http://unifrax.blog.bokee.net/ zh-cn unifrax Fri, 11 May 2007 15:33:51 CST 5 http://www.bokee.net/blogmodule/weblogcomment_viewEntry/1143805.html     近年来我国不锈钢的市场需求呈快速增长趋势,据统计从2001年到2003年我国不锈钢材的表 观消费量平均增长率为34·4%,2003年达到420万t,我国的不锈钢消费总量已经步入 世界不锈钢消费大国行列。近年来我国宝钢集团的宁波宝新、太钢、青岛浦项、张家港浦项、酒钢 、宝钢集团不锈钢分公司、上海SKS、广州LISCO相继建成投产或正在建设不锈钢热带连续 退火、酸洗线(HAPL)和不锈钢冷带连续退火、酸洗线(CAPL),表明我国不锈钢带钢生 产技术日趋成熟。1国内外不锈钢带生产现状目前世界上冷轧不锈钢带的生产工艺主要有3种:传 统冷轧不锈钢带生产工艺;直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺;全连续式5机架冷连轧生产工艺 。1·1传统冷轧不锈钢带生产工艺传统冷轧不锈钢带生产工艺具有较悠久的历史,目前世界上大 多数冷轧不锈钢带生产厂家基本上都采用该生产工艺,国内生产厂家,如太钢、张家港浦项、宁波 宝新、上海SKS也均采用该生产方式。其工艺特点是采用单机可逆的多辊轧机进行一个或多个轧 程的冷轧轧制。主要工艺机组有罩式退火炉、热带退火酸洗机组、多辊冷轧机组、冷带退火酸洗机 组、平整机组等独立机组。该工艺成熟可靠,应用广泛,较适宜表面质量要求高及品种多而规模不 大的生产。1·2直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺该工艺是20世纪90年代初国际上新开发 的冷轧不锈钢生产方式,即热轧不锈钢原料卷直接经过轧制、退火、酸洗连续生产线生产冷轧不锈 钢带。该生产工艺的出现,是顺应不锈钢市场激烈竞争中为降低生产成本而应运产生的,即使在冷轧不锈钢产品价格处于低谷时,该工艺方式仍能在市场中占有一定的优势。但该工艺生产的产品规格偏厚,最薄规格为1mm,适应市场所需产品规格范围较窄,适宜于大规模生产较单一的产品,产品表面质量相对略低。 1·3全连续式5机架冷连轧生产工艺全连续式5机架冷连轧生产工艺是目前世界上冷轧不锈钢带 生产新兴发展方向。该生产工艺与传统生产工艺的区别,在于其核心生产机组采用了与碳钢轧机相 类似的最先进4辊、6辊组合或全6辊连轧机,替代了传统的多辊单机可逆式轧机,具有生产产量 高,轧制成材率高等特点。同时还能兼生产碳钢、硅钢等多品种,适应市场变化能力强,可充分发 挥规模经济效益,降低单位生产成本,占地面积较传统工艺也有所减少。该生产工艺与直接轧制退 火酸洗不锈钢带生产工艺相比,生产的灵活性大,并且设备间相互牵制的因素大大减小。目前世界 上已有多个生产厂家采用该生产工艺生产不锈钢,主要有美国的AK钢铁公司Rockport厂 ,韩国浦项钢铁公司第二冷轧厂,日本新日铁八幡厂,宝钢集团不锈钢分公司等。2连续退火炉不 锈钢带冷轧后必须经过退火—酸洗过程,其目的是为了除鳞,改善组织结构和性能。连续退火炉组 成为:断带处理水冷却室—直火焰加热炉—空冷却段—水冷却段—干燥段。2·1断带处理水冷却 室生产过程中如发生断带,机组停机,钢带反向运动,经处于炉头的水冷却室冷却。室内有一钢辊 ,用于支撑回拽的钢带冷却,正常生产过程中,钢辊不起支撑作用。2·2直火焰加热炉1~2室 为预热段,废气与钢带逆流预热钢带。3~5室为加热段,采用低NOx热空气烧嘴加热,并带有 火焰监测器和自动点火装置。燃烧产生的废气由第1室末端排烟口,经烟道到换热器,由引风机,经烟囱排出。