最新冷軋帶鋼生產技術手冊

第一章冷軋帶鋼生產概述

1.什么叫冷軋，冷軋帶鋼有哪些長處？

金屬在再結晶溫度如卜進行軋制變形叫做冷軋，一般指帶鋼不經加熱而在室溫直接進行

軋制加工。冷軋后的帶鋼也許燙手，但還是叫冷軋。

冷軋生產可提供大量高精確度和性能優良的鋼板和帶材，其最重要的特點是加工溫度

低，同熱軋生產相比，它有如下長處：

(1)冷軋帶鋼產品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過0.01-0.03mm或更小，

完全可以符合高精度公差的規定。

(2)可獲得熱軋無法生產的極薄帶材(最薄可達0.001mm如下)。

(3)冷軋產品表面質量優越，不存在熱軋帶鋼常常出現的麻點、壓入氧化鐵皮等缺陷，

并且可根據顧客的規定，生產出不一樣表面粗糙度的帶鋼(光澤面或麻糙面等)，以利于下道

工序的加工。

(4)冷軋帶鋼具有很好H勺力學性能和工藝性能(如較高的強度、較低H勺屈服極限、良好H勺

深沖性能等)。

(5)可實現高速軋制和全持續軋制，具有很高的生產率。

2.冷軋生產措施有哪幾種？

冷軋板帶鋼生產措施分為單片軋制和成卷軋制兩種措施。

(1)單片軋制。單片軋制最早采用二輯式軋機，目前多用四程式冷軋機。四根冷軋機按

其軋糧運轉方向可分為可逆式和不可逆式。

采用不可逆式四輪軋機進行單片生產時，軋制操作是由人工逐張將鋼板喂入軋機，全垛

鋼板軋完一道次后，用吊車將板垛吊送到軋機前，進行下一道次的軋制，如此循環進行，直

到軋成規定口勺成品尺寸時為止。

采用可逆式軋機時，則軋制操作有兩種，一種是每一張鋼板在軋機上來回軋制，直到軋

制成最終的成品尺、J?，然后再進行第二張鋼板的軋制。這種操作措施雖然壓下調整操作頻繁，

但產品表面不易劃傷，故實際生產中應用較多，尤其是軋制單苑和尺寸較大的鋼板，均采用

此法。另一種是每張鋼板逐張送入軋機，待全垛鋼板軋完一道次后，再逐張返I可軋制第二道

次。此種操作措施使軋制產品尺寸較均一，并且省去了軋掘反轉和壓下的調整時間，從而冷

軋機產量較高，但板面之間有時也許導致劃傷。

單張軋制措施由于不能采用張力，故每道次口勺壓下率一般不超過14%,軋制道次增多，

鋼板加工硬化程度增大。因此，單張軋制不能生產厚度很薄H勺冷軋產品。

(2)成卷軋制。目前，冷軋生產大多是采用成卷軋制，其基本形式分為單機成卷軋制和

多機架持續式成卷軋制兩種。成卷軋制采用二輻軋機、四混軋機、偏八輯軋機、I?二輕軋機、

二十根軋機等不可逆式和可逆式的冷軋機。

單饑不可逆式冷軋機重要有二輻軋機和四輻軋機兩種(圖1-1).這種軋機在我國有數百

臺之多，其根身長度在100-600mm之間，根徑在lOOTOOmm之間。在這些軋機中，大部分設

有開卷機和卷取機。這些軋機重要用來生產600nlm如下的窄帶鋼或平整成卷的窄帶鋼，軋制

速度在1.2-2.Om/s范圍內。

h

圖IT不可逆式冷軋機

a-二餛不可逆式：b-四糧不可逆式

單機可逆式冷軋機分為四根軋機和多根軋機(偏八根軋機、十二機軋機、二十根軋機)。

軋機大部分采用工作轆驅動方式，這樣可使總變形抗力減小，減少電能消耗，可軋制較薄日勺

產品。表17給出了1200mm四里可逆式冷軋機的重要技術性能。

與單機座可逆式冷軋機用比，多機架持續式冷軋機具有如下特點：

(I)軋制速度高，一般在25m/s以上(最高可達41m/s)0

(2)產品質量好，能滿足顧客提出口勺力學性能、表面質量、厚度、精度等多種規定。

(3)鋼卷的兩端均能壓下，減少了切頭切尾損失，金屬收得率高。

(4)產量高，年產量一般在數十萬噸到100萬t以上。

(5)采用液壓壓下裝置和一系列自動化控制及多種新技術，其長處更為突出。

表1-11200mm四瓶可逆式冷軋機至要技術性能

性能1200mm四輻可逆式冷軋機

工作餛直徑/支撐短直徑X限身長度/mmxmm400/1300x1200

軋制力/kN18000

最大軋制速度/m?s-113.8

主電機功率/kw2X2023

壓下形式電動壓下

原料厚度X寬度/mmxmm(1.8-3.0)X(550-1020)

