冷轧薄板技术

【专家解说】：1972年10月新日铁君津厂建成了№1连续退火机组首先开发了连续退火生产冷轧深冲碳钢薄板技术简称NSC-CAPL1976年7月日本钢管福山厂建成了№2连续退火机组继新日铁开发另种连续退火生产冷轧深冲碳钢薄板技术简称NKK-CAL1980年7月川崎制铁也千叶厂开发建成了№2连续退火机组简称KM-CAL 进入80年代世界各大钢铁厂相继建设连续退火机组80年代末共建成34套机组90年代进步发展1996年底全世界约建设了54套连续退火机组总处理能力达3300万t/a上其NSC-CAPL型26套NKK-CAL型15套KM-CAL型13套〔1〕 2.2 各类连续退火技术特点 3种连续退火冶金原理相同机组设备组成相似都电解清洗、退火脱湿冷却、平整轧制检查分卷5道工序合并连续退火机组线次完成3种技术共同点通过控制次冷却速度次冷却终了温度和过时效温度使钢固溶碳充分析出次冷却张力控制及温度控制方面各有特色连续退火技术发展即上述具体技术进步 新日铁NSC-CAPL技术开发早产品质量好操作经验丰富世界上建成该型机数量多;日本钢管NKK-CAL型机组尤其擅长处理高强度钢板;川崎制铁KM-CAL型机组次冷却控制手段灵活能适应多品种生产要求处理薄规格产品见长 3 连续退火技术发展 3.1 次冷却技术 次冷却技术关键其优劣直接影响产品机械性能退火周期及机组所适应品种各种次冷却技术发展情况下〔2〕: (1)气体喷射冷却(GJC) 由新日铁70年代开发采用喷射循环保护气体进行冷却冷却速度慢约5~30℃/s使过时效时间变长 (2)冷水淬冷却(WQ) 由日本钢管开发炉内带钢由700~850℃冷却560℃再水淬冷却至65℃左右冷却速度500~2000℃/s去除带钢表面氧化膜带钢要经酸洗、和、漂洗、烘干再重新加热过时效或回火 由于冷却速度极快仅1min过时效能析出过饱和固溶碳生产深冲板另外钢加入适量合金元素能经水淬次冷却形成双相钢、BH钢等 种方法冷却速度过快冷却终点温度难控制并且能耗高 (3)辊式冷却 日本钢管1982年研制成功种技术并用于神户制钢连续退火机组上辊式冷却使带钢与内部通水冷却辊子接触通过热传导对带钢冷却冷却速度100~300℃/s改变带钢与水冷辊接触时间调节冷却速度种方法冷却速度快并准确控制冷却终点温度冷却均匀性差冷却辊工作条件恶劣寿命低 日本钢管还开发了水淬和辊冷联合冷却(WQ+RC)技术兼有2种冷却特点 (4)高速气体喷射冷却(HGJCH-GJC) HGJC由川崎制铁与三菱重工共同开发采用窄缝喷嘴向带钢两面喷射气体调节风机出口阀板改变冷却速度冷却装置分成多区段使带钢宽度方向冷却均匀喷嘴喷射气体含氢能增加导热性从而加速次冷却冷却速度达10~100℃/s HGJC技术与日本钢管RQ技术结合扩大冷却速度范围达50~150℃/s板形与表面质量比单独RQ要好 新日铁1987年成功地八幡厂№2机组上使用了H-GJC技术其与HGJC同之处采用圆柱状喷嘴及挡板有效地减轻气体回流保证带钢宽度方向均匀冷却所需电机功率小 (5)气水双相冷却(ACC) 新日铁开发口琴式气流雾化水冷却喷嘴并采用了参照模式自适应控制法及卡尔曼过滤法控制系统能精确控制冷却终点温度400±5℃及冷却速度 ACC喷嘴有气体侧向喷射窄槽带宽方向冷却均匀改变供水流量来调节冷却能力保持同厚度带钢有同冷却速度次冷却起始温度700℃气水比＞0.13Nm3/lACC需要续表面处理 (6)热水淬冷却(HOWAC) 新日铁与比利时考柯尔桑布尔钢铁公司联合开发冷却技术通过沉没辊上下移动使次冷却终点温度控制十分简单并热水淬系统设有水雾冷却(步冷却)用于生产高强度板或镀锡原板采用HOWAC需要续表面处理 各种次冷却技术特点比较见表1