮含量较高，具有明显的应变时效性，具有较弱的111织构，冲压成形性较差，不适用于深冲压制复杂零件。铝镇静钢板通过控制固溶和析出条件，可以得到强的111织构，从而得到良好的冲压性能，R为1.41.8。迄今为止，大工业生产中使用的各类冲压用薄板都是以铝镇静钢为基的，称之为第二代冲压汽车用钢板。对高强度薄板而言，力学性能波动保持较小具有重要
20、的意义。除了总的加工性能的限制外，较薄的钢板必须考虑深冲部件的回弹、弯折等，屈服极限的离散度反映出成形性能的不同。因此连续退火的带钢要特别注意必须准确地保持化学成分、退火温度和冷却温度的一致。添加微量合金元素可以有效地提高高强度形板的强度。然而为了达到采用微量元素的目标值，需要综合化学元素的结合机理。在实践中重要微合金化元素的作用见表l-2。表1-2 冷轧薄板微合金化元素在钢中的作用微合金化的作用元素，化合物晶粒细化通过滞后再结晶的亚结构强化析出强化与碳、氮的完全结构组织的影响晶粒界面结合Nb(C)、Ti(C)Nb(C)、Ti(C)Nb(C)、Ti(C)Nb(C、N)、TiN、TiCNb(C)
21、、Ti(C) 、(BN)B偏析1.4.2 热轧带钢对冷轧钢板性能和组织的影响冷轧的原料是热轧带钢，其组织和性能直接影响到冷轧钢板的组织和性能。影响热轧带钢组织和性能的因索除钢坯加热温度和保温时间之外，主要因索是终轧温度、卷取温度、末道次压下率。以低碳钢为例，热轧、冷轧低碳钢的组织特征是铁素体晶粒组织和一定数量的渗碳体，所以决定其性能好坏的钢的组织就是铁素体晶粒的大小、形状及均匀程度，其次就是渗碳体的尺寸大小及分布的弥散程度。假如冷轧带钢有很粗大的晶粒，在冲压加工后，加工零件表面将形成粗糙表面，甚至导致冲压时开裂造成废品。冷轧退火后钢板的铁素体晶粒大小，除与冷轧热处理条件有关外，也与热轧带钢的显
22、微组织有关。热轧带钢的显微组织特征保持在冷轧薄板上，冷轧不能消除热轧变形时得到的粗大晶粒、过细晶粒及晶粒不均，这些都将遗传在冷轧带钢上。我们除了注意冷轧热处理工艺条件之外，分析对比了冷轧产品晶粒度与热轧带钢组织的关系，结果列于表l-3。表1-3热轧带钢晶粒组织与冷扎成品晶粒度的关系分类沸腾钢镇静钢热带钢量，t热带钢精粒为9-10级者，%成品晶粒为9-10级者占原料为9-10级晶粒的百分比，%232630（699.7t）20158078（1235.9t）40-50（最高79）1.4.3原料的几何尺寸对冷轧成品尺寸的影响冷轧原料的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
23、冷轧后只能减轻，不能消除。冷轧原料头、尾尺寸差大，不仅使轧制困难，也使对焊时焊接不牢而产生断片。热轧带钢浪弧形太大和厚度不均也会严重影响冷轧的正常进行，所以作为冷轧原料的热轧带钢必须严格按标准交货。为了进一步证实热轧带钢横断面的变化对冷轧带钢横断面的影响，加拿大多法斯科工厂在五机架冷连轧机上将3.11000mm热轧板卷轧成0.931000mm冷轧板，试验结果证明，热轧带钢经过冷轧之后，其断面并未发生显著变化，矩形的断面仍是矩形的，凸形的断面仍是凸形的。显然冷连轧机的辊缝在冷轧过程中并不能保持规定的几何形状，辊缝完全适应热轧带钢横断面的变化，所以用户所要求的冷轧带钢横断面必须在热轧生产中形成。经
