不锈钢精密钢带的生产过程对生产设备和生产工艺的要求非常高,其生产线是从轧机到脱脂清洗机、光亮退火炉、矫直设备、纵剪设备等设备经过优化、磨合的系统生产线。
不锈钢精密带钢一般采用2B表面常规冷轧退火钢卷生产,生产流程如图2-2-6所示,根据产品规格及原材料情况,可采用一道或两道轧制工艺。
根据工艺流程,所选单元主要有:准备单元、多辊轧机、脱脂单元、光亮退火单元、拉伸矫直机、纵/横切割单元等。
1. 准备设备
为了提高不锈钢冷轧成品率,轧制前需在每卷钢带两端焊上引线,为此需设置准备装置。
2.轧机
不锈钢淬硬严重,轧制难度大。采用小直径工作辊和高张力多辊可逆轧机是不锈钢带冷轧的显著特点。轧制精度不超过0.3mm的不锈钢带,一般采用12辊、14辊(国产)、18辊(国产)、20辊轧机。主要生产工序为:钢卷准备—上料—穿带—轧制工序(卷、垫纸)—卸卷。
3. 脱脂装置
轧制后的不锈钢带材应进行化学脱脂,以除去轧制过程中带材表面残留的轧制油。不锈钢带材在轧制过程中,为了强化轧制工艺,提高轧件表面光洁度,轧机需采用矿物油进行冷却润滑。轧制后,经轧机刮油器作用,残留在带材表面的轧制油约为150-200mg/m2(每面)。由于下一道工序的光亮退火机组一般采用马弗炉,马弗炉不能直接通过火焰将残留的轧制油烧尽。为防止带材表面残留的油带入光亮炉,影响炉内气氛和带材表面质量,轧制后的不锈钢带材应进行化学脱脂,以除去轧制过程中带材表面残留的轧制油,然后进入有保护气体的光亮退火炉(马弗炉)进行光亮退火。带钢精加工为硬质交货前还需除去带钢表面的轧制油,也需进行脱脂处理,还需配备单独的脱脂机组,并配备开卷机、焊机、纵剪机、卷取机等设备,实现连续生产。
主要生产工序为:开卷→入口剪切→预喷淋→高压喷淋→冷水清洗→热水清洗→干燥→出口剪切→卷取。
4.光亮退火机组
光亮退火机组主要有立式和卧式两种类型,为了生产表面质量高的精密不锈钢带,一般选用立式光亮退火机组。目前国际上比较流行的立式马弗光亮退火炉一般有立式全马弗向上加热型、立式全马弗向下加热型、立式马弗+砌砖电加热混合型三种。通常炉内保护气体为99.99%氢气,也有75%氢气+25%氮气的氮氢混合气体。
混合式光亮炉由加热段(马弗加热段+电加热段)、缓冷段、冷却段三部分组成。马弗加热段、缓冷段、冷却段与全马弗式基本相同。砌砖式电加热段为方形结构,炉衬采用高铝砖砌筑。混合式光亮炉具有产量高、节能效果好的特点。但电加热段为无马弗加热段,采用钼丝加热,炉衬采用高铝砖砌筑。耐火材料等级高,价格昂贵,耐火材料问题可能影响BA板的质量。若要求高品质BA板,全马弗光亮炉可以保证质量,且设备维护方便,运行成本相对较低;若厂家注重BA板产量,选择混合式光亮炉更为合适。
生产工艺流程为:开卷→入口剪切→焊接→脱脂→入口成圈→光亮热处理→出口成圈→出口剪切→卷取。
5. 矫直装置
拉弯矫直法是目前唯一能够满足带钢软化处理和淬硬平直度要求的工艺方法,其目的是提高产品的力学性能和产品最终的板形,降低带钢表面的残余应力。矫直后带钢上的应力分布均匀,即使经过纵向切割、冲压、锻造、成型、磨削加工后,应力分布仍比较理想。对于超薄精密不锈钢带钢,一般采用拉伸矫直机组,对硬质和软质材料均能适应。对软质状态的退火材料采用常规的两辊或四辊矫直工艺,工业带钢生产可采用该工艺。
主要生产工序为:上料小车→放卷机→CPC→夹送辊→横剪→集料斗→四辊制动S型张力辊→涂油装置→矫直机→四辊张力S型张力辊→板辊→横剪→CPC→卷取机→卸料小车。
6.纵/横切机
不锈钢的精加工包括纵向切割或横向切割单元,对于超薄精密不锈钢,用户需要不同宽度的卷材,可根据客户要求切割成各种尺寸。
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