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金属板带生产工艺欢迎参加金属板带生产工艺培训课程本课程旨在系统介绍金属板带的生产全流程,从原材料熔炼到成品精整的各个环节我们将深入探讨热轧、冷轧、表面处理等关键工艺,帮助您全面理解现代金属板带生产的技术要点本课程适合冶金工程技术人员、生产管理人员以及相关专业学生学习通过理论与实例相结合的方式,帮助您掌握金属板带生产的核心工艺和质量控制方法,提升专业技能和实践能力课程目标掌握基础知识理解金属板带的基本概念、分类和应用领域,掌握金属板带生产的基本原理和工艺流程熟悉核心工艺深入了解熔炼、铸造、热轧、冷轧和表面处理等核心工艺的操作要点和控制方法把握质量控制学习金属板带生产过程中的质量控制手段和检验方法,能够识别和解决常见质量问题了解发展趋势了解金属板带生产的新技术、新工艺和行业发展趋势,提升技术预见性目录第一部分金属板带概述定义、应用领域、常见材料第二部分生产工艺概览主要工艺路线、热轧、冷轧、铸轧流程第三部分熔炼与铸造熔炼过程、合金化、连续铸造、质量控制第四部分热轧工艺原理、加热炉操作、粗轧、精轧、温度控制第五部分冷轧工艺原理、退火、酸洗、设备结构、压下率控制后续部分表面处理、精整检验、特种板带、新技术趋势、质量与成本控制第一部分金属板带概述定义与特点分类方法产业地位金属板带是指厚度较薄、宽度较大可按材质(碳钢、不锈钢、铝合金作为重要的工业基础材料,金属板的扁平金属材料,通常以卷材形式等)、生产方式(热轧、冷轧、铸带广泛应用于汽车、家电、建筑、存在具有厚度均匀、表面质量高、轧)、表面状态(光亮、涂层、压包装等领域,是国民经济的重要支力学性能优良等特点纹)等进行分类柱产业之一金属板带定义技术定义分类标准金属板带是指厚度在毫米之间,宽度大于其厚度至按厚度分类超薄带(小于)、薄带(
0.1-
6.
00.2mm
0.2-少倍的金属扁平材料生产后通常以卷状形式供应,也)、中厚带()、厚带(
100.5mm
0.5-
2.0mm
2.0-可根据需要剪切成定尺板材)
6.0mm按生产工艺分类热轧板带、冷轧板带、铸轧板带其特点是横截面为矩形,长度方向具有连续性,可以实现大按表面状态分类黑皮(未处理)、酸洗、光亮、镀层、涂规模的卷对卷连续生产产品具有良好的尺寸精度和表面质层、压花等量金属板带的应用领域家电领域汽车工业冰箱、洗衣机、空调外壳车身外板、底盘部件、结构件内部结构件和功能性部件高强度钢板带用于汽车轻量化建筑行业屋面板、墙面板、天花板装饰性金属面板和结构支撑电子电器包装行业电池外壳、电子屏蔽材料食品饮料罐、气雾罐散热器和导电部件金属包装容器和盖材常见金属板带材料材料类别主要成分特点主要应用碳素钢价格低廉,力学性能良好建筑、汽车、家电Fe+C≤
2.11%不锈钢耐腐蚀性优良,表面美观食品设备、装饰、厨具Fe+Cr≥