24、过冷轧之后唯有距带钢边部25mm范围内冷轧板边部成薄了约1。在冷连轧1号和2号机架上锥形工作辊与工作辊轴向串移相结合是减少边部减薄的有效措施。上述试验及生产实际都证明，冷轧薄板的相对横断而和平直度在热带钢轧机的精轧机组上就已形成了，在冷轧机上只能改变绝对断面。如果试图改变相对断面，必然引起平直度的变化。因此构了保证冷轧最终产品的质量，对热轧带钢提出了很高的要求，规定作为冷轧原料的热轧带钢，其相对断面厚度差(即同极差)要小于公称厚度的1。从试验中还可看出，在热轧带钢凸度和冷轧带钢边浪之间有一个适当的相互关系。热轧带钢凸度每减少10m，边浪就增大2.9I。热轧带钢凸度和冷轧带钢中间浪之间没有相应的
25、关系。综上所述，要生产出高产优质的冷轧薄钢板，热轧带钢的质量是最重要的基础保证。1.4.4坯料常见缺陷以及对冷轧生产的影响冷轧所使用的各种形式坯料常见缺陷及其对冷轧生产的影响简述如下： 1.宽度及厚度偏差。原料带钢宽度偏差是指带钢全长内偏离公称宽度的数值，实际生产中带钢宽度往往是中间窄两头宽，有时中间窄得剪不着边，两头宽得剪下的毛边超过了允许宽度。实践证明，带钢宽度超过最大允许偏差时，剪边过宽，入碎边剪后不易被剪断，往往造成碎边剪出现事故。相反，当带钢宽度过窄时，剪边过窄，在带钢中心出现偏离时，可能出现空过圆盘剪而造成空剪窄尺，当带钢在连续酸洗作业下运行时，往往会出现跑偏事故。 热轧带钢由于轧
26、制过程中轧件温度不均匀和张力波动，通常头部较尾部厚0.150.20mm；有时由于操作方面的原因，带钢某段出现一边厚一边薄，或一段厚一段薄的现象，或者全长超厚现象，这些都会给开卷焊接及冷轧造成困难。因此，对于不同厚度的原料带卷，其厚度偏差都有具体的要求，例如带钢厚度小于3mm时，厚度偏差应为0.20mm；带厚为35mm时，厚度偏差为0.24mm；带厚大于5mm时，厚度偏差应为0.27mm 2.夹杂及氧化铁皮压入。从外观看较容易发现，夹杂和氧化铁皮压入采用酸洗的方法多数是不易清除掉的；轻微的夹杂和氧化铁皮压人，即使能够酸洗掉，但会造成其他部位板面过酸洗，个别情况将会使板面留下坑痕，冷轧后因坑痕扩大
27、而造成废品。 3.划伤。原料表面出现超过厚度正负偏差一半深度的划条称为划伤。这种缺陷在冷轧过程中不易消除，最终会导致成品板带降级。实践证明，当原料表面存在不大于厚度正负偏差一半的压痕、发裂、麻点、划伤、凸泡及轧辊网纹时，在40%的冷轧压下率轧制后基本上都可以消除。 4.气泡和结疤。气泡和结疤是指从外观上不易被发现的两种缺陷，它们只有当原料经过酸洗后才暴露出来。气泡呈现为孔隙或裂缝状态，结疤呈现为凹坑状。经过冷轧之后，这两种缺陷都不易被消除。 5.边部或中部浪形。原料存在边部和中部浪形，是热轧产品的缺陷。往往是由于在热轧过程中压下量不均，轧件加热不均匀，而使纵向延伸不均匀造成的。有这样缺陷的热轧
28、带卷，在连续机组上运行时，浪形下部表面往往出现新划伤，浪形严重时，剪边后还会出现多肉和卷取后出现端部松紧不同等缺陷，以及跑偏、轧皱和轧制不稳定等现象。 6.镰刀弯和S弯。通常出现在热轧板带钢中，它是指板带钢中心线沿带钢长度方向出现的镰刀形和S形的变化。有镰刀弯和S弯的原料在连续机组和在冷轧机组轧制时，必然引起板带钢跑偏，严重时造成断带事故。同时它们在圆盘剪上剪切时，往往不能保证带边均匀和取直，使带钢卷取时产生塔形，钢卷上下两端松紧不匀。 产生镰刀弯和S弯的原因是，热轧过程中两边压下量不匀和加热温度不均。它属于无法消除的缺陷。为保证冷轧过程顺利进行，带钢的镰刀弯应符合技术标准的规定。 7.塔形。