成品厚度/mm0.2?1.5

鋼卷質量/t15

鋼卷最大外徑/mm1800

卷取機直徑/mm750

卷取機電機功率/kw2X660

卷取機最大張力/kN100

卷取機最大速度/m?s-113.8

開卷機功率/kw2X80

開卷機張力/kN34

開卷機速度/m-s-16.9

年產量/萬110

多機架持續式冷軋機的缺陷是：

(1)各機架的延伸和軋制速度不易調整，生產操作較難掌握。

(2)軋制品種范圍受一定限制。

(3)設備投資較大。

3.冷軋板帶的生產工藝流程是怎樣的？

冷軋板帶口勺軋制措施雖有單張和成卷、單機座和多機座之分，但它們口勺生產工藝過程

卻基本相似。冷軋薄板、帶銅中有3人經典產品：鍍層板、汽車板與電工硅鋼板。共生產工

藝流程大體如圖1-2所示。

熱軋板卷料

圖卜2冷軋薄板、帶鋼生產工藝流程

4.冷軋薄帶鋼生產的J發展概況怎樣？

薄板、帶鋼H勺生產技術是綱鐵工業發展水平的一種重要標志。薄鋼板除了供汽車、農機、

化工、食品罐頭、建筑、電器等工業使用外，還與平常生活有直接關系，如家用電冰箱、洗

衣機、電視機等都需要薄鋼板。因而在某些工業發達H勺國家中，薄鋼板占鋼材的比例逐年增

長，在薄保、帶鋼中，冷軋產品占很大部分。

冷軋生產最初是在二輯軋機、四推軋機上進行口勺。伴隨科學技術和工業的發展，需要更

薄、質量規定更高H勺帶材，尤其是儀表、電子、通訊設備上需要極薄帶材。四根軋機往往不

能滿足這一規定，這樣便出現了新型構造的軋機，如六轉軋機、十二輻軋機、二十瓶軋機、

偏八程軋機和其他復合式多輯冷軋機，如圖1-3所示。

圖1-3多輻冷軋機

a-一二輕軋機：b-二十輻軋機；c-偏八輕孔機

冷軋帶鋼可以用單機和多機架連軋機來生產，目前重要采用三機架到六機架四輕冷連軋

機，這種軋機的I特點是生產率高，機械化、自動化程度高，產品質量好。

近年來，冷軋帶鋼生產技術的發展重要有如卜幾種方面：

(1)增長鋼卷質(重)量。增長鋼卷質量是提高設備生產能力的有效措施，由于冷軋帶鋼

是以鋼卷方式生產的，每一種鋼卷在送到機組內軋制或處理前，都必須通過拆捆、開卷、穿

帶，然后加速到正常速度工作，在每一卷終r時又需要有減速、剪切、卷取及卸卷的過程，

占用較多的生產時間。鋼卷質量增大后，可對應地增長作業的時間，并且由于每卷帶鋼長度

的增長，帶鋼在穩定速度下軋制的時間也對應增長，機組的速度才能真正得到提高，帶鋼日勺

質量也才能得以改善。然而，鋼卷質量也不可無限制地增長，它受到開卷機、卷取機等機械

設備H勺構造與強度的限制，也受到電動機調速范圍的限制，并且卷重太大還會給車間內鋼卷

的運送和寄存帶來困難。目前，冷軋帶卷的質量已達40t,個別的到達60t,以帶鋼單位寬

度計算口勺卷重到達30-36kg/nnio

(2)提高機組和軋機的速度。以五機架軋機為例，20世紀50年代大都在20m/s左右，

60年代以來已逐漸提高到30m/s左右，最高軋制速度達37.5m/s。六機架冷連軋機的最高

軋制速度已超過了40m/s。不過，軋制速度H勺深入提高會受到二藝潤滑材料與方式H勺限制。

其他作業線(如單機架平整機組、雙機架平整機組、各剪切機組、持續熱鍍鋅機組、酸

洗機組、電鍍錫機組等)的機組速度也都對應提高。

(3)提高產品厚度精度。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機上采用了全液壓壓下裝

置，以便增長軋機壓下裝置的反應速度，并采用了帶銅厚度自動控制裝置。對于高速、高產

量的帶鋼冷連軋機，實現了計算機控制。

(4)改善板形。在帶鋼冷連軋機上，廣泛采用液壓彎輯裝置來改善板形。

(5)提高自動化程度。在生產操作自動化方面，普遍采用多種形式的極限開關、光電管

等、對每個動作實行自動程序控制，實現了鋼卷對中、帶鋼邊緣糾偏、機組中帶鋼速度的自

動調整、剪切鋼板的自動分選等自動化操作和控制。

(6)改善軋機構造。1971年以來，出現了全持續式冷連軋機。這種軋機只要一次引料

穿帶后，就可實現持續軋制。此時?，后續帶卷H勺頭部通過焊接機與前一帶卷尾部焊接在一起。

為了保證帶鋼可以持續軋制，在連軋機人I」端設置了活套裝置。在冷連軋機組出口端沒置了

分卷用tl勺飛剪機，并設置了兩臺卷取機，以便交替地卷取帶鋼。全持續式冷連軋饑雖然在換

根時，帶鋼仍然停留在軋機內，換輯一結束，軋機可立即進行軋制。采用全持續式冷連軋機,

可以提高生產率30%-50%,產品質量和收得率也都得到提高。

(7)改善生產工藝。不停采用新工藝、新設備，例如深沖鋼板持續退火作業線和淺槽

鹽酸酸洗、HC軋機、和異步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，提高冷軋帶鋼的精度和節省能

量。

5.什么叫鍍錫薄鋼板。其熱鍍錫生產工藝流程怎樣？

通過熱浸加工或電解加工，使冷軋薄板表面牢固地附著一層異種金屬的過程叫鍍層板加

工工藝過程。而鍍錫H勺薄鋼扳叫做鍍錫板，俗稱馬口鐵。

錫是化學穩定性較強的元素之一，其相對原子量為118.7,密度為7.3g/cm：i,熔點為

232C。錫在硫酸、硝酸和鹽酸H勺稀溶液中幾乎不溶解。它的塑性較鋼好，自身無毒，對人

體無害。

鍍錫板重要用于罐桶和食品包裝盒、箱等方面。鍍錫飯以片狀或者成卷交貨。

鍍錫鋼板的生產措施有熱鍍和電鍍兩大類。熱鍍錫時，帶鋼通過熔融的錫槽，將錫熱鍍

在帶鋼表面。電鍍錫時，帶鋼通過電解槽，用電解的措施將錫裳在帶鋼表面。

熱鍍時鍍層較厚.單位面積鍍錫量多數不小于25g/nA且鍍層不均勻。一般熱鍍錫只

存速度低、，生產率不高的單張或窄帶鍍錫機組上使用。

熱鍍錫工藝流程如下:

原料一電解酸洗一高壓水沖洗一溶劑處理一熱鍍錫一油處理一堿洗一除油一拋光一成

品檢查

熱鍍錫原板先進行白酸洗.清洗表而輕微氧化膜和油污等.或在鹽酸槽內進行電解酸

洗，以迅速清除表面氧化鐵皮。鍍錫槽中的錫液溫度為300-40DC。進入錫槽前的原板先通

過熔劑槽，清除表面氧化膜，由錫槽出來的鋼板需通過棕稠油槽（油溫235-2，10℃）,來防止

錫發生氧化并保持熔融狀態，以便由鍍錫根擠掉多出的錫量。然后通過洗滌機洗去油脂，拋

光機拋光，就可得到表面光潔口勺鍍錫板。

6.電鍍錫板生產過程是怎樣的？

電鍍錫板較老式H勺熱鍍錫板具有鍍層薄而均勻、表面美觀、錫層附著牢固等長處，不過

需要的生產設備較龐大。

電鍍錫工藝流程如下：

原料準備f電解清洗f酸洗f電鍍錫f軟熔f鈍化T靜電涂油一

鍍錫鋼卷（卷狀交貨）

成品卷取T

I一矯直、剪切f成品檢驗、分選f堆垛f

鍍錫板（板狀交貨）

根據所使用的電鍍液不一樣，電鍍錫機組有堿性、酸性和鹵素型3種類型。

堿性型電鍍錫機組采用堿性電鍍液，腐蝕性小，不需要耐酸槽和耐酸泵，其設備簡樸，

投資低。不過，帶鋼H勺電鍍時間長，電耗大，機組速度低，一般為180m/min,最大速度也

只能到達300m/min。

酸性型電鍍錫機組的電鍍效率高，鍍層厚度能控制，可以得到兩個表面鍍層厚度不等H勺

差厚鍍層帶鋼。這種機組的最大速度可達550m/min。在這種機組上，由于需要耐酸槽和耐

酸泵，在帶鋼電鍍前還要有對帶鋼進行電解脫脂等鍍前處理設備，故機組投資費用較大。常

用的酸性電鍍液有硫酸鹽和氟硼酸鹽兩種，敘硼酸鹽電鍍液的且鍍效率較高，但其腐蝕性更

大，對設備的維修規定更高。

鹵素型電鍍錫機組的電鍍液是鹵化物，電鍍效率比氟硼酸鹽還高，機組最高速度可達

760m/min。由于速度較高，電鍍槽采用水平式，以便于控制。鹵化物日勺腐蝕性很先，必須

十分注意防蝕措施。

目前，國內外應用最廣泛口勺是酸性型電鍍錫機，機組簡圖如圖1-4所示。

1314

圖1-4酸性型電械錫機組筒圖

廠帶卷運送機；2-開卷機：3、4-送料根；5-雙刃剪切機；6-焊接機：7-送料相；8-活套；9-

張力裝置：10-電解清洗和酸洗裝置：刷洗機：12-電鍍錫設備：13-打印機：14-軟熔設備；15-鈍化設

備：16-涂油機：17-張力裝置：18-送料擢：19-剪切機；20-卷取機；2卜開卷機：22-飛剪機：23-分選和

堆垛裝置

圖1-4所示的酸性型電鍍錫機組口勺重要技術性能如下:

帶鋼規格：

帶鋼厚度0.15?0.6mm

帶鋼寬度457^1016nun

帶卷最大外徑1800mm

帶卷內徑500mm

進料段帶卷最大質量151

出料段帶卷最大質量5t

堆垛最大質量4t

機組速度:

進料段最大速度550m/min

工藝段和出料段速度104-450m/min

在酸性型電鍍錫機組中，電鍍液口勺重要成分是硫酸亞錫和的磺酸。電鍍時以錫為陽極，

帶鋼為陰極，這樣，錫陽極就溶解成二價錫離子進入電鍍液，并在帶鋼表面析出。

電鍍錫鋼板的鍍層厚度與電流密度成正比，因此可分別調整正、反兩面的電鍍電流而得

到各自不一樣的鍍層厚度。

電鍍的錫層附著力差，沒有光澤，必須通過軟熔裝置將帶鋼加熱到錫的熔點以上的溫度，

使錫層熔融，然后立即浸入水中冷卻，使之變為有光澤的鍍錫板。

軟熔后的帶鋼表面覆有一層自然產生的錫的氧化物（重要是氧化亞錫），當長期貯存或涂

料烘烤時，會氧化而發黃，耐蝕性也就變壞。為了消除這些缺陷，還要進行鈍化處理（化學

處理）。鈍化是將帶鋼放入碳酸鹽、格酸鹽溶液中進行化學處理或在重格酸鈉溶液中進行格

化電解處理。通過鈍化，將自然產生的錫氧化膜溶解掉，并生成一層很薄但很致密口勺銘酸鹽

鈍化膜，這種鈍化膜有很好H勺保護作用。

鍍錫鋼帶經鈍化后，通過清洗、干燥、涂油（一般用靜電涂油）最終切成定尺，或卷成

帶鋼，供應顧客。

7.什么叫鍍鋅板。其生產措施怎樣？

鋅是一種藍白色口勺金屬，熔點為419.4C,密度為7.Mg/cnA,

鋅具有中等的延展性。室溫下，鋅在干燥的空氣中不起變化。在潮濕的空氣中鋅表面則生成

一層很致密的碳酸鋅薄膜，它能保護鋅內部不再受到腐蝕。由于鋅有這樣一種優良口勺特性，

因此將鋅鍍在鋼板表面上以防止腐蝕，這種鋼板稱為鍍鋅板。

鋼板鍍鋅后能大大延長使用壽命。假如鋼板上鋅層沒有被破壞，那么鋅可以防止腐蝕介

質（水、氧氣、二氧化碳等）接觸鋼板表面，這與鍍錫層防腐的作用完全同樣。不過，假如當

鍍鋅層發生了破壞，個別部位的鐵露出表面時，由于鋅的化學性質比鐵活潑，在腐蝕過程中

鋅與鐵形成了微電池，鋅是微電池的陽極，在腐蝕時被溶解，而鐵是陰極則受到了保護。因

此，鍍鋅器皿雖然局部地方露鐵仍然不會生銹。假如鐵表面暴露得太大，那么鐵就同未鍍鋅

同樣被腐蝕。由此可見，鍍鋅板具有良好口勺防銹性能，是建筑、車輛、家俱、機械電氣和包

裝等行業廣泛應用的板材。

帶鋼鍍鋅有電鍍鋅和熱鍍鋅兩種措施。用電鍍鋅措施生產的帶鋼，鍍層較薄，但工藝

復雜。

8.熱鍍鋅板的生產過程是怎樣的？

熱鍍鋅板生產措施是由熱鍍錫生產措施發展而來口勺，大體可歸納為下列幾種：

（濕法

（線外退火《

校翻鈍JI干法（單張鋼板熱鍍鋅法、惠杯法）

線內退火（森吉米爾法、改良森吉米爾法、美國鋼鐵

公司法、塞拉斯法、日倫法）

所謂線外退火，指原料（熱、冷軋薄板）在進入熱鍍鋅作業線之前，首先進行再結品退火：

所謂線內退火，指在熱鍍鋅作業線上，鋼板先進行再結晶退火：接著熱鍍鋅。

目前，廣泛采用森吉米爾法，也稱為氧化一還原法。冷軋后的時鋼被直接送到熱鍍鋅機

組，帶鋼在持續退火過程中先將油燒去，并在帶鋼表面形成薄薄口勺一層氧化膜，再通過退火

爐的還原段，使表面H勺氧化臏還原成純鐵體，因而在進入鋅鍋時鍍層與鐵基結合得很好。

圖1-5是17（）0mm持續熱鍍鋅機組的簡圖。機組的進料段利出料段的設備布置和工作狀

況基本上與持續電鍍錫機組相似。持續熱鍍鋅機組工藝段包括鍍前處理（脫脂和熱處理）、熱

鍍鋅、矯正和鈍化4個重要工序。機組的速度為10780m/min。

1700mm持續熱鍍鋅機組采用迅速加熱爐脫脂退火的措施，退火爐加熱最高溫度達

980℃,退火后H勺帶鋼在450-470C溫度下進入鋅槽，以保持鋅液溫度不變。控制鍍層厚度

采用“氣刀法”，即在鋅槽出口采用可控的噴嘴沿一定角度向帶鋼噴吹壓縮空氣或過熱蒸汽,

以除去多出H勺鋅液，用這種措施可以生產正、反兩面鍍層厚度不一樣H勺差厚鍍鋅鋼板。為使

原板表面形成?層鋅鐵合金，使它具有良好的延伸性，鍍鋅后的鋼板應通過再加熱（即通過

鍍層退火爐），加熱溫度約為550℃。為提高鍍鋅鋼板的防腐性能，帶爆冷卻后，應在格限

或磷酸液中進行鈍化處理。

鍍鋅機組的頭部設備與一般帶鋼持續作業線相類似。尾部設備除一般的卷取、橫剪和

垛板設備外，常設有平整機和拉伸矯正機，以提高帶鋼的力學性能和改善板形。

9.2030mm持續電鍍鋅機組工藝和機組特點是什么？

近年來，對薄鍍鋅板的需要量不停增長，使電鍍鋅板生產技術得到迅速口勺發展。

2030mm持續電鍍鋅機組的年產量為15萬t,機組構成如圖L6所示。

2030mm持續電鍍鋅機組向術耍產品有單面鍍鋅板、雙面鍍鋅板及差厚鍍鋅板等多種類

型的鋅板。其重要指標為：

板厚：0.5-2.5mm、寬度900T550mm：

鍍層口勺厚度：雙面鍍時為3-40g/m2,差厚鍍鋅時鍍層厚度可在此范圍內調整，單面

鍍時鋅層厚度可達80g/m、

1-帶卷運送機：2-開卷機：3、，一送料根：5-雙刃剪切機：6-焊接機：7-水平活套車：8-張力短：9-三段

式熱處理爐；10-鍍鋅槽；11-氣刀裝置；12-鋅層熱處理爐；13-帶銅冷卻裝置；14-張力短；15-平整

機；16-張力輯:17-拉伸彎曲矯正機：18-張力輻；19-鈍化處理設備:20-平活套車：21-剪切機；22-

涂油機：23-卷取機：24-活套優：25-飛剪機：26-堆垛裝置。

持續電鍍鋅的重要工藝流程為：清洗一電鍍一后處理。

(1)清洗。清洗過程重要包括脫脂、酸洗、刷洗等。脫脂又分化學脫脂和電解脫脂。

化學脫脂，使用NaOH、NaCO，、NaPO,等藥物對動、植物油起皂化作用，對礦物油起乳化作用。

開卷和焊接清詵電鍍鋅化學處理冷卻活套卷取

圖1-6持續電鍍鋅機組的構成

化學脫脂反應過程如F：

OO

Z/

RC+NaOH=RC+H,0

\\

OHONa

電解脫脂化學反應過程如下：

H20UH++0H-

陰極2H++2e^==H2f

陽極4OH--4e-2H2O+O2I

溶液溫度70?80℃,溫度高可提高反應速度。

酸洗的目的是清除氧化鐵皮。酸液可采用鹽酸或硫酸，圖1-6所示機組采用硫酸溶液。

酸洗的化學反應過程如下：

FeO+H2sO,==FeSO4+H2O

Fe2O3+3H2SO4----Fe2(SO4)3+3H2O

Fe,Ch+4H?SCh=FeSO4+Fe?(SOd+4H?O

酸洗條件：硫酸口勺質量分數一般為5%T0%：溫度60-90'C。

(2)電鍍。2030mm持續電艘鋅機組采用噴射式不溶性陽極電鍍槽。將臥式槽增長噴射電

鍍液的集流管，可溶性鋅陽極改為不溶性Pb-Sn合金陽極，其溝造如圖1-7所示。

圖1-7電鍍鋅槽的構造

1-導電輻：2-不溶性陽極；3-絕緣墊；4-集流管；5-槽體：6-搜集槽；7-循環槽；8-冷卻器；9-

泵：10-鋅溶解槽：11-沉淀槽

電鍍槽由外槽、內槽、不溶性陽極、導電相、邊緣罩、支持輯絕緣墊和電解液循環系統

構成。

噴射式不溶性陽極電鍍鋅是采用硫酸鋅作為電解液，硫酸鋅在水中電離，其化學反應過

程如下:

