罩退與連退

首先,罩退、連退都是冷軋退火的工藝,但是由於工藝不一樣,得到成品性能也不一樣,SPCC是冷軋牌號,一般供給商賣貨都有中文註明是連退還是罩退的,鋼廠也有材質單的。

罩退,熱軋卷在冷軋後,將半成品卷卷心向下,一個個壘起來,大概是二層或者三層,放進到一個罩退退火爐,就是做的想個大罩子一樣的退火室,控制溫度,充分退火;

連退,就是將冷軋卷,一個個卷打開,並且首尾相連(焊接一起)通過一個很大的退火爐,蛇形的,在裡面繞來繞往,最後繞出來,完成退火;

優劣處:
罩退,優點,退火均勻,鋼材衝壓性能好,缺點,本錢高,噸鋼價格高50-100元,表面不是很光亮,常有殘碳,所以這種鋼材終極使用於衝壓,汽車等行業,不適用於家電行業,特別是作家電外殼,輕易影響後續噴塗;

連退,優點,生產速度快,效率高,表面好,清潔光亮,缺點,本錢低,力學性能差些,所以這種鋼材終極使用於家電行業,不適用於衝壓,汽車等行業,衝壓成型性差些;

1) 生產工藝
全氫罩式退火爐是冷軋鋼卷以帶有少量殘餘乳化液的狀態,未作脫脂便送進罩式退火爐進行退火處理,在氫氣氣氛中冷卻,然後通過平整機中間庫直接送往平整機,再檢查等,設備布置空間大,生產周期長,但產品規格和產量變化靈活性強。連續退火線上冷軋帶卷在進口段進行脫脂,在連續退火的第一段進行退火,隨後採用氣體或水等進行冷卻,在退火第二段進行時效處理,然後進行線上平整,檢查等,設備布置緊湊,占地面積小,生產周期短,但產品規格範圍覆蓋面不宜太寬,產量不宜太低。
2) 總本錢
所謂總本錢包含工藝設備新建的投資用度再加上生產運行用度。對於全氫罩式退火工藝途徑來說,其投資、消耗與維修用度與連續退火線相比都要低,只有職員較多和材料損失比較高。此外,對於連續退火線而言,還應累加冶煉深沖鋼種所需的附加用度(用於真空脫氣、微合金化等)以及較昂貴的酸洗用度(用於清除熱軋卷取溫度較高而形成的紅色氧化鐵皮)。所以,從有關的資料評價估計全氫罩式退火爐的總本錢比連續退火機組低。
3) 品種性能
品種方面,全氫罩式退火通常生產的品種有CQ、DQ和DDQ,生產EDDQ、S―EDDQ、HSLA等品種難度很大,適合小批量、多品種生產。連續退火品種有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、S―EDDQ、HSLA、HSS等,生產厚規格(大於2.5mm)產品有困難,規格範圍太寬將增加控制難度,適合大批量、少品種生產。表面潔淨度方面,全氫罩式退火通過建立正確退火制度,加上在熱軋、冷軋的預防措施(嚴格控制板形、新型軋制技術、一定程度的均勻粗糙度、精確的卷取張力等),減少粘結、折邊、碳黑等缺陷。而連續退火後的鋼板表面十分光潔,不會出現粘結、折邊、碳黑等缺陷,適合生產表面質量要求高的鋼板。深沖性方面,對於鋁鎮靜鋼而言,一般用全氫罩式退火比用連續退火質量要優,其機械性能均勻,塑性應變比r值、加工硬化指數n值一般都能高於連續退火的產品。近年發展起來的微合金化超深沖(IF)鋼,又稱無間隙原子鋼,該鋼具有極優良的成形性,即高r值(r>2.0)、高n值(n>0.25)、高伸長率(8>50%)和非時效性(AI=0)。用連續退火生產出的IF鋼的深沖性要優於用全氫罩式退火生產出的鋁鎮靜鋼的深沖性。無論用全氫罩式退火還是用連續退火均可生產微合金化超深沖(IF)鋼,但用全氫罩式退火生產(IF)鋼效率較低。連續退火工藝是以嚴格控制鋼的成份為基礎的,煉鋼工序中需低碳、低錳,磷、硫等雜質含量要低,而這些控制技術難度高,工藝操縱複雜。國外(日本等)IF鋼的退火主要採用連續退火工藝,國內 F鋼的退火則主要採用全氫罩式退火工藝。用全氫罩式退火生產一般冷軋板熱軋中低溫卷取即可,用連續退火生產一般冷軋板熱軋中需高溫卷取。用連續退火生產IF鋼時可省往過期效處理,熱軋又可採用低溫加熱及低溫卷取,比用全氫罩式退火生產IF鋼上風大。對於汽車上的難沖件,用IF鋼生產比用鋁鎮靜鋼生產成品率高。