10.5%+Ni铝合金等密度低,耐腐蚀,导热性好包装、航空、建筑Al+Cu/Mg/Mn/Zn铜合金等导电性好,耐蚀性优良电子、电器、装饰Cu+Zn/Sn/Al镁合金等超轻质,比强度高航空航天、产品Mg+Al/Zn/Mn3C第二部分生产工艺概览精整与检验剪切、分条、平整、检测、包装表面处理清洗、涂层、电镀、热浸镀冷轧工艺酸洗、冷轧、退火、精整热轧工艺加热、粗轧、精轧、卷取熔炼与铸造原料熔炼、成分调整、浇注成形板带生产主要工艺路线传统工艺路线连铸连轧路线薄带铸轧路线熔炼铸锭加热热轧冷轧表面处熔炼连铸热轧冷轧表面处理精整熔炼薄带铸轧冷轧表面处理精整→→→→→→→→→→→→→→理精整→传统工艺路线生产的板带厚度控制精确,但能耗较高,生产周期长连铸连轧工艺简化了生产流程,提高了生产效率,是目前主流生产方式薄带铸轧路线则进一步缩短了工艺流程,显著降低了能耗,但对设备和技术要求更高,目前主要用于特殊材料的生产热轧工艺流程板坯加热将铸坯在加热炉中加热至℃,确保金属塑性良好1100-1250粗轧阶段通过粗轧机组进行初步轧制,将板坯厚度从轧至200-250mm25-40mm精轧阶段在精轧机组进行多道次轧制,将厚度进一步减薄至
1.8-16mm层流冷却控制冷却速率,确保材料组织和性能卷取作业将轧制好的板带卷成卷,便于储存和运输冷轧工艺流程酸洗处理使用酸液(通常为盐酸或硫酸)去除热轧带表面的氧化铁皮,获得干净的金属表面,以便后续冷轧加工酸洗后进行水洗、烘干等处理冷轧变形在常温下将酸洗后的热轧带通过冷轧机进行轧制,减薄至所需厚度冷轧过程中金属发生严重塑性变形,强度提高但塑性下降退火处理将冷轧带加热至再结晶温度并保温一定时间,消除加工硬化,恢复材料塑性退火方式包括箱式退火、连续退火等精整处理包括平整、剪切、分条、检验、包装等工序,使冷轧产品达到客户要求的尺寸精度和表面质量铸轧工艺流程熔体准备铸轧成形12将金属原料熔化并调整成分,熔融金属直接浇注到旋转的去除杂质和气体,保持适当水冷轧辊之间,同时完成凝温度,准备浇注熔体温度固和轧制,一次成形为厚度通常控制在金属熔点以上的金属带材铸1-10mm℃轧过程中冷却速率极高,可30-100达℃秒10³/后续处理3铸轧带可直接进行冷轧加工,或者根据需要进行退火、表面处理等工序,最终经过精整工序制成成品铸轧工艺可缩短生产流程以上50%第三部分熔炼与铸造熔炼过程合金化处理连续铸造质量控制原料熔化、成分调整、添加合金元素、搅拌结晶器控制、二次冷成分检测、铸坯质量温度控制混合、夹杂物控制却、拉坯切割检查、缺陷预防熔炼过程熔炼设备熔炼工艺控制根据金属材料的不同,熔炼设备主要包括熔炼过程的关键控制参数电弧炉主要用于钢材熔炼,温度可达℃以上温度控制确保金属完全熔化并有适当过热度•1600•感应炉适用于有色金属,精确温度控制氧化物控制使用覆盖剂或保护气体防止氧化••转炉大规模钢铁生产的主要设备气体含量控制氢、氧、氮等气体的溶解量••反射炉适用于某些有色金属熔炼杂质去除通过渣系控制去除有害杂质••合金成分精确控制各元素含量在目标范围内•合金化处理合金元素的添加方法常见合金元素及作用合金元素可以多种形式添加,不同的合金元素在金属材料中包括纯金属、预合金、母合金、发挥不同作用如提高钢Mn铁合金等添加时机需根据元的强度和韧性;提高耐腐蚀Cr素特性确定,活泼元素应后添性;用于细化晶粒;增加Ti