炉内设有卡洛塞尔辊,间距一般20m左右,用于支持钢带。每一个卡洛塞尔辊安置在一个固定框架上,有2个小的用于钢带支撑的水冷却辊,生产时一用一备,见图1。钢带在加热段内悬垂度<800 mm,烧嘴的火焰不会打到钢带。图1典型的carousels炉底支撑辊布置2·3空气冷却段空气冷却段一般有10个左右的冷却室,V型上下风箱,气刀与钢带间距250 mm左右,达到最佳冷却效果。第一、二室由于钢带温度高,采用30~50mm厚的隔热材料,后 面几个室不用隔热材料。冷却后废空气由一个总的管道经废气排风机排到烟囱。冷却室内设有固定支撑辊,间距一般5m左右,用于支持钢带。钢带在冷却室内悬垂度<60mm,钢带不会刮到气刀。目前世界上最先进 的冷却技术是将空冷段与水冷段合二为一,采用全空气悬浮冷却。国内宁波宝新率先采用全空气悬 浮冷却技术,不用支撑辊,效果很好,见图2。悬浮冷却与空冷的比较,见表1。图2典型的空气 冷却布置(炉壳未示意)表1两种冷却的效果比较比较项目悬浮冷却空冷带钢质量很好好噪音低中等投资高低功率/kW1 338.5 1 808风机数量20 12辊子数量0 112·4水(水雾:水+压缩空气)冷却段空气冷却段后接一段约6 m长的水(水雾:水+压缩空气)冷却段,使带钢温度冷却到80℃。水冷却与水雾冷却的比较见表2。表2水冷却与水雾冷却的比较比较项目水雾冷却水冷却炉长加长3 m不变电功率较大一般板形好好水质要求水耗量水嘴小,水质要求高,水量一般水嘴大,水质要求低,水量大壳体不锈钢不锈钢冷却效果一般最好2·5干燥段水冷却段后接一段约6 m长的干燥段,干燥段入口设一挤干辊。干燥段采用120℃热风将钢带表面水分干燥,钢带温度8 0℃。3连续退火炉发展趋势不锈钢带连续退火炉的一些发展趋势及采用的新技术如下:(1)采用交流调速变频电机传动,CAPL机组工艺段最高速度100~130m/min,TV值130 m/min左右。(2)采用carousels炉底辊技术,实现在线换辊。(3)采用换热器对 助燃空气进行预热至500℃以上,供低NOx烧嘴使用。(4)采用PLC控制,实现炉温、带 温、炉压及空燃比、钢带空气冷却等自动控制。(5)采用先进的炉内钢带张力控制技术、纠偏技 术等。(6)在加热段炉顶安装悬垂度测量仪,进行实时检测。(7)采用数学模型对生产进行控 制,对不同厚度、宽度的钢卷跟踪控制,不同厚度、宽度的钢卷采用不同的机组速度。钢卷的截面 积变化不能超过20%,否则采用过度带方法。(8)在同一座不锈钢带连续退火炉上实现HAP L、CAPL混合生产、水冷技术、水雾冷却及空气悬浮冷却技术等。

]]> http://www.bokee.net/blogmodule/weblogcomment_viewEntry/1143805.html unifrax Fri, 02 Nov 2007 14:54:11 CST http://www.bokee.net/blogmodule/weblogcomment_viewEntry/1143790.html 用电镀锌方法生产的带钢,镀层较薄,工艺复杂。而热镀锌工 艺比较简单,镀层较厚,便于实现现代化大规模生产。热镀锌又分为单张镀锌和连续镀锌。前者因 产量低、成本高、质量差、环境污染严重、经济效益低下,已处于被淘汰的境地。取而代之的是优 质高产、低耗、经济效益显著的现代化大型连续热镀锌生产线,它具有生产成本低、方法易行的特 点和阳极保护作用(即当镀层完整时,起隔绝作用,如果镀层发生不太大的破坏时,由于电化学作 用,镀层自身被腐蚀,从而保护了钢材不受腐蚀),其镀层厚而牢固,外观漂亮有光泽,因而倍受 青睐,应用越来越广泛。