強度方面,高強度板按強化機理主要有:固溶強化型加磷鋼板、彌散強化型高強度低合金鋼板、相變強化型雙相鋼板和馬氏體鋼板、烘烤硬化型的BH鋼板等等。全氫罩式退火一般生產軟質鋼板,生產的低合金結構高強鋼(HSLA)強度級別和深沖等級均受到限制,不適宜作高強度原板。連續退火既能生產多種深沖等級(如CQ、DQ、DDQ等)深沖鋼板,又能生產強度和深沖均好的深沖高強鋼板(其中CQ―HSS強度級別為340MPa和590MPa,DQ―HSS強度級別為340MPa和440MPa,DDQ―HSS強度級別為340MPa和440MPa,BH―HSS強度級別為340MPa,DP―HSS強度級別為340MPa、440MPa、590Mpa、780MPa,TRIP―HSS強度級別為590MPa和780MPa等等)。溫度均勻性方面,全氫罩式退火以緊卷狀態進行處理,熱工性能差,在加熱和冷卻過程中,其兩端、內外層和中心的溫度存在一定程度的不均勻性。連續退火以帶鋼狀態進行連續處理,傳熱條件好,帶鋼溫度均勻,同時還可通過爐內張力及糾偏裝置控制和改善帶鋼平直度,板形優良。
4) 靈活性
全氫罩式退火爐體積小,分批處理,自成系統,爐台數目可隨品種和產量變化隨時增減,十分靈活。連續退火爐穿帶一次要用上千米鋼帶,改換品種要一定的調整時間和一定量的過度鋼帶,適合大批量生產,小批量生產分歧算。
5) 生產效率
全氫罩式退火屬間歇式生產,為了充分保證帶鋼性能均勻,生產周期比較長(退火周期一般40~6Oh),生產效率低。連續退火屬連續生產,帶鋼速度快(退火工藝段一般40Ore/rain左右,最高達80Ore/rain以上)。生產周期短(退火周期一般5~lOmin),生產效率很高。
6) 產品開發
全氫罩式退火為避免鋼卷層間粘結,退火溫度一般不超過72O℃ ,成卷長時間保溫後冷卻速度不可能太快,生產產品有相當局限性。而在連續退火中,退火溫度處於雙相區(α+γ),可達850℃,短時間保溫後冷卻速度自由度大,大大擴大品種範圍。但是,連續退火要求冷軋板必須在短時間內再結晶和進行晶粒充分長大,這就需要材質純淨。全氫罩式退火只能生產高強鋼中的低合金結構鋼(HS―LA),強度級別和深沖等級均受到限制,生產表面質量O3級產品尚可,但生產表面質量要求高的05級產品比較困難,不適宜作表面質量要求高鋼板。連續退火除能生產深沖等級鋼板以外,還能生產多種強度級別和多種深沖等級的高強鋼,能滿足汽車、家電、建築等行業對冷軋板的多種要求,可以生產05級汽車外板,適宜作表面質量要求高的鋼板。
全氫罩式退火與普通的罩式退火相比,具有效率高、質量好、能耗低等上風,全氫罩式退火正逐漸取代普通的罩式退火。全氫罩式退火和連續退火相比,全氫罩式退火具有生產軟質鋼板的上風,生產靈活,建設投資少,但在高強度鋼板生產上有所欠缺,且屬間歇式生產,生產周期長,效率偏低,適合小批量、多品種生產,該退火工藝在小型冷軋廠中十分流行。連續退火既能生產軟質鋼板又能生產級別較高的高強鋼板,產品開發上風明顯,且生產連續化,生產周期短,板形好,表面光潔,但投資大,技術複雜,適合大批量、少品種生產,該退火工藝在大型冷軋廠中日益盛行。全氫罩式退火和連續退火均為先進的退火工藝。今後相當長一段時期內全氫罩式退火和連續退火將同時並存,兩種退火工藝上風互補。