Si加,容易氧化的元素需使用包弹性和耐热性;提高导电性Cu芯线或特殊工具深入熔体和耐蚀性均匀化处理添加合金元素后需进行充分搅拌,确保成分均匀可采用电磁搅拌、惰性气体搅拌或机械搅拌均匀化不足会导致成分偏析,影响产品性能连续铸造技术中间包操作控制熔体流量和温度,去除上浮夹杂物结晶器控制控制结晶器振动、冷却、润滑,形成坯壳二次冷却3喷水冷却,控制凝固速率和温度梯度拉切系统均匀拉引铸坯,定长切割成板坯铸锭质量控制成分控制缺陷检测光谱分析确保合金成分符合标准,按超声波、射线等无损检测技术发现X需调整元素含量内部缺陷工艺改进温度管理根据检测结果持续优化工艺参数和操控制浇注温度和冷却速率,防止热裂作规程和冷裂第四部分热轧工艺℃1100~1250热轧温度典型碳钢热轧温度范围85~95%总压下率铸坯到热轧成品的厚度减薄比例道次10~14轧制道次典型热连轧生产线的轧制次数米分500~1000/轧制速度现代热连轧机组最大轧制速度热轧原理热轧变形机理热轧的冶金作用热轧是在金属再结晶温度以上进行的塑性变形加工工艺在热轧不仅改变金属的形状,还能改善金属的内部质量高温下,金属的变形抗力低,塑性好,可进行大压下量变形破碎铸态组织,细化晶粒•变形过程中同时发生动态回复和再结晶,消除加工硬化消除铸造缺陷,如气孔、疏松等•热轧变形区金属流动受多种因素影响,包括轧辊与金属间的改善成分偏析,使组织更均匀•摩擦条件、变形区几何形状、金属的变形抗力等变形区内通过变形和再结晶过程优化金属组织结构•存在不均匀变形,表层与中心变形程度不同提高产品的力学性能和使用性能•加热炉操作加热目标将铸坯或半成品加热至适当轧制温度(通常℃),使金属具有良好1100-1250塑性,同时保证温度均匀,避免过热或局部过冷现象不同材料的加热温度有较大差异温度控制加热炉内各区温度要合理分配,通常采用多区控制方式,入料区、预热区、加热区、均热区温度依次升高炉温控制精度通常要求±℃,防止过热导致晶粒粗大5加热时间加热时间取决于坯料尺寸、材质和装炉温度一般钢种坯料每厚度约需加25mm热分钟加热时间过短会导致内外温差大,过长则增加能耗和氧化损失3-5炉况管理保持合理的炉内气氛,控制氧化和脱碳定期检查和维护炉衬、燃烧设备、温度测量装置等,确保加热均匀性和能源利用效率粗轧过程粗轧是热轧过程的第一阶段,目的是将铸坯初步轧制成中间坯粗轧一般采用可逆式轧机,通过多道次往复轧制每道次压下量较大,通常为,总压下率可达粗轧过程中需特别注意控制道次间的温降,防止表面裂纹和内部缺陷20-50mm80-90%的产生精轧过程轧制道次入口厚度出口厚度压下率轧制温度%℃mm mmF
130.
020.
033.31050F
220.
014.
030.01020F
314.
010.
028.6990F
410.
07.
030.0960F
57.
05.
028.6930F
65.
03.
530.0900F
73.
52.
