本发明公开了一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法，涉及钢板生产技术领域。该方法包括以下步骤：A、焊接机中留有前一次加工剩下的前卷钢板的尾端；对热轧板卷进行开卷，得到后卷钢板；将后卷钢板矫直，切除板头；将后卷钢板的头端与前卷钢板的尾端进行焊接；将焊接后的钢板送进入口活套；B、将焊接后的钢板由入口活套送进轧机，进行冷轧；对钢板进行脱脂，还原退火；热镀，得到涂镀钢板；将涂镀钢板进行冷却，拉弯矫直，钝化，送进出口活套；C、将加工后的涂镀钢板由出口活套送出，切除板尾，卷取涂镀钢板；整个生产过程中，通过控制生产线的速度和张力，实现连续生产。本发明能够节约固定资产投资、生产成本、流动资金，能够带来具大的经济价值。
1.一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法，该方法应用于冷轧涂镀一体化生产线，所述生产线包括焊接机和传动系统，所述传动系统分为入口段、工艺段、出口段，其特征在于：所述入口段通过入口活套(3)与工艺段相连，所述工艺段通过出口活套(15)与出口段相连，所述入口段包括开卷机(1)，所述工艺段包括依次排列的主轧机(5)、还原炉(8)、拉矫机(12)，所述出口段包括卷取机(17)；该方法包括以下步骤：A、所述焊接机中留有前一次加工剩下的前卷钢板的尾端；采用开卷机(1)对热轧板卷进行开卷，得到后卷钢板；将后卷钢板矫直，切除后卷钢板的板头；采用焊接机将后卷钢板的头端与前卷钢板的尾端进行焊接；将焊接后的钢板送进入口活套(3)，完成上卷过程；
B、将焊接后的钢板由入口活套(3)送进主轧机(5)，主轧机(5)对钢板进行冷轧；对钢板进行脱脂，再通过还原炉(8)对钢板进行还原退火；将钢板进行热镀，得到涂镀钢板；将涂镀钢板进行冷却，然后采用拉矫机(12)对涂镀钢板进行拉弯矫直，再进行钝化处理，送进出口活套(15)，完成加工过程；
C、将加工后的涂镀钢板由出口活套(15)送出，切除涂镀钢板的板尾，采用卷取机(17)卷取涂镀钢板，完成卸卷过程；
整个生产过程中，通过控制生产线的速度和张力，实现连续生产；
所述入口段还包括1号张力辊(2)，所述工艺段还包括依次排列的2号张力辊(4)、3号张力辊(6)、4号张力辊(7)、热张力辊(9)、5号张力辊(10)、6号张力辊(11)、7号张力辊(13)、8号张力辊(14)，所述出口段还包括9号张力辊(16)；
所述开卷机(1)给钢板提供后张力，入口活套(3)给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，开卷机(1)与入口活套(3)之间的1号张力辊(2)为入口段速度基准，平衡开卷机(1)和入口活套(3)之间的张力；2号张力辊(4)给前方的钢板提供后张力，3号张力辊(6)给后方的钢板提供前张力，2号张力辊(4)与3号张力辊(6)之间的主轧机(5)不提供张力，轧机投入模式下，主轧机(5)为工艺段的速度基准；4号张力辊(7)给后方的钢板提供前张力，还原炉(8)给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，热张力辊(9)给前方的钢板提供后张力；5号张力辊(10)给前方的钢板提供后张力，轧机不投入模式下，6号张力辊(11)不提供张力，6号张力辊(11)为工艺段的速度基准，平衡拉矫机(12)前后的张力；轧机投入模式下，6号张力辊(11)和5号张力辊(10)提供相同方向的张力；7号张力辊(13)给后方的钢板提供前张力，6号张力辊(11)与7号张力辊(13)之间的拉矫机(12)不提供张力；8号张力辊(14)给后方的钢板提供前张力，出口活套(15)给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，9号张力辊(16)为出口段速度基准，平衡出口活套(15)和卷取机(17)的张力；卷取机(17)给后方的钢板提供前张力。
2.如权利要求1所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于，所述工艺段的速度具有两种模式：轧机投入模式和轧机不投入模式，其中，在轧机不投入模式下，整个工艺段的速度一致，速度设定公式为：
vcent为工艺段的速度，vset为生产线中主操作台的设定速度；
在轧机投入模式下，工艺段分成轧机前段和轧机后段，轧机前段的速度设定公式为：v1＝vset，v1为轧机前段的速度；
轧机后段的速度设定公式为：v2＝vset+Δv′1，v2为轧机后段的速度；
Δv′1为轧机后段钢板因延伸产生的叠加速度，该叠加速度为：
h1为轧机前段钢板的实际厚度，h2为轧机后段钢板的实际厚度。
3.如权利要求1所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于：步骤B中，所述冷轧过程中主轧机(5)对钢板的下压量为3％～40％。