29、热轧带钢出现镰刀弯后，在卷取成卷时必然出现塔形。 塔形钢卷在吊运和在辊道上运送时，塔峰易窝折或卡出破口。当窝折的折角小于90时，则必然被拉辊压成折叠；当破口深度超过剪边宽度时，破口则不能完全剪掉；当带钢跑偏时可能在破口处被拉裂。塔形钢卷在连续作业线和轧制过程中，钢卷中心线不易始终对准作业线或轧制中心线，经常造成跑偏事故。 8.扁卷。扁卷是在以钢卷为原料时出现的一种缺陷。它是在过高温度下卷取后，在辊道上卧式放置运输时，吊卸不及时及钢卷互相冲撞挤压造成的。当扁卷的内径小于开卷机的锥体最小直径时，则扁卷只有被判废改作它用。 9.长舌头。长舌头多出现在热轧带钢的尾部，它是因为带钢在轧制过程中尾端失去控
30、制，使其延伸自由所造成的。有长舌头的钢卷不利于开卷，往往需要多次反复才能拆开。同时，由于增加了切头质量，使金属成材率降低。另外，热轧带钢卷外圈应标明炉罐号、钢质、规格、质量及卷序号等，以防混淆。1.4.5退火工序中存在的缺陷粘结、氧化色和性能不合格是冷轧薄板退火工序中存在的三大问题，尤其是粘结与氧化色这两种缺陷较为突出。1.粘结(1)缺陷特征：退火钢卷层间互相粘在一起称粘结，粘结的形式有点状、线状和大块面粘合，粘结较严重时，手摸有突起感觉，多分布于带钢的边部或中间；严重的面粘结，开卷时被撕裂或出现孔洞，甚至无法开卷，成为“死卷”。(2)产生原因：张力过大，板形不良，卷取时出现参差不齐的溢出边，
31、乳化液不纯，超温，气体循环不良，带钢表面粗糙度太小，钢质太软。(3)预防及消除方法：正确选择卷曲张力，控制工作辊粗糙度，控制好板形和卷形，按堆垛原则堆垛，将塔形卷，溢出边卷放置钢垛上部，遵守操作规程，控制退火温度和时间，保证退火设备的完整性，检测仪表准确，热电偶插放到位等。2.氧化色（氧化边）(1)缺陷特征：钢板及钢带表面被氧化，其颜色由边部的深蓝色逐步过渡到浅蓝色、淡黄色，统称氧化色。(2)产生原因：退火时保护罩密封不严或漏气，发生化学反应；保护罩吊罩过早，高温出炉（钢卷温度200）钢卷边缘表面氧化；保护气体成分不纯，CO和CO2比例不和造成碳的沉积；加热前预吹洗时间不足，炉内存在残氧，钢卷
32、在氧化性气氛中退火。(3)预防及消除方法：带钢表面的乳化液应吹干净，减少进入炉内的水份和残渣；装炉盖罩后，必须进行密封性检查；保证预吹洗时间，尽量吹净退火空间的空气，避免钢卷氧化；确保保护气体成份，露点；严禁高温出炉；发现严重氧化时，必须重新退火除氧；经常检查控制仪表的工作状态及热电偶插放位置。3.乳化液斑点(1)缺陷特征：经退火的钢板表面呈现不规则的或像小岛形状的黑色、褐色图形，常出现在带钢的头尾部；有时出现在带钢边部；有时带钢通长都有。(2)产生原因：在轧机出口处乳化液未吹干净，残留在带钢表面上；穿带时风机未开，甩尾时风机关闭；装炉后预吹洗时间不足，加热时乳化液碳化形成斑点。(3)预防及消
33、除方法：吹风设备良好，风压达到工艺要求；发现吹不干净，应查找原因，及时处理；保证预吹洗时间。1.4.6冷轧工艺的表面缺陷冷板市场对冷轧板质量提出了更高的要求，表面质量越来越受到人们的关注，尤其家电面板、搪瓷用料、汽车用板等行业。冷轧板表面质量的好坏直接影响这些行业产品质量，冷轧板面质量一般表现为：洁净度、锈蚀、划痕、辊痕、夹杂、横（折）印等。下面从冷轧生产的几个方面对冷轧板表面质量进行分析。1.酸洗工序的影响酸洗的主要目的是去掉钢板表面的氧化铁皮，保证下道轧制工序的顺利进行，本工序的工艺流程：上卷开卷酸洗水冲洗碱中和烘干卷取。(1)酸洗的影响酸洗工序的酸洗为主要环节，酸洗温度、时间，直接影响板