528.6870热轧温度控制轧制开始温度控制在再结晶温度以上,通常为℃(碳钢)温度过高会导1150-1200致晶粒粗大、氧化严重;温度过低会增加轧制负荷,可能导致轧机过载道次间温度控制控制道次间的温降,保持适当的轧制温度采用保温罩或隔热措施减少热损失温度下降过快会影响金属塑性,增加轧制功耗终轧温度控制碳钢通常控制在℃,是决定最终产品组织和性能的关键参数820-920终轧温度过高,晶粒粗大;过低,轧制阻力增大,表面质量下降卷取温度控制控制在℃范围内,对产品的组织结构和性能有重要影响卷取500-680温度过高会导致晶粒粗大、强度下降;过低则可能产生内应力,影响平整度热轧压下率设计第五部分冷轧工艺冷轧机组退火设备酸洗线通过多道次轧制将热轧带进一步减薄,冷轧后材料需要进行退火处理,消除加热轧带在冷轧前需要进行酸洗去除表面提高尺寸精度和表面质量现代冷轧机工硬化,恢复塑性常用退火设备包括氧化皮现代酸洗线采用连续处理方式,组轧制速度可达米分钟,压下钟罩式退火炉和连续退火线,温度通常处理速度可达米分钟,主2000/300-500/率可达控制在℃要使用盐酸或硫酸溶液60-90%600-750冷轧原理冷轧特点冷轧变形机理冷轧是在室温下进行的塑性变形加工,主要特点包括冷轧变形区的金属流动受多种因素影响金属在冷轧过程中发生加工硬化,强度和硬度提高轧制力和轧制扭矩随着压下率增加而增大,决定设备能力•要求变形抗力大,塑性低,单次压下量小,需多道次轧制•变形能转化为内能储存在金属内部,形成残余应力•前滑区和后滑区变形区内存在两个滑移区,影响金属流动金属晶粒沿轧制方向拉长,形成变形织构和表面质量•表面质量和尺寸精度高于热轧产品•弹性变形轧辊和板带都发生弹性变形,导致轧制力分布不均边部扩张轧制过程中板带宽度略有增加,影响板形和平整度退火处理退火目的加热阶段消除冷加工硬化,恢复材料塑性,调1以适当速率加热至再结晶温度,启动整组织结构和性能恢复和再结晶过程冷却阶段保温阶段4控制冷却速率,防止组织恶化和产生在再结晶温度下保持足够时间,完成内应力组织转变酸洗工艺酸洗原理酸洗工艺参数酸洗是利用酸溶液溶解金属表面氧酸的种类钢铁常用盐酸15-化物的化学处理工艺对于钢铁材或硫酸;铝合金常18%8-12%料,主要是溶解表面氧化铁皮;对用碱洗;不锈钢常用硝酸和氢氟酸于有色金属,则是去除表面氧化膜混合液酸洗温度通常控制在酸洗反应是氧化物与酸发生化学反℃,温度过高加速酸雾挥60-90应,生成可溶性盐和水发,过低则反应速度慢酸洗时间根据氧化皮厚度和酸液活性确定,通常为秒至分钟303酸洗后处理酸洗后需要进行充分的水洗,去除残留酸液;然后进行钝化或防锈处理,防止再次氧化;最后烘干,确保表面干燥现代酸洗线通常采用连续式处理,整个过程在封闭的环境中进行,有效降低环境污染冷轧机组结构高高46常规配置精密轧机四辊轧机,包含工作辊和支承辊六辊轧机,增加中间辊改善板形高
201.5~5m薄板轧机轧辊宽度多辊轧机,对超薄板带进行轧制根据产品宽度确定轧辊尺寸冷轧压下率控制张力控制系统张力作用冷轧过程中的带材张力对轧制过程有重要影响前张力和后张力可以显著降低轧制力,改善带材平整度和表面质量适当的张力还可以防止带材跑偏和皱褶的产生张力控制装置包括张力辊、卷取机和放卷机等通过调节电机转速控制张力大小,通过弯辊系统调整带材位置现代张力控制系统采用张力传感器进行实时监测和闭环控制张力值选择张力值选择需考虑材料强度、厚度和宽度通常前后张力比为至张力2:13:1过大会导致带材超过屈服强度产生塑性变形,张力过小则不能有效改善板