CN108906888A - 不锈钢冷轧带钢生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于不锈钢冷轧带钢生产领域，公开了一种不锈钢冷轧带钢生产设备，其包括依次相连的原料开卷及焊接设备、轧制设备、退火酸洗设备、平整拉矫设备、边部精整设备和成品卷取设备，原料卷依次经开卷及焊接设备上料并实现相邻料卷的头部和尾部的焊接，经轧制设备轧制成目标厚度，经退火酸洗设备改善轧后带钢性能并获得具有同一表面等级的带钢，经平整拉矫设备可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢，经边部精整设备对带钢进行边部剪切以得到宽度一致的带钢，经成品卷取设备将带钢卷取成卷。本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备实现冷轧带钢全连续生产，效率高、成本低、适用性强、且生产成品质量一致性高。

Description

不锈钢冷轧带钢生产设备

技术领域

本发明涉及不锈钢冷轧带钢生产领域，具体涉及一种不锈钢冷轧带钢生产设备。

背景技术

不锈钢冷轧带钢在生产时，需要进过炼钢、热轧和冷轧三个步骤。炼钢板坯经过热轧得到黑皮卷，再经过退火酸洗得到白皮卷(表面等级No.1)，最后经过冷轧得到冷轧带钢。其中，冷轧是以白皮卷为原料，经过轧制、退火酸洗、平整或拉矫、边部精整后，得到冷轧带钢。

图1示出了现有技术中的第一种生产不锈钢冷轧带钢的设备100a，其包含多个分散设置的独立设备，依次为可逆式冷轧机组1a、退火酸洗机组2a、平整机组3a、拉矫机组4a和边部精整机组5a。该种生产不锈钢冷轧带钢的设备100a在使用过程中存在一些缺陷，例如冷轧机组1a在往复式轧制时，两侧卷筒至辊缝区域无法轧制，钢卷头尾形成未轧段，影响成材率。目前通常采用焊接头尾引带的方法，可减少一部分未轧段。而未轧段和焊接的引带在钢卷上退火酸洗机组2a时需要切除，否则会增加其厚度的不符段。另外，钢卷在设备的各机组间转运，机组上料、下料都会产生头尾缺陷，也会降低产品成材率。此外，由于各个独立设备设置分散，同时还存在物流迟滞、生产周期长、效率低、成本高的缺陷。

图2示出了现有技术中的第二种生产不锈钢冷轧带钢的设备100b，其包括开卷机1b、焊机2b、前活套3b、连轧机4b、后活套5b、卷取机6b。与图1所示的分散式的生产不锈钢冷轧带钢的设备100a相比，其在设备投资、占地、效率等方面有明显改善，但对整个冷轧制程来说，提升有限。

图3示出了现有技术中的第三种生产不锈钢冷轧带钢的设备100c，其在图2的基础上增加了成品退火酸洗设备。该种生产不锈钢冷轧带钢的设备100c包括开卷机1c、焊机2c、轧机前活套3c、连轧机4c、轧机后活套5c、退火酸洗设备6c、出口活套7c、卷取机8c。与图1所示的生产不锈钢冷轧带钢的设备100a相比，在设备投资、占地、效率等方面有明显改善；与图2所示的生产不锈钢冷轧带钢的设备100b相比，在整个冷轧制程上增加了退火酸洗设备，使得整个冷轧制程上有所提升。然而，该生产不锈钢冷轧带钢的设备100c仍存在以下缺点：1)焊缝无法轧制和平整，影响整体效率和产品成材率；2)连轧机机架少，总变形率小，在品种生产规格上瓶颈明显；3)对于钢卷边部精整需要再上一次单独设置的边部精整机组；4)对于板型要求高的2D表面产品需要再上一次单独设置的拉矫机组。

针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员迫切希望寻求一种效率高、成本低、适用性强且生产成品质量一致性高的不锈钢冷轧带钢生产设备。

发明内容

本发明提出了一种效率高、成本低、适用性强、且生产成品质量一致性高的不锈钢冷轧带钢生产设备。

根据本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备，包括依次相连的原料卷开卷设备及焊接设备、轧制设备、退火酸洗设备、平整拉矫设备、边部精整设备和成品卷取设备，原料卷带钢依次经开卷设备上料后，再经焊接设备实现相邻原料卷的头部和尾部的焊接，经轧制设备轧制成目标厚度带钢，经退火酸洗设备改善轧后带钢性能并获得具有同一表面等级的带钢，经平整拉矫设备可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢，经边部精整设备对带钢进行边部剪切以得到宽度一致的成品带钢，经成品卷取设备将成品带钢卷取成卷。

