热轧的工艺流程范文

热轧的工艺流程

1.主轧线工艺流程简述

板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送

至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运

至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。连铸板坯由连铸车

间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术

数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数

据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查

清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系

统根据轧制计划确定其流向。

常规板坯装炉轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹

钳吊车将板坯堆放到板坯库中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将

板坯从垛位上吊出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热

炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。碳钢保温坑热装轧制：

板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到保温坑

中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从保温坑取出，吊到板

坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、

定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。

直接热装轧制：当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉

上料辊道运到称量辊道，经称重、核对，进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测

长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。其中一部分通过卸料辊道运输的直接热装板坯

需通过吊车吊运一次放到上料辊道后直接送至加热炉区。如果炼钢厂可以实现直接热装板坯

由上料辊道运送，则可减少部分吊车吊运作业。板坯经加热炉的上料辊道送到加热炉后由托

入机装到加热炉内，加热到设定温度后，按轧制节奏要求由出钢机托出，放在加热炉出炉辊

道上。

加热好的板坯出炉后通过输送辊道输送，经过高压水除鳞装置除鳞后，将板坯送入定

宽压力机根据需要进行侧压定宽。定宽压力机一次最大减宽量为350mm。然后由辊道运送进

入第一架二辊可逆粗轧机轧制及第二架四辊可逆粗轧机进轧制，根据工艺要求将板坯轧制成

厚度约为30-60mm的中间坯。在各粗轧机前的立辊轧机可对中间坯的宽度进行控制。在R2

与飞剪之间设有中间废坯推出装置，用于将中间废坯推到中间辊道的操作侧台架上。中间坯

由带保温罩的中间辊道输送到切头飞剪处切头、切尾，保温罩有利于减少中间坯的热量损失

和带坯头尾温差。

飞剪前设有边部加热器，边部加热器可减少中间坯边部与中间部位的温度差，提高带

钢性能的均匀性，提高轧件板型质量。切头飞剪配有中间坯头尾形状检测仪及剪切优化控制

系统，以实现优化剪切，减少切头切尾损失。切头后的带坯经精轧前高压水除鳞装置清除二

次氧化铁皮，由精轧前立辊导向进入精轧机组。中间坯经过F1~F7四辊精轧机组，轧制成

