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熱軋、冷軋和ESP鋼卷的工藝特點及優劣勢比較

發布時間:2024-09-30 瀏覽次數:48389次

從鐵礦石到成品的鋼材需要經過一系列復雜的工藝流程,最終產出不同的品類。熱軋鋼卷和冷軋鋼卷是最常見的兩種品類,熱軋卷既是冷軋卷的原料,同時也和冷軋卷一樣,可以單獨售賣使用。


這兩個品類在工藝特點、優缺點及應用方面存在顯著差異,此外新的ESP工藝產品也易引起用戶混淆,本文嘗試對這三種產品進行解析比較。


熱軋鋼卷


工藝特點


熱軋鋼卷是通過將鋼坯在高溫下進行軋制而成的。在這一過程中,鋼材被加熱到再結晶溫度以上,通常在1000℃至1250℃之間,使其具有良好的塑性和較低的變形抗力。熱軋后的鋼材表面會有一層氧化皮,通常會去除后使用(酸洗或拋丸)。


優勢


機械性能良好:熱軋鋼卷經過高溫軋制,具有較好的綜合機械性能,如強度、塑性和韌性等。


生產效率高:熱軋工藝步驟少,軋制減薄量大,軋制效率較高。


成本較低:由于熱軋工藝生產流程較短,減少了能源消耗,因此同規格生產成本相對冷軋更低。


缺點


尺寸精度較低:熱軋鋼卷的尺寸精度和表面光潔度不如冷軋鋼卷。


存在殘余應力:熱軋過程中,鋼材快速冷卻會產生一定的殘余應力,可能影響其后續加工性能。


表面質量差:因為軋制時鋼板表面存在氧化鐵皮,容易造成氧化鐵皮壓入,即使經過酸洗平整也無法完全消除殘余痕跡。


應用


熱軋鋼卷廣泛應用于建筑、橋梁、船舶、機械制造等領域,如花紋板、大梁鋼、吊臂鋼等大多使用熱軋工藝制造。


冷軋鋼卷


工藝特點


冷軋鋼卷是在室溫下對熱軋鋼卷進行進一步軋制而成的。


在室溫冷軋過程中可以精確控制尺寸,然后再進行專門的熱處理以獲取期望的性能。


優勢


尺寸精度高:冷軋鋼卷的厚度、寬度等尺寸精度高。


力學性能優異:通過冷軋和后續的熱處理,可以獲得更高的強度和硬度,以及良好的塑性。


表面質量好:冷軋鋼卷表面無氧化鐵皮,光潔度高,適合直接用于制造各種零部件。


缺點


生產成本高:冷軋工藝環節多,流程復雜,能耗較高,因此生產成本比熱軋鋼卷高。


生產效率低:冷軋工藝的流程復雜,物料流轉繁瑣,生產效率低于熱軋。


應用


冷軋鋼卷主要用于制造汽車、家電、電子產品等對尺寸精度和表面質量要求較高的零部件。


ESP(Endless Strip Production)


ESP生產線被認為是繼氧氣轉爐煉鋼、連鑄之后的鋼鐵工業的第三次技術革命,代表了當今世界熱軋帶鋼技術的最高水平。


#1 以前很多人以為ESP是冷軋產品,其實ESP是一種薄規格熱軋酸洗產品。


ESP采用了無頭帶鋼軋制新工藝,實現了從鋼水到卷取機上熱軋卷的全連續生產,能夠生產類似0.8mm這類超薄熱軋鋼卷。


工藝特點


無頭軋制:ESP技術最顯著的特點是實現了從鋼水到熱軋卷的全連續生產,中間沒有切斷的過程。


流程緊湊:連鑄和軋制過程直接相連,省去了板坯庫、加熱爐等中間環節。


高速生產:連鑄機設計拉速高,可達7.0m/min,使得生產效率大幅提升。


高精度控制:采用先進的控制技術,能夠精確控制產品的厚度、寬度和平直度。


優勢


節能減排:由于省去了中間加熱等環節,ESP生產線大幅降低了能源和水的消耗。


高成材率:鋼水到熱軋卷的收得率可達到97%-98%,遠高于傳統工藝。


降低投資成本:設備布置緊湊,減少了設備投資和廠房投資。


提高產品質量:能夠生產超薄規格的熱軋鋼卷,典型薄規格為0.8mm(甚至更薄),且產品性能優良。


缺點


初期投資高:雖然長期來看能降低成本,但ESP技術還不夠普及,初期投資相對較高。


技術門檻:自動化全貫通產線,任何一個環節都不能出問題,否則全線停機,所以對操作和維護人員的技能要求較高。


靈活性較低:由于生產線高度自動化和連續化,對產品種類的變換不如傳統生產線靈活。


應用


以熱代冷,在表面和性能要求不高,但是規格厚度較薄的場景下,對冷軋產品進行全方位的替代。


幾個常見的問題解答


問題一:ESP的核心優勢是什么?


低生產成本+低碳排放,因為工藝緊湊,所以ESP的生產成本大幅下降,也因為工藝緊湊,所以中間環節的能源浪費就很少,浪費少碳排放就很低。


從這個角度來說,ESP技術的爆發不在現在,接下來歐美大力推進碳關稅的時候,ESP基材的熱鍍鋅鋼卷會具有比較大的出口優勢。


問題二:同規格的熱軋、冷軋、ESP,差異在哪里?


以2.0mm厚度的C料為例:


生產成本:ESP<熱軋<冷軋


表面質量:冷軋>ESP>熱軋


生產精度:冷軋>ESP>熱軋




問題三:三種產品的表面質量差異在哪里?


對比表面質量的話,酸洗平整后的熱軋卷粗糙度相對較高,洗去氧化鐵皮后表面凹凸起伏略大,有時會有氧化鐵皮山峰紋。


冷軋因為是洗干凈氧化鐵皮后室溫軋制,酸洗后軋制變形量大,原有的表面凹凸會被軋平,而且主要由冷軋軋輥賦予粗糙度,表面更光潔均勻。


ESP本質上還是熱軋酸洗薄板,以熱代冷薄規格出廠前通常也會經過酸洗平整,表面質量上更接近冷軋產品。


問題四:ESP會大幅壓縮熱軋、冷軋的生存空間嗎?


不會大幅壓縮,但會在經濟規格和牌號上形成優勢。


這個問題其實看的還是品種鋼和商用普材的比例,傳統冷熱軋做品種鋼(復雜鋼種多規格)還是有優勢的,特別是針對用戶微調性能的空間更大。


ESP在做單一規格普通牌號跑量的情況下則有極致的成本優勢,特別是作為涂鍍基板。


說直白點就是ESP技術讓原來低價格的普材更便宜,優勢體現在經濟性上,但是你要說它比冷軋質量更好,那也有些言過其實了。












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