4.如权利要求1所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于：步骤B中，所述冷轧过程中的轧制道次为1次。
5.如权利要求1所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于：步骤B中，采用锌铝镁三元合金对钢板进行热镀，得到具有锌铝镁热镀层的钢板。
6.如权利要求5所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于：所述锌铝镁热镀层中，铝含量0.1％～15％，镁含量0.1％～7％，其余为锌。
7.如权利要求6所述的钢板的冷轧热镀一体化生产方法，其特征在于：所述锌铝镁热镀层中，铝含量10％～15％，镁含量5％～7％，其余为锌。
8.一种钢板，其特征在于：采用权利要求1至7中的任意一项所述的方法生产而成。
9.如权利要求8所述的钢板，其特征在于：该钢板的厚度为1.2mm～2.0mm。
钢板的冷轧热镀一体化生产方法及钢板
技术领域
[0001] 本发明涉及钢板生产技术领域，具体涉及一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法及钢板。
背景技术
[0002] 目前，国内外的钢板生产厂家一般采用钢板冷轧线和钢板涂镀线分开的生产工艺，其中，
[0003] 钢板冷轧生产工艺流程为：以热轧钢板为原料，开卷→切头→冷轧→切尾→卷取，得到冷轧钢板；
[0004] 热轧钢板涂镀生产工艺流程为：以热轧钢板为原料，开卷→矫直→切头→焊接→入口活套→还原退火→热镀→风冷→水冷→拉弯矫直→钝化→出口活套→切尾→卷取[0005] 冷轧钢板涂镀生产工艺流程为：以冷轧钢板为原料，开卷→夹送→切头→焊接→脱脂→入口活套→还原退火→热镀→风冷→水冷→拉弯矫直→(光整)→钝化→出口活套→切尾→卷取
[0006] 钢板冷轧线和钢板涂镀线分开的生产工艺具有以下缺点：(1)固定资产投资高；(2)生产成本高；(3)流动资金大，资金周转天数长。
[0007] 为了实现对钢板的连续轧制，降低生产成本，有的厂家开发了连续轧制的生产方法。例如，有的钢板生产线中采用可逆轧机进行生产，使用可逆轧机的缺点是只有钢板中部的厚度达到要求，板头、板尾需要切除，造成大量浪费。有的钢板生产线中采用连轧的方式，不需要切除板头、板尾，但是需要五台以上的轧机，成本太高。有的钢板生产线中采用连铸连轧的生产方式，加工出来的钢板偏硬，机械加工性能不好。
发明内容
[0008] 本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法及钢板，该方法能够节约固定资产投资、生产成本、流动资金，从而能够带来具大的经济价值。
[0009] 本发明提供一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法，该方法应用于冷轧涂镀一体化生产线，所述生产线包括焊接机和传动系统，所述传动系统分为入口段、工艺段、出口段，所述入口段通过入口活套与工艺段相连，所述工艺段通过出口活套与出口段相连，所述入口段包括开卷机，所述工艺段包括依次排列的主轧机、还原炉、拉矫机，所述出口段包括卷取机；该方法包括以下步骤：
[0010] A、所述焊接机中留有前一次加工剩下的前卷钢板的尾端；采用开卷机对热轧板卷进行开卷，得到后卷钢板；将后卷钢板矫直，切除后卷钢板的板头；采用焊接机将后卷钢板的头端与前卷钢板的尾端进行焊接；将焊接后的钢板送进入口活套，完成上卷过程；
[0011] B、将焊接后的钢板由入口活套送进主轧机，主轧机对钢板进行冷轧；对钢板进行脱脂，再通过还原炉对钢板进行还原退火；将钢板进行热镀，得到涂镀钢板；将涂镀钢板进行冷却，然后采用拉矫机对涂镀钢板进行拉弯矫直，再进行钝化处理，送进出口活套，完成加工过程；
[0012] C、将加工后的涂镀钢板由出口活套送出，切除涂镀钢板的板尾，采用卷取机卷取涂镀钢板，完成卸卷过程；
[0013] 整个生产过程中，通过控制生产线的速度和张力，实现连续生产；所述入口段还包括1号张力辊，所述工艺段还包括依次排列的2号张力辊、3号张力辊、4号张力辊、热张力辊、5号张力辊、6号张力辊、7号张力辊、8号张力辊，所述出口段还包括9号张力辊；
