CN106244967B - 钢板冷轧涂镀一体化生产机组及其生产工艺 - Google Patents

钢板冷轧涂镀一体化生产机组及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢板冷轧涂镀一体化生产机组及其生产工艺，涉及钢板冷轧涂镀领域，包括冷轧系统，其包括原料准备装置、轧机、脱脂装置、退火还原装置、冷却装置和精整装置。冷却装置包括风冷装置和水冷装置。原料准备装置包括开卷机以及依次设置在开卷机一侧的第一矫直机、入口剪、焊机和入口活套，轧机和脱脂装置依次设置在开卷机的另一侧，冷却装置和精整装置依次设置在入口活套的远离焊机的一侧，精整装置包括依次设置的第二矫直机、钝化涂层机、分切剪、卷取机和出口活套。涂镀系统，其设于入口活套和冷却装置之间，用于涂镀经退火还原装置处理后的钢板并传输给冷却装置。本发明能降低固定投资及原料成本，提高利润，能提高涂镀产品质量。

Description

钢板冷轧涂镀一体化生产机组及其生产工艺
技术领域
本发明涉及钢板冷轧涂镀领域，具体涉及一种钢板冷轧涂镀一体化生产机组及其生产工艺。
背景技术
近年来，随着现代工业、建筑、民用家电等领域的蓬勃发展，冷轧钢板的产品需求量越来越大，因为冷轧钢板的表面质量好，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钢板。在得到冷轧钢板后，通过涂镀工艺便可以得到镀锌板、铝锌板或锌铝板等等需要的板材。
目前国际和国内都采用钢板冷轧线和钢板涂镀线分开的生产工艺，但是这种生产工艺由于工序多而导致固定资产投资高且生产成本高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种工序少成本低的钢板冷轧涂镀一体化生产机组。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种钢板冷轧涂镀一体化生产机组，包括：
冷轧系统，其包括原料准备装置、轧机、脱脂装置、退火还原装置、冷却装置和精整装置，所述原料准备装置、轧机、脱脂装置为地面机组，所述退火还原装置为中间层机组，所述冷却装置包括风冷装置和水冷装置，所述风冷装置为上层机组，所述水冷装置为地面机组，所述原料准备装置包括开卷机以及依次设置在所述开卷机一侧的第一矫直机、入口剪、焊机和入口活套，所述轧机和脱脂装置依次设置在所述开卷机的另一侧，所述入口活套存储经所述焊机焊接后的钢板并从所述第一矫直机、入口剪、焊机的上方传输给所述轧机，所述冷却装置和精整装置依次设置在所述入口活套的远离所述焊机的一侧，所述精整装置包括依次设置的地面机组：第二矫直机、钝化涂层机、分切剪和卷取机，所述精整装置还包括中间层机组出口活套，所述出口活套存储经所述钝化涂层机处理的钢板并传输给所述分切剪；以及
涂镀系统，所述涂镀系统为地面机组，其设于所述入口活套和冷却装置之间，所述涂镀系统用于涂镀经所述退火还原装置处理后的钢板并传输给所述冷却装置。
在上述技术方案的基础上，所述脱脂装置包括依次设置的碱喷淋装置、碱刷洗装置、水刷洗装置和水冲洗装置。
在上述技术方案的基础上，所述退火还原装置为连续退火还原炉，所述连续退火还原炉包括加热段、均热段和冷却段。
在上述技术方案的基础上，所述涂镀系统包括锌锅装置和气刀装置，所述气刀装置位于所述锌锅装置内的液面的上方，所述涂镀系统涂镀经所述退火还原装置处理后的钢板并传输给所述风冷装置。
在上述技术方案的基础上，所述第二矫直机为拉伸弯曲矫直机，其包括两个弯曲单元和一个矫直单元。
在上述技术方案的基础上，所述入口剪和分切剪均为上切式液压剪。
与此同时，本发明还提供一种工序少成本低的钢板冷轧涂镀的生产工艺。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于上述钢板冷轧涂镀一体化生产机组进行冷轧和涂镀的生产工艺，包括以下步骤：
