钟 煜，陈炳文

（1．广东省揭阳市大业不锈钢有限公司，广东 揭阳 522031；2．广东省揭阳职业技术学院，广东 揭阳 522000）

为满足不锈钢制品深加工对板材质量需求，不锈钢带钢经冷轧压延加工，达到制品所需板材的厚度、平整度、光亮度之外，还有一个硬度要求的重要指标。因压延加工使板材硬度增加，若直接供制品的冲压、拉伸加工，则因硬度太高原因，造成板材开裂，故板材冷轧后，需经退火工序，适当降低硬度，保证板材的光亮度，这就有了不锈钢带钢光亮退火生产。结合多年生产实践，探讨不锈钢带钢光亮退火生产中各环节的工艺与装备，介绍一种连续生产工艺形式，实现高产、高质、低耗节能生产，追求更高的生产利润。

1 工艺流程与装备配置

1.1 工艺流程

经压延加工的不锈钢带钢→上料机构→开卷机→剪切机→带钢对齐→装置→焊接装置→布夹装置→储料活套→涨紧装置→炉前水→冷套→马弗管退火炉一段→中间托辊装置→马弗管退火炉二段→双风冷段→炉后水冷套→涨紧装置→储料活套→涨紧装置→收卷机→卸料台车→打包→标识入库。

1.2 各工序工艺与装置

（1）上料、接料工序。经冷轧压延加工的不锈钢带钢不能长时间存放，因冷轧压延加工时，板面涂抹有轧制油及冷却水，收卷时板面油水未能全部除净，且收卷时温度仍较高，可达200℃，若存放较久，板面水份蒸发，会在板面留有油迹，难以清除，造成退火后板面留有油迹影响质量。一般在冷轧压延加工后一个工作日内必须进行退火加工。

因带钢收卷在料筒上，一般有行车直接吊装到开卷机上。但在高速度生产线上，也配置有上料台车。

带钢经开卷后由剪切机切除料头部分，剪切口宽度应比前面带钢窄些，方便带钢后续传送，不致卡带，造成故障。带钢与前面带钢中线对齐后，由碰焊机对带钢进行焊接，较先进工艺装置采用红外线对齐，自动碰焊设备。一般工厂均由人工操作，用电剪机手工剪切带钢，人工对齐及人工焊接。

（2）布夹装置。布夹装置是一个重要工装，起到去除带钢表面油迹，抹除板面残留微量金属粉末作用。一些没有配套涨紧装置的生产线，利用布夹装置夹紧带钢来起到涨紧作用。若偶有带钢因存放较久，板面油迹难于清除，可在带钢进入布夹前喷淋煤油，助于溶解、清除油迹。生产中要随时观察布夹除油水、粉末效果，及时更换布夹，保证板面干燥、干净，才能确保退火带钢的光亮度。

（3）活套装置。前后活套装置是为无间歇的连续生产线而设计配套的，前活套装置起到接带时，由于活套的储料作用，带钢在退火炉中可连续运行，不用暂停接带。后活套装置起到不同带钢卷料收卷卸料时，也有活套的储料作用，带钢在退火炉中可连续运行。这样的好处是炉段内的带钢不致因接带、收卷的停留而产生硬度太硬，及暂停使炉温不稳定，造成带钢硬度的波动，也省去接带、收卷停产时间，提高了产量，也使带钢的退火质量更稳定。

（4）前后冷却水套。前冷却水套连接于马弗管退火段的进口，后冷却水套连接于风冷段的出口。冷却水套起到密封马弗管退火段到风冷段内还原与保护气体的作用，采用水冷外层，降低到水冷套前进口 或后出口的温度，使密封用羊毛毡不致起火然烧。水冷套进、出口处的羊毛毡用铁夹板夹锁紧，带钢紧压着上、下羊毛毡穿过，羊毛毡既起密封保护气作用，又起到保护带钢不被划伤作用。