进一步地，原料开卷设备及焊接设备包括依次相连的开卷机和焊机，焊机为激光焊机。

进一步地，轧制设备与焊机之间连接有轧制前活套。

进一步地，轧制设备与退火酸洗设备之间连接有轧制后活套。

进一步地，所述轧制设备为包括多个机架的连轧机。

进一步地，轧制设备选用五机架或者更多机架的冷连轧机，可实现较大的轧制变形量。还优选地，轧机类型可根据主要产品特点选用Z-High十八辊轧机或六辊轧机。

进一步地，轧制设备与轧制后活套之间还连接有脱脂设备，用于去除轧制过程在带钢表面残留的轧制液。

进一步地，退火酸洗设备包括依次相连的退火装置和酸洗装置，酸洗装置包括依次相连的中性盐电解装置、硝酸电解装置和混合酸洗装置，其中，中性盐电解装置中的电解液为硫酸钠水溶液，硝酸电解装置中的电解液为硝酸水溶液，混合酸洗装置中的电解液为硝酸和氢氟酸混合水溶液。。

进一步地，平整拉矫设备包括依次相连的平整机和矫直机，当平整机和矫直机二者中的一者工作时，另一者不工作；或者，平整机和矫直机二者同时工作。

进一步地，退火酸洗设备与平整机之间连接有退火酸洗设备出口活套。

进一步地，矫直机与边部精整设备之间还连接有平整拉矫出口活套。

进一步地，边部精整设备与成品卷取设备之间还连接有剪切出口活套。

本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备将用于生产不锈钢冷轧带钢的各个流程所用到的设备集成到同一条生产线上，即将用于生产不锈钢冷轧带钢的工艺流程集成化设计，使得原料卷经过一次上卷和一次下卷就可实现从不锈钢热轧带钢白皮卷到成品冷轧带钢的“一站式”生产，这就有效地提高了不锈钢冷轧带钢生产设备的生产效率，降低了生产成本。同时，由于料卷经平整拉矫设备能够获得具有不同表面等级的两种带钢，使得本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备的适用性更强。此外，通过本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备的“一站式”生产，原料卷无需像现有技术中的不锈钢冷轧带钢生产设备一样需要辗转在分散的设备之间，从而使得本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备生产的不锈钢冷轧带钢的质量一致性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为现有技术中的第一种生产不锈钢冷轧带钢的设备的结构示意图；

图2为现有技术中的第二种生产不锈钢冷轧带钢的设备的结构示意图；

图3为现有技术中的第三种生产不锈钢冷轧带钢的设备的结构示意图；

图4为根据本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图4示出了根据本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100的结构示意图。如图4所示，该不锈钢冷轧带钢生产设备100包括依次相连的原料开卷及焊接设备1、轧制设备2、退火酸洗设备3、平整拉矫设备4、边部精整设备5和成品卷取设备6，原料卷依次经开卷及焊接设备1上料并实现相邻料卷的头部和尾部的焊接，经轧制设备2轧制成目标厚度，经退火酸洗设备3改善轧后带钢性能并获得具有同一表面等级的带钢，经平整拉矫设备4可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢，经边部精整设备5对带钢进行边部剪切以得到宽度一致的成品带钢，经成品卷取设备6将成品带钢卷取成卷。

本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100在使用时，将原料卷(即白皮卷NO.1表面)上料至开卷及焊接设备1，同时开卷及焊接设备1将相邻料卷的头部和尾部进行焊接以形成连续卷；随后连续卷经轧制设备2轧制成目标厚度带钢，经退火酸洗设备3改善轧后带钢性能获得具有同一表面等级的带钢，经平整拉矫设备4可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢(表面等级2B或2D)，经边部精整设备5对带钢进行边部剪切以得到宽度一致的成品带钢，最后经成品卷取设备6将成品带钢卷取成卷。

本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100将用于生产不锈钢冷轧带钢的各个流程所用到的设备集成到同一条生产线上，即将用于生产不锈钢冷轧带钢的工艺流程集成化设计，使得原料卷经过一次上卷和一次下卷就可实现从不锈钢热轧带钢白皮卷到成品冷轧带钢的“一站式”生产，这就有效地提高了不锈钢冷轧带钢生产设备100的生产效率，降低了生产成本。同时，由于料卷经平整拉矫设备4能够获得具有不同表面等级的两种带钢，使得本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100的适用性更强。此外，通过本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100的“一站式”生产，料卷无需像现有技术中的不锈钢冷轧带钢生产设备一样需要辗转在分散的设备之间，从而使得本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100生产的不锈钢冷轧带钢的质量一致性更高。

值得注意的是，料卷经退火酸洗设备3获得具有同一表面等级的带钢，此时带钢的表面等级为2D，而经平整拉矫设备4可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢，此时带钢的表面等级可以分别为2B和2D。