2+

ZnSO4^=^Zn+SO/

H?O^=^H++OH-

在電鍍鋅中，帶鋼作為陰極，不溶性鋅板作陽極，當通電后發生如下反應：

在陰極：Zn2*+2e==Zn|

在陽極：4OH--4e=2H2O+O2，

在陰極帶利表面，鋅離子獲得兩個電于被還原成鋅而沉積在帶鋼表面，使帶鋼表面鍍上

一層很薄的鋅層。在電解液中，由于鋅離子不停沉積到帶鋼表而，這樣，溶液中鋅離子不停

減少。在可溶性陽極是采用鋅板做陽極，鋅陽極失去兩個電子變成鋅離子而溶解到電解液中，

即

Zn-2e=Zn2+

這樣，保持電解液中口勺鋅離子平衡。而不溶性陽極則是由外界不停向電解槽中添加濃度

較大的硫酸鋅溶液，鋅離子通電后沉積到帶鋼表面從而鍍上鋅層。

電鍍液中所用多種藥物的作用為：

ZnSO4-7HzO：350g/L,提供鋅離子；

NaSO：80g/L

24提高電導率;

(NH4)2SO4：50g/L

SrCChOlg/L,改善表面。

此外，電流密度為30A/dm',溫度為室溫。鍍鋅量的控制是根據法拉第定律進行的，并

可推導出下面公式：

「Cv=DKIN--E-----

p

式中K——鋅的電化當量(0?0203)；

D——電流密度，A/dm?；

I——電鍍槽長度，m；

N——電鍍槽數量；

E—電流效率，%；

p---帶鋼速度，m/min；

C——鍍鋅量，g/m2。

根據上式得出如下結論：電鍍鋅的鍍鋅量與電流密度、電解槽長度和數目成正比：與帶

鋼的線速度成反比。

根據上式，可以指導我們在電鍍生產中確定合理的工藝速度。

噴射式不溶性陽極電鍍鋅作業線，有9個電解槽，電流總計為198kA,槽長為1.5m。這

樣，可以根據生產不一樣寬度日勺帶鋼和不一樣厚度的鍍鋅量來確定機組合適的運行速度(工

藝段速度為15-90m/min)o

此外，噴射式不溶性陽極電鍍法很輕易得到單面鍍鋅鋼板，除控制電源有單面陽極外,

還可控制噴射液，使不鍍鋅的那面不噴液，這樣便可較完美地做到單面鍍層。

（3）后處理。電鍍鋅后處理口勺重要目的是改善鍍鋅板表面的涂漆性能和抗腐蝕性能，以

延長電鍍鋅板使用壽命。電鍍鋅的后處理包括：

1）活化處理和磷化處理。磷化處理就是使電鍍鋅板的表面生成一層極薄的凹凸不平的磷

化層結晶，對涂漆性能有所改善，不過，表面的磷化層結晶很不均勻.為了使磷化層的結晶

細小而均勻，在磷化處理之前先進行活化處理。活化處理就是使電鍍鋅板表面形成小的結晶

核。這樣磷化時，磷化層就在這些小結晶核上形成磷化層，從而形成細小而均勻的磷化層，

其厚度為1.0-2.Og/m?。活化處理采用膠體磷酸鈦溶液,溫度為30-60℃,時間為1-2s即

可。磷化處理采用磷酸二氫鋅+有機磷（磷酸淀粉），溫度為60C,時間為5-6s。

2）密封處理和錨化處理。將磷化膜內凹處用鍍層封閉以提高抗腐蝕性，采用稀格酸，

溫度為45'C,處理時間約為3s。作密封處理時銘酸口勺質量濃度為0.12g/L。經密封處理的

鋅表面形成一層極薄H勺鈍化膜。假如需深入提高抗蝕性，則可對磷化處理后H勺鋅板進行鋁化

處理。銘化處理所用的溶液成分與密封處理所用口勺溶液成分相似，只是各成分的濃度不?樣。

絡化處理時恰酸的質量濃度為10g/L,處理時間約為5s,溫度為25-35℃。格化處理后的

鋅板表面形成的鈍化膜厚度為15-40mg/m2,對鋼板有良好的保護作用。

10.什么是彩色鋼板。其生產流程怎樣？

彩色鋼板是以鍍鋅板、鋁板、鍍鋅鋁合金板、冷軋板等作為基體材料，表面（單面或雙

面）涂以（液體根涂）或敷以（單面或雙面）薄膜層，即多種有機涂料或薄膜，如聚氯乙烯、聚

氟乙烯、丙烯酸、環氧樹脂等涂料和聚氯乙烯薄膜等。由于這些有機涂料和薄膜可以配制多

種不一樣顏色和壓出多種花紋圖案，故稱之為彩色鋼板。

從技術上說，世界上開始研制彩色涂層板是20世紀30年代的事情，到達工業化生產時

是單張生產的，即第一代涂層技術：第二代涂層技術是持續式一涂一烘生產方式；第三代涂

層技術是兩涂兩烘生產方式，而近卜幾年來已出現第四代涂層技術，即三涂三烘生產方式。

總之涂層技術正處在發展階段，品種繁多，用途廣泛，I」益引起各方面的重視。

三涂三烘工藝的I生產流程示于圖1-8?