开卷机对热轧钢板进行开卷，然后传送给第一矫直机进行矫直，入口剪切除矫直后的热轧钢板的带头，并传送给焊机，焊机将前一卷热轧钢板的尾部与后一卷热轧钢板的头部焊接在一起，然后传送给入口活套进行存储，再传送给轧机进行轧制；
脱脂装置对轧制后的钢板进行脱脂然后传送给退火还原装置进行退火处理，然后再传送给涂镀系统进行涂镀；
涂镀后的钢板经过冷却装置进行冷却，再传送给第二矫直机进行矫直，然后传送给钝化涂层机辊涂化学涂层，再传送给出口活套进行存储，然后传送给分切剪，由分切剪切除钢板的带尾，最后传送给卷取机进行卷取。
在上述技术方案的基础上，所述脱脂装置包括依次设置的碱喷淋装置、碱刷洗装置、水刷洗装置和水冲洗装置，碱喷淋装置先将高压碱液喷在冷轧钢板表面，再由碱刷洗装置进行刷洗，然后水刷洗装置用水对冷轧钢板表面进行刷洗，最后由水冲洗装置用水对冷轧钢板表面进行喷淋冲洗。
在上述技术方案的基础上，所述退火还原装置为连续退火还原炉，所述连续退火还原炉包括加热段、均热段和冷却段，加热段将钢板加热到退火温度，再由均热段使钢板在退火温度下进行均热再结晶，最后由冷却段冷却钢板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，和传统钢板冷轧线和钢板涂镀线分开的方式相比，由于冷轧一个道次就涂镀，从而降低了原料成本，提高了利润。此外，传统钢板冷轧线会经历一次切头和切尾(即剪切钢板的带头和带尾)，而钢板涂镀线也会经历一次切头和切尾，而本发明的整个工艺过程中只需要经历一次切头和切尾，故本发明减少了工序，降低了固定资产投资和生产成本。再者，将热轧钢板经过轧制后再涂镀，可以改变板型和表面粗糙度，更有利于涂镀的生产，提高涂镀质量，同时，通过对热轧钢板进行涂镀前冷轧，并配合适当的退火还原工艺，可以改变热轧钢板的晶体结构，改变钢板的机械加工性能，从而使得一些不适合进行直接涂镀的热轧钢板也能够直接用于涂镀。
附图说明
图1为本发明中钢板冷轧涂镀一体化生产机组的结构示意图；
图2为本发明中冷轧和涂镀的生产工艺的流程图。
图中：1-冷轧系统，11-原料准备装置，11a-开卷机，11b-第一矫直机，11c-入口剪，11d-焊机，11e-入口活套，12-轧机，13-脱脂装置，13a-碱喷淋装置，13b-碱刷洗装置，13c-水刷洗装置，13d-水冲洗装置，14-退火还原装置，14a-加热段，14b-还原段，14c-均热段，14d-冷却段，15-冷却装置，15a-风冷系统，15b-水冷系统，16-精整装置，16a-第二矫直机，16b-钝化涂层机，16c-分切剪，16d-卷取机，16e-出口活套，2-涂镀系统，21-锌锅装置，22-气刀装置，100-第一夹送辊，101-第二夹送辊，102-第三夹送辊，200-第一张力辊，201-第二张力辊，202-第三张力辊，203-第四张力辊，204-第五张力辊，205-第六张力辊，206-第七张力辊，207-第八张力辊，208-第九张力辊，300-纠偏辊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明提供一种钢板冷轧涂镀一体化生产机组，包括冷轧系统1和涂镀系统2。
冷轧系统1包括原料准备装置11、轧机12、脱脂装置13、退火还原装置14、冷却装置15和精整装置16。本发明中的钢板冷轧涂镀一体化生产机组根据空间分布规划分为地面机组、中间层机组和上层机组。地面机组为设置在厂房地面上的一系列装置，上层机组为整个生产机组中层次最高的一系列装置，中间层机组则为位于地面机组和上层机组之间的一系列装置。本发明中的原料准备装置11、轧机12、脱脂装置13为地面机组，退火还原装置14为中间层机组，冷却装置15包括风冷装置15a和水冷装置15b，其中风冷装置15a为上层机组，水冷装置15b为地面机组。
本发明中采用的原料为热轧钢板，原料准备装置11包括开卷机11a以及依次设置在开卷机11a一侧的第一矫直机11b、入口剪11c、焊机11d和入口活套11e。冷轧系统1还包括设置在入口剪11c和焊机11d之间的第一夹送辊100、依次设置在焊机11d和入口活套11e之间的第二夹送辊101和第一张力辊200。