形张力波动控制张力波动会导致厚度波动和表面缺陷现代张力控制系统控制精度可达±,1%有效减小张力波动对产品质量的影响第六部分表面处理表面处理是提高金属板带表面性能和外观质量的重要工艺根据不同的应用需求,可选择不同的表面处理方法表面清洗是所有表面处理的基础;涂层处理可以提供装饰性和保护性功能;电镀工艺可以获得高质量的金属镀层;热浸镀工艺则适用于大规模生产镀锌板等产品表面清洗化学清洗机械清洗利用化学溶液溶解或去除金属表面的油脂、氧化物和其他污利用机械作用去除表面污染物和改善表面状态常见的机械染物常用的化学清洗方法包括清洗方法包括碱洗使用氢氧化钠等碱性溶液去除油脂刷洗使用旋转刷辊去除松散污垢••酸洗使用盐酸、硫酸等去除氧化物喷淋高压水或蒸汽喷射清洗••中和处理酸洗或碱洗后的中和处理超声波清洗利用超声波产生的空化作用••表面活性剂清洗利用表面活性剂乳化油脂抛丸处理改善表面粗糙度和附着力••现代表面清洗通常采用多种方法组合使用,以达到最佳清洗效果清洗质量直接影响后续处理的效果和产品质量涂层技术表面预处理清洗、打磨、化学转化处理,提高涂层附着力涂层施加2辊涂、喷涂、浸涂、静电喷涂等方法涂覆固化处理3热固化、固化或常温固化,使涂层形成连续膜UV质量检测厚度测量、附着力测试、耐腐蚀性测试等电镀工艺电镀原理常见电镀种类电镀是利用电解原理,将金属离镀铬提供高硬度、耐磨和装饰子沉积在工件表面形成镀层的工性表面;镀镍提供良好的耐蚀艺在直流电场作用下,电镀溶性和装饰性;镀锌提供牺牲阳液中的金属离子移向阴极工件,极保护;镀铜提供良好导电性获得电子后在工件表面还原成金和装饰性;镀锡提供焊接性和属原子,形成均匀牢固的镀层食品安全性不同电镀种类有不同的电镀液配方和工艺参数电镀工艺参数电流密度影响沉积速率和镀层质量,通常为;温度影1-10A/dm²响反应速率和沉积质量,一般控制在℃;值影响镀液稳定性20-70pH和沉积质量;添加剂改善镀层结构、光亮度和均匀性;搅拌促进离子扩散,改善镀层均匀性热浸镀工艺表面预处理包括脱脂、酸洗、助镀处理等,确保钢板表面清洁无氧化物,有利于镀层附着预处理质量直接影响最终镀层质量酸洗后需进行充分的水洗,防止酸液带入镀锌槽热浸镀锌将钢板浸入约℃的熔融锌液中,钢与锌发生冶金反应,形成锌铁合450-470-金层和纯锌层浸入时间通常为秒,影响镀层厚度和结构退出镀锌槽时使2-4用气刀控制镀层厚度后处理包括冷却、钝化、涂油、精整等工序钝化处理提高耐蚀性;涂油防止白锈和改善表面状态;精整包括校平、剪切等操作不同用途的镀锌板有不同的后处理要求质量检验检测镀层厚度、附着力、表面外观、抗腐蚀性等指标常用检测方法包括磁性测厚、重量法测厚、盐雾试验等质量控制确保产品满足相关标准和客户要求第七部分精整与检验剪切与分条平整处理将板带切成所需尺寸和形状消除内应力,改善平整度包装入库质量检测防护包装,备货发运检查表面、尺寸和性能剪切与分条横切剪纵剪线异形剪切将连续的板带横向剪切成定长板材现将宽幅板带纵向分割成多个窄幅带材生产特殊形状的板材产品,如圆盘、多代横切剪采用飞剪技术,在带材连续运纵剪线包括开卷机、平整机、剪切机组、边形等异形剪切通常采用模具冲裁或行状态下完成切断,切断精度可达收卷机等设备纵剪的关键是刀具间隙激光切割技术激光切割具有高精度、±横切剪主要用于生产定尺和张力控制,影响切边质量和带材平整无接触、热影响区小等优点,适用于复
