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【摘 要】主要介绍高强钢连续退火机组的主要设备组成、生产工艺流程及生产工艺技术
【关键词】高强钢；连续退火；过时效；水淬
1.引言
随着国民经济的发展，21世纪汽车制造业发展迅速，汽车用钢板、尤其是高强度钢板的需求日益增大，其中以高强度、高塑性、高成型性的汽车板为标志。目前，我国已有鞍钢、宝钢、京唐、邯钢等等多家企业的退火机组能够生产高质量的汽车板、家电板产品，但大多数机组的产品强度级别σb只达到780MPa，只有宝钢可生产强度级别σb大于980MPa的钢板，所以高级轿车制造厂家对高级别汽车板的需求大部分只能依靠进口，那么高强钢连续退火机组的设备组成和生产工艺是怎样的呢？以下作一个简要概述。
2.生产规模及主要产品种类
机组年产量为42.8万t，全部以卷状交货。
带钢规格： 0.5～2.5×750～1650mm
钢卷内径： Ф610mm/508mm
钢卷外径： Ф910～Ф2130mm
工艺段速度： max.140m/min
钢卷重量： max.40t
产品等级： HSS、HSLA、DP、TRIP、AHSS（PM、MS）
最大强度： σb=1500 MPa
机组生产工艺流程
机组以冷轧带钢为原料，由吊车将钢卷吊到连退机组的入口步进梁上。机组工艺流程如下：
原料上料 → 开卷 → 矫直 → 切头、切尾 → 焊接 → 入口活套 → 碱洗段 → 退火Ι段 → 水淬 → 退火Ⅱ段 → 酸洗 → 闪镀镍涂层 → 出口活套 → 平整 → 拉矫 → 检查活套 → 切边 → 带钢表面质量检查 → 静电涂油 → 分卷剪切 → 张力卷取 → 卸卷 → 称重 → 打捆→ 入库
主要设备组成和性能
高强钢连续退火机组采用SMS先进技术，退火炉采用DREVER的专利技术，关键设备和部件从国外引进，其它设备由国内制造。
⑴开卷机：2台，用于支撑钢卷并开卷、将带头送入后续的矫直机。带有CPC自動对中装置。卷筒公称直径：610mm；
⑵矫直机：5辊式，用于矫直带钢头、尾端。
⑶切头剪：上切式，用于切掉带头、带尾超厚部分，最大剪切厚度3mm。
⑷焊机：用于将前一卷带钢尾端与后一卷带钢头端连接。引进日本TMEIC 窄搭接焊机，由焊机本体、焊接电源和控制器组成，机内配备有高精确度的双直角剪以及焊轮在线自动修磨装置。焊缝搭接量：0.2～5.0mm；焊缝超厚：10%（对于780MPa强度的带钢），20%（对780MPa～980MPa强度的带钢）；焊缝强度：100%退火后基板强度；焊接速度：max.15m/min。
⑸入口活套：用于储存带钢，在入口段进行剪切、焊接等操作时保证工艺段连续运行。采用立式结构，有效存储量425m。
⑹碱洗段：用于清洗带钢表面的轧制油和铁屑，获得冷轧产品要求的清洁带钢表面。由两级喷淋碱洗、一级电解碱洗、两级刷洗和热水喷淋漂洗组成，然后用热风烘干。碱洗介质为80℃碱溶液，浓度20-50g/l各碱洗槽不同。漂洗介质为60℃的脱盐水。
⑺退火炉Ⅰ段：由预热段、加热段、均热段、慢冷段和快冷段组成。立式结构、全辐射管加热，满足不同钢种退火温度要求。快冷段采用20%H2高氢喷气冷却，可提高冷却速率，降低电能消耗。
⑻水淬冷却段：用于将退火炉Ⅰ段出来的带钢快速冷却到50℃，冷却速率达1000K/s。由水槽、喷嘴装置、浸没辊和水循环系统组成，之后配置有热风干燥及废气排放装置。