1.2~25.4mm的成品带钢。

精轧机组的穿带速度、加速度、最大轧制速度、各机架压下量、工作辊窜辊行程、各

机架弯辊力等均由计算机控制系统按轧制带钢的品种和规格进行计算和设定实现板形的闭

环控制。为了有效的控制带钢质量，在F7精轧机出口处设有凸度、平直度、厚度、宽度、

温度等轧线检测仪表，在卷取机入口设有带钢表面质量、宽度、温度等轧线检测仪表。精轧

机轧出的带钢在输出辊道上由带钢层流冷却系统采用相应的冷却制度，将热轧带钢由终轧温

度冷却到规定的卷取温度。带钢的冷却方式，冷却水量都由计算机根据不同钢种、规格、终

轧温度、卷取温度进行计算设定和控制。

当卷取机咬入带钢之前即穿带时，输出辊道、夹送辊、助卷辊和卷筒的速度均超前于

末机架轧制速度；当带钢被卷取机咬入以后，输出辊道、夹送辊、卷取机随精轧机同步进行

升速轧制；当带钢尾部离开末机架后，输出辊道、夹送辊要减速即滞后于卷取机卷取速度直

到热轧钢卷尾部。

卷取完成后，由卸卷小车把钢卷托出至打捆机打捆。再由钢卷运输系统将钢卷继续向

后运送，经打捆、称重、标记后，分别运送到热轧钢卷成品库、冷轧原料库和精整原料库。

需要检查的钢卷则送到检查线，打开钢卷进行检查和取样后，再送回到钢卷运输系统，经打

捆、称重、标记后分别送往热轧钢卷成品库、冷轧原料库和精整原料库。

在钢卷库内冷却后的钢卷按下一步加工工艺要求分别送至平整分卷机组、钢板横切机

组、冷轧车间或按销售计划发货。钢卷在运输和堆放的过程中均采用卧卷的方式，钢卷运往

钢卷库或冷轧原料库的运输系统采用托盘运输系统，并与1780热轧厂的运输系统共同组成

运输网络，由计算机统一控制。

从板坯进入板坯库开始至成品发货为止，全部工艺过程通过轧线物料跟踪系统及两库

管理系统对板坯、轧件和钢卷进行全线跟踪，从而实现了计算机的自动化生产控制。

2.平整机工艺过程简述

热轧卷放置在入口步进梁的入口鞍座上，步进梁将钢卷步运送到上卷小车上。上卷小

车将钢卷运送到钢卷准备站以便于拆除捆带，切掉带钢头部，同时进行宽度和径向定位，然

后将钢卷运送到开卷机开卷。带钢开卷后依次进入六辊矫直机、平整机、卷取机等从而完成

设定的平整分卷工艺制度。平整机采用衡压力控制技术，由计算机系统根据品种和规格设定

平整压力，通过液压缸进行控制。平整机设计平整厚度最大为6.5mm，厚度超过6.5mm的产

品只分卷不平整。分卷采用液压固定剪，设置在平整机出口。平整分卷后的成品卷由卸卷小

车卸卷，送到固定鞍座上，再由1＃、2＃步进梁将钢卷向后运输至成品库，在输送过程中

完成称重和打捆作业。最后钢卷由吊车运到指定位置堆放。

3.钢板横切机组工艺流程简述

车间的吊车将钢卷吊到机组的上料步进梁运输机上，然后运送到地辊站，钢卷在此进

行水平、垂直对中和剪断捆带。钢卷运载小车将钢卷装入开卷机卷筒后，带钢头部依次进入

夹送辊、1＃矫直机机组、活套、圆盘剪切边、飞剪成品定尺剪切、2＃矫直机矫直、打印机

或打号机进行描号、人工表面检查站，检查合格的钢板将送往垛板台进行堆垛。次品板通过

垛板台后的夹送辊送到次品区。飞剪由计算机系统根据工艺制度设定速度和剪切长度，保证

钢板剪切质量。垛板台分为两组以便堆垛作业能按照钢板长度和数量进行连续操作。堆垛由

可横向移动的轮子来完成，根据不同板宽可进行调整。堆垛完成后，升降台下降将钢板垛放

到；链式板垛运输机上。板垛通过运输机链条侧移，将其送到该运输机的称量机上。称重后，

用运输机将已称完重的板垛送到运输机后的卸料辊道上。卸料辊道上有两个固定布置的打捆

机，它负责对钢板垛进行打捆。打捆完成后，板垛由吊车吊装入库。

我国热连轧带钢生产的回顾

我国热连轧带钢生产技术在建国以后很长时期内相对落后。1958年鞍钢建成第1套

1700mm带钢半连轧机组。1978年武钢建成第2套1700mm带钢连轧机组。而随后1989年宝

钢2050mm带钢热连轧机的建立，标志着我国带钢热连轧生产进入快速发展的时期。国内有

关专家将过去二十多年来热轧带钢的生产大致分为三个阶段。

1.以解决企业有无为主要目的初期发展阶段