0.5mm平板产品度杂形状加工平整工艺辊式矫平利用多辊交替弯曲,消除内应力,改善平整度拉伸矫平施加拉伸应力,使材料轻微塑性变形,消除不平度热矫平3加热后在压力下保持,消除残余应力,提高平整度表面质量检测表面缺陷分类检测方法金属板带表面缺陷种类繁多,主要包括现代表面质量检测主要采用以下方法轧制缺陷轧痕、辊印、压入物、折叠等人工目视检查最传统的方法,适用于明显缺陷••原料缺陷裂纹、气泡、夹杂、偏析等光学自动检测利用相机和计算机视觉技术••CCD表面处理缺陷镀层不均、脱落、起泡、污斑等激光散射检测通过散射光强度变化检测微小缺陷••运输储存缺陷刮伤、压痕、水渍、锈蚀等涡流检测检测非磁性金属表面和近表面缺陷••先进的表面检测系统可以实时检测,并根据缺陷类型和尺寸自动分级,提供质量报告和缺陷分布图力学性能检测拉伸性能测试测定材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率和弹性模量等参数按照标准制备试样,在拉伸试验机上进行测试现代拉伸试验机可自动记录应力应变曲线,并计算各项指标这是-最基本和最常用的力学性能测试方法硬度测试测定材料抵抗硬物压入的能力常用方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度测试简便快捷,可作为强度的间接评价指标现场可使用便携式硬度计进行快速检测成形性能测试评价材料在成形过程中的适应性包括弯曲试验、杯突试验、成形极限测试等这些测试模拟实际加工条件,评价材料的成形性能对于汽车板等成形要求高的产品尤为重要疲劳和断裂性能评价材料在循环载荷和裂纹存在条件下的性能包括疲劳寿命测试、断裂韧性测试等这些测试对于承受动态载荷的结构件材料尤为重要尺寸精度控制项目热轧精度冷轧精度检测方法厚度公差±±射线、伽马射
0.1~
0.3mm
0.005~
0.0X线、接触式测厚5mm宽度公差±±光电测宽、激光2~5mm
0.5~2mm测宽长度公差±±编码器、激光测10~20mm2~10mm距平面度级特级平面度仪、激光I≤12mm/m≤3mm/m平面扫描边部波浪平整度计、激光≤10mm≤3mm轮廓测量中部弯曲直尺测量、激光≤8mm/m≤2mm/m测量第八部分特种板带生产特种板带是指具有特殊性能或用途的金属板带产品,如不锈钢板带、铝合金板带、镁合金板带和钛合金板带等这些特种板带在生产工艺上有许多特殊要求,需要根据材料特性进行针对性设计特种板带通常具有较高的附加值,广泛应用于航空航天、核电、医疗、电子等高端领域不锈钢板带生产熔炼与铸造电弧炉或感应炉熔炼,真空精炼,连铸成坯不锈钢熔炼温度较高(约℃),对炉衬材料要求高控制成分偏析和气体含量是关键1500-1600热轧加工加热温度℃,热轧温度控制在℃热轧时变形1150-1250850-1050抗力大,轧机负荷高需防止表面氧化和脱碳,通常采用保护气氛或涂层保护冷轧精整酸洗采用硝酸氢氟酸混合液冷轧硬化明显,需多次轧制和中间退火冷-轧变形抗力大,轧制力高,轧辊磨损严重退火通常在惰性气体保护下进行表面处理化学或电化学抛光,酸洗钝化,砂带或砂纸磨光,局部氧化着色等表面处理决定最终外观和耐蚀性根据用途可选择不同的表面处理方式铝合金板带生产铸造方式熔炼特点半连续铸造或双辊铸轧为主要方式熔点低(约℃),易氧化,需除气处660铸造时控制冷却速率影响组织结构理1精确控制合金元素添加量和成分均匀性热加工热轧温度在℃之间350-5003变形抗力小,但粘辊倾向明显表面处理冷加工常用阳极氧化、化学转化膜等处理冷轧硬化显著,需控制轧制量表面涂层需特殊底漆提高附着力退火温度℃,组织控制关键350-450镁合金板带生产熔炼与铸造热加工特点镁合金熔点低(约℃),