1、原苏联开始冷轧生产是在30年代中期，第一个冷轧车间建在伊里奇冶金工厂，是四辊式，用单张的热轧板作原料1938年在查波罗什工厂开始安装从国外引进的三机架1680mm冷连轧机及1680mm可逆式冷轧机，生产厚度为0.525mm，宽度为1500mm的钢板。以后为了满足汽车工业的需要，该厂又建立了一台2180mm可逆式冷轧机。1951年原苏联建设了一套2030mm全连续式五机架冷连轧机，年产250万t，安装在新利佩茨克。日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机，开始冷轧薄板的生产。1940年在新日铁广坝厂建立了第一套四机架1420mm冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先
2、建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可逆式冷轧机，MKWl400mm偏八辊轧机、l150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700m血连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有18套，窄带钢轧机有418套。在这30多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要
3、，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。从世界上看：日本1960年冷轧板产量100万t，而30年后的今天生产能力已达2000多万t，增加了20倍。原西德1950年年产冷轧板l6.3万t，而1974年达8213万t，增加了50多倍。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是：钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小于一定限度时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。因此，从规格方面考虑，事实上存在着一个热轧厚度下
4、限。70年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1mm式0.8mm的薄带。但实践证明，从产品质量和设备重量来说这是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm，但实际生产中很少生产1.8mm或1.5mm以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧蹿板。现代冷连轧宽带轧机和双机架二次冷轧可生产厚度为0.100.17mm的冷轧薄板，作为镀锡原板，即使不经二次冷轧也可生产0.23.5mm厚的冷轧薄板。现代可逆式冷轧机可生产0.153.5mm厚的冷轧扳。多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达0.
5、001mm的产品。一般0.150.38mm厚的板带为一般薄板，007035mm厚的为较薄薄板，0.0250.05mm厚的板带为极薄薄板，这些产品甩热轧方法是不可能生产的。从厚度精度上看，现代热连厚度精度通常为士50m，而现代冷连轧板厚精度高达土5m，比热轧厚度精度高10倍。从板形方面看，热轧板带平直度为50I（1I单位10相对长度差），而冷轧板特别是现代化的宽带钢冷轧机轧制的带钢，其平直度能控制在520I以内。目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。热轧板表面祖糙度热轧状态为20m
6、，酸洗后为25m。而冷轧板表面清洁光亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板按表面粗糙度分为3种：一种是无光泽的钢板，其表面租糙度为310m，一般适用于作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板附着性较强；第二种是光亮板，其表面祖糙度大于0.2m，这种钢板主要作为装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹钢板，采用表面具有70120m凸凹的平整辊平整钢板，这种钢板由于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。 性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合，可以在比较宽的范围内满足用户的要求。如汽车用薄板几乎全