这个时期热连轧带钢轧机建设只能靠国家投入。由于资金、技术等多方面限制，轧机

水平参差不齐。宝钢1989年投产的2050mm轧机采用了1、2级计算机控制、自动宽度和自

动厚度控制、CVC板形控制、强力弯辊、控制轧制和控制冷却等代表了当时最先进的热轧生

产技术。1994年投产的太钢1549mm轧机和梅钢1422mm轧机，则是引进了国外的二手设备。

虽然整体技术水平相对落后，但在安装过程中进行了设备和生产技术方面的改造，整体技术

水平有所提高。在同一时期还有两套国产设备投产（1980年投产的本钢1700mm轧机和1992

年投产的攀钢1450mm轧机）。由于当时国内的制造水平有限，加之对热轧带钢轧机的设计

水平尚未成熟，所以这两套轧机的整体水平不高。

2.全面引进世界新技术，提高技术水平阶段

20世纪90年代中期以后，由于对国内技术装备设计与制造水平认同度不高，加上国外

薄板坯连铸连轧技术的突破，所以各大企业均以引进国外最先进技术为主。如1999年投产

的鞍钢1780mm轧机、1996年投产的宝钢1580mm轧机，是世界传统热连轧带钢轧机最先进

水平的代表，除通常现代化轧机采用的一系列先进技术以外，机组采用了轧线与连铸机直接

连接的布置形式，从而可实现直接热装，并有实现直接轧制的可能；机组还采用了板坯定宽

压力机，大大减少了板坯宽度规格；精轧机采用了全液压压下机AGC技术；采用了PC板形

控制系统，该系统与强力弯辊系统一起工作使板形调控能力大大增加；另外，还采用了轧辊

在线研磨，中间辊道保温技术和带坯边部感应加热技术；轧机全部采用交流同步电机和GTO

电源变换器及4级计算机控制，并在国内首先采用了吊车跟踪系统等。

3.以满足市场需要和提高竞争力为目的的发展阶段

由于近年国家经济快速发展，对钢材需求不断增加，因此除国营大中型企业外，中小

型企业，甚至民营企业都把生产宽带钢作为今后发展的重点，或引进国外先进技术或采用国

产技术，或建设传统热连轧宽带钢轧机或建设薄板坯连铸连轧生产线。比如鞍钢1700、

2150mm（国产）、唐钢1780mm薄板坯和1700mm（国产）、莱钢1500mm（国产）、马钢1700mm

薄板坯和2250mm、济钢1700mm（国产）、国丰1450（国产）、宝钢1880mm、首钢2250mm、

武钢2250mm、太钢2250mm轧机等。同时，这个阶段对引进的二手轧机和原技术较落后的国

产轧机进行了全面技术改造，使其达到了现代化水平。

这个阶段新建的传统带钢轧机，有以武钢2250mm轧机为代表的当代最先进的宽带钢轧

机，有以唐钢、马钢和涟钢为代表的新一代生产超薄带钢的薄板坯连铸连轧机，有采用国产

技术生产中等厚度薄板坯的连铸连轧生产线，还有一些炉卷轧机投产和建设。现在建设和投

产的所有轧机都具有现代化水平，如计算机1、2级控制系统、液压AGC系统、板形控制系

统、交流传动、控轧控冷技术、铁素体加工技术、高强度冷却技术、新型卷取机等，在一些

轧机上也已应用。目前我国热连轧技术装备已完全摆脱落后状态，并已处于世界先进水平之

列。

我国热连轧带钢生产所采用的先进技术

(1)铸坯的直接热装（DHCR）和直接轧制（HDR），实现了两个工序间的连续化，具有

节能、省投资、缩短交货期等一系列优点，效果显著。该技术要求炼钢和连铸机稳定生产无

缺陷板坯；热轧车间最好和连铸机直接连接，以缩短传送时间；在输送辊道上加设保温罩及

在板坯库中设保温坑；板坯库中要具有相应的热防护措施，以保证板坯温度。应设有定宽压

力机，减少板坯宽度种类。加热炉采用长行程装料机，以便于冷坯与热坯交换时可将高温坯

装入炉内深处，缩短加热时间。精轧机后两机架采用轧辊轴向串动技术，以增加同宽度带钢

轧制量。采用连铸、炼钢、轧钢生产计划的计算机一体化管理系统，以保证物流匹配。

(2)步进式加热炉。除具有加热功能外，还可完成生产中铸坯的储存和生产缓冲。减少

板坯烧损，提高成材率。

(3)板坯定宽压力机实现在线调宽。采用重型立辊、定宽压力机实现大侧压，重型立辊