但镁合金室温下塑性较差,六方晶650极易氧化燃烧,熔炼时需使用保格结构导致滑移系少热加工温护气体(、等)或覆盖度通常在℃,这一温SF6CO2300-450剂避免铁等杂质污染镁合金度下可激活更多滑移系变形速通常采用半连续铸造或铸轧工艺率对热加工影响显著,通常采用生产板坯,控制冷却速率对组织较低速率避免开裂由于热加工形成至关重要窗口窄,工艺参数控制精度要求高冷加工与表面处理镁合金冷轧变形能力有限,单道次压下量小,需频繁中间退火表面极易被腐蚀,需进行表面处理改善耐蚀性,常用处理包括化学转化膜、阳极氧化、有机涂层等镁合金加工全过程需防火防爆,粉尘控制是安全生产的关键钛合金板带生产真空熔炼1电子束熔炼或真空电弧熔炼,防止气体污染均匀化处理高温长时间均匀化处理,消除偏析热变形加工℃热轧,控制相变和组织850-950冷轧加工4多道次小变形量轧制,频繁中间退火表面处理化学或电化学处理,改善表面性能第九部分新技术与发展趋势薄带连铸智能控制绿色生产直接铸造薄带,简化人工智能应用,实现环保工艺,减少污染,工艺,节能降耗精确控制和预测循环利用新材料高性能特种合金板带,满足新兴需求薄带连铸技术技术原理技术优势薄带连铸技术是指将熔融金属直接铸造成厚度为的工艺流程短从熔体到薄带一步完成,省去粗轧和热轧工序1-5mm薄带,从而省去传统工艺中的热轧工序其核心是将熔体注能源消耗低比传统工艺节能50-80%入旋转的冷却辊之间,利用快速凝固技术一次成形投资成本低设备简单,占地面积小主要类型包括双辊铸轧、单辊铸带、带式铸造等其中双辊铸轧技术最为成熟,已经在铝合金和部分钢种上实现工业化快速凝固效应细化晶粒,减少偏析,改善性能应用近净成形能力减少后续加工量,提高材料利用率灵活性高适合小批量、多品种生产,快速转换产品规格双辊铸轧技术℃秒10³~10⁵/凝固速率远高于传统铸造,形成细小晶粒1~5mm带材厚度直接铸造成接近成品厚度的板带分50~150m/生产速度现代设备最高铸轧速度50~80%能源节约与传统工艺相比的能源节约率在线监测与控制尺寸监测表面质量监测性能在线检测采用射线、激光、光学等技术实时测采用高速相机、激光散射、涡流等采用无损检测技术实时评估板带的力学X CCD量板带的厚度、宽度和平整度现代系技术实时检测表面缺陷先进系统可在性能和内部缺陷包括超声波、电磁、统可实现微米级测量精度,覆盖全宽度的生产速度下检测微米激光超声等技术这些技术可以在不破1500m/min检测,并与轧机控制系统联动,实现自级缺陷,并自动分类和定位系统与生坏产品的情况下评估晶粒度、相结构、动厚度控制和自动平整度控制产管理软件集成,提供质量追溯和统计强度等参数,为质量控制提供及时数据AGC分析功能APC智能制造应用人工智能预测质量预测、故障预警、寿命评估自动化装备机器人操作、无人运输、自动检测数字化管理数字孪生、虚拟制造、全流程追溯大数据平台生产数据采集、存储、分析、应用环保生产技术水资源管理现代板带生产线采用闭路循环水系统,减少新水用量先进水处理技术如膜分离、电化学处理等用于处理含油、含酸废水冷却水经过处理可重复使用,废水处理率达以上部分95%工序使用干法工艺替代湿法工艺,如干法除鳞替代酸洗废气处理采用高效除尘、脱硫、脱硝技术处理熔炼和热加工产生的废气酸洗和电镀产生的酸雾通过吸收塔和湿式静电除尘器处理挥发性有机物通过活性炭吸附、催化燃烧等技术处理VOCs封闭式设计减少无组织排放固废利用废钢铁和有色金属边角料回收利用氧化铁皮经处理后用于生产铁红颜料或返回烧结100%酸洗废液通过萃取回收金属和再生酸含油污泥