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低镍高锰氮奥氏体不锈钢在冷轧工序中的生产应用

2024-11-13 90 上传者：管理员

摘要：以华南某不锈钢冷轧厂生产低镍高锰氮奥氏体不锈钢为例，介绍其生产主要流程和产线特点，以及该产线生产低镍高锰氮奥氏体不锈钢的重点工艺，并结合生产实际情况对生产过程中出现的主要产品质量缺陷进行分析总结。

关键词：
低镍高锰氮奥氏体不锈钢
冷带退火酸洗机组
十八辊五连轧机组
耐腐蚀性能
表面装饰
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目前市场上的节镍型奥氏体不锈钢，中冲、浅冲性能好，耐腐蚀性能有一定的特点，在制管、厨房用品、表面装饰等领域都得到了客户的广泛应用和认可。低镍高锰氮奥氏体不锈钢在冷轧工序中主要是使用多辊轧机（偏八辊轧机、十八辊轧机和二十辊轧机）进行轧制、使用冷带退火酸洗机组进行退火酸洗得到成品。

1、生产流程及产线特点

某不锈钢冷轧厂主要使用十八辊五连轧机组（TCM）和冷带退火酸洗机组（CAPL）生产低镍高锰氮奥氏体不锈钢。

1.1十八辊五连轧机组生产流程及特点

该产线主要由开卷机、激光焊机、活套、十八辊轧机、清洗机组、飞剪、收卷机等设备组成，能生产厚度为0.3～3.0 mm的不锈钢产品，具有生产效率高、成材率高、吨钢生产成本低等优势。十八辊工艺简图如图1所示。

该产线具有如下主要特点：

1）入口配置的LW21-H激光焊机，可保证焊缝的焊接质量和焊接速度，以利于产线的连续生产和提高钢带的成材率。

2）搭载自动厚度控制系统（AGC）和板型控制系统（AFC），无论是从厚度精度还是板型质量出发，都能保证钢带板型的平直度要求。采用乳化液做工艺冷却润滑剂，既保证了轧辊和钢带的散热以及辊缝的润滑，也消除了火灾隐患[1]。

3）出口配置的飞剪装置，既能保证钢带的剪切质量，又能提高产线的运行速度。

4）全线控制高度自动化，各区域张力可自行控制，多套自动纠偏装置（CPC）使产线中心始终保持钢带平稳运行，速度控制系统可确保各区域运行速度协调一致。

1.2冷带退火酸洗机组生产流程及特点

该产线主要由开卷机、焊机、活套、脱脂段、卧式退火炉、酸洗段、平整拉矫机、收卷机等设备组成。冷酸线工艺如图2所示。

该产线具有如下主要特点：

1）灶台段最高运行TV值为150 mm·m/min，最大产能可达88 t/h，采用卧式设计，通过烟气余热利用，将预热助燃空气应用于烘干带钢，节能效果显著[2]。

2）酸洗段采用硫酸钠电解、硝酸和氢氟酸的混酸对带钢表面在退火炉产生的氧化皮等杂质进行消除，同时对带钢表面进行钝化，形成不锈保护膜层，获得较高的带钢表面品质。

图1 十八辊工艺简图

图2 冷酸线工艺图

3）全线的废水采用先进工艺进行净化循环再利用，实现零排放；废气同样采用先进工艺进行还原处理，低于国家和法定排放标准规定值，实现无污染排放。

2、低镍高锰氮奥氏体不锈钢产品冷轧生产工艺

镍高锰氮奥氏体不锈钢产品在下游加工厂中使用的加工厚度是0.25～1.5 mm，按照该不锈钢冷轧厂的生产工艺流程，轧制低镍高锰氮奥氏体不锈钢使用的是十八辊五连轧机组，退火酸洗使用的是CAPL机组。

2.1十八辊五连轧机组生产工艺

五连轧机组是由五机架串联而成，采用全连续无头轧制工艺，最高工艺速度400 m/min，用秒流量控制钢带厚度，用弯辊、中间辊横移和倾斜共同控制钢带板形，工艺润滑使用乳化液润滑，是目前国内最先进的不锈钢冷连轧机组。该机组生产低镍高锰氮奥氏体不锈钢最重要的工艺是乳化液工艺，如表1所示。

2.2 CAPL机组生产工艺

低镍高锰氮奥氏体不锈钢经五连轧机组轧成薄板后，强度和硬度提高，表面的氧化膜被破坏，耐蚀性差，无法直接进入市场中使用。因此冷轧薄板需要经过CAPL机组加工退火，去除带钢应力，最终产品为2B钢卷[3]。CAPL机组采用了国际最先进的200 m/min全连续退火酸洗、拉矫平整一条龙精整作业线，该机组生产低镍高锰氮奥氏体不锈钢最重要的工艺是退火酸洗工艺，如表2、表3所示。

3、产品质量缺陷产生原因及预防措施

1）五连轧机组典型质量缺陷产生原因及预防措施如表4所示。

2)CAPL机组典型质量缺陷产生原因及预防措施如表5所示。

4、结束语

低镍高锰氮奥氏体不锈钢具有强度高、冷加工性能弱的特点，在冷轧轧制过程中加工硬化较快，容易发生冷爆。使用十八辊五连轧机组轧制能有效减少冷爆的发生，且轧机出口速度最快可达400 m/min，具有生产效率及成材率高、吨钢生产成本低等优势。CAPL机组采用了当今世界成熟的先进技术，满足工艺生产要求，其关键的生产工艺已经在生产实际中逐渐完善，能较好地生产出满足客户需求的低镍高锰氮奥氏体不锈钢。产线运用了新的节能技术、废气废水处理技术，能较好地实现工厂降本增效，既有利于经济发展，又能保证绿色环保。

表1 低镍高锰氮奥氏体不锈钢乳化液工艺

表2 低镍高锰氮奥氏体不锈钢退火板温控制

表3 低镍高锰氮奥氏体不锈钢酸洗工艺

表4 五连轧机组常见质量缺陷的产生原因及预防措施

表5 酸洗常见质量缺陷的产生原因及预防措施

文章来源:黄培,林隆声,唐振光.低镍高锰氮奥氏体不锈钢在冷轧工序中的生产应用[J].机电信息,2024,(21):58-61.