⑼退火炉Ⅱ段：即过时效段，用于对带钢进行过时效处理。由加热段、过时效段、喷气却冷和水冷段组成。加热段和过时效段均采用电感应加热，满足不同钢种过时效处理的温度要求。水冷段将带钢由160℃冷却到40℃，满足后续平整机的要求。
⑽化学处理段：包括酸洗、闪镀镍以及漂洗、烘干等设施。
酸洗段：用于洗掉带钢表面由于水淬产生的氧化铁皮。由两个立式酸洗槽组成，酸洗介质为盐酸，浓度7%-15%，温度60-80℃。
喷淋漂洗段：安装在酸洗槽之后，用于清洗掉带钢表面残留的酸液。
闪镀镍段：用于在带钢表面电镀一层薄的镍层，以利于汽车用板的后续电镀锌处理。立式镀镍槽，介质为镍基硫酸电解液，浓度：15g/l硫酸镍，20g/l硫酸铵，镀层厚度：2-20mg/m2每面。其后配置有喷淋清洗和热风干燥。
⑾ 出口活套：用于储存带钢，在出口段进行平整机换辊、切边剪调宽和卸卷操作时保证工艺段的运行。
⑿ 平整机和拉矫机：用于获得均匀的带钢平直度和机械性能、特殊的带钢表面粗糙度和良好的板形。平整机为四辊式、湿平整，配有两套不同的工作辊径，以满足软钢和高强钢的平整处理。平整机配有快速换辊装置，可实现带钢在线更换工作辊。拉矫机为六重式，包括两弯、两矫单元，可以干式或湿式两种方式运行，最大延伸率1%。
⒀检查活套：在后续带钢检查和切边剪更换带钢宽度时保证工艺段的运行。立式结构，有效存储量170m。
⒁切边剪：转塔式圆盘剪，配置四套剪刃，成180?布置，可实现快速剪刃更换。切边宽度5～40mm。并配套带有废边碎断剪和废料收集装置。
⒂带钢表面质量检查站：包括立式检查和水平检查，检查带钢表面质量，水平检查台同时可修磨上表面有缺陷部位。
⒃静电涂油机：采用GFG设备，用于对带钢上下表面涂油，防止生锈。油膜厚度0.2～3.0g/m2每面，带有高压变压器、控制系统以及供油系统等。
⒄出口飞剪：用于分卷、切掉焊缝以及剪切试样，带有废料收集移出设备。剪切速度max.100m/min，剪切废料长度max.500mm。
⒅张力卷取机：2台，用于支撑钢卷并卷取带钢。带有EPC自动控制装置以及皮带助卷器辅助卷取。卷筒直径有两种：610mm和508mm，EPC控制精度±1mm。
⒆卸卷、称重和打捆：钢卷完成卷取后由卸卷小车卸下钢卷送到鞍座位置，No1输送车完成旋转，将钢卷送到称重位置，No2输送车将钢卷送到打捆位置，由半自动打捆机完成打捆，最后将钢卷送到存放位置。
5.生产工艺技术
针对不同产品强度级别，机组配置了两种生产工艺的通道：
加热-均热-慢冷-水淬-酸洗-闪镀镍-再加热-过时效-最终冷却；
加热-均热-慢冷-快冷-过时效-最终冷却；
对于某些高强度级别的产品，例如900MS-1500MS等，带钢经过退火炉Ⅰ段完成加热、均热、慢冷后，进入水淬装置快速冷却，冷却速率达1000K/s。由于快速冷却带钢表面产生氧化铁皮，随后进入到机组的化学处理段（酸洗和闪镀镍段）进行酸洗和镀镍处理。之后，带钢进入到退火炉Ⅱ段完成再加热、过时效处理以及最终冷却。
对于一般强度级别产品，例如CQ、DQ-EDDQ等，带钢经过退火炉Ⅰ段完成加热、均热、慢冷后，继续经过喷气快冷段冷却到过时效温度，然后带钢直接进入退火炉Ⅱ段进行过时效处理以及最终冷却。由于带钢始终在保护气氛的退火炉中运行，表面没有再次氧化，所以带钢出退火炉后不需要进入化学处理段，经过旁通通道进入出口活套，继续后续出口段的处理即可。
6.结束语