根据本发明，如图4所示，原料开卷及焊接设备1可包括依次相连的开卷机11和焊机12，焊机12为激光焊机。通过搭配使用开卷机11和激光焊机，使得相邻料卷焊接处的焊缝表面更为平整，强度和韧性更好，焊缝可直接轧制和平整，轧后厚度合格段比率大幅提升，从而满足了后续轧制设备2连续轧制和平整的需求，进而大大地提高了不锈钢冷轧带钢的生产作业的效率。优选地，在完成对相邻料卷的头部和尾部的焊接后，还可在焊缝处进行弧形挖边，以避免焊缝处宽度阶跃式变化和受力集中。

优选地，如图4所示，轧制设备2与焊机12之间可连接有轧制前活套21。该轧制前活套21优选具有多组可相对位移的活套小车、张力辊及纠偏装置，其主要用于焊机12与轧制设备2之间的储料和缓冲，从而使得当原料开卷及焊接设备1进行焊接和上料时不影响轧制设备2的运行。

同样地，如图4所示，轧制设备2与退火酸洗设备3之间还可连接有轧制后活套22。该轧制后活套22也可具有多组可相对位移的活套小车、张力辊及纠偏装置，其主要用于轧制设备2与退火酸洗设备3之间的储料和缓冲，从而使得轧制设备2与退火酸洗设备3的运行不会相互影响。

根据本发明，轧制设备2可由多机架连轧机组成，多架连压机可采用相同或不同的机型。在如图4所示的优选的实施例中，轧制设备2采用了五架连轧机，即对料卷进行五机架连轧。其中，连轧机类型可以为十八辊轧机或六辊连轧机。通过对料卷进行五机架连轧，使得相邻料卷之间的焊缝可直接轧制，总变形率为60％至85％，可生产奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢。通过控制系统可对轧制厚度和板型进行控制，其轧制厚度可控制在0.5mm至3mm。优选地，轧制设备2与轧制后活套22之间还可设置用于清洗轧后带钢表面的脱脂设备，用于去除轧制过程在带钢表面残留的轧制液。进一步优选地，该脱脂设备中可采用碱液与除盐水对带钢进行清洗。

根据本发明，如图4所示，退火酸洗设备3可包括依次相连的退火装置32和酸洗装置33。退火装置32用于将经轧制设备2轧后带钢进行热处理后冷却至常温，此时，带钢表面会产生由于高温氧化而生成的氧化层。酸洗装置用于去除带钢表面的氧化层。优选地，退火装置32可采用辐射式加热卧式连续退火炉，最大TV值155，退火炉加热可采用分两段控制，每个加热段前有一段预热段，可利用高温废气余热加热带钢。冷却可采用空冷+水冷模式，其后可设置烘干装置，以保证出口带钢表面干燥。酸洗装置33可包括依次相连的中性盐电解装置、硝酸电解装置和混合酸洗装置。其中，中性盐电解装置中的电解液为硫酸钠水溶液，硝酸电解装置中的电解液为硝酸水溶液，混合酸洗装置中的电解液为硝酸和氢氟酸混合水溶液。还优选地，最大酸洗速度可控制在170m/min。

根据本发明，如图4所示，平整拉矫设备4可包括依次相连的平整机41和矫直机42，且当平整机41和矫直机42二者中的一者工作时，另一者不工作，也可以二者同时投入工作。该平整拉矫设备4用于生产2B和2D两种不同表面等级产品。带钢经退火酸洗设备3后的表面等级为2D，当平整机41工作时，用于将带钢表面等级调整为2B等级，此时焊缝可直接平整。优选地，平整机41可采用两辊平整机，以进一步改善板型，消除屈服平台，提高加工性能。而当矫直机42工作时，用于将带钢表面等级保持在2D等级的前提下，改善板型，提高加工性能，此时焊缝可直接拉矫。优选地，矫直机42可采张力矫直机，优选采用三弯三矫辊型，可采用其中的压下模式和存张力模式，作业介质上，可采用干式或湿式。还优选地，矫直机42的出口处还可设置清洗和烘干装置，以保证带钢表面清洁干燥。

优选地，如图4所示，退火酸洗设备3与平整机41之间连接有退火酸洗设备出口活套31。该退火酸洗设备出口活套31也可包括多组可相对位移的活套小车、张力辊及纠偏装置，其主要用于退火酸洗设备3与平整机41之间的储料和缓冲，从而使得退火酸洗设备3与平整机41的运行不相互影响。

同样地，如图4所示，矫直机42与边部精整设备5之间还连接有平整拉矫出口活套43。该平整拉矫出口活套43也可包括多组可相对位移的活套小车、张力辊及纠偏装置，其主要用于矫直机42和边部精整设备5之间的储料和缓冲，从而使得平整机41矫直机42与边部精整设备5的运行不相互影响。

