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《冷軋立式連續(xù)退火爐探析及研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、冷軋立式連續(xù)退火爐探析及研究【摘要】簡述冷軋過程的實質(zhì)與冷軋連續(xù)退火機理，分析其爐型的發(fā)展與比較，揭示退火爐的關鍵技術?！娟P鍵詞】冷軋；連續(xù)退火爐；技術分析1.前言新鋼公司1550冷軋薄板工程于2007年籌備建設，總投資22億元，是江西省單項投資最大、工藝裝備最復雜、技術含量最高的工程項目。該工程年設計能力120萬噸，產(chǎn)品厚度0.2-2mm,寬度700-1430mm,擁有一條酸軋聯(lián)合機組、一條連續(xù)退火機組、一條重卷機組、一條包裝包裝機組及輔助設施。產(chǎn)品定位以中高檔汽車結構板、家電板和建筑板為主，最高強度級別達到780Mpao該工程于2011年8月全面建成投產(chǎn)，經(jīng)
2、過一年多的生產(chǎn)，連續(xù)退火機組也逐漸達成達標。連續(xù)退火機組集帶鋼的清洗、退火、平整、精整等工藝一體，具有生產(chǎn)效率髙、產(chǎn)品品種多樣化、產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)成本低等許多優(yōu)勢，連退技術最核心的技術裝備為立式連續(xù)退火爐，它在冷軋上得到廣泛的應用。2.冷軋過程的實質(zhì)冷軋工程實質(zhì)上是一個加工硬化的過程，即金屬材料在冷塑性變形后所發(fā)生的強度和硬度升高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。冷軋不經(jīng)加熱的室溫狀態(tài)鋼，經(jīng)過軋制壓力加工，便產(chǎn)生不能自行恢復原形和尺寸的變化，即在軋制過程中，各個晶粒順著軋制方向伸長、壓扁、破碎，形成纖維狀。同時在晶粒內(nèi)部將出現(xiàn)一些相互平行的滑移。經(jīng)過冷軋出來的成品冷軋卷一
3、般不作為商品卷出售，其硬度、強度較高，塑性、韌性低，利用價值不高，使用范圍窄。在經(jīng)過退火工藝處理后，可改善其組織性能，降低硬度,提高塑性，方可作為商品卷出售。1.連續(xù)退火機理鋼帶經(jīng)過冷軋變形后，金屬內(nèi)部組織產(chǎn)生晶粒拉長、晶粒破碎和晶粒缺大量存在位錯現(xiàn)象，導致金屬內(nèi)部自由能升高，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，且有自發(fā)恢復到比較完整、規(guī)則和自由能低的穩(wěn)定平衡狀態(tài)的趨勢。將其加熱到再結晶溫度以上，Acl以下，使原子獲得足夠的擴散功能，消除晶格畸變,經(jīng)保溫后冷卻，使組織和性能發(fā)生變化。即：在結晶退火。如圖1所示，加工硬化金屬材料在加熱時組織和性能的變化隨著加熱溫度的升高，組織和性能的
4、變化經(jīng)過三個階段，即回復、再結晶、晶粒長大。4?連退爐的發(fā)展與爐型的比較自從20世紀70年代初日本新日鐵公司成功地開發(fā)出CAPL以來，全世界鋼鐵對連續(xù)退火爐及退火工藝給于極大的關注，并迅速開發(fā)了適應各種產(chǎn)品要求的新工藝技術裝備。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界已建設60余條連續(xù)退火線，其中連續(xù)退火爐成為冷軋退火工藝發(fā)展主流。用連續(xù)退火爐既可以生產(chǎn)普通級別的沖壓成形冷軋薄板、深沖板、超深沖板,也可以生產(chǎn)烤漆硬化鋼、硬質(zhì)與軟質(zhì)的鍍錫原板、微合金鋼、雙相鋼等高強和超高強冷軋板。連退爐爐型發(fā)展主要有臥式爐和立式爐兩種。而爐型的選擇與比較要從機組產(chǎn)量、產(chǎn)品品種、鋼板規(guī)格、建設場地
5、、投資、操作、發(fā)展趨勢等各方面進行綜合考慮，選擇性價比高的爐型以適合機組的生產(chǎn)要求。對于生產(chǎn)低端產(chǎn)品、年產(chǎn)量低于30萬噸、鋼板規(guī)格偏厚、產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的機組一般選用臥式爐。臥式爐對機組長度將會增長，鋼帶在爐內(nèi)的板形控制、跑偏控制均很困難。而立式爐用于速度高、年產(chǎn)量在30萬噸以上、規(guī)格薄、產(chǎn)品質(zhì)量高的機組上，鋼帶在立式爐內(nèi)通過轉向規(guī)輸送，并纏繞在轉向棍上，可以改善鋼帶的表面質(zhì)量，防止鋼帶在加熱過程中熱變形。基于新鋼冷軋連續(xù)退火機組生產(chǎn)規(guī)模、投資、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品規(guī)格的定位較高，經(jīng)綜合分析，其選擇立式爐爐型。5.連退爐的關鍵技術連續(xù)退火爐由爐子機械、介質(zhì)系統(tǒng)、隔熱材
6、料等組成。爐段可分為：預熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、過時效段、終冷段和水淬。其常采用的關鍵技術如下：(1)鋼帶加熱及冷卻技術預熱段利用加熱段均熱段排出的廢氣中的熱量將鋼帶預熱，可以充分利用煙氣余熱達到節(jié)能目的，降低燃氣消耗,減少加熱段第一根導向棍所受的熱沖擊。預熱段采用保護氣體循環(huán)噴吹預熱鋼帶，從而保證帶鋼表面的清潔，可以在無任何氧化危險的條件下預熱帶鋼，即使在停爐時也不必擔心帶鋼被氧化。加熱段均熱段采用交替布置的B型、U型或W型輻射管加熱，既保證帶鋼表面無氧化物，又可以加熱平穩(wěn)控制爐溫,避免帶鋼在停爐或產(chǎn)品轉換時產(chǎn)生影響。輻射管燒嘴采用抽鼓式低Nox
7、燒嘴，與空氣熱交換器預熱助燃空氣、比例調(diào)節(jié)燃燒方式。冷卻方式的選擇取決于冷卻速度的大小。冷卻技術有氣體噴射冷卻、氣一水加速冷卻、水淬冷卻、轆式冷卻及高速氣體噴射冷卻。緩冷段選擇冷卻速度為5?30°C/s的氣體噴射冷卻，生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，設備簡單，操作穩(wěn)定。在快冷段選擇轆式冷卻，其冷卻速度可達100?400°C/s,可以生產(chǎn)深沖板和高強度鋼。(1)爐棍熱凸度控制技術爐楹輻型單錐、雙錐度優(yōu)化設計能保證帶鋼可以自行對中，也可以減少熱瓢曲的產(chǎn)生。在加熱段內(nèi)帶鋼與輻射管溫度有很大溫差，爐車昆兩端被輻射管輻射加熱，而爐輻中央被相對溫度較低的帶鋼冷卻，這樣爐規(guī)產(chǎn)生凸度，導致帶
8、鋼跑偏和斷帶。要充分考慮