热镀锌板生产方法是由热镀锡生产方法发展而来的,大致可归纳为下列几 种:热镀锌线外退火:单张钢板热镀锌法线内退火:森吉米尔法,改良森吉米尔法,美国钢铁联合 公司(简称美钢联法)所谓线外退火,指原料(热、冷轧薄板)在进入热镀锌作业之前,首先进行 再结晶退火;所谓线内退火,是指在热镀锌生产线上,钢板先进行再结晶退火,接着再进行热镀锌 。1热镀锌技术的发展近十年来,热镀锌在工艺技术和装备上都取得了较大发展,尤其是汽车热镀 锌板和更好的耐腐蚀性镀层的配方有了新的突破。由于成本和质量上的优越性,日本汽车行业已决 定今后汽车用板材全部用合金化热镀锌板取代现有的电镀锌合金板。为此,许多厂家相继建立了现 代化大型带钢连续热镀锌生产线,并对早期建设的生产线进行技术改造。例如,美国和日本新建的protec生产线可以生产宽度为1900 mm,厚度为0.4~2.3 mm的镀锌板,机组速度可达185 m/min,合金化速度可达136 m/min,年生产能力达60万t以上。带钢的热镀锌是从窄带钢起步,逐步走向宽带钢,其真正 发展是近30年来伴随着热轧、冷轧宽带钢的飞速发展而进入大规模发展的。然而,我国上世纪末 宽带钢的生产能力为146万t,仅占我国粗钢产量的1·4%,而发达国家为15%左右。带钢 连续热镀锌技术的进步主要表现在采用美钢联法取代原有的森吉米尔法,并引入立式退火炉,使机 组产量和热镀锌带钢的产品质量得到改善和提高。实现了优质、高产、节能和降耗的目的,大大降 低了产品的成本。所以上世纪90年代后新建的热镀锌生产线大都采用美钢联法。2连续热镀锌退 火设备的技术进步2·1带钢连续热镀锌机组连续热镀锌机组工艺段包括镀前处理(脱脂和热处理 )、热镀锌、矫正和钝化4个主要工序。带钢连续镀锌生产工艺流程如图1所示。1.开卷2.矫 直3.剪切4.焊接5.预热段6.加热段7.冷却段8.锌锅9.气刀10.锌层退火炉11. 平整12.拉伸矫直13.化学处理14.卷取图1连续热镀锌机组工艺流程图传统的连续热镀锌 机组采用快速加热炉脱脂退火的方法,退火炉加热最高温度达980℃,退火后的带钢在450~ 470℃温度下进入锌槽,以保持锌液温度不变。控制镀层厚度使用“气刀法”,即在锌槽出口采 用可控的喷嘴沿一定角度向带钢喷吹压缩空气(采用高纯氮气更佳),以除去多余的锌液,调节带 钢表面的熔锌厚度。为使原板表面形成一层锌铁合金,使它具有良好的延伸性,镀锌后的钢板应通 过镀层退火炉再加热,加热温度约550℃。为提高镀锌钢板的防腐性能,带钢冷却后,应在铬酸 或磷酸中进行钝化处理。2·2连续热镀锌的退火工艺热镀锌机组产品按镀层区分有普通镀锌板, G1板(小锌花板),GA板(锌层退火板),锌铝合金镀层板(如Calfan,Al约占5% ),铝锌合金镀层板(如Galvalume,Al约占55%),镀铝板等,这些产品的区别主 要在于镀层的区别,退火工艺没有很大的影响,决定产品退火工艺的是产品的冲压级别,如FH、 CQ、DQ、DDQ、EDDQ等。2·3连续热镀锌退火炉及锌层退火炉的设备组成热镀锌机组 连续退火炉通常由加热段、均热段、冷却段组成,锌层退火炉通常也由加热段、保温段、冷却段组 成,见图3。图3锌层退火炉加热段、均热段、冷却段组成示意图连续退火炉前面有时设置预热段 ,将带钢预热至150~200℃,可以节约燃料10%左右。对表面质量有严格要求的连续热镀 锌机组,预热段必须采取燃烧废气通过换热器加热保护气体然后由保护气体预热带钢的方式。不能 采用燃烧气体直接预热带钢的方式,燃烧废气与带钢表面直接接触会破坏表面质量。由于必须采取 复杂的预热方式,预热段设备成本增加,而通常加热段燃烧废气都要经过余热锅炉或热水器产生蒸 汽或热水供机组其它段使用,因此预热段是否设置需对投资和节能效果进行综合比较<1>。加热 段将不同品种的带钢加热至其规定的退火温度,使用辐射管间接加热,保持带钢表面清洁。炉内充 满保护气体,由于全辐射加热,带钢表面不发生氧化,保护气体中氢气含量很低,约