（5）马弗管退火炉段。①温度控制。不锈钢带钢光亮退火原理：200系列、300系列奥氏体不锈钢典型的热处理工艺是固熔处理，在升温过程中使碳化物熔入奥氏体，适当保温一段时间，使碳化物全部熔入奥氏体，然后迅速冷却到350℃以下，得到过饱和固容体即均匀单向奥氏体组织。不锈钢的材质不同，退火的温度有所差别，一般情况下：200系的不锈钢退火温度：950～1050℃300系的不锈钢退火温度：1050～1150℃，400系的不锈钢退火温度：800～900℃。②马弗管材质要求耐高温，不易变形。现生产中，一般采用310S瑞典材料，品质最好。其次，采用310S南非材料，近年来也有采用宝钢国产310S材料的。310S材料的板厚10 mm。③马弗管形状的选择：每段马弗管的长度确定原则，除场地长度影响不能安装之外，一般尽可能长些，但考虑带钢在炉内的热态变软，板面要有涨力不致拖底。生产板厚0.5～0.12 mm厚度的，每段马弗管的长度不超过10 m，生产板厚0.3 mm以上的，每段马弗管的长度选长至13m。马弗管的内宽度，一般比预定要生产的带钢宽度宽100 mm。但为生产效率考虑，当带钢板宽少于马弗管的内宽度一半时，则不在该炉退火，而需另选它炉生产。马弗管的高度，短的炉体，一般内空高度约为450 mm。长的炉体，一般内空高度约为550 mm。马弗管的截面，有2种形式，一种是上、下椭圆形的，中间竖壁高约150～200 mm，上、下椭圆形的弦高约150 mm。一种是上椭圆形，底部平面的，上椭圆形的弦高约150 mm，竖壁变高，而总高度仍保持不变。为满足生产时加热炉体不变形，在竖壁的1/3上部及上椭圆形的地方，每间隔600 mm，加焊一根由310S材料加工成宽60 mm、高80 mm的加强筋。④退火炉的炉体结构与加热方式：采用煤气、天燃气为能源加热的，采用侧面喷嘴加热形式，炉壁与马弗管间距200～250 mm，需配置热风循环及尾气排放管道及尾气处理系统。设备配套，使用操作上，维修上比较不方便，好多被电加热形式代替。采用电加热形式的，可分为2种电加热结构。上、下电炉丝加热形式。炉丝用瓷管穿着，架放在炉体的上、下面，炉丝与马弗管间距100 mm。预防马弗管变形，与电炉丝接触引起短路故障，该形式方便随时更换炉丝，一般适应于高温控的退火炉，在200系不锈钢退火炉上较常用。三面电炉丝加热形式。电炉丝采用下、俩侧面形式布置，下面电炉丝平布放于炉底耐火砖上，做好定位，与马弗管的底部间距60mm，侧面电炉丝布放于炉内壁耐火砖卡槽上，做好定位，与马弗管的底部间距100 mm。该形式生产中不能更换电炉丝，需停产检修，时间较常，从停产、检修、重开炉生产，一般需要10天时间，而且开炉电耗用较大，一般用于低温退火炉。但由于采用高品质的炉丝，与改进了退火炉炉膛结构，在马弗管使用寿命期内，基本上不会发生断炉丝、短路等故障，故此，更得到广泛的采用。

⑤退火炉炉膛结构：退火炉壳体采用钢结构框架，以槽钢或方管做骨架，一般主骨架，底部用14#槽钢，侧面用10#槽钢或80*80方管。加强筋用5#槽钢或50*50方管。再衬以5mm厚的铁板做墙板，第部与侧面制成整体固定形式，底面在铁板上铺设一层10cm厚的保温石棉毯，在石棉毯上再铺设2层耐火砖，厚约25cm，安放马弗管的耐火砖支撑间隔80cm一条，高度18cm。侧面在铁板侧墙上衬10cm厚的保温石棉毯，再砌35cm厚的断热轻质耐火砖，电加热的安装电炉丝在侧墙的卡槽里，加装炉丝的定位销，煤气加热的在侧墙开孔安装喷火嘴。

上面制成盖板形式，同样以5#槽钢或50×50方管做内骨架，外包以5 mm厚的铁板面墙板压成C形的外壳，C形的40 cm内空压制填装保温石棉毯，上盖板用螺丝与侧面上顶面连接，便于马弗管的安装与检修。

马弗管安装于底面耐火砖支撑架上，除不影响电炉丝安装外，尽可能多增加马弗管与耐火砖的接触面，可减少马弗管的变形，延长马弗管的使用寿命。侧面每隔约1.5m距离，用耐火砖做马弗管的定位，也可防止马弗管的变形，延长马弗管的使用寿命。

2 风冷系统

带钢经马弗管加热段加热后，直接进入风冷段快速冷却，是控制带钢硬度及生产速度的一个重要环节。一般单段马弗管采用双风冷机冷却，2段马弗管加热的采用两段双风冷段冷却，与马弗管一样，两段风冷段串联接在一起，加快带钢冷却速度，既保证退火质量，也提高产量。风机利用密封的还原—保护气作为循环，由冷却水箱系统作热交换，由冷却塔供给水箱的水温最好控制在35℃以下，水温过高会影响带钢降温速度，影响退火质量，降低生产速度。

3 涨紧机构及收卷机

活套段配套的涨紧机构，起到送料作用，保持带钢有一定涨紧力，使带钢在马弗管加热段及风冷段内运行平稳，不致划伤。收卷机前涨紧机构保持带钢在收卷时的涨力，整条生产线采用同步电机控制，带钢不致在辊轮上打滑，而使板面产生擦点。对高质量要求的，在轧机收卷时放衬纸，在退火炉收卷时也放衬纸，可彻底解决板面擦点质量问题。

4 结语

近年来，采用了上述的不间断，连续生产工艺，生产自动化大大提高，不但解决了黑带、软硬边、划伤、擦点等质量问题，而且提高了产量，降低了能耗。