每道次宽度压下量一般为150mm，定宽压力机每道次宽度压下量可达350mm以上，可连续进

行板坯侧压，运行时间短，效率高，板坯温降小，侧压后板坯头尾性状好，狗骨断面小，板

坯减宽侧压有效率达90％以上。

(4)宽度自动控制（AWC）。经立辊宽度压下及水平辊厚度压下后，板坯头尾部将发生

失宽现象。根据其失宽曲线采用与该曲线对称的反函数曲线，使立辊轧机的辊缝在轧制过程

中不断变化。这样轧出的板坯再经水平辊轧制后，头尾部失宽量少。短行程法可减少切头损

失率20％～25％，也可减少切边损失，还可显著提高头尾部的宽度精度，可达5mm以下。

(5)精轧机全液压厚度自动控制系统（AGC）。HAGC厚度控制效果显著，其相应频率达

15～20Hz，压下速度达4～5mm/s，加速度达500mm/s2,因此HAGC发展很快。20世纪90年

代投产的热轧机精轧机组取消了电动压下装置，而采用液压缸行程为110～120mm的全液压

压下装置和AGC系统。现代的HAGC系统厚度控制数学模型不断完善，控制精度不断提高，

带钢全长上的厚度精度已达到±30µm。

(6)板形控制技术。我国现有及改造的热带轧机采用的板形控制方式有3种：一种工作

辊弯辊和轴向移动（串辊）装置；二是连续可变凸度控制（CVC－ContinualVariableCrown）；

三是成对交叉辊轧机（PC－PairCrosd）。CVC和PC轧机是20世纪80年代开发研制的板

形控制轧机，轧机凸度控制能力均可达到1000µm或稍大，是当代先进的板形控制技术，可

实现板形的闭环控制，用于轧制薄规格、低凸度宽带钢产品。

(7)热卷箱和保温罩，以减少温降、缩小带钢头尾温度差。中间坯热卷箱在粗轧、精轧

机组之间对中间坯进行卷取，然后头尾互换开卷，不但可缩短生产线长度，还可极大地改善

铸坯温度条件，使铸坯头尾温差从近100℃降至20～30℃。粗轧机出口带坯长度可达80～

90m，进精轧机轧制过程中为减少头尾温差，设置保温罩是简单易行的有效技术。宝钢2050、

1580mm和鞍钢1780mm热轧机组采用了保温罩。太钢1549mm、梅钢1422热轧机改造后增设

了保温罩。

(8)除鳞。随着带钢生产技术的不断提高，用户对带钢表面质量和精度的要求也越加严

格。因此板带热轧生产中对除鳞过程给予高度重视。它已成为薄板坯连铸连轧生产中的一项

关键技术。新的结构都将除鳞机布置在粗轧机前，进而在加热炉前、精轧前再次除鳞。除鳞

装置有高压水、旋转高压水等多种类型，其水压从10～20Mpa提高到40Mpa。

(9)控制轧制和控制冷却。通过控制加热温度、轧制温度、变形制度、冷却速度等工艺

参数，控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织、提高钢材强度与韧

性的目的。

(10)层流冷却技术。采用高性能的带钢冷却装置，提高卷取温度的精度，从而稳定产

品的性能。目前国内所有现代化的热连轧机和经改造的老轧机，带钢层流冷却系统均已达到

先进水平。

(11)全液压卷取机。20世纪90年代新建热轧卷取机和经改造的原有卷取机均采用全液

压驱动，助卷辊、液压伸缩采用踏步控制，卷筒多级涨缩。

(12)交流传动技术。20世纪90年代以后，随着交流调速技术的发展及矢量控制技术的

应用，由交流变频调速装置供电或由交直交电压型脉冲宽度调制型（PWM）电源交换器供电

的交流主传动电机，和采用数字式的矢量控制，完全取代了以往的由晶闸管（可控硅）整流

器供电和直流主传动电动机。宝钢1580mm热轧机及鞍钢1780mm热轧机主传动全部采用GTO

大功率元件组成的交直交电压型电源装置供电的交流同步电机。本钢1700mm热轧机改造时，

将R1粗轧机及F1～F7精轧机主电机更新为交流同步电机，采用由IGCT功率元件组成的变

频调速装置供电。

(13)3级或4级计算机控制。热连轧带钢生产由基础自动化级（L1）、过程控制级（L2）

生产控制级（L3）、生产管理级（L4）构成多级控制系统。我国新建和改造的热连轧机采用

