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精密鋼帶生產工藝及設備-金伯利起重設備
精密鋼帶生產工藝及設備


精密鋼帶定義及品質特性不銹鋼精密鋼帶屬于不銹鋼專精的領域,其市場特點是少量多樣,品質要求嚴格,技術含量要求高,附加值高等特性。
目前還未見有不銹鋼精密帶鋼生產的國際或國家專門標準,由于全世界此類生產企業并不多,總產量也不大,很多均等效采用較厚不銹鋼帶標準或者建立企業自己的生產標準。其中,日本東洋(TOYO)精箔株式會社建立了自己企業生產標準(厚度公差見表格1,寬度公差見表格2)。

  由此可見,僅從尺寸公差就可以看出精密鋼帶的高精密性,但是,精密鋼帶在品質的穩定性、力學性能、機械性能、軟硬狀態、表面品質等方面都要求達到高精度水平。
  考慮到不銹鋼精密鋼帶需要很多參數來衡量,以及目前我國不銹鋼精密鋼帶生產標準的具體情況,本項目對精密鋼帶的理化性能特點做了以下初步的界定:(1)厚度范圍為0.03~0.5mm,寬度約在610mm以下;(2)厚度偏差不超過±0.01mm,側彎小于2mm/m,波浪小于1mm/m;(3)帶材表面質量要求高,不能有明顯帶材使用的缺陷存在;表面粗糙度比較低,色澤均勻一致;(4)力學性能要求很高,晶粒大小比較均勻,完全退火狀態的晶粒度大小一般控制在7.0~9.0,對于硬態產品,其強度性能非常均勻,軟硬偏差非常小。

(二)精密鋼帶生產工藝及設備

  精密鋼帶生產工藝對生產設備和生產技術要求相當高,其生產線是一條從軋機到光亮退火爐、平整設備、拉矯設備、分條設備、剪切設備等設備優化磨合而成的系統生產線,任何一個環節出問題,都將影響到精密不銹鋼帶的成品品質。下面對精密鋼帶的生產工藝和設備選型作一個簡要的概述。

  不銹鋼精密鋼帶一般采用常規冷軋退火后的鋼卷作原料,采用2B 表面即可,其生產工藝流程如圖表1所示,根據產品規格及原料情況,可以采用一個或二個軋程。


圖表 1不銹鋼精密鋼帶生產工藝流程圖

根據工藝流程,選用的機組主要有:準備機組、多輥軋機、脫脂機組、光亮退火機組、拉伸矯直機、縱切/橫切機組等。
(1)準備機組:為了提高不銹鋼的冷軋成材率,在軋制前需要在每卷鋼帶的兩端焊接引帶,為此需設置準備機組。
(2)多輥軋機:不銹鋼加工硬化劇烈,難于軋制,采用小直徑工作輥和大張力的多輥可逆軋機是不銹帶鋼冷軋的顯著特點。對于軋制≤0.3mm 以下的精密不銹帶鋼,一般采用十二輥、十四輥(國產)、十八輥(國產)、二十輥等軋機。
(3)脫脂機組:由于軋機在不銹鋼帶鋼的軋制過程中為強化軋制過程,提高軋件表面光潔度,需要采用以礦物油進行冷卻潤滑,其油品一般采用MobilGenrex 26、Shell Somentor N60、KB-Sendzimir等,經軋制后,通過軋機刮油器的作用,其表面殘留的軋制油在150mg/m2~200mg/m2(每面)左右。由于下工序的光亮退火機組一般采用馬弗爐,馬弗爐不能通過火焰直接把殘留的軋制油燃燒掉,為防止帶鋼表面的殘油帶進光亮爐內,影響爐內的氣氛和帶鋼表面的質量,所以軋制后的不銹鋼帶鋼要進行化學脫脂以除去帶鋼表面在軋制過程中殘留的軋制油,然后再進入有保護氣體的光亮退火爐(馬弗爐)進行光亮退火。硬態交貨的在進行精整前也要把帶鋼表面的軋制油去除掉,也需要進行脫脂處理。單獨的脫脂機組還需增設開卷機、焊機、分切剪、卷取機等設備,實現連續生產。
(4)光亮退火機組:光亮退火機組主要有立式和臥式兩種型式,為了生產高表面質量的精密不銹帶鋼,一般選用立式光亮退火機組。目前,世界上比較流行的立式馬弗光亮退火爐一般有立式全馬弗上行加熱式、立式全馬弗下行加熱式和立式馬弗+砌磚電加熱混合式三種型式。
混合型光亮爐由加熱段(馬弗加熱段+電加熱段)、緩冷段、冷卻段三部分組成,其中馬弗加熱段、緩冷段和冷卻段與全馬弗型基本相同,砌磚電加熱段為方形結構,內襯高鋁磚砌筑爐襯。全馬弗爐吊運更換馬弗時間30小時,不包括停爐、降溫、排氣、充氣、升溫的時間。混合型馬弗爐吊運更換馬弗時間只需約24小時。混合型光亮爐,其馬弗爐的爐溫比電加熱的爐溫低,同樣產量時,采用電加熱型爐子,加熱段就可以短一些。
混合型光亮爐具有產量高、節能效果好的特點。但電加熱段是無馬弗加熱段,采用鉬絲加熱,用高鋁磚砌筑爐襯,耐材等級高,價格貴,而且有可能由于耐材問題影響BA板的質量。若要求生產高質量的BA板,則全馬弗光亮爐使質量更能夠得到保證,而且設備維修方便,運行成本比較低;若生產廠偏重于BA板的產量,則選擇混合型光亮爐更為合適。
(5)平整機組:常規2輥或4輥平整工藝應用于軟態下的退火材料,工業用帶鋼生產可用此工藝。該工藝是用大尺寸工作輥對經光亮等退火的鋼帶施加一個較小的壓下量冷軋工序。然而,這樣生產的鋼帶并不理想,通常表現為不穩定。當帶鋼進一步深加工時,如冷沖壓、模壓生產,就會有一部分缺陷稀放,造成變形。拉伸彎曲矯直法是一種唯一可滿足帶鋼軟化處理及硬化平整的工藝。在此工藝過程中,帶鋼被施加了可控制的張力,同時通過一組小自由輥彎曲變形。這種加工使帶鋼僅有輕微的伸長,在長、寬、厚方向有良好的板型。經過矯直,使帶鋼上應力分布均勻,甚至在板縱切、沖壓、鍛打、成形加工及研磨等加工后,其應力分布仍是較為理想的。對超薄精密不銹帶鋼一般采用拉伸矯直機組,并可同時適應硬態和軟態材料。
(6)縱切/橫切機組:不銹鋼的精整包括縱切或橫切機組,對超薄精密不銹鋼而言,幾乎所有的用戶需要的是不同寬度的卷帶,可根據客戶要求裁切各種尺寸。

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