生產工藝

罩退、連退都是冷軋退火的工藝,但是由於工藝不一樣,得到成品性能也不一樣,SPCC是冷軋牌號,一般供應商賣貨都有中文註明是連退還是罩退的,鋼廠也有材質單的。
罩退,熱軋卷在冷軋後,將半成品卷卷心向下,一個個壘起來,大概是二層或者三層,放入到一個罩退退火爐,就是做的想個大罩子一樣的退火室,控制溫度,充分退火;
連退,就是將冷軋卷,一個個卷打開,並且首尾相連(焊接一起)通過一個很大的退火爐,蛇形的,在裡面繞來繞去,最後繞出來,完成退火;
優劣處:
罩退,優點,退火均勻,鋼材衝壓性能好,缺點,成本高,噸鋼價格高50-100元,表面不是很光亮,常有殘碳,所以這種鋼材最終使用於衝壓,汽車等行業,不適用於家電行業,特別是作家電外殼,容易影響後續噴塗;
連退,優點,生產速度快,效率高,成本低,表面好,清潔光亮;缺點:力學性能差些,所以這種鋼材最終使用於家電行業,不適用於衝壓,汽車等行業,衝壓成型性差些;
1)生產工藝
全氫罩式退火爐是冷軋鋼卷以帶有少量殘餘乳化液的狀態,未作脫脂便送入罩式退火爐進行退火處理,在氫氣氣氛中冷卻,然後通過平整機中間庫直接送往平整機,再檢查等,設備布置空間大,生產周期長,但產品規格和產量變化靈活性強。連續退火線上冷軋帶卷在進口段進行脫脂,在連續退火的第一段進行退火,隨後採用氣體或水等進行冷卻,在退火第二段進行時效處理,然後進行線上平整,檢查等,設備布置緊湊,占地面積小,生產周期短,但產品規格範圍覆蓋面不宜太寬,產量不宜太低。
2)總成本
所謂總成本包含工藝設備新建的投資費用再加上生產運行費用。對於全氫罩式退火工藝途徑來說,其投資、消耗與維修費用與連續退火線相比都要低,只有人員較多和材料損失比較高。此外,對於連續退火線而言,還應累加冶煉深沖鋼種所需的附加費用(用於真空脫氣、微合金化等)以及較昂貴的酸洗費用(用於清除熱軋卷取溫度較高而形成的紅色氧化鐵皮)。所以,從有關的資料評價估計全氫罩式退火爐的總成本比連續退火機組低。
3)品種性能
品種方面,全氫罩式退火通常生產的品種有CQ、DQ和DDQ,生產EDDQ、S―EDDQ、HSLA等品種難度很大,適合小批量、多品種生產。連續退火品種有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、S―EDDQ、HSLA、HSS等,生產厚規格(大於2.5mm)產品有困難,規格範圍太寬將增加控制難度,適合大批量、少品種生產。表面潔淨度方面,全氫罩式退火通過建立正確退火制度,加上在熱軋、冷軋的預防措施(嚴格控制板形、新型軋制技術、一定程度的均勻粗糙度、精確的卷取張力等),減少粘結、折邊、碳黑等缺陷。而連續退火後的鋼板表面十分光潔,不會出現粘結、折邊、碳黑等缺陷,適合生產表面質量要求高的鋼板。