7、部须经冲压成型，这样深冲性能就成为薄板生产和使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构（111）/（100）。热轧薄板的塑性应变比R仅可达到0.80.95，而冷轧第一代沸腾钢汽车板R为1.01.2，第二代08A1钢R为1.41.8，而第三代冷轧汽车板R为1.82.8，这是热轧无法达到的。硅钢是机电工业的重要材料之一，主要用户是电机制造业和杨变电设备制造业。能源价格上浓、能源危机，必然要求使用低能耗材料，所以60年代就开始淘汰能耗高的热轧硅钢片，代之以冷轧硅钢片。用10万t冷轧无取向硅钢制作电机比用10万t热轧硅钢制作电机，实测节能1.98亿KWh/a，电机运转10年就相当节约
8、一个20万KW的发电厂全年的发电量。而且用冷轧硅钢片生产36万KWA变压器其总重量是204t，而用热轧砖钢片制造一台12万KWA变压器，其重量即为20Dt。因此，用冷轧硅钢片代替热轧砍钢片具有重大的经济价值。冷轧还可以生产不锈钢板，用J：家具与建筑装饰、化工工业等。近年来表面处理钢板有很大发展。以冷轧极为基板的各种涂层钢板品种繁多，用途极为广泛。由于上述原因，冷轧薄板的生产得到迅速发展。从产量上看，一般冷轧板产量约占轧材总产量的20左右。工艺技术装备不断革新。早期的冷轧板轧制速度不到1m/s，而今已达416m/s。钢板的宽度1905年是406mm，1925年是914mm，而今最宽可达2337m
9、m。钢卷重量也从几吨发展到60t。一座现代化的冷筑厂年产量可以达到250万t。1.3 冷轧板带生产工艺的发展目前，国内冷轧带钢生产多为单卷轧制，生产效率低，带钢头尾尺寸波动大，成材率低，一般为91%左右，严重制约生产效益的提高。全连续轧制工艺的出现，实现了冷轧板钢生产的新突破，排除了单卷轧制的诸多缺陷，并取得了理想效果。1.4 冷轧板带材的特点冷轧板带材具有精确的尺寸、较宽的厚度范围、可变的表面（光面、麻面、镀锌、镀锡、镀合金、涂塑等）、良好的工艺性能（可冲压性、可剪切性、可弯曲性、可焊接性等）、可变的力学和物理性能（退火、冷硬、半冷硬、趋向磁性、无趋向磁性等）等优点。板形控制技术随着冷轧板带
10、后续加工（如汽车制造、镀锌、涂层等）对冷轧板形平直度要求的提高，板型控制问题已成为世界性课题，同时也促进了轧机机型和控制技术的发展。板形的平直度涉及到轧机的形式，压下模式的选择，轧辊滚系变形，弯辊控制及板形检测等一系列问题。目前，板形的自动检测是其中最新、最为先进的控制手段。对板形的控制，从冷轧机发展形式来看分为两条途径：一是增大轧辊系统机械强度以最大限度减少轧辊的弯曲变形；一是开发各种调控方法，补偿轧辊的弯曲变形以及轧辊热凸度，磨损及工艺参数等动态因素对板形的影响。1.5 冷轧板带的应用领域冷轧板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。冷轧普通薄钢板 ：由普通
11、碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。冷轧板表面质量较好。具有良好的冲压性能。对其要求要保证冷弯和杯试验合格，常用于汽车等行业和镀层板的原料。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌号）；ST12（德国牌号）符号：Q普通碳素结构钢屈服点（极
12、限）的代号，它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最好，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。S-钢（Steel）、P-板（Plate）、C-冷轧（cold）、第四位C-普通级（common）。ST-钢（Steel）、12-普通级冷轧薄钢板、标记：尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧钢板：钢号技术条件标准标记示例：B-0.57501500-GB708-88；钢板、标准号Q/BQB402，牌号SPCC，热处理状态退