圖1-8三涂三烘工藝生產流程

1■開卷機：2-活套塔：3-表面預處理槽：4T號混涂機；5T號烘烤爐：6-2號混涂機：7-2

號烘烤爐；8-3號輕涂機：9-3號烘烤爐；10-調質軋制區：11-平整輻；12-活套塔；13-涂

蠟機；14-卷取機。

基板運到開卷機1,通過開卷后切頭，與前邊的鋼板焊接起來，進入活套塔2,然后

進入表面預處理槽3,進行表面處理，處理好口勺帶鋼送入1號輕涂機4,涂后送入1號烘烤

爐5,依次持續進入2號根涂雙6、2號烘烤爐7、3號根涂機8、3號烘烤爐9。通過冷卻后

進入調質軋制區10和平整輯11,再進入活套塔12,在成卷前通過涂蠟機13涂蠟，然后卷

成成品鋼卷。

11.什么叫全持續式冷連軋機?

常規的冷連軋機生產是單卷生產口勺軋制方式，因此就一種制卷來說構成多機架連軋，但

對冷軋生產過程來看，還不是真正的持續生.產。單卷軋制不能消除穿帶、脫尾、加減速軋制

以及過焊縫降速等過渡階段，引起冷軋產品的尺寸精度發生波動。同步，常規冷軋機工時運

用率也低。全持續冷軋機的出現處理了單卷軋制的弊病。

圖1-9為一套五機架全持續式冷軋機組的設備構成。原料板卷經高速鹽酸酸洗機組處

理后送至開卷機，拆卷后經頭部矯平機矯平及端部剪切機剪切，板卷在高速閃光焊接機中進

行首尾對焊。在焊卷期間，為保證軋機機組仍按原速軋制，需要配置專門H勺活套倉。在活套

倉的入口與出口處裝有焊縫檢測器，若在焊縫前后有厚度的變更，則由該檢測器給計算機發

出信號，以便對軋機作出對應的調整。

◎

14

圖1-9五機架全持續式冷軋機組設備構成示意圖

1、2-活套小車；3-焊縫檢測器；4-套入口勒導裝苴；5-焊接機:6-夾送鞋;7-剪斷機：8-三輯矯平機:9、

10-開卷機：H-機組人口勒導裝置：12-導向輻:13-分切剪斷機:14-卷取機：15-x射線測惇儀

在冷連軋機組末架（第五磯架）與兩臺張力卷取機之間裝有一套特殊H勺央送輯與回轉式

橫切七剪。夾送根的用途是當帶鋼?旦被切斷而尚未進入第二個張力卷取機之前，維持第五

機架一定的前張力。在一般狀況下，夾送較不與帶鋼相接觸。橫切飛剪用于分卷。設置兩臺

卷取機以便于交替卷取帶鋼。全持續式冷連軋機雖然在換根時，帶鋼仍然停留在軋機內。換

輯結束i,軋機可立即進行軋制。

與常規冷連軋相比較，全持續式冷軋的長處是:

(1)工時運用率大為提高。這是由于：消除了穿帶過程所引起的工時損失：減少了換柜

次數；節省了加減速時間。在全持續冷軋機組中，軋機一經開動后，一般不減速，只在更換

產品規格及匕剪剪切時才有必要將速度降至5-10m/s左右。

(2)提高了成材率。減少帚卷頭尾厚度超差及頭尾剪切損失.

(3)軋輻使用條件改善。減少了因穿帶軋折與脫尾沖擊而引起根面損傷；因加、減速次

數減少，也使軋料磨損減小。成果使換輜次數減少，軋輸的儲備和磨削工作量對應地減少，

同步也提高了產品的表面質量。

(4)節省勞動力。由于軋機工作不需要人工調定，并取消了穿帶脫尾作業，并且生產

控制H勺重要任務都由計算機完畢，故操作人員可大大縮減。

12.酸洗一冷連軋聯合機組的特點是什么？

酸洗?冷連軋聯合機組是在全持續式(無頭軋制)冷軋機的基礎上發展起來的。前者的長

處也基本上包括了后者所有的長處并有所發展。

酸洗一冷連軋聯合機組的長處是：

(1)設備減少，與老式的常規軋機相比，省掉了酸洗機組的尾部和連軋機組頭部的機電

設備.

(2)減少主廠房建筑面積，省掉了酸洗與軋機之間的中間鋼卷寄存庫并縮短了生產周期。

(3)跟無頭軋制同樣，免除了穿帶、甩尾等輕易導致事故的作業，操作比較平穩，提高

了軋機的作業率和金屬收得率，產品質量得到了提高。

(4)跟無頭軋制同樣，可以不停機來變換產品規格，生產靈活，計劃安排比較以便。

⑸由于軋制速度比常規軋制低，主電機容量對應可以減少1/4-1/3,電氣設備容量和

能耗可以減少。

（6）由于工序和設備減少，自動化程度提高，操作人員可大大減少。

酸洗?冷連軋聯合機組的幾種關鍵設備為（見圖1-10）：

圖170持續酸洗及冷軋機布置圖

1-輔助開卷機及帶卷準備：2-開卷機：3-矯平：介閃光對接焊機：5-酸洗線入口活套：6-張矯：7-酸洗段:

8-剪邊機;9-剪機；10-涂蠟機；11-張力卷取機；12-焊接機：13-導向裝置；14-冷連軋機組：15一飛剪;

16一在線檢行臺

（I）酸洗頭部的焊接機。帶鋼的焊接質量能否經受拉伸矯直、酸洗、軋制的考驗，焊接

周期能否縮短，都取決于焊機內好壞。生產中H勺斷帶不僅影響產量并且往往損傷設備。新?