深沖性方面,對於鋁鎮靜鋼而言,一般用全氫罩式退火比用連續退火質量要優,其機械性能均勻,塑性應變比r值、加工硬化指數n值一般都能高於連續退火的產品。近年發展起來的微合金化超深沖(IF)鋼,又稱無間隙原子鋼,該鋼具有極優良的成形性,即高r值(r>2.0)、高n值(n>0.25)、高伸長率(8>50%)和非時效性(AI=0)。用連續退火生產出的IF鋼的深沖性要優於用全氫罩式退火生產出的鋁鎮靜鋼的深沖性。無論用全氫罩式退火還是用連續退火均可生產微合金化超深沖(IF)鋼,但用全氫罩式退火生產(IF)鋼效率較低。連續退火工藝是以嚴格控制鋼的成份為基礎的,煉鋼工序中需低碳、低錳,磷、硫等雜質含量要低,而這些控制技術難度高,工藝操作複雜。國外(日本等)IF鋼的退火主要採用連續退火工藝,國內
F鋼的退火則主要採用全氫罩式退火工藝。用全氫罩式退火生產一般冷軋板熱軋中低溫卷取即可,用連續退火生產一般冷軋板熱軋中需高溫卷取。用連續退火生產IF鋼時可省去過時效處理,熱軋又可採用低溫加熱及低溫卷取,比用全氫罩式退火生產IF鋼優勢大。對於汽車上的難沖件,用IF鋼生產比用鋁鎮靜鋼生產成品率高。
強度方面,高強度板按強化機理主要有:固溶強化型加磷鋼板、彌散強化型高強度低合金鋼板、相變強化型雙相鋼板和馬氏體鋼板、烘烤硬化型的BH鋼板等等。全氫罩式退火一般生產軟質鋼板,生產的低合金結構高強鋼(HSLA)強度級別和深沖等級均受到限制,不適宜作高強度原板。連續退火既能生產多種深沖等級(如CQ、DQ、DDQ等)深沖鋼板,又能生產強度和深沖均好的深沖高強鋼板(其中CQ―HSS強度級別為340MPa和590MPa,DQ―HSS強度級別為340MPa和440MPa,DDQ―HSS強度級別為340MPa和440MPa,BH―HSS強度級別為340MPa,DP―HSS強度級別為340MPa、440MPa、590Mpa、780MPa,TRIP―HSS強度級別為590MPa和780MPa等等)。溫度均勻性方面,全氫罩式退火以緊卷狀態進行處理,熱工性能差,在加熱和冷卻過程中,其兩端、內外層和中心的溫度存在一定程度的不均勻性。連續退火以帶鋼狀態進行連續處理,傳熱條件好,帶鋼溫度均勻,同時還可通過爐內張力及糾偏裝置控制和改善帶鋼平直度,板形優良。
4)靈活性
全氫罩式退火爐體積小,分批處理,自成系統,爐台數量可隨品種和產量變化隨時增減,十分靈活。連續退火爐穿帶一次要用上千米鋼帶,改換品種要一定的調整時間和一定量的過度鋼帶,適合大批量生產,小批量生產不合算。
5)生產效率
全氫罩式退火屬間歇式生產,為了充分保證帶鋼性能均勻,生產周期比較長(退火周期一般40~6Oh),生產效率低。連續退火屬連續生產,帶鋼速度快(退火工藝段一般40Ore/rain左右,最高達80Ore/rain以上)。生產周期短(退火周期一般5~lOmin),生產效率很高。