13、火+平整（S），表硬加工状态为麻面D，表面质量为FB级的切边（切边EC，不切边EM）钢板、厚度0.5mm，B级精度，宽度1000mm，A级精度，长度2000mm，A级精度，不平度精度为PF.A，则标记为：钢板ECQ/BQB 402-SPCC-SD-FB/（0.51000A2000A-PF.A）；Q225-GB912-89主要产地有：宝钢、鞍钢、本钢、武钢、邯钢、包钢、唐钢、涟钢、济钢等冷轧优质薄钢板：主要包括各种优质钢冷轧薄板，最常用的是碳素结构钢板，尤其是深冲压用冷轧薄钢板，是由低碳优质钢08Al冷轧的薄板，钢板按表面质量分为三组；、，分别表示特别高级、高级、较高的精整表面,按拉延级别分为Z
14、F、HF、F级（代表用于冲制拉延最复杂、很复杂、复杂的零件）,根据钢板厚度允许偏差，又分为A、B两级精度、广泛用于汽车拖拉机工业。冷轧钢板，表面光洁，加工优良，用于汽车、冰箱、洗衣机等家电，以及产业设备、各种建筑材料。随着经济发展，冷轧钢板已被称为现代社会的必须材料。 冷轧产品的分类： 热轧酸洗、轧硬卷、普通冷轧、镀锌（电镀锌、耐指纹、热镀锌）、镀铝锌、电镀锡、彩涂、电工钢（矽钢片）等。热轧酸洗：轧 硬 卷：在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。1.6
15、近20年冷轧板带生产取得的成果建设了一大批冷轧薄板厂，不乏有世界先进水平的冷轧厂。装备了一批具有世界先进水平的生产机组。宝钢的1550mm酸洗-冷连轧机组、连续退火机组、电镀锡和电镀锌机组，鞍钢的全氢罩式退火炉和（大连）热镀锌机组，武钢的电工钢退火机组、2230mm酸洗-冷连轧联合机组、彩涂机组等都是具有当前世界先进水平的生产机组。已经可以生产轿车面板、家电板、烘烤硬化型和双相组织型的高强钢、超深冲钢和锌-铝合金板、铝-锌合金板等目前世界上最高质量水平的冷轧板带产品。培养了一大批既掌握最新工艺技术，又有相当实践经验的技术人员，通过学习、移植、创新，已经可以独立自主的研制出有自主知识产权和特色的
16、冷轧工艺、设备和控制系统技术。鞍钢2#冷轧机组、龙盛公司的双机架冷轧家族以及多数酸洗、镀锌、涂层、退火机组的国产化成功实践充分证明了这一点。1.7冷轧板带生产的发展远景展望全连续轧制成功，相继出现酸洗轧制联合机组和连续退火机组。预计今后的发展在酸洗轧制机组后面，配备三、四条带钢连续退火机组。两机组之间用带卷输送装置连接，组成一个像餐叉子那种形状的联合作业线。这种除鳞轧制退火联合生产线的车间布置简单，易于自动化。世界冷轧板带技术发展很快。近年来，我国虽然取得了长足发展，但与世界先进水平相距还很大。薄板的产量在工业发达国家中一般占钢材产量的50%左右（美国60%、日本约占45%），而我国则尚在20
17、%左右。冷轧薄板在工业发达国家一般占钢材产量的25%30%，而我国在宝钢两套新机组建成后也只有4%左右，因此，今后我国要重点发展冷轧薄板，特别是汽车板，硅钢片和镀锡板的生产。制定满足各个领域用户要求的、品种齐全的板带谱，尤其是品种繁多规格复杂，质量要求高的汽车用冷轧板，应促使其品种系列化从生产品种安排来看，分工将更为专业化，大量板带由联合生产，一些厚度较厚的（如2mm）钢板轧后经罩式退火、平整、剪切成为成品，或由一般冷轧车间承担。到那时，冷轧板带生产将达到一个新的更高的水平。我国作为发展中国家，冷轧板带的生产必须加快发展，才能满足经济建设的需要。冷轧生产技术正向大型化、集成化、高速化方向发展，
18、而且在进一步地提高自动化和连续化水平。产量和生产率都有显著的提高，产品质量更趋完美。热轧生产技术的完善，使得某些薄规格热轧产品正在替代同规格的冷轧产品。薄带钢连铸的产业化将会为冷轧原料提供新的来源。高品质的冷轧成品尤其要注重工序的生产，要有纯净度高、品质优良、性能均匀的原板才能轧出优质的冷轧产品。新型高效的全自动焊机、大张力拉伸矫直机、故障率低的活套、带快速回转刀头的圆盘剪、先进的自动补酸系统，是现代化大型酸洗机组的成熟实例。酸洗-轧机联合机组将取代其他机型，成为冷轧机中的生力军。对于特殊钢、高强钢和极薄带，可逆轧机（尤其是双机架可逆轧机）辅以现代化的控制手段仍将扮演不可替代的角色。全氢罩式退
19、火和连续退火机组将优势互补，平分秋色。涂镀层产品更注重专业化生产，注重清洁和环保，注重降低能耗，注重开发综合性能优良的新品种。全数字化的交流变频传动技术将取代其他形式，使得控制系统过程更快速、更准确。新型激光测速仪和各种厚度、板形及平整度测量仪的应用，可使轧制成品的厚度精度达到1%以下，平整度小于81。加快冷轧板带生产技术的发展是今后若干年品种结构调整的重点。要坚持技术高起点，支持有冷轧原料、资金条件好、管理水平高的企业发展冷轧板带生产；产品要注重国际竞争力。要鼓励合资，合作引进资金、技术和管理，缩小和国外先进产品的差距。要坚持专业化生产，培养和创造自己的独特产品。要注重发展速度和产品结构、质