根据本发明，边部精整设备5具体可以是圆盘剪，其用于将带钢边部进行剪切，以得到宽度精确、一致的冷轧带钢。圆盘剪可采用双头旋转换刀器，刀具一备一用，在线圆盘剪剪切时，离线圆盘剪可进行更换作业，以保障剪切作业高效衔接。带钢经边部精整设备5可得到精整的冷轧带钢2B或2D产品。其中可包含26个铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢品种，规格范围：厚度0.5-3.0mm，宽度1000-1650mm。

优选地，边部精整设备5与成品卷取设备6之间还连接有剪切出口活套51。该剪切出口活套51也可包括多组可相对位移的活套小车、张力辊及纠偏装置，其主要用于边部精整设备5与成品卷取设备6之间的储料和缓冲，从而使得圆盘剪与边部精整设备5与成品卷取设备6的运行不相互影响。

根据本发明，成品卷取设备6用于将不锈钢带钢卷取成卷，同时将连续带钢在焊缝处切断并卸料，也可以将钢卷分解为客户需求的更小卷重。该成品卷取设备6可采用双卷取设计，一台卷取机在切断焊缝卸料的过程中，另一台卷取机可进行穿带卷取作业，以提高卷取作业整体效率。

与现有技术相比，本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100具有以下优点：

1)本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100布置更紧凑，占地面积更小，相比于现有技术可减少65％；

2)本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100的集成化设计使得不锈钢冷轧带钢的制造周期大大缩短，制造周期可由原来的2至3天缩短至4小时，岗位需求减少50％，能耗降低7％，成材率提高4％；

3)为了防止不锈钢冷轧带钢因在生产过程中擦伤或划伤而损伤其表面，需要在每道工序都设置工艺衬纸。现有的单机架和连轧机组需衬纸4次，而本发明仅需衬纸1次，节约工艺衬纸75％，使得生产辅料的使用大大降低；

4)在现有技术中不锈钢冷轧带钢的生产流程中，从不锈钢热轧带钢到冷轧带钢成品的生产，需要五次上卷和下卷，而本发明仅需经过一次上卷和一次下卷即可实现冷轧带钢成品的生产，从而大大地降低了物料的流通成本；

5)本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100在生产不锈钢冷轧带钢的过程中，焊缝可直接轧制和平整，厚度不符段大幅减少，同时转运和设备上下卷头尾的缺陷大幅减少，产品综合成材率可提高约4％。

6)本发明的不锈钢冷轧带钢生产设备100在设备投资上大大降低：以100万吨产能对比，不锈钢冷轧带钢传统生产流程需开卷及卷取设备17套，而本发明的工艺流程仅需2套；传统生产流程需板形仪20套，而本发明仅需10套。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，包括依次相连的原料开卷及焊接设备、轧制设备、退火酸洗设备、平整拉矫设备、边部精整设备和成品卷取设备，原料卷依次经所述开卷及焊接设备上料并实现相邻料卷的头部和尾部的焊接，经所述轧制设备轧制成目标厚度，经所述退火酸洗设备改善轧后带钢性能并获得具有同一表面等级的带钢，经所述平整拉矫设备可选择地获得具有不同表面等级的两种带钢，经所述边部精整设备对带钢进行边部剪切以得到宽度一致的成品带钢，经所述成品卷取设备将成品带钢卷取成卷。

2.根据权利要求1所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述原料开卷及焊接设备包括依次相连的开卷机和焊机，所述焊机为激光焊机。

3.根据权利要求2所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述轧制设备与所述焊机之间连接有轧制前活套，所述轧制设备为包括多个机架的连轧机。

4.根据权利要求3所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述轧制设备与所述退火酸洗设备之间连接有轧制后活套。

5.根据权利要求4所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述轧制设备与所述轧制后活套之间还连接有脱脂设备，以用于去除轧制过程在带钢表面残留的轧制液。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述退火酸洗设备包括依次相连的退火装置和酸洗装置，所述酸洗装置包括依次相连的中性盐电解装置、硝酸电解装置和混合酸洗装置，其中，所述中性盐电解装置中的电解液为硫酸钠水溶液，所述硝酸电解装置中的电解液为硝酸水溶液，所述混合酸洗装置中的电解液为硝酸和氢氟酸混合水溶液。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述平整拉矫设备包括依次相连的平整机和矫直机，且当平整机和矫直机二者中的一者工作时，另一者不工作；或者，所述平整机和矫直机二者同时工作。

8.根据权利要求7所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述退火酸洗设备与所述平整机之间连接有退火酸洗设备出口活套。

9.根据权利要求8所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述矫直机与所述边部精整设备之间还连接有平整拉矫出口活套。

10.根据权利要求9所述的不锈钢冷轧带钢生产设备，其特征在于，所述边部精整设备与所述成品卷取设备之间还连接有剪切出口活套。