其中，开卷机11a为带压辊及外支承的悬臂式开卷机，热轧钢板的定位采用运卷小车对中调节方式，与压辊配合，将热轧钢板头部开启后向前输送，并与第一张力辊200之间形成一定的开卷张力。第一矫直机11b为五辊矫直机，在穿带时进行矫平夹送，在正常工作时，起矫平转向作用。入口剪11c为上切式液压剪，用于剪切热轧钢板的带头和带尾，为后道焊接工序作准备。第一夹送辊100对开卷热轧钢板进行夹送，使之继续向前行至焊机11d前，并对热轧钢板的头部长度进行调整，等待与前一卷热轧钢板的尾部进行焊接。焊机11d用于将前一卷热轧钢板的尾部与后一卷热轧钢板的头部焊接在一起，使机组能够连续生产。第二夹送辊101用于形成焊机11d出口侧的小活套和向后反拉热轧钢板，并对第一张力辊200形成初张力。入口活套11e用于贮存热轧钢板，以保证机组入口段在热轧钢板停止并进行焊接工作时，工艺段热轧钢板仍能连续稳定运行。
轧机12和脱脂装置13依次设置在开卷机11a的另一侧，入口活套11e存储经焊机11d焊接后的钢板并从第一矫直机11b、入口剪11c、焊机11d的上方传输给轧机12，冷轧系统1还包括设置在开卷机11a和轧机12之间的第二张力辊201以及设置在第二张力辊201上方的第一纠偏辊300。第一纠偏辊300用于对热轧钢板进行纠偏使之能准确进入下一道工序。第二张力辊201用于形成轧机12内入口张力。轧机12对热轧钢板进行轧制，主要起到以下作用：(1)改善热轧钢板表面粗糙度；(2)将热轧钢板轧制到所需的产品厚度；(3)改善板形，提高热轧钢板产品平直度。
本发明中的脱脂装置13包括依次设置的碱喷淋装置13a、碱刷洗装置13b、水刷洗装置13c和水冲洗装置13d。其中碱喷淋装置13a将高压碱液喷在轧制后的钢板表面，从而达到脱脂的目的。碱刷洗装置13b将碱液喷在钢板表面，并对钢板的上下表面进行刷洗，从而达到脱脂的目的。水刷洗装置13c用水对钢板表面进行喷淋冲洗，并用刷辊对带钢的上下表面进行刷洗，从而达到清洗掉钢板表面碱液的目的。水冲洗装置13d也用水对钢板表面进行喷淋冲洗，从而达到清洗掉钢板表面碱液的目的。
退火还原装置14设于入口活套11e传输钢板线路的上方，钢板经过脱脂装置13脱脂处理后便传输给退火还原装置14进行退火。冷轧系统1还包括依次设置在脱脂装置13和退火还原装置14之间的第三张力辊202和第四张力辊203，第三张力辊202和第四张力辊203用于形成退火还原装置14入口张力。本发明中的退火还原装置14为连续退火还原炉，连续退火还原炉包括加热段14a、还原段14b、均热段14c和冷却段14d。加热段14a将钢板加热到退火温度，再由还原段14b将钢板还原成海绵状铁，均热段14c使钢板在退火温度下进行均热再结晶，最后由冷却段14d冷却钢板。
冷却装置15和精整装置16依次设置在入口活套11e的远离焊机11d的一侧。精整装置16包括依次设置的地面机组：第二矫直机16a、钝化涂层机16b、分切剪16c和卷取机16d，所述精整装置16还包括中间层机组出口活套16e，出口活套16e存储经钝化涂层机16b处理的钢板并传输给分切剪16c。冷轧系统1还包括依次设置在水冷装置15b和第二矫直机16a之间的第五张力辊204和第六张力辊205，第五张力辊204位于第六张力辊205之前，用于为第六张力辊205提供足够的前张力。第六张力辊205位于第二矫直机16a之前，为拉矫段提供足够的前张力。第二矫直机16a为拉伸弯曲矫直机，其包括两个弯曲单元和一个矫直单元。
钝化涂层机16b用于向钢板表面辊涂化学涂层，冷轧系统1还包括依次设置在第二矫直机16a和钝化涂层机16b之间的第七张力辊206和第八张力辊207，第七张力辊206位于第二矫直机16a之后，为拉矫段提供足够的后张力。第八张力辊207位于第七张力辊206之后，为第七张力辊206提供足够的后张力。出口活套16e用于贮存钢板，以保证机组在出口段钢板停止并进行分卷时，工艺段钢板仍能连续稳定运行。
