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精密钢带生产工艺及设备-金伯利起重设备
精密钢带生产工艺及设备


精密钢带定义及品质特性不锈钢精密钢带属于不锈钢专精的领域,其市场特点是少量多样,品质要求严格,技术含量要求高,附加值高等特性。
目前还未见有不锈钢精密带钢生产的国际或国家专门标准,由于全世界此类生产企业并不多,总产量也不大,很多均等效采用较厚不锈钢带标准或者建立企业自己的生产标准。其中,日本东洋(TOYO)精箔株式会社建立了自己企业生产标准(厚度公差见表格1,宽度公差见表格2)。

  由此可见,仅从尺寸公差就可以看出精密钢带的高精密性,但是,精密钢带在品质的稳定性、力学性能、机械性能、软硬状态、表面品质等方面都要求达到高精度水平。
  考虑到不锈钢精密钢带需要很多参数来衡量,以及目前我国不锈钢精密钢带生产标准的具体情况,本项目对精密钢带的理化性能特点做了以下初步的界定:(1)厚度范围为0.03~0.5mm,宽度约在610mm以下;(2)厚度偏差不超过±0.01mm,侧弯小于2mm/m,波浪小于1mm/m;(3)带材表面质量要求高,不能有明显带材使用的缺陷存在;表面粗糙度比较低,色泽均匀一致;(4)力学性能要求很高,晶粒大小比较均匀,完全退火状态的晶粒度大小一般控制在7.0~9.0,对于硬态产品,其强度性能非常均匀,软硬偏差非常小。

(二)精密钢带生产工艺及设备

  精密钢带生产工艺对生产设备和生产技术要求相当高,其生产线是一条从轧机到光亮退火炉、平整设备、拉矫设备、分条设备、剪切设备等设备优化磨合而成的系统生产线,任何一个环节出问题,都将影响到精密不锈钢带的成品品质。下面对精密钢带的生产工艺和设备选型作一个简要的概述。

  不锈钢精密钢带一般采用常规冷轧退火后的钢卷作原料,采用2B 表面即可,其生产工艺流程如图表1所示,根据产品规格及原料情况,可以采用一个或二个轧程。


图表 1不锈钢精密钢带生产工艺流程图

根据工艺流程,选用的机组主要有:准备机组、多辊轧机、脱脂机组、光亮退火机组、拉伸矫直机、纵切/横切机组等。
(1)准备机组:为了提高不锈钢的冷轧成材率,在轧制前需要在每卷钢带的两端焊接引带,为此需设置准备机组。
(2)多辊轧机:不锈钢加工硬化剧烈,难于轧制,采用小直径工作辊和大张力的多辊可逆轧机是不锈带钢冷轧的显著特点。对于轧制≤0.3mm 以下的精密不锈带钢,一般采用十二辊、十四辊(国产)、十八辊(国产)、二十辊等轧机。
(3)脱脂机组:由于轧机在不锈钢带钢的轧制过程中为强化轧制过程,提高轧件表面光洁度,需要采用以矿物油进行冷却润滑,其油品一般采用MobilGenrex 26、Shell Somentor N60、KB-Sendzimir等,经轧制后,通过轧机刮油器的作用,其表面残留的轧制油在150mg/m2~200mg/m2(每面)左右。由于下工序的光亮退火机组一般采用马弗炉,马弗炉不能通过火焰直接把残留的轧制油燃烧掉,为防止带钢表面的残油带进光亮炉内,影响炉内的气氛和带钢表面的质量,所以轧制后的不锈钢带钢要进行化学脱脂以除去带钢表面在轧制过程中残留的轧制油,然后再进入有保护气体的光亮退火炉(马弗炉)进行光亮退火。硬态交货的在进行精整前也要把带钢表面的轧制油去除掉,也需要进行脱脂处理。单独的脱脂机组还需增设开卷机、焊机、分切剪、卷取机等设备,实现连续生产。
(4)光亮退火机组:光亮退火机组主要有立式和卧式两种型式,为了生产高表面质量的精密不锈带钢,一般选用立式光亮退火机组。目前,世界上比较流行的立式马弗光亮退火炉一般有立式全马弗上行加热式、立式全马弗下行加热式和立式马弗+砌砖电加热混合式三种型式。
混合型光亮炉由加热段(马弗加热段+电加热段)、缓冷段、冷却段三部分组成,其中马弗加热段、缓冷段和冷却段与全马弗型基本相同,砌砖电加热段为方形结构,内衬高铝砖砌筑炉衬。全马弗炉吊运更换马弗时间30小时,不包括停炉、降温、排气、充气、升温的时间。混合型马弗炉吊运更换马弗时间只需约24小时。混合型光亮炉,其马弗炉的炉温比电加热的炉温低,同样产量时,采用电加热型炉子,加热段就可以短一些。
混合型光亮炉具有产量高、节能效果好的特点。但电加热段是无马弗加热段,采用钼丝加热,用高铝砖砌筑炉衬,耐材等级高,价格贵,而且有可能由于耐材问题影响BA板的质量。若要求生产高质量的BA板,则全马弗光亮炉使质量更能够得到保证,而且设备维修方便,运行成本比较低;若生产厂偏重于BA板的产量,则选择混合型光亮炉更为合适。
(5)平整机组:常规2辊或4辊平整工艺应用于软态下的退火材料,工业用带钢生产可用此工艺。该工艺是用大尺寸工作辊对经光亮等退火的钢带施加一个较小的压下量冷轧工序。然而,这样生产的钢带并不理想,通常表现为不稳定。当带钢进一步深加工时,如冷冲压、模压生产,就会有一部分缺陷稀放,造成变形。拉伸弯曲矫直法是一种唯一可满足带钢软化处理及硬化平整的工艺。在此工艺过程中,带钢被施加了可控制的张力,同时通过一组小自由辊弯曲变形。这种加工使带钢仅有轻微的伸长,在长、宽、厚方向有良好的板型。经过矫直,使带钢上应力分布均匀,甚至在板纵切、冲压、锻打、成形加工及研磨等加工后,其应力分布仍是较为理想的。对超薄精密不锈带钢一般采用拉伸矫直机组,并可同时适应硬态和软态材料。
(6)纵切/横切机组:不锈钢的精整包括纵切或横切机组,对超薄精密不锈钢而言,几乎所有的用户需要的是不同宽度的卷带,可根据客户要求裁切各种尺寸。

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