轧钢生产工艺轧钢生产工艺::
天津冶金职业技术学院
冶金工程系
教材：王廷溥主编，《板带材生产原理与工艺》，冶金工业出版社，2008年6月。
板带钢生产
• 《板带钢生产》是材料成型专业
的一门重要的专业技术课。通过课堂
理论教学使学生掌握板带钢生产的基
本知识，理解相关的基本概念、基本
理论及其运算方法；熟悉轧制板带钢
的生产工艺；掌握轧制力矩的计算和
压下规程的制定方法，为今后从事专
业技术工作、解决生产实际问题及学
习新的科学技术奠定必要的基础。
轧制产品根据断面形状分为四大类：
型钢
板带钢
钢管
特殊类型钢材
板带钢生产特点
• 一、热轧板带材短流程、高效率化。
1.常规生产工艺的革新
2.薄板坯连铸连轧技术
3.薄带连续铸轧技术
体现在三方面：
常规生产工艺
连 铸
高
炉
加热炉
转 炉
轧 制
常规生产工艺的革新
薄板坯连铸连轧技术
薄带连续铸轧技术
二、生产过程连续化
• 例如：
• 热轧生产实现了连续轧制、连铸连轧、热送
热装等技术；冷轧生产实现了全连续冷连轧无
头轧制、酸洗和冷轧的联合、酸洗－冷轧－脱
脂－退火－精整的大联合。
三、采用自动控制不断提高产品精度和板形质量
• 采用技术：
• 1.液压厚度自动控制；
• 2.高效控制板形的轧机；
• 3.计算机技术的应用。
四、发展合金钢种及控轧控冷与热处理技术
目的：提高钢材的性能。
五、开发研究不对称轧制技术
• 1、不对称的种类
• 轧制速度不对称、轧辊直径的不对称、驱动
的不对称、辊面系数的不对称、轧制材料（复
合板）的不对称等。
• 2、开发的目的
• 大幅度降低轧制压力；增大压下量，减少道
次与轧程（冷轧有轧程）；生产薄带；提高板
带的厚度精度。
第一章 概 论
§ 原料选择及连铸与轧制衔接工艺
§ 板带产品特点、分类及技术要求
§ 板带材轧制技术的发展
§ 板带产品特点、分类及技术要求
• 1.外形特点：扁平、宽厚比大、表面积大。
• 2.使用特点：
• （1）包容覆盖能力强（做容器）；
• （2）可任意裁剪、弯曲、冲压、焊接;
• （3）利用其为原料生产型钢、钢管。
• 3.生产特点：
• （1）平辊（带辊型）轧出，调整方便，易自动化；
• （2）形状简单，可成卷生产，易实现连轧。
• （3）轧制压力很大，轧机设备复杂，控制技术困难。
一、板带产品的外形、使用与生产特点
板带钢：钢板和带钢的总称。
第一章 概 论
二、板带钢的分类及技术要求
•
1.板带钢的分类
（1）按厚度分类
国
标
规
定
厚度≤3mm
厚度＞3mm
薄
板
厚
板
厚度大于60mm
厚度为20~60mm
厚度为~20mm
厚度为~4mm
厚度小于
特厚板
厚 板
中 板
薄 板
极薄带
习
惯
上
中
厚
板
• （2）按产品宽度分类（带钢）
• 窄带钢：宽度小于600mm；宽钢带：宽度
不小于600mm。
• （3）按用途分类
• 造船板、锅炉板、汽车板、镀层板（镀
锡、镀锌）、电工钢板、深冲板、焊管坯、
耐酸耐热板等。
• （4）按钢种分类
• 合金钢、低合金钢、不锈钢、碳素钢等。
三、对板带材的技术要求
• 1.尺寸精度
• 板带钢尺寸精度包括厚度、宽度、
长度精度。尺寸精度主要是指厚度精
度，因为它不仅影响到使用性能，而
且在生产中难度最大。
尺寸精度要求高
2. 板型
• 板型要平坦，无浪形瓢曲。
• 由于板带钢既宽且薄，对不均匀变形的敏感性
又特别大，所以要保持良好的板形就很不容易。
板带愈薄，其不均匀变形的敏感性越大，保持
良好板形的困难也就愈大。显然，板形的不良
来源于变形的不均，而变形的不均又往往导致
厚度的不均，因此板形的好坏往往与厚度精确
度也有着直接的关系。
板 型 好
3.表面质量
• 钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、
折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等缺陷，
因为这些缺陷不仅影响轧件的外观形象，
而且往往破坏钢板的物理性能或成为产生
破裂和锈蚀的缺陷源，成为应力集中的薄
弱环节。
表面质量要好
4. 性能
• 中厚板的性能要求主要包括机械性能、工艺性能
和某些钢板的特殊物理或化学性能。
• 对于重要用途的结构钢板，要求具有较好的综
合性能，即除了有良好的工艺性能，甚至除了有
一定的强度和塑性以外，还要求保证一定的化学
成分，保证良好的焊接性能、常温或低温冲击韧
性或一定的冲压性能，保证一定的金相组织及各
向组织均匀性等。
性能要好
• 对板带技术要求归纳起来就是：
尺寸精确；
板形好；
表面光洁；
性能高。
§ 原料选择及连铸与轧制衔接工艺
• 1.原料种类：钢锭、初轧坯、连铸坯（常用）
• 2.各种原料的特点：三种原料的特点如书中表1－1所述。
• 连铸坯的优点：节省工序（生了铸锭、均热、开坯等工序）；
• 节约金属消耗，提高成材率；
• 节约燃料，降低成本；
• 改善金属组织；