分切剪16c用于剪切焊缝和进行分卷，冷轧系统1还包括依次设置在出口活套16e和分切剪16c之间的第九张力辊208和第三夹送辊102。第九张力辊208起调整卷取张力和平衡出口活套16e张力的作用。第三夹送辊102起到的作用第二夹送辊101类似。最后由卷取机16d完成卷取。
涂镀系统2为地面机组，其设于入口活套11e和冷却装置15之间。涂镀系统2用于涂镀经退火还原装置14处理后的钢板并传输给冷却装置15。本发明中的涂镀系统2涂镀经所述退火还原装置14处理后的钢板并传输给风冷装置15a。此外，本发明中的涂镀系统2包括锌锅装置21和气刀装置22，气刀装置22位于锌锅装置21内的液面的上方。气刀装置22利用喷出的气流刮钢板表面的镀层，从而可以控制钢板镀层厚度。
综上所述，采用本发明中的钢板冷轧涂镀一体化生产机组后，和传统钢板冷轧线和钢板涂镀线分开的方式相比，由于冷轧一个道次就涂镀，从而降低了原料成本，提高了利润。此外，传统钢板冷轧线会经历一次切头和切尾(即剪切钢板的带头和带尾)，而钢板涂镀线也会经历一次切头和切尾，而本发明的整个工艺过程中只需要经历一次切头和切尾，故本发明减少了工序，降低了固定资产投资和生产成本。再者，将热轧钢板经过轧制后再涂镀，可以改变板型和表面粗糙度，更有利于涂镀的生产，提高涂镀质量，同时，通过对热轧钢板进行涂镀前冷轧，并配合适当的退火还原工艺，可以改变热轧钢板的晶体结构，改变钢板的机械加工性能，从而使得一些不适合进行直接涂镀的热轧钢板也能够直接用于涂镀。
参见图2所示，本发明还提供一种利用上述钢板冷轧涂镀一体化生产机组进行冷轧和涂镀的生产工艺，包括以下步骤：
开卷机11a对热轧钢板进行开卷，然后传送给第一矫直机11b进行矫直，入口剪11c切除矫直后的热轧钢板的带头，并传送给焊机11d，焊机11d将前一卷热轧钢板的尾部与后一卷热轧钢板的头部焊接在一起，然后传送给入口活套11e进行存储，再传送给轧机12进行轧制；
脱脂装置13对轧制后的钢板进行脱脂然后传送给退火还原装置14进行退火处理，然后再传送给涂镀系统2进行涂镀；
本发明中的脱脂装置13包括依次设置的碱喷淋装置13a、碱刷洗装置13b、水刷洗装置13c和水冲洗装置13d，碱喷淋装置13a先将高压碱液喷在冷轧钢板表面，再由碱刷洗装置13b进行刷洗，然后水刷洗装置13c用水对冷轧钢板表面进行刷洗，最后由水冲洗装置13d用水对冷轧钢板表面进行喷淋冲洗。
本发明中的退火还原装置14为连续退火还原炉，连续退火还原炉包括加热段14a、还原段14b、均热段14c和冷却段14d，加热段14a将钢板加热到退火温度，再由还原段14b将钢板还原成海绵状铁，均热段14c使钢板在退火温度下进行均热再结晶，最后由冷却段14d冷却钢板。
涂镀后的钢板经过冷却装置15进行冷却，再传送给第二矫直机16a进行矫直，然后传送给钝化涂层机16b辊涂化学涂层，再传送给出口活套16e进行存储，然后传送给分切剪16c，由分切剪16c切除钢板的带尾，最后传送给卷取机16d进行卷取。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于，包括：
冷轧系统(1)，其包括原料准备装置(11)、轧机(12)、脱脂装置(13)、退火还原装置(14)、冷却装置(15)和精整装置(16)，所述原料准备装置(11)、轧机(12)、脱脂装置(13)为地面机组，所述退火还原装置(14)为中间层机组，所述冷却装置(15)包括风冷装置(15a)和水冷装置(15b)，所述风冷装置(15a)为上层机组，所述水冷装置(15b)为地面机组，所述原料准备装置(11)包括开卷机(11a)以及依次设置在所述开卷机(11a)一侧的第一矫直机(11b)、入口剪(11c)、焊机(11d)和入口活套(11e)，所述轧机(12)和脱脂装置(13)依次设置在所述开卷机(11a)的另一侧，所述入口活套(11e)存储经所述焊机(11d)焊接后的钢板并从所述第一矫直机(11b)、入口剪(11c)、焊机(11d)的上方传输给所述轧机(12)，所述冷却装置(15)和精整装置(16)依次设置在所述入口活套(11e)的远离所述焊机(11d)的一侧，所述精整装置(16)包括依次设置的地面机组：第二矫直机(16a)、钝化涂层机(16b)、分切剪(16c)和卷取机(16d)，所述精整装置(16)还包括中间层机组出口活套(16e)，所述出口活套(16e)存储经所述钝化涂层机(16b)处理的钢板并传输给所述分切剪(16c)；以及