34、带钢的表面质量，酸洗时间短会造成欠酸洗，铁锈和氧化层清洗不干净，轧钢时会造成表面颜色发暗、严重的使表面形成“花脸”，过酸洗会使酸液与带钢基体发生反应，造成板面出现麻点或麻面。(2)冷水冲洗和碱中和作用主要是消除酸洗带钢表面上的残酸。如果由于本工序不到位，造成表面残酸存留，酸洗一天后的带卷会发生表面锈蚀，影响表面质量，而无残酸存留的带卷在空气中可保留一周也不会出现锈蚀的情况。2.轧制的影响(1)乳化液的影响乳化液在冷轧过程中既是冷却介质又是润滑剂，在退火过程中燃烧形成残渣，且退火时火焰气氛与残留物中的油脂产生分解反应，析出碳附着于钢板表面，影响表面质量。(2)轧制系统振动的影响轧机和带钢共同组成
35、了一个非常复杂的质量弹簧系统，当此系统受到激发时开始振动。一般产生与轧辊轴线成一定角度的周期横纹，振动一般表现在轧辊在垂直面的振动。3.平整拉矫的影响在这两个工序中易产生的缺陷为折印，是一种比较常见的缺陷，不仅影响板带表面质量，而且还影响力学性能，冲压时易发生破裂，该缺陷一般发生在板带钢边部，产生的原因有以下几方面：(1)带钢板形不好 在轧制过程中出现较明显的边浪，平整开卷时出现边部折印，平整时由于边部平整量小，不足以消除折印。(2)退火温度不当带钢在退火时采用过高的温度，降温段出现急冷或降温速度过快，引起钢卷的热胀冷缩速度过快，出现应力，在下道工序平整或拉矫开卷时会由于层间粘连而产生折印。(
36、3)拉矫前温度过高带卷温度高时金属分子比较活跃，带钢受拉时很容易从弹性变形区跳跃到塑性变形区，在带钢表面产生滑移线，导致折印。表面缺陷具体种类如下表1-4：表1-4 冷轧带钢表面缺陷 缺陷名称 产生原因 防止措施 擦伤1） 酸洗预涂油不适当，轧机卷取速不良2） 酸洗和冷轧入口侧带钢卷松散，卷紧3） 酸洗入口侧活套坑内带钢弯曲部分相互擦伤1） 酸洗时，预涂油量要适当2） 正确选择酸洗卷取张力和冷扎入口张力3） 防止冷扎加速时的张力波动 热擦痕轧辊和带钢温升过高，轧制油局部恶化，润滑不良造成热擦伤1） 正确选择轧制油浓度，油种2） 机架负荷平均分配3） 正确选择冷却剂温度。轧制速度要与润滑性匹配
37、边裂1） 酸洗时剪边不良2） 冷轧时导卫不良造成边部龟裂3） 带钢卷边部由吊装工具碰撞造成边裂1） 剪切机刀具的锋利性管理；2） 导卫装置的磨损和水锈等附着，以及使用情况的管理3） 确保热轧板组织稳定区域的温度 辊痕1） 重皮或边裂等异物粘在轧辊上，轧辊的这些压痕印在带钢上2） 其他原因如带钢咬入不良，带钢卷部分剪切不良，导卫板粘结，轧制油或冷却液混入异物，轧辊激冷剥落等1） 重皮或结疤等缺陷在酸洗线上去除2） 两侧压下要正确选择3） 咬入时轧辊润滑要均匀4） 导卫装置宽度要合适5） 酸洗线剪切机要管理刀具锋利性6） 酸洗线焊接毛刺要去净轧辊打滑痕支撑辊和工作辊之间打滑造成的轧辊滑痕，这在支撑
38、辊转动不良、压下不足或轧制润滑油润滑能力过大时发生1） 正确选择各机架的压力和速度2） 防止轧制润滑油过多3） 确保油膜轴承的温度适当振纹几十毫米节距的板厚急剧变化。轧制油润滑性不合适和机械系统的振动，使中性点大幅度变动引起的。1） 支撑辊、工作辊的偏心，凸度和轴承的管理2） 连接轴间隙的调整3） 合理选择轧制润滑油粘结紧卷退火时，钢板层间局部压力大，在较高温度处，相邻层间可能发生粘连，平整后形成弯月状或弧形的凹印，严重时出现漏眼，粘结处金属加工硬化，塑性降低。1） 轧后进行松卷，减少层间压力，或减少成品道次张力2） 退火时控制炉温，使温度均匀3） 焊缝要轧平，减少吊运时碰撞表面粗糙轧辊表面树