20、量、效益的统一。不能犹豫徘徊，也不能盲目冒进。一定要注重资源、环境、市场、技术、人才的有机统一。1.8设计原则以科技进步为主导，以市场为导向，以经济效益为中心，优化产品结构，选择高附加值、高技术含量的产品。选用的工艺、技术和设备，要坚持成熟、可靠、适用、经济、先进的原则，立足国产化、节能节水、降低消耗、降低成本、增强产品竞争力。要充分结合类似工程的设计和建设经验，在保证工艺技术、设备功能等，符合规范的前提下，优化设计方案，尽量节省投资。设计要严格贯彻执行国家和地方政府有关节能、环保、安全、卫生、消防、减震设防与工程建设有关的法律、法规、标准、规范。目前，我国冷轧板带钢产品市场有较大的缺口，年进
21、口量大，落后轧机淘汰多，加上冷轧板带钢使用比例年年增加市场潜力大，又是高附加值产品，冷轧板带钢的发展前景是美好的。因此，我国尽快建设一批冷轧板带钢生产线是很有必要的。2 生产方案及产品大纲的制定2.1产品方案产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格几年产量计划。本车间依据设计任务书要求，经过对同类厂的调查和统计分析，选取具有代表性的品种和规格作为典型产品。实际生产中为了满足用户客观上的使用要求，每个品种都必须满足形状、尺寸规格和内部性能的要求。因而，各类产品的分类、编制、牌号、化学成分、品种规格和尺寸公差、生产技术
22、条件、机械性能、验收规程、试验及包装方法、交货状态等，国家均有标准规定，如国标、冶标、企标等，如果国家没有标准规定，可由生产厂家和客户商定。产品方案如表2.1所示。2.1.1 生产规模 宝山钢铁股份有限公司2030mm冷轧厂（以下简称宝钢2030mm冷轧厂）年生产规模280万t，其中冷轧板卷150万t，热镀锌板卷25万t，电镀锌板卷9万t，采涂板卷16万t，压型板10万t，另外，在2001年新建一条连续酸洗机组，增加热轧酸洗板70万t 表2.1 宝钢2030mm冷轧厂产品方案序号名称规格品种产量及百分比备注产量/ta-1百分比/%1冷轧产品厚度：0.33.5宽度：9001850CQ、DQ、DD
23、Q150000053.62热镀锌产品FH、CQ、DQ、DDQ2500008.93GI：100%镀层质量：60700g/m2双面：规则锌花、表面钝化处理、涂油3电镀锌产品9001550900003.2镀层厚度：双面3/350/50g/m2单面0/100/40g/m2差厚3/2020/30g/m24彩涂产品有机溶胶、PVC胶等1600005.7涂层厚度：双面2.5200um5压型板长度：1500120001000003.576热轧酸洗板70000025合计28000001002.2编制金属平衡表编制金属平衡的目的在于根据设计任务书的要求，参照国内外同类企业或车间所能达到的先进指标，考虑本企业或车间
24、的具体情况确定出为完成年计划产量所需要的投料量，其任务是确定各计算产品的成品率和编制金属平衡表。2.2.1成材率 成材率：指成品重量与投料之比的百分数。其中成品率，；投料量（原料重量），t；金属的损失重量，t。成品率是一项重要的技术经济指标，成品率的高低反映了生产组织管理及生产技术水平的高低。影响成品率的因素是各工序的各种损失。金属损失主要有以下几种：烧损：金属在高温状态下的氧化损失称为烧损。金属加热过程中的烧损与加热温度和时间有关系，加热温度越高，时间越长，烧损量就越大。本车间三种计算产品的烧损均为1。溶损：溶损是指在酸、碱洗或化学处理等过程中的溶解损失。本车间无此类消耗。几何损失：分为切损
25、和残屑。切损是指切头、切尾、切边等大块残料损失。钢材切损主要与钢种、坯料尺寸以及原料状况等有关。本车间产品切损均为2。残屑指钢锭表面缺陷以及加工后产品表面缺陷清理所造成的损失。本车间三种计算产品的表面损失均为1。工艺损失：各工序生产中由于设备和工具、操作技术以及表面介质问题所造成的不符合质量要求的产品。它与车间的技术装备、生产管理及操作水平有关。本车间轧废为1。2.2.2 编制金属平衡表金属平衡是反映在某一定时期，制品金属材料的收支情况。它是编制厂或车间生产预算与制定计划的重要数据。同时对于设计工厂或车间的内部运输与外部运输，以及平面布置都是极为重要的依据。因此，必须在确定成品率及金属损失率的基础上，编制出各种计算产品的金属平衡表。本车间的金属平衡表见表2.2所示。2.2 金属平衡表序号产品名称板坯规格mm金属消耗%年产量万t成材率%坯料万t烧损切损溶损工艺损失0.33.51.510.3150951580.33.09626电