高强钢连续退火机组的建设，只能说明具备了生产高强钢的能力，能否满足汽车制造业的要求，不仅仅是带钢表面和性能的保证，还需要汽车厂商的认证，需要完善的质量管理体系的保证。
【关键词】高强钢；连续退火；过时效；水淬
1.引言
随着国民经济的发展，21世纪汽车制造业发展迅速，汽车用钢板、尤其是高强度钢板的需求日益增大，其中以高强度、高塑性、高成型性的汽车板为标志。目前，我国已有鞍钢、宝钢、京唐、邯钢等等多家企业的退火机组能够生产高质量的汽车板、家电板产品，但大多数机组的产品强度级别σb只达到780MPa，只有宝钢可生产强度级别σb大于980MPa的钢板，所以高级轿车制造厂家对高级别汽车板的需求大部分只能依靠进口，那么高强钢连续退火机组的设备组成和生产工艺是怎样的呢？以下作一个简要概述。
2.生产规模及主要产品种类
机组年产量为42.8万t，全部以卷状交货。
带钢规格： 0.5～2.5×750～1650mm
钢卷内径： Ф610mm/508mm
钢卷外径： Ф910～Ф2130mm
工艺段速度： max.140m/min
钢卷重量： max.40t
产品等级： HSS、HSLA、DP、TRIP、AHSS（PM、MS）
最大强度： σb=1500 MPa
机组生产工艺流程
机组以冷轧带钢为原料，由吊车将钢卷吊到连退机组的入口步进梁上。机组工艺流程如下：
原料上料 → 开卷 → 矫直 → 切头、切尾 → 焊接 → 入口活套 → 碱洗段 → 退火Ι段 → 水淬 → 退火Ⅱ段 → 酸洗 → 闪镀镍涂层 → 出口活套 → 平整 → 拉矫 → 检查活套 → 切边 → 带钢表面质量检查 → 静电涂油 → 分卷剪切 → 张力卷取 → 卸卷 → 称重 → 打捆→ 入库
主要设备组成和性能
高强钢连续退火机组采用SMS先进技术，退火炉采用DREVER的专利技术，关键设备和部件从国外引进，其它设备由国内制造。
⑴开卷机：2台，用于支撑钢卷并开卷、将带头送入后续的矫直机。带有CPC自動对中装置。卷筒公称直径：610mm；
⑵矫直机：5辊式，用于矫直带钢头、尾端。
⑶切头剪：上切式，用于切掉带头、带尾超厚部分，最大剪切厚度3mm。
⑷焊机：用于将前一卷带钢尾端与后一卷带钢头端连接。引进日本TMEIC 窄搭接焊机，由焊机本体、焊接电源和控制器组成，机内配备有高精确度的双直角剪以及焊轮在线自动修磨装置。焊缝搭接量：0.2～5.0mm；焊缝超厚：10%（对于780MPa强度的带钢），20%（对780MPa～980MPa强度的带钢）；焊缝强度：100%退火后基板强度；焊接速度：max.15m/min。
⑸入口活套：用于储存带钢，在入口段进行剪切、焊接等操作时保证工艺段连续运行。采用立式结构，有效存储量425m。
⑹碱洗段：用于清洗带钢表面的轧制油和铁屑，获得冷轧产品要求的清洁带钢表面。由两级喷淋碱洗、一级电解碱洗、两级刷洗和热水喷淋漂洗组成，然后用热风烘干。碱洗介质为80℃碱溶液，浓度20-50g/l各碱洗槽不同。漂洗介质为60℃的脱盐水。
⑺退火炉Ⅰ段：由预热段、加热段、均热段、慢冷段和快冷段组成。立式结构、全辐射管加热，满足不同钢种退火温度要求。快冷段采用20%H2高氢喷气冷却，可提高冷却速率，降低电能消耗。
⑻水淬冷却段：用于将退火炉Ⅰ段出来的带钢快速冷却到50℃，冷却速率达1000K/s。由水槽、喷嘴装置、浸没辊和水循环系统组成，之后配置有热风干燥及废气排放装置。
⑼退火炉Ⅱ段：即过时效段，用于对带钢进行过时效处理。由加热段、过时效段、喷气却冷和水冷段组成。加热段和过时效段均采用电感应加热，满足不同钢种过时效处理的温度要求。水冷段将带钢由160℃冷却到40℃，满足后续平整机的要求。