39、枝状缺陷转印在带钢表面；轧辊表面树枝状缺陷在轧辊轧制一定长度带材以后容易产生1） 规定最末机架轧辊轧制带材的长度2） 使用树枝状组织细胞的轧辊1.5冷轧薄板钢生产的发展薄板的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板。因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分。近年来，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面：1.增加钢卷质(重)量。增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法，因为冷轧板带钢是以钢卷方式生产的，每一个钢卷
40、在送到机组内轧制或处理前，都必须经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程，占用较多的生产时间。钢卷质量增大后，可相应地增加作业的时间，而且由于每卷板带钢长度的增加，钢板在稳定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正得到提高，带钢的质量也才能得以改善。然而，钢卷质量也不可无限制地增加，它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。目前，冷轧带卷的质量已达40t，个别的达到60t，以带钢单位宽度计算的卷重达到3036kg/mm。2.提高机组和轧机的速度。以
41、五机架轧机为例，20世纪50年代大都在20m/s左右，60年代以来已逐步提高到30m/s左右，最高轧制速度达37.5m/s。六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了40m/s。但是，轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。其他作业线(如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等)的机组速度也都相应提高。3.提高产品厚度精度。为提高冷轧板带钢的厚度精度，在冷轧机上采用了全液压压下装置，以便增加轧机压下装置的反应速度，并采用了厚度自动控制装置。对于高速、高产量的带钢冷连轧机，实现了计算机控制。4.改善板形。在板带钢冷连轧机上，广泛采用液压弯辊装置来改
42、善板形。5.提高自动化程度。在生产操作自动化方面，普遍采用各种形式的极限开关、光电管等，对每个动作实行自动程序控制，实现了钢卷对板带钢边缘纠偏、机组中板带钢速度的自动调整、剪切钢板的自动分选等自动化操作和控制。6.改进轧机结构。1971年以来，出现了全连续式冷连轧机。这种轧机只要一次引料穿带后，就可实现连续轧制。此时，后续带卷的头部通过焊接机与前一带卷尾部焊接在一起。为了保证带钢能够连续轧制，在连轧机入口端设置了活套装置。在冷连轧机组出口端没置了分卷用的飞剪机，并设置了两台卷取机，以便交替地卷取带钢。全连续式冷连轧饥即使在换辊时，带钢依然停留在轧机内。换辊一结束，轧机可立即进行轧制。采用全连续
