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2023-06-30
热轧钢板及其生产工艺介绍
【摘要】：热轧卷板是以板坯为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成的带钢。热连轧钢板产品包括钢带（卷）及由其剪切而成的钢板。热轧是在高温下轧制，冷轧是在常温下轧制。热轧钢板硬度低，机械强度、性能远不及冷加工钢件，也次于锻造加工钢件，表面质量相对较差，但塑性好，有较好的韧性和延展性。图9-1 热轧钢板轧制工艺热轧生产线可采用冷坯和热坯两种方式组织生产。在精轧机前装有轧边机对成品带钢的宽度进行控制。
热轧卷板是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成的带钢。热轧钢带厚度为1.2～25mm。热连轧钢板产品包括钢带（卷）及由其剪切而成的钢板。钢带（卷）可以分为直发卷及精整卷（分卷、平整卷及纵切卷）。
热轧钢板的钢材按其材质、性能的不同可分为：普通碳素结构钢、低合金钢、合金钢。按其用途的不同可分为：冷成形用钢、结构钢、汽车结构钢、耐腐蚀结构用钢、机械结构用钢、焊接气瓶及压力容器用钢、管线用钢等。热轧板的含碳量可比冷轧钢板略高些。在成分相差不大的情况下其密度是一样的，如不锈钢，不论冷轧、热轧钢板的密度都在7.9g/cm3左右。热轧是在高温下轧制，冷轧是在常温下轧制。一般来说，冷轧钢板具有更好的强度，热轧钢板具有更好的延展性。冷轧钢板硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，表面质量高，一般为薄板，可以作冲压用板。热轧钢板硬度低，机械强度、性能远不及冷加工钢件，也次于锻造加工钢件，表面质量相对较差，但塑性好，有较好的韧性和延展性。加工容易，一般为中厚板。
由于热连轧钢板产品具有强度高、韧性好、易于加工成型及良好的焊接性等优良性能，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。随着热轧尺寸精度、板形、表面质量等控制新技术的日益成熟以及新产品的不断问世，热连轧钢板、钢带产品得到了越来越广泛的应用，并在市场上具有越来越强的竞争力。
热轧钢板轧制工艺如图9-1所示。
热轧板带生产线主要设备有：步进式加热炉、高压水除鳞机、压力定宽机、双机架四辊粗轧机组、废钢推出装置、保温罩、边部加热器、切头剪、精轧前高压水除鳞机、七机架CVC精轧机组、带钢层流冷却装置、地下卷取机、托盘式钢卷运输线和取样检查装置，以及与生产线相配套的电气自动化系统、水处理设施、液压润滑等辅助设施。
图9-1 热轧钢板轧制工艺
热轧生产线可采用冷坯和热坯两种方式（以热坯为主）组织生产。由板坯连铸车间生产出的合格连铸板坯经过板坯输送辊道，直接从紧邻布置的板坯连铸车间进入生产线的板坯库，板坯库采用三级计算机管理。坯料入炉采用冷装（CCR）、保温热装（HCR）和直接热装（HDCR）三种制度，坯料的热装比约为70%。从板坯库（行车上料）或板坯输送辊道直接送来的板坯在入炉辊道上经过称重、测长和定位后由装料机送入3座步进式加热炉内进行加热，板坯的出炉温度为1150～1250℃。
加热好的板坯出炉后，通过输送辊道输送，再经过高压水除鳞装置除鳞，被送入定宽压力机进行侧压定宽。定宽压力机在轧制除鳞后对板坯施加最大为350mm的侧压，然后由辊道运送进入第一架四辊可逆粗轧机进行3道次轧制，进入第二架四辊不可逆粗轧机进行3道次轧制，经过两架粗轧机将板坯轧制成厚度为30～60mm的中间坯。在各粗轧机前装有轧边机对中间坯的宽度进行控制。
粗轧后的中间坯依据品种和规格的不同来确定是否采用中间保温辊道的保温罩。有些特殊品种需通过板坯边部感应加热器对边部温降进行补偿。中间坯再进入切头飞剪切除中间坯头尾，切头后的中间坯再由精轧除鳞箱用高压水除去二次氧化皮，然后进入七机架精轧机进行轧制，达到最终的产品厚度。在精轧机前装有轧边机对成品带钢的宽度进行控制。
精轧机组的各种速度、位置、压力设定均由计算机控制模型按轧制的带钢产品规格计算和设定。
精轧机轧出的带钢在热输出辊道上由高效的层流冷却系统将热轧带钢由终轧温度冷却到卷取温度，冷却方式、冷却水量都由计算机根据不同钢种、规格、终轧温度、卷取温度计算设定和控制。
当卷取机咬入带钢之前（即穿带时），热输出辊道、夹送辊、助卷辊和卷筒的速度均超前于最后一架轧机轧制速度；当带钢被卷取机咬入后，热输出辊道、夹送辊、卷取机随精轧机同步进行升速轧制；当带钢尾部离开最后一架轧机后，热输出辊道、夹送辊要减速，即滞后于卷取机卷取速度。
冷却后的带钢进入地下卷取机卷取，卷取完成后，由卸卷小车把钢卷托出，运至机旁打捆机处进行打捆，然后由钢卷运输系统将钢卷继续向后运送，经称重、标记后分别运送到热轧钢卷成品库、冷轧原料库和精整原料库。需要检查的钢卷则由钢卷小车送到检查线，打开钢卷进行检查和取样，然后再卷上，送回到钢卷运输系统，经打捆、称重、标记后分别送往热轧钢卷成品库、冷轧原料库和精整原料库。
需要直接发货的钢卷在热轧钢卷成品库内进行堆放冷却；需要进行平整分卷或横切处理的钢卷在精整原料库内冷却，并经机组处理后分别在平整分卷成品库和横切成品库堆放，等待发货；需要送冷轧的钢卷经过钢卷运输链系统通过地下通道直接送往冷轧厂原料库冷却备轧。
冷却后的钢带卷根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为热连轧钢板、平整卷及纵切钢带产品。
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