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在技术驱动型汽车钢市场中,普锐特冶金技术位居新建和改造带钢处理线领先 供应商前列。 这些处理线为满足众多应用需要而设计,采用了最先进的技术和 系统。本文重点介绍一些面向未来的带钢处理线方案。
产品质量是新建高端汽车钢生产厂的重要性能因素,尤 其是对于汽车外板用钢。为了达到最高带钢质量,生产 新钢种,和降低运行成本,普锐特冶金技术提供许多先 进的带钢处理线方案,包括固态激光焊机、隧道式 酸洗槽、光整机、张力矫直机、切边剪和新一代表面检 验系统。全局质量和工艺监测软件将所有这些方案串联 在一起,并提供实时报警和根源分析。
为了出色的带钢平直度、粗糙度和延伸率
自动延伸率设备保证了带钢不仅在工艺最后,而且在中 间环节都达到平直度要求。举例来说,在酸洗前,除鳞 机被用来从带钢表面去除氧化皮并改善带钢板形。带钢 平直度最终决定于处理线出口段,先进的光整机和张力 矫直机在这里发挥着作用(图2和3)。
除了控制粗糙度和屈服平台(YPE)的传统功能,光整机 还是确保汽车用带钢达到最高表面质量的必需设备。因 此,它们的设计通常采用湿法工艺,以降低轧制摩擦和减 少沾污。除了光整机出口的清洗和带钢干燥机,一般还安 装工作辊和支承辊高压冲洗系统,以达到最佳表面质量。
普锐特冶金技术张力矫直机的精确控制保证了光整机 施加的带钢表面粗糙度不受影响。如今的新一代张力矫 直机适用于先进高强钢(AHSS)。这些矫直机的特点是 张力和载荷大,而且矫直辊的布置保证了最大限度减小 残余应力。
为了出色的酸洗表面质量
为了满足如今最为严格的表面质量要求,包括对于汽车 面板的要求,普锐特冶金技术在近期开发了一种高速酸 洗工艺,能够确保生产出表面无划痕和无污渍的高清洁 度带钢。先用除鳞机从带钢表面去除大块氧化皮,以使酸液能够 沿带钢整个长度均匀地侵蚀其表面。这一步还大幅度降 低了酸洗过程中表面划伤的风险。然后,带钢在保持精 确导向的前提下通过一系列酸洗槽。酸洗槽的入口和出 口都设有喷淋集管,还有侧面喷嘴保证了边缘酸洗的高 质量。整个工艺均自动控制,在酸洗线速度很低时能够 调节到合适的酸液浓度,从而避免过度酸洗。这种在酸 洗线慢速运行条件下仍然保证表面高质量的能力,对于 酸洗冷轧联合机组(PLTCM)尤其重要,因为这样能够 在不停止酸洗工艺的前提下延长轧机的停运时间。串联 式漂洗装置的最后一级采用了高压漂洗,能够以较少的 耗水量达到带钢高清洁度。
退火和镀锌线的带钢表面清洁度
为了达到汽车市场对于带钢表面质量和清洁度的要求, 通常需要安装立式活套、加热炉和电解清洗系统。对于 硅和锰含量较高的高等级钢种,加热炉内需要设置一个 预氧化段并采用气氛控制,以进行适当的表面处理,从 而增大锌的附着力。 锌锅区是镀锌线停运的主要原因,因而是生产瓶颈。它的 设计要最大限度减少运行中断,以保证生产均匀稳定和 镀层无缺陷。通过将锌锅内的镀层金属熔体的温度、化学 成分和液位准确地控制在目标值,能够达到这些目的,并 且减少甚至避免锌渣的产生。可以安装自动或半自动除 渣装置,以取代难度大而且危险的人工除渣操作。
先进的工艺监测系统
满足汽车应用要求的优质钢是沿着从炼钢直到处理线 整个冶金流程的一系列连续环节的共同结果,其中的每 一个环节都可能对最终产品质量造成很大影响。仅仅重 视下游工艺,并不足以保证达到全部质量指标。因此, 普锐特冶金技术提供面向不同工艺环节的先进监测系 统,比如:
- SIAS自动表面检验系统
- PropertyMon带钢机械性能在线实时无损测量
- 其他闭环工艺优化系统和产品质量跟踪仪表或传感器
为了帮助生产企业优化处理线的日常运行,普锐特冶金 技术依靠巨量数据处理的丰富经验而开发了先进的软 件工具,包括提供实时报警和根源分析的TCOptimizer( 全面条件优化器)和TPQC(跨工艺质量控制系统)。 这些工具从生产链的所有部分采集数据和信号。这些信 息存储在一套基于简单的逻辑表达式和决策树的业务 规则管理系统(BRMS)中,即使不是IT专家也能处理输 入的信号,并且管理生成的相关制造事件和实时报警。
其他关键工艺设备
为了使带钢达到高质量水平,需要精确地控制工艺,保 证其稳定性和可靠性。普锐特冶金技术为此提供更多的 方案,比如:
- 通过带钢焊接实现连续生产模式。最先进的光纤固态激 光技术(图4)使所有汽车钢种的焊接成为可能,近期 还推出了全激光切割和焊接方案。该技术已在连续退 火线和连续镀锌线上得到成功应用,现在开始用于带 钢厚度达到6.5 mm的PLTCM和其他连续处理线。 预热、焊后退火和焊缝质量监测等功能的集成满足了 现代生产线对于焊缝断带率接近于零的要求。
- 切边剪增加动态宽度调节功能,不需要在带钢变化时 停机。这就消除了产生辊印的风险,并且有助于通过 避免切月牙操作而提高产能(图5)。
面向新一代钢种的全周期合作
汽车市场始终是新钢种开发的风向标。普锐特冶金技术 针对这个市场全方位提供技术方案和服务,包括冶金诀 窍支持和钢种开发支持。在这方面提供的其他服务还包 括:用于生产测试的移动式表面检验系统,用于轧制、 矫直、退火和镀锌工艺开发和优化的物理模拟器,以及 冶金模拟工具和模型⸺提供这些服务的都是公司自 己的专家。普锐特冶金技术处理线以能够满足最新市场 需要的先进技术和系统为特色,能够帮助生产企业迅速 应对未来的挑战(图6)。