43、式冷连轧机，可以提高生产率30%50%，产品质量和收得率也都得到提高。7.改进生产工艺。不断采用新工艺、新设备，例如深冲钢板连续退火作业线和浅槽盐酸酸洗、HC轧机、和异步轧制等，以简化冷轧工艺过程，提高冷轧带钢的精度和节省能量。1.6当今现代轧制工艺技术的特点1.6.1大力开发高精度轧制技术提高轧制产品的精度，是用户的需要，也是轧制技术发展的永恒目标。产品的精度主要指产品的外形精度尺寸，它是社会主义市场经济发展的需求，也是作为产品的最基本的条件。对于薄板带钢来说，外形尺寸包括厚度、宽度、板形、板凸度、平面形状等。在所有的尺寸精度标准中，厚度精度指标是最基本、最重要的指标。通过对轧制过程控制计算
44、机的高精度设定和基础自动化的AGC控制系统的改进，厚度精度已经达到了很高的水平。为了提高薄板带钢的板形质量，板形控制技术得到了长足的进步。除了一般的配辊、配辊型曲线、轧制负荷分配等手段之外，硬件水平的提高，特别是轧机水平的改进起到了重要的作用，CVC、PC、HCW、DSR等新机型的出现使薄板带钢的板形质量发生了质的飞跃。随着用户对产品要求的不断提高，产品的表面问题也已经成为制约开拓市场的严重问题。除了高压水除鳞之外，冷却水的质量和保养以及水质的清洁度，润滑技术的改进，都可以大幅度提高钢材的表面质量。1.6.2轧制过程的自动控制和智能控制技术自动化是现代化轧钢厂提高产品质量的为重要的手段。现代化
45、的轧钢厂采用了多种自动化系统进行产品的质量监督和控制。自动化技术与轧制技术的交叉和融合，将为钢厂提高产品质量、降低成本、增加效率提供有效的手段。另一方面，在目前实现自动化的基础上，尽量采用人工智能技术，实现轧制过程的人工智能控制，是一个新的重要的方向。在这方面，利用ANN（人工神经网络）、模糊逻辑（Fuzzy）、专家系统、GA（遗传算法）进行对过程的诊断、优化、控制，进行信息处理，具有非常广阔的发展空间。2 产品方案确定2.1产品方案1.产品方案的定义：产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名、品种、规格、状态以及年计划产量。产品方案一般在设计任务书中加以规定，产品方案是进行车间设计的主要
46、依据，根据产品方案可以确定生产方案（工艺）及选择设备。2.制定产品方案的依据编制产品方案时主要从以下各点进行考虑的：(1)满足国民经济发展对产品的需求，特别是要解决某些短线产品的供应和优先保证最重要的国民经济部门对产品的需求；(2)考虑产品的平衡，即要考虑各种产品在全国范围内的平衡和各地区内的平衡问题，以及可能出口的问题；(3)考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区纳的合理分工；(4)专虑建厂地区资源及钢材的供应条件，物资和钢材等的运输条件；(5)根据当前技术上的可能性，逐步解决产品品种规格的更新问题，力争做到产品结构和产品标准的现代化；本车间产品方案如表2-1表2-1 产品方案产品名称产品规格产量/万吨所占比例/%厚/mm宽/mm长/mmQ235B0.7-1.2800-17001200-30005033.308Al0.7-1.2800-17001200-30005033.3200.7-1.2800-17001200-30005033.32.2 生产方案生产方案就是生产方法。本设计主要参考鞍山钢铁股份有限公司1700mm冷轧厂的工艺设计。典型产品为0.80mm1550mm薄钢板。生产方