代的焊機不僅能在帶鋼的厚度和寬度方向上進行自動調整和對中，并且有機內剪切裝置，以

保證帶鋼端頭幾何形狀的精確，從而提高焊縫質量，焊接周期也可從100s以上縮短到

70-75so

(2)酸洗段的拉伸矯直機。酸洗前附拉伸機械預除鱗對提高酸洗速度和質量以及減少酸

耗有明顯作用，而拉伸矯直被認為是最佳的機械除鱗裝置。其仲長率要到達2%效果才明顯，

對改善原料帶鋼的板形也較為有利。

(3)酸洗尾部的剪邊機和廢邊處理裝置。這是機組輕易出現事故和影響生產的微弱環節。

當帶鋼寬度變化時要能迅速調整；剪刃H勺更換和調整更規定能迅速進行。為了處理這些同題，

有的是采用了兩臺圓盤剪交替使用，近來更多的是采用一臺回轉刀臺式拉剪。廢邊H勺處理有

的采用卷取成團的措施，也有的采用碎邊剪剪成小段通過運送帶運出主廠房外。

(4)軋機前的張力根組和張力調整裝置。為保證帶鋼能順利地進入軋機井有合適的后張

力,跟全持續無頭軋制同樣在軋機的人口要有合適的張緊輻組和張力調整裝置。

(5)軋機尾部的卷取機。與全持續無頭軋制同樣，帶鋼在軋機出口飛剪切分后要迅速

精確地進入另一卷取機(或卷取機的另?卷筒)，否則輕易發生事故。在歐洲多采用兩臺卷取

機，在日本則采用一臺雙位卷筒回轉式卷取機。

13.對冷軋板帶鋼一般規定嘿些力學性能和工藝性能？

為了合理地使用板帶鋼和評估其質量，技術原則中均有對鋼材進行力學性能及工藝性能

試驗的規定。力學性能是指鋼材受外力作用時反應出來H勺多種指標，包括抗拉強度、屈服強

度、伸長率、斷面收縮率和沖擊韌性等。工藝性能試驗的目的，是檢查板帶鋼具有的再加工

性能，工藝性能包括彎曲、沖壓、焊接性能等。

板帶鋼的多種力學性能和工藝性能日勺名詞解釋列于表1-2和衣1-3。

表1-2力學性能

名稱符號單位解釋

名稱符號單位解釋

極限強度MPa材料抵御外力破壞作用的最大能力，即材料

在斷裂前能承受的最大我荷除以原橫截面積得到的

應力，叫做極限強度。

（1）抗拉強度obMPa外力是拉力時口勺極限強度叫做抗拉強度。

（2）屈服強度oSMPa材料（試樣）在受外力專用，載荷增大到某一

數值時，試樣發生持續沖長的現象叫做屈服現

象。這時材料抵御外力口勺能力叫做屈服強度.

o0.2MPa一般把引起試樣標距部分發生一定殘存伸長量H勺

載荷.規定為試樣的屈服載荷。若標距內的殘存伸長

豉定為拉伸試樣原標距長度的

0.2%,此時的屈服強度常用。0.2表達。

塑性塑性是金屬材料受力后發生永久變形而不破壞口勺

能力。金屬材料塑性的高下是用兩種指標來表達H勺，

即伸長率和斷面收縮率（也叫面縮率）。

（】）伸長率6%材料受拉力作用而斷裂時.伸長的長度與原有長

度的比例叫做伸長率。伸長率公式為：

6=（試樣拉斷時的長度「試樣本來長度L。）/試

樣本來長度L。X100%

6565表達試樣口勺標距等于5倍直徑的伸長率：

610%610表達試樣口勺標距等于10倍直徑的伸長率

（2）斷面收縮率)%材料受拉力作用斷裂時，斷面縮小H勺面積與

%本來斷面積的比例，叫做斷面收縮率。斷面

收縮率公式為：

3=（試樣本來斷面積F5試樣斷裂處H勺斷面積口）/

試樣本來斷面積F0X100%

硬度硬度是材料抵御硬的物體壓入自己表面的

能力

（1）布氏硬度HB布氏硬度試驗是測量硬度"勺重要措施之一。

其原理是以一定的我荷（一般為30000N）把一定大小

（直徑一般為10mm）的淬便鋼球壓人材料表面，然后以

材料表而上凹坑的表面枳來除載荷，其商即為硬度

值。布氏硬度值可根據Ek痕直徑H勺數值在專門的硬度

換算表上查得。當測定硬度時，一般不將硬度值單位

MPa列出。

（2）洛氏硬度HR當材料硬度超過布氏硬度HB450以上，或者

試樣過小時，均不能采用布氏硬度試驗.而改用洛氏

硬度計。洛氏硬度試驗是用一種頂角120°的金剛石

圓錐或直徑為1.590101、3.1801111的鋼

球.在一定載荷下壓人被測材料表面，由壓痕的深度

求出材料的硬度。洛氏硬度試驗時，根據

試驗材料也許的硬度，采用不一樣的壓頭與載荷，

名稱符號單位解釋I

所得口勺硬度分別用3種不一樣口勺標度來表達：

HRB,HRC,HRA

續表1-2

名稱符號單位解釋

1）標度CHRC標度C是采用1500N載荷和鉆石錐壓入器求得的硬

度值。HRC用于測量硬度很高的材料，如淬火鋼、軋

相；

2）標度BHRB標度B是采用1000N載荷和直徑1.59mm淬硬口勺鋼球

求得的硬度。HRB用于測量硬度較低的材料，如退火

鋼；

3）標度AHRA標度A是采用600N載荷和鉆石錐壓入器求得H勺硬

度。HRA用于測量硬度極高口勺材料，如碳化物、硬質

合金等:

（3）維氏硬度JIV它是以1200N以內的載荷，把頂角為136°方

錐形金剛石壓頭壓人材料表面，然后以材料表

面上凹坑的表面積來除我荷，其商即為維氏硬

度值。

沖擊值（沖擊韌性）aKJ/m2金屬材料抵御沖擊載荷的能力，叫做沖擊韌性。

以試樣斷口處的斷面枳來除沖斷試樣所耗用功的

商，叫做沖擊值。在常溫下進行的沖擊試驗叫常溫

沖擊韌性；在低溫下進行H勺沖擊試驗叫低溫沖擊韌

性。

沖擊值公式：

aK=擊斷試樣所消耗H勺沖擊功AK/試驗前試樣斷面

積F

表1-3工藝性能

名稱解釋

焊接性能金屬材料的焊接性能是指在給定的工藝條件和焊接構造方案下，用焊

接措施獲得預期質量規定的優良焊接接頭內性能

冷彎性能冷彎是材料承受彎曲變形能力的指標，它間接反應鋼材的塑

性，常用于板帶材檢杳。一般，試樣寬度等于厚度的2倍，彎曲直徑為

厚度的-5倍，當彎到180tl時，檢查試樣彎曲處狀況，假如沒有裂紋或

分層缺陷，即為冷彎性能合格。

沖擊性能在沖壓變形過程中金屬板料不產生裂紋等缺陷的變形極限。

常用板料為寬厚塑性變形比RH勺大小來表達板料的沖擊能力。

測定沖擊能力的試驗措施自杯突法（也叫艾利克森試驗法）和拉伸試驗

法。

14.冷軋板帶有哪些品種和規格？

冷軋鋼板和帶材H勺品種諸多，國標作了對應規定（見表1T和表1-5）。需要量最大的有

深沖鋼板、鍍層鋼板和電工硅鋼板3大品種，它們的特點如下:

表1-4冷軋鋼板H勺品種和規格

冷軋鋼板品種厚度范圍/mm寬度范圍/mm

一般薄鋼板0.2?4.0500?1500

合金構造鋼板0.2~4.0500~1500

深沖鋼板0.8-3.0約2023

彈簧鋼板0.7?4.0500?1500

不銹鋼板0.5?4.0500-1500

電工硅鋼板0.1~1.0600?1000

純鐵薄板0.2?4.0500—1500

酸洗鋼板0.25~2.0400~1000

鍍鋅鋼板0.35?1.5400—1(XX)

鍍鉛鋼板0.50-0.80600?1000

鍍錫鋼板0.15-0.55550~1100

表1-5冷軋鋼帶的品種和規格

|冷軋鋼帶品種厚度范圍/mm寬度范圍/mm|

一般冷軋鋼帶0.05?3.05-200

冷軋焊管坯0.50~4.050?500

冷軋沖壓鋼帶0.05~3.64-300

碳素構造鋼帶0.1-3.04-200

彈簧、工具鋼帶0.1~3.04-200

不銹鋼帶0.05~2.520?400

熱鍍錫鋼帶0.08-0.5290?300

（1）深沖鋼板重要是汽車鋼板，特點是寬度較大，鋼板表面規定平滑潔凈，對鋼板厚度

公差及板形規定也十分嚴格。在冷狀態下，鋼板具有很好的加工和焊接性能，一般均為優質

低碳構造鋼（碳的質量分數低于0.09%）,結晶組織是均勻口勺等軸鐵素體細晶粒（晶粒度6-7

級）加少許粒狀珠光體或滲碳體的J組織。

（2）鍍錫鋼板?般多為沸騰鋼或封頂鋼。它的特點是除了具有良好的深沖性能外，還具

有很好H勺耐蝕性，良好H勺外觀質量，可以進行精美的印刷和涂飾。因此，它是罐頭食品工業

的重要材料；也廣泛用于制盒、玩具和日用品工業中。

除了鍍錫鋼板外，尚有鍍鋅、鍍鋁、鍍鉛及搪瓷板、塑料覆層板等。鍍鋅板抗大氣腐蝕

性能很好，表面美觀，加工性能也很好，大多用丁建筑工業和容器等日用品工業。鍍鋁板耐

高溫氧化性能甚好，為一般鋼板的3-5倍，多用于熱處理爐的內罩及熱氣流導管等。鍍鉛板

對汽油有很好H勺耐蝕性，垂要用于汽車油箱等處。塑料覆層鋼板具有良好的耐酸、耐蝕等塑

料的固有性能，可與基體鋼板同步沖壓焊接，并且色澤鮮艷，現已用于車輛、船舶、建筑、

器具等制造業中。

（3）電工硅鋼板重要是硅鋼薄板，硅的質量分數為0.5%-5%。它是制造電機、電器和變

壓器鐵心的材料，以規定電磁性能為主（磁導率高和鐵損低），也規定板形好，尺寸公差小（得

到較高H勺充填系數）及表面帶有優良的絕緣薄膜。此外，尚有工業鈍鐵。它的重要特點是成

本低，磁導率高，加工性能好，也是制造電機和電器的合用材料。

冷軋電工硅鋼板的鐵損較熱軋電工硅鋼板減少50樂磁感值提高30%,對應可減少鋼材

用量達20%-30%,并且也節省了電能和銅導線等材料。

冷軋硅鋼薄板的硅的質量分數不不小于3.5%,可分為取向硅鋼薄板(用于變壓器制造)

和非取向硅鋼薄板(用于電機制造)兩大類。

此外尚有彈簧、工具、耐熱及不銹等冷軋薄鋼板，雖然這些品種需要量都不大，但卻是

國民經濟發展和國防現代化所必需的關鍵性產品。

多種冷軋鋼帶還可按照制造精度、表面狀態、表面顏色、辿緣狀態、用途、材料狀態、

力學性能和表面質量等8個方面進行分類，其分類狀況和規定符號列于表1-60

表1-6冷軋鋼帶分類

分類規定符號生產鋼號

冷軋冷軋冷軋冷軋熱及分組

一般優質彈簧低碳處理

碳素碳素工具鋼帶彈簧

鋼帶鋼帶鋼帶鋼帶

(1)按制造精度分：