罩退與連退的比較

罩退:優點,退火均勻,鋼材衝壓性能好,缺點,成本高,噸鋼價格高50-100元,表面不是很光亮,常有殘碳,所以這種鋼材最終使用於衝壓,汽車等行業,不適用於家電行業,特別是作家電外殼,容易影響後續噴塗。

連退:優點,生產速度快,效率高,表面好,清潔光亮,缺點,成本低,力學性能差些,所以這種鋼材最終使用於家電行業,不適用於衝壓,汽車等行業,衝壓成型性差些;

罩式退火

具體操作

帶捲成垛地置於退火爐中部,同垛的各帶卷之間隔以對流板。每垛一般放四個帶卷,用耐熱的內罩罩上。
分類罩式退火有單垛式和多垛式兩種。多垛式可在一座長方形爐台上放2~8垛帶卷,每垛分別扣上單獨的內罩,每個爐台上的兩個內罩共用一個外罩。在內罩下部裝有循環風扇,用以加強控制氣氛與促進帶卷對流加熱。帶卷退火分緊卷退火和松卷退火兩種。緊卷退火套用最為廣泛;松卷退火要求配套一台松卷機組,僅用於有特殊要求的熱處理。

加熱方式

罩式爐加熱分輻射管加熱和直接火焰加熱(直接加熱式)。直接加熱式使用最多。罩式爐冷卻過程常採用全流冷卻和分流冷卻的內冷方式,冷卻罩用於強制外冷。

工藝制度

罩式退火工藝制度主要根據鋼的化學成分、產品質量技術標準、板帶的尺寸、卷重等因素確定,也同使用的爐型結構直接有關。

發展趨勢

罩式退火的發展趨勢是增大裝爐量;提高加熱和冷卻效率;採用強對流,強化加熱能力;採用爐內外快速冷卻裝置,縮短冷卻時間;改進密封,保證帶鋼表面光亮;用計算機控制退火全過程。

連續退火

連續退火是相對罩式退火而言的,連續退火為帶鋼連續通過退火爐,退火爐無封口,帶鋼不經過停留而直接進行卷取的生產方式。在生產套用中,連續退火套用廣泛,連續退火使變形晶粒重新轉變為均勻等軸晶粒,同時消除加工硬化和殘留內應力,鋼的組織和性能恢復到冷變形前狀態的熱處理工藝
連續退火(continuousannealing)
帶鋼在直通式爐內連續運行過程中完成的退火工藝。帶鋼的連續退火研究開始於20世紀30年代。50~60年代連續熱處理工藝在鍍錫原板的生產中得到廣泛運用。隨後,日本採用高溫軋制(Ar3點以上)、高溫卷取(Ar1點以上)工序同退火時過時效處理(見時效處理)工序合併的方法,生產深沖用冷連鑄|軋鋼板獲得成功。1971年和1972年日本先後建成了兩條連續退火生產線。到了80年代連續退火得到了廣泛套用。連續退火機組的工藝流程如圖所示。
連續退火爐按作業方式分立式(塔式)與臥式兩種。塔式退火爐用於每月必須退火1萬t以上的帶鋼時才是經濟的。產量低時,用臥式連續退火爐較經濟,因為這種爐子投資低、熱量消耗較少。
目前,在生產中運行的有4種工藝:
(1)新日鐵公司的NSC-CAPL方法;
(2)日本鋼管公司的NKK-CAL方法;
(3)川崎公司的KM-CAL方法;
(4)比利時公司的NOWAQ方法。它們的不同點在於加熱後的冷卻方法不同,有水冷、氣冷、輥冷、水一氣複合冷卻、輥一氣複合冷卻、浸冷、噴冷等。各種冷卻方法用來控制冷卻速度,以得到所需組織結構的冷卻帶鋼。4種方法原則上有兩種不同的退火周期。一種是加熱到退火溫度後保溫,冷卻到過時效溫度時再保溫,隨後冷卻到室溫。另一種是加熱到退火溫度後保溫,冷卻到室溫,再重新加熱到過時效溫度,在此溫度上保溫,最後冷卻到室溫。對雙相鋼,無需加熱到過時效溫度。用上述兩種不同退火周期,可生產CQ(商用質量)、DQ(衝壓質量)、DDQ(深沖質量)、HS(高強度鋼)和雙相鋼。
連續退火因周期短、產品質量均勻、設備投資節省、占地面積少等優點而獲得廣泛發展。日本1982年建造的帶鋼生產線,將酸洗、冷軋、電解脫脂、退火、精整等工序合併成一條連續生產線,成為工藝更先進的全連續冷軋帶鋼機組。
冷軋帶鋼廠連續退火機組工藝流程
1-開卷和焊接;2-清洗;3-活套;4-連續退火;5-平整和拉矯;6-卷取

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