了前3级控制系统，少数热连轧机采用了4级控制和管理系统。

(14)紧凑化布置，增大粗轧机组能力，减少粗轧机组机架数，降低成本，提高经济效

益。

(15)采用边部加热装置，防止产生边部裂纹等缺陷。一般针对轧制薄规格产品和硅钢、

不锈钢、高碳钢特殊品种设置的。一套2×2000kW感应加热器，对于坯温为1000℃、厚度

为40mm的带坯，距边部25mm处坯温可升高45℃。

(16)实现薄板坯连铸连轧生产超薄带钢技术。为生产超薄规格热轧带钢，生产线采用

了7架精轧机，最大轧制速度达20m/s；各机架工作辊直径不同，F1及F2增至Φ950/Φ820mm，

以便于咬入较厚的板坯，加大压下量，F3、F4轧辊为Φ750/Φ660mm，F5、F6、F7轧辊为Φ

620/Φ540mm。主电机功率增大至8500～12500kW。并在F7后设置了分机，用风力将带钢压

在辊道上，防止带钢运行中产生飞飘。另外，对层流冷却辊道进行了优化设计。

现代热连轧机的发展趋势和特点

(1)为了提高产量而不断提高速度．加大卷重和主电机容量、增加轧机架数和轧辊尺寸、

采用快速换辊及换剪刀装置等。

(2)为了提高质量而采用高度自动化和全面计算机综合控制。采用各种AGC系统和液压

控制技术，开发各种控制板形的新技术和新轧机，利用升速轧制和层流冷却以控制钢板温度

与性能。

(3)降低成本，提高经济效益，节约能耗和提高成材率成为当前钢材生产的关键问题，

为此而迅速开发了一系列新工艺新技术。突出的是普遍采用连铸坯及热装和直接轧制工艺、

无头轧制工艺、低温加热轧制、热卷箱和热轧工艺润滑及车间紧凑化布置革新等。

(4)高精度产品是发展趋势之一。轧制产品尺寸精度提高会产生巨大效益，因此，高精

度轧制技术将会成为21世纪钢铁工业发展的热门技术。

(5)提高设备能力，增加轧制品种和规格。采用PC轧机和工作辊在线研磨(ORG)技术或

采用CVC轧机．实现自由轧制(ScheduleFree)；采用板坯大宽度压下，可用同一宽度连铸坯

生产不同宽度的带卷；采用热带无头轧制。

(6)轧机的国产化率逐步提高。进入21世纪以后，除热连轧带钢产量大幅度提高、轧

机建设快速发展以外，轧机国产化问题也有了长足进步。目前由国外总承包的项目国产化率

普遍达到70％以上，有的达到90％。而且一些项目已做到全部国产化，如鞍钢1700、2150mm

轧机、济钢1700mm轧机、莱钢1500mm轧机、新丰1700轧机、唐钢1700mm轧机等，由国内

总承包，装备全部国内设计制造，少量关键件在国外自主采购。国内装备虽然在整体技术水

平上与外国先进水平有一定差距，但已达到较高水平，以鞍钢1700mm轧机为例，其质量水

平与其1780mm轧机相差不大。国产装备的另一优势是价格优势。如引进国外的薄板坯连铸

连轧生产线一般需投资20～23亿人民币，但采用国产中等厚度薄板坯仅需15～17亿人民币，

其产量与国外生产线基本相同。

(7)发展中孕育的问题。虽然我国热连轧带钢生产的产量和技术已有极大发展，但在发

展中也存在一定问题：一是建设项目过多，分散了资金和技术力量，这是目前存在的最大问

题。一些企业距离很近，但同时建设技术水平类似、产量类似、产品类似的机组、二是对市

场和需求缺乏必要的调研，产品无特色，建设较盲目，在未来的竞争中很可能处于不利地位。

三是盲目追求高起点，对实际需求没有清醒认识，如很多企业都把汽车用宽板、O5表面板

作为生产目标，而这类钢板的需求量很有限。四是地方观念和本位主义限制了按经济规律办

事的原则。有的企业在选址、确定规模和选择产品种类方面，不科学、不合理，因此达不到

最优化。

结语：热连轧带钢生产发展到今天，其技术已经相当成熟，国内板带钢的生产技术已

代表了世界先进水平。但各个企业还要根据市场需求和本企业能力确定自己的发展方向；追

求高附加值产品要量力而行，根据本企业技术水平、资金能力、市场需求、竞争中所处地位

选择项目和确定产品，发挥本企业的用户群优势、地域优势、技术优势等，有力地推动国民

经济快速发展。