• 改善了劳动条件。
• 连铸坯的缺点：只适用镇静钢；
• 受压缩比限制，不适用生产厚板；
• 规格难灵活控制(与初轧坯比较）。
一、原料选择
二、连铸与轧制衔接工艺
• 钢铁生产工艺流程正向着连续化、
紧凑化、自动化的方向发展。
• 关键：实现钢水铸造凝固和变形
过程的连续化（即连铸连轧）。
• 衔接存在的问题：产量的匹配、铸坯规
格的匹配、生产节奏的匹配、温度的衔
接、铸坯表面质量和性能的传递和调控
技术。
• 产量、规格和节奏匹配是基本条件，质
量控制是基础，温度与热能的衔接是技
术关键。
• 按照温度曲线，根据冶金学特点，连铸与连轧工
序的衔接模式有五种类型：
• （1）连续铸轧工艺：铸坯在铸造的同时进行轧制。（如：
方式1’）
• （2）连铸坯直接轧制工艺：高温铸坯不需进加热炉加热，
略经补偿加热即可直接轧制。（如：方式1）
• 特点：连铸坯温度在A3线以上（1100℃左右），无正式加
热工序，铸坯热轧前无相变（奥氏体－铁素体－奥氏体的
相变，保留粗大奥氏体晶粒，需轧制细化）。
• （3）连铸坯直接热装轧制工艺：高温铸坯温度保持在
1100℃～A3之间以奥氏体状态装入加热炉,加热到轧制温度
后进行轧制。如：方式2。
• （4）低温热装工艺：铸坯冷至A3线或A1线以下温度进行装
炉。如：方式3、4。
• （5）常规冷装炉轧制工艺：连铸坯冷至室温后，装入加热
炉加热后轧制。
• 一般将温度400℃作为热装的最低温界限。
1．连铸与轧制衔接模式
• 总结：
• （1）（2）为直接轧制，（3）（4）为热送
热装轧制。
• 热装和直接轧制的特点：
• 利用冶金热能，节约能源；
• 例如：500℃装炉时，节能×106KJ/t，
600℃装炉时，节能×106KJ/t，800℃
装炉时，节能×106KJ/t，直接轧制比
冷装炉节能80～85％。
• 提高成材率，节约金属消耗；（加热时间短，
烧损少）
• 简化生产工艺流程；
• 大大缩短生产周期；
• 提高产品质量。（氧化铁皮少，无加热滑道
轨迹）
• 实现连铸连轧的主要技术环节：
• 铸坯温度保证与输送技术；（关键技术）
• 自由程序（灵活）轧制技术；
• 生产计划管理技术；
• 工艺设备的可靠性技术。
• 铸坯输送与温度保证技术如图1－3所示。
• 利用液芯潜热，使铸坯保持更高更均匀的温
度；
• 在保证充分冷却不致拉漏的前提下，合理控
制钢流速度和冷却制度来保加热温度，将铸
坯完全凝固的时刻控制在连铸机冶金长度的
末端，否则还要降温。
• 具体方法：采用上部强冷，下部缓冷的变化
冷却制度，提高整体温度；
• 不对板坯的边部喷水，使液芯尾端两侧呈凸
起形（通常中心呈凸形），提高边角温度；
• 边部减少冷却水量，中部适当加大水量，消
除温差。
2．铸坯温度保证与输送技术
• 连铸板坯的输送保温技术
• 在连铸生产中，用保温罩将铸坯的两侧
罩起来，减少边角部的散热。
• 在连铸坯外部的运送过程中，使用固定
保温罩和绝热辊道。
• 近来研制了板坯运输保温车。
• 板坯边部补偿加热技术
• 采用以下几种：
• 连铸机内绝热技术（与常规相比边部温
度提高200）；
• 如图1－8所示。
• 在火焰切割机附近采用板坯边部加热装
置。
• 加热方式：电感应加热或煤气烧嘴加热。
两种方式的比较见表1－3所示。
§ 板带材轧制技术的发展
• 1）技术发展的关键：
• 降低轧制压力，使板带钢易于变形。
• 2）途径：
• 1.降低板带钢本身的变形抗力;
• 2.改变应力状态，减少应力状态影响系数，减
少外摩擦等对金属变形的影响（减少外阻）。
• 3.控制轧机的变形：增强和控制机架的刚性和
辊系的刚性，采用厚度自动控制等技术控制轧辊
的变形。
• [课堂小结]
• 通过本次课程的学习知道该课的重要性，
了解板带钢的发展方向，重点掌握板带钢的分
类方法及技术要求。
• 熟悉轧钢常用的原料，掌握连铸与轧制
衔接模式及特点 ，熟悉连铸与轧制在衔接和匹
配上存在的问题及如何克服这些问题的措施 。
• 熟悉板带钢轧机的发展演变过程，对各
种形式的轧机有所了解，并了解在板带生产中
的新轧机和新技术，为以后的学习奠定基础。
• [布置作业]
• 第一章 习题
• 一、填空题
• 1.板带钢主要按 来进行分类。
• 2.我国按厚度将板带钢分为 、 、 三类。
• 3.对板带钢的技术要求有 、 、 、 四方面。
• 4.尺寸精度主要是指 精度。
• 5.板形的好坏与 有直接关系。
• 6.轧钢常用的原料有 、 、 三种，板带常用的是 。
• 7.板带钢轧制的突出特点是 极大。
• 8.板带钢热轧时重点在降低 ，冷轧时重点降低 。
• 9.降低外阻的主要措施是 、 、 ，其中主要是 。
• 二、问答题
• 1.连铸与连轧工序的衔接模式有哪几种类型？
• 2.什么是连铸坯直接轧制工艺，有何特点？
• 3. 连铸坯热送热装和直接轧制的主要优点有哪些？
• [参考资料]
• 轧钢生产3000问-----冶金工业出版社