经处理后回收油分和金属废轧制油通过破乳、蒸馏等工艺再生利用能源节约余热回收系统利用炉窑、冷却水的热量产生蒸汽或热水变频技术应用于电机驱动系统,降低电能消耗用短流程工艺替代长流程工艺,如铸轧替代传统铸造热轧能源管理系统实时+监控能耗,优化生产计划第十部分质量管理与成本控制全面质量管理质量策划过程控制制定质量目标和实施方案,明确各环关键工序控制,实时监测,预防偏差节标准质量改进质量检验3分析问题根源,持续优化工艺和管理原材料、过程和成品检验,确保合格生产成本分析成本构成成本控制策略金属板带生产成本主要包括有效的成本控制策略包括直接材料成本原料金属、合金元素、辅助材料等优化工艺路线,缩短生产周期,提高直通率••能源成本电力、燃气、蒸汽、压缩空气等提高设备利用率,减少停机时间和调整时间••直接人工成本操作工人、技术人员等的工资和福利实施精益生产,减少各类浪费••设备成本折旧、维修、更新改造等加强库存管理,降低库存资金占用••辅助生产成本工装模具、轧辊、润滑油等优化能源结构,推广节能技术••质量成本检测费用、不合格品损失等提高自动化水平,减少人工依赖••环保成本废水处理、废气处理、固废处理等加强供应链管理,优化采购策略••开展价值工程,降低非增值成本•能源效率优化能源管理系统生产组织优化建立完善的能源管理体系,设立能技术改造合理安排生产计划,提高设备满负源管理岗位实施能源计量、监测能源消耗分析采用高效节能设备替代老旧设备,荷运行时间减少中间停机和重新和管理的信息化制定各工序能耗建立能源消耗数据采集系统,分析如高效电机、变频驱动系统改造加热次数根据能源价格调整生产定额标准,实施能耗考核开展节各工序能源利用状况识别主要能加热炉,提高热效率,如蓄热式燃时间,利用低谷电价集中相同规能培训和宣传,提高员工节能意识耗设备和工序,如熔炼炉、加热炉、烧、氧气富化燃烧技术优化工艺格产品生产,减少工艺切换能耗定期进行能源审计,发现问题及时轧机电机等计算各工序单位产品路线,减少加热次数,如热装热送、确保设备状态良好,防止因设备问整改能耗,与行业标准进行对标找出连铸连轧应用热能回收系统,如题增加能耗能源利用效率低的环节和设备余热锅炉、烟气余热回收废料回收利用边角料回收氧化皮回收轧制过程中产生的边部修边料、头热轧过程中产生的氧化铁皮含铁量尾切头料等占原料的现高达以上现代热轧线配备5-15%70%代生产线采用自动收集系统,将边专门的氧化皮收集和处理系统收角料按材质分类收集通过压块机集的氧化皮经脱油、脱水处理后,或打包机处理后,返回熔炼工序或可用于烧结厂作为铁源,或加工成出售给回收企业部分精密冲裁生铁红颜料、磁性材料等高附加值产产线采用无屑冲裁技术,减少材料品损失废酸再生酸洗过程产生大量含金属离子的废酸液通过结晶、萃取、膜分离等技术,可回收废酸中的金属盐和酸再生酸可回用于酸洗工序,回收的金属盐可作为化工原料或返回熔炼工序先进的酸再生技术可实现酸液以上的回收95%率总结基础知识理解金属板带的定义、分类、应用领域和生产原理工艺流程掌握熔炼铸造、热轧、冷轧、表面处理等核心工艺要点质量控制了解各工序质量控制方法和检测技术,确保产品品质发展趋势把握新技术应用和行业发展方向,提升技术预见性问答环节技术问题应用咨询培训需求合作机会关于工艺参数、设备针对特定应用场景的关于进一步培训和技探讨潜在的技术合作选型、质量控制等技材料选择和工艺优化术支持的需求讨论和项目合作可能性术问题建议。
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