⑽化学处理段：包括酸洗、闪镀镍以及漂洗、烘干等设施。
酸洗段：用于洗掉带钢表面由于水淬产生的氧化铁皮。由两个立式酸洗槽组成，酸洗介质为盐酸，浓度7%-15%，温度60-80℃。
喷淋漂洗段：安装在酸洗槽之后，用于清洗掉带钢表面残留的酸液。
闪镀镍段：用于在带钢表面电镀一层薄的镍层，以利于汽车用板的后续电镀锌处理。立式镀镍槽，介质为镍基硫酸电解液，浓度：15g/l硫酸镍，20g/l硫酸铵，镀层厚度：2-20mg/m2每面。其后配置有喷淋清洗和热风干燥。
⑾ 出口活套：用于储存带钢，在出口段进行平整机换辊、切边剪调宽和卸卷操作时保证工艺段的运行。
⑿ 平整机和拉矫机：用于获得均匀的带钢平直度和机械性能、特殊的带钢表面粗糙度和良好的板形。平整机为四辊式、湿平整，配有两套不同的工作辊径，以满足软钢和高强钢的平整处理。平整机配有快速换辊装置，可实现带钢在线更换工作辊。拉矫机为六重式，包括两弯、两矫单元，可以干式或湿式两种方式运行，最大延伸率1%。
⒀检查活套：在后续带钢检查和切边剪更换带钢宽度时保证工艺段的运行。立式结构，有效存储量170m。
⒁切边剪：转塔式圆盘剪，配置四套剪刃，成180?布置，可实现快速剪刃更换。切边宽度5～40mm。并配套带有废边碎断剪和废料收集装置。
⒂带钢表面质量检查站：包括立式检查和水平检查，检查带钢表面质量，水平检查台同时可修磨上表面有缺陷部位。
⒃静电涂油机：采用GFG设备，用于对带钢上下表面涂油，防止生锈。油膜厚度0.2～3.0g/m2每面，带有高压变压器、控制系统以及供油系统等。
⒄出口飞剪：用于分卷、切掉焊缝以及剪切试样，带有废料收集移出设备。剪切速度max.100m/min，剪切废料长度max.500mm。
⒅张力卷取机：2台，用于支撑钢卷并卷取带钢。带有EPC自动控制装置以及皮带助卷器辅助卷取。卷筒直径有两种：610mm和508mm，EPC控制精度±1mm。
⒆卸卷、称重和打捆：钢卷完成卷取后由卸卷小车卸下钢卷送到鞍座位置，No1输送车完成旋转，将钢卷送到称重位置，No2输送车将钢卷送到打捆位置，由半自动打捆机完成打捆，最后将钢卷送到存放位置。
5.生产工艺技术
针对不同产品强度级别，机组配置了两种生产工艺的通道：
加热-均热-慢冷-水淬-酸洗-闪镀镍-再加热-过时效-最终冷却；
加热-均热-慢冷-快冷-过时效-最终冷却；
对于某些高强度级别的产品，例如900MS-1500MS等，带钢经过退火炉Ⅰ段完成加热、均热、慢冷后，进入水淬装置快速冷却，冷却速率达1000K/s。由于快速冷却带钢表面产生氧化铁皮，随后进入到机组的化学处理段（酸洗和闪镀镍段）进行酸洗和镀镍处理。之后，带钢进入到退火炉Ⅱ段完成再加热、过时效处理以及最终冷却。
对于一般强度级别产品，例如CQ、DQ-EDDQ等，带钢经过退火炉Ⅰ段完成加热、均热、慢冷后，继续经过喷气快冷段冷却到过时效温度，然后带钢直接进入退火炉Ⅱ段进行过时效处理以及最终冷却。由于带钢始终在保护气氛的退火炉中运行，表面没有再次氧化，所以带钢出退火炉后不需要进入化学处理段，经过旁通通道进入出口活套，继续后续出口段的处理即可。
6.结束语
高强钢连续退火机组的建设，只能说明具备了生产高强钢的能力，能否满足汽车制造业的要求，不仅仅是带钢表面和性能的保证，还需要汽车厂商的认证，需要完善的质量管理体系的保证。