表面處理網摘要利用冷軋廠現有設備對電鍍錫基板進行了工業試制試制中對軋機的變形速度應力狀態和接觸摩擦進行了優化在連續退火機組驗證了設計的退火工藝合理性優化了張力控制參數制定了預防跑偏的措施通過軋機參數優化連退工藝設計和連退爐張力控制生產出符合客戶要求的電鍍錫基板

關鍵詞電鍍錫冷軋連續退火張力優化

1引言

電鍍錫薄鋼板和鋼帶也稱馬口鐵這種鋼板帶表面鍍了錫有很好的耐蝕性且無毒可用作罐頭的包裝材料電纜內外護皮儀表電訊零件電筒等小五金作為電鍍錫鋼板的基板為冷軋鋼板其按照軋制方式可以分為一次冷軋和二次冷軋產品按照退火方式可分為罩式爐退火和連續退火產品

電鍍錫基板在武鋼和寶鋼發展較早[1,2]鞍鋼從2011年開始利用現有設備對電鍍錫基板進行了研制開發本文介紹的電鍍錫基板冷軋生產技術是基于一次冷軋的連退低碳產品其厚度較薄一般在0.2mm以下并且要求同卷厚度均勻無論在寬度方向（同板差）還是寬度方向都要求在3%以下寬度一般要求在1000mm以下整個板面要求平整光潔不允許有針孔傷痕凹坑折皺銹蝕等對使用有影響的缺陷對于性能其一般要求HR30T在目標值的61±3以內電鍍錫基板較一般冷軋產品薄而對浪形表面和性能的要求又較高所以生產起來難度較大[3]要得到高質量的產品需要用連續退火線進行生產國內能生產連退電鍍錫基板的廠家較少目前連退電鍍錫基板仍然屬于供不應求的產品為填補國內連退電鍍錫基板的供貨缺口鞍鋼立足現有生產線自主開發了連退電鍍錫基板產品形成了特有的生產技術｜

2冷軋生產技術

電鍍錫基板試制所用軋機為五機架全六輥酸軋聯合機組熱處理為連續退火機組冷軋生產中具體技術如下所述

2.1軋機工藝參數優化

電鍍錫基板要求的厚度為0.2mm由于熱軋機組能力的限制能夠提供的熱軋原料厚度2.0mm冷軋壓下率達到90%如果參數設置不合理大的壓下率會造成軋制力超限停車而影響軋制力的因素包括化學成分組織結構變形溫度變形速度變形程度應力狀態和接觸摩擦對于電鍍錫基板化學成分組織結構已經確定不能進行調整而在冷軋機組溫度影響也較小所以主要對變形速度應力狀態和接觸摩擦進行了調整

變形速度提高單位時間內的發熱率增加有利于軟化的產生使軋制力下降另一方面提高變形速度縮短了變形時間塑性變形時位錯運動的發生與發展不足使軋制力增加對于冷軋機這兩方面影響基本可以抵消所以速度對軋制力的影響較小考慮到盡量提高生產效率軋機的速度設置為盡量大

應力狀態主要是帶鋼張力設置和壓下分配的影響在試制前利用軋制模型進行了模擬確定了最佳的參數設置方案在試生產過程中進行了實際應用并在應用中進行了適當的修正

接觸摩擦也會對軋制力有影響一般摩擦力越大軋制力越大因此在軋制過程中增加了軋制液的濃度降低了帶鋼和軋輥之間的摩擦力

經過上述軋制參數的優化軋制鍍錫基板的速度穩定在1200m/min各架軋制力控制在7000kN以下｜

2.2連退工藝設計

本次試制的鍍錫基板為一次冷軋的產品所以僅對調質度有要求即HR30T在61±3范圍內為了滿足其性能要求在成分確定的前提下研究了退火溫度對產品硬度的影響具體影響規律如圖1所示

關系曲線圖

從圖1可以看出隨著退火溫度的升高硬度降低要使帶鋼HR30T值達到61需要使帶鋼內部發生再結晶轉變但又不能使帶鋼晶粒充分長大達到完全再結晶具體的退火溫度應選在675℃為宜在連退機組利用675℃退火后檢測了產品硬度為61.7滿足標準需求圖2示出了650℃退火的電鍍錫基板的金相照片從圖2中可以看出晶粒已基本沒有方向性也已沒有明顯可見的軋制纖維組織說明帶鋼發生了再結晶但晶粒明顯較850℃退火（圖3）帶鋼小并且不均說明再結晶還不完全

退火鋼帶

硬度表

從表1可以看出隨著速度的增加硬度有所增加但是變化不大從100m/min到300m/min硬度變化在3以內｜

2.3連退線張力的控制

連退爐包括預熱段加熱段均熱段緩冷段快冷段時效段和終冷段7段全長2063m為0.2mm厚電鍍錫基板穩定通過機組張力的合理設置是至關重要的帶鋼單位截面積張力可以由下式計算

公式

式中F為張力設定值b為帶鋼寬度t為帶鋼厚度電鍍錫基板的厚度在0.2mm寬度在1000mm左右對于普通冷軋帶鋼670℃時爐內張力設定為5kN則單位截面積張力為25MPa鋼帶在670℃時抗拉強度在35MPa左右為避免在高溫下因斷面收縮太大引起斷帶事故必須適當降低爐內的設定張力根據實際生產經驗帶鋼的單位截面積張力應該小于其不同溫度狀態下抗拉強度的60%由于各段溫度和環境不同不同段的張力設置是不同的一般用張緊輥之間差動馬達所產生的速度差進行調整但是如果張力差值較大比如快冷段和緩冷段間僅靠速度差很難保證較穩定的帶鋼張力所以在其間又增設了彈跳輥來進行帶鋼張力的精調

除了張力的合理設置還要預防帶鋼的跑偏在生產前生產時做了如下的工作

（1）機組輥子軸線校準保證其在帶鋼運行方向相垂直和平行于帶鋼的兩個平面的相交線上

（2）確認傳動輥表面呈圓柱形外形同心對稱

（3）確認冷硬鋼帶無鐮刀彎沒有嚴重的浪形瓢曲

（4）調試焊接參數保證焊縫質量

通過上面冷軋工藝參數的優化在冷軋廠進行了試制獲得了合格的產品得到客戶的認可

3結論

通過軋機工藝參數的優化實現了軋機的穩定生產保證了產品的厚度要求通過連退的工藝設計保證了產品性能的實現通過連退線張力的控制優化實現了連退機組的穩定生產最終在鞍鋼現有設備的基礎上實現了電鍍錫基板的生產

參考文獻

[1]李秀軍.寶鋼1220二次冷軋機組極薄鍍錫板核心生產工藝的開發[J].上海金屬2007（29）41-46.

[2]肖顯鋼陳明亮王心.武鋼二次冷軋電鍍錫板生產的有效途徑[J].武鋼技術2010（48）16-22.

[3]劉波李榮民.馬口鐵基板生產的技術難點介紹[J].2009（26）39-41.（責任編輯羅光敏）