涂镀系统(2)，所述涂镀系统(2)为地面机组，其设于所述入口活套(11e)和冷却装置(15)之间，所述涂镀系统(2)用于涂镀经所述退火还原装置(14)处理后的钢板并传输给所述冷却装置(15)。
2.如权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于：所述脱脂装置(13)包括依次设置的碱喷淋装置(13a)、碱刷洗装置(13b)、水刷洗装置(13c)和水冲洗装置(13d)。
3.如权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于：所述退火还原装置(14)为连续退火还原炉，所述连续退火还原炉包括加热段(14a)、还原段(14b)、均热段(14c)和冷却段(14d)。
4.如权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于：所述涂镀系统(2)包括锌锅装置(21)和气刀装置(22)，所述气刀装置(22)位于所述锌锅装置(21)内的液面的上方，所述涂镀系统(2)涂镀经所述退火还原装置(14)处理后的钢板并传输给所述风冷装置(15a)。
5.如权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于：所述第二矫直机(16a)为拉伸弯曲矫直机，其包括两个弯曲单元和一个矫直单元。
6.如权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组，其特征在于：所述入口剪(11c)和分切剪(16c)均为上切式液压剪。
7.一种基于权利要求1所述的钢板冷轧涂镀一体化生产机组进行冷轧和涂镀的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
开卷机(11a)对热轧钢板进行开卷，然后传送给第一矫直机(11b)进行矫直，入口剪(11c)切除矫直后的热轧钢板的带头，并传送给焊机(11d)，焊机(11d)将前一卷热轧钢板的尾部与后一卷热轧钢板的头部焊接在一起，然后传送给入口活套(11e)进行存储，再传送给轧机(12)进行轧制；
脱脂装置(13)对轧制后的钢板进行脱脂然后传送给退火还原装置(14)进行退火处理，然后再传送给涂镀系统(2)进行涂镀；
涂镀后的钢板经过冷却装置(15)进行冷却，再传送给第二矫直机(16a)进行矫直，然后传送给钝化涂层机(16b)辊涂化学涂层，再传送给出口活套(16e)进行存储，然后传送给分切剪(16c)，由分切剪(16c)切除钢板的带尾，最后传送给卷取机(16d)进行卷取。
8.如权利要求7所述的生产工艺，其特征在于：所述脱脂装置(13)包括依次设置的碱喷淋装置(13a)、碱刷洗装置(13b)、水刷洗装置(13c)和水冲洗装置(13d)，碱喷淋装置(13a)先将高压碱液喷在冷轧钢板表面，再由碱刷洗装置(13b)进行刷洗，然后水刷洗装置(13c)用水对冷轧钢板表面进行刷洗，最后由水冲洗装置(13d)用水对冷轧钢板表面进行喷淋冲洗。
9.如权利要求7所述的生产工艺，其特征在于：所述退火还原装置(14)为连续退火还原炉，所述连续退火还原炉包括加热段(14a)、还原段(14b)、均热段(14c)和冷却段(14d)，加热段(14a)将钢板加热到退火温度，再由还原段(14b)将钢板还原成海绵状铁，均热段(14c)使钢板在退火温度下进行均热再结晶，最后由冷却段(14d)冷却钢板。
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