[0014] 所述开卷机给钢板提供后张力，入口活套给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，开卷机与入口活套之间的1号张力辊为入口段速度基准，平衡开卷机和入口活套之间的张力；2号张力辊给前方的钢板提供后张力，3号张力辊给后方的钢板提供前张力，2号张力辊与3号张力辊之间的主轧机不提供张力，轧机投入模式下，主轧机为工艺段的速度基准；4号张力辊给后方的钢板提供前张力，还原炉给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，热张力辊给前方的钢板提供后张力；5号张力辊给前方的钢板提供后张力，轧机不投入模式下，6号张力辊不提供张力，6号张力辊为工艺段的速度基准，平衡拉矫机前后的张力；轧机投入模式下，6号张力辊和5号张力辊提供相同方向的张力；7号张力辊给后方的钢板提供前张力，6号张力辊与7号张力辊之间的拉矫机不提供张力；8号张力辊给后方的钢板提供前张力，出口活套给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，9号张力辊为出口段速度基准，平衡出口活套和卷取机的张力；卷取机给后方的钢板提供前张力。
[0015] 在上述技术方案的基础上，所述工艺段的速度具有两种模式：轧机投入模式和轧机不投入模式，其中，
[0016] 在轧机不投入模式下，整个工艺段的速度一致，速度设定公式为：
[0017] vcent＝vset，
[0018] vcent为工艺段的速度，vset为生产线中主操作台的设定速度；
[0019] 在轧机投入模式下，工艺段分成轧机前段和轧机后段，轧机前段的速度设定公式为：v1＝vset，v1为轧机前段的速度；
[0020] 轧机后段的速度设定公式为：v2＝vset+Δv′1，v2为轧机后段的速度；
[0021] Δv′1为轧机后段钢板因延伸产生的叠加速度，该叠加速度为：
[0022] Δv′1＝(h1-h2)×vset，
[0023] h1为轧机前段钢板的实际厚度，h2为轧机后段钢板的实际厚度。
[0024] 在上述技术方案的基础上，步骤B中，所述冷轧过程中主轧机对钢板的下压量为3％～40％。
[0025] 在上述技术方案的基础上，步骤B中，所述冷轧过程中的轧制道次为1次。
[0026] 在上述技术方案的基础上，步骤B中，采用锌铝镁三元合金对钢板进行热镀，得到具有锌铝镁热镀层的钢板。
[0027] 在上述技术方案的基础上，所述锌铝镁热镀层中，铝含量0.1％～15％，镁含量0.1％～7％，其余为锌。
[0028] 在上述技术方案的基础上，所述锌铝镁热镀层中，铝含量10％～15％，镁含量5％～7％，其余为锌。
[0029] 本发明提供一种钢板，采用上述的方法生产而成。
[0030] 在上述技术方案的基础上，该钢板的厚度为1.2mm～2.0mm。
[0031] 与现有技术相比，本发明的优点如下：
[0032] (1)以同等的年产量生产线相比，从固定资产投资方面来看，本发明的一体化生产方法能够节约三分之一的投资，从生产成本方面来看，本发明的一体化生产方法能够节约五分之二的成本，从流动资金方面来看，本发明的一体化生产方法能够节约近一半的流动资金，因此，本发明能够为社会带来具大的经济价值。
[0033] (2)热轧板涂镀线一般的生产厚度为2.0～4.0mm，冷轧板涂镀线一般的生产厚度为0.2～1.2mm，在钢板厚度1.2～2.0mm段，很少有热轧冷轧产品，因为热轧厚度2.0mm以下钢板，对于热轧生产线，产能发挥不出来，生产成本高，产能低，钢厂不愿生产；对于冷轧线，生产板厚1.2～2.0mm冷轧板，轧制道次少，原料成本就高，利润低。采用本发明的钢板冷轧涂镀一体化生产方法，冷轧一个道次就涂镀，既能满足进来的热轧板原料成本相对低，又无板头板尾，用工少，固定资产投资相对低，又能满足客户对负公差要求，能最大限度降低成本，满足社会对板厚1.2～2.0mm涂镀板的需求。
[0034] (3)常规的冷轧过程中轧机下压量小于30％，常规条件下，下压量过大会导致钢板轧制不出来，或者轧制出的钢板具有裂缝、波纹等缺陷。本发明通过特定的速度控制方式和张力控制方式，保证在下压量3％～40％的情况下，轧制出的钢板仍然均匀、平整，同时具有较好的机械加工性能。
[0035] (4)本发明能够改变热轧板涂镀生产线只能生产普通长流程热轧板原料的限制，开创了生产包括薄板坯连铸连轧CSP、带钢无头连铸连轧ESP热轧卷板在内的热轧卷板涂镀先河，具有极高的社会价值。
[0036] (5)本发明对热轧板镀锌生产线进行改进，将热轧板经过轧制后再镀锌，改变板型和表面粗糙度，更有利于涂镀的生产，提高涂镀质量。本发明通过对热轧板进行涂镀前冷轧，并配合适当的退火还原工艺，能够改变热轧板的晶体结构，改变钢板的机械加工性能，从而使得CSP、ESP不适合进行直接涂镀的热轧板也能够直接用于涂镀。
附图说明
[0037] 图1是本发明实施例中传动系统的示意图；
[0038] 图2是本发明实施例中冷轧热镀一体化生产方法的流程图。
[0039] 附图标记：1—开卷机，2—1号张力辊，3—入口活套，4—2号张力辊，5—主轧机，6—3号张力辊，7—4号张力辊，8—还原炉，9—热张力辊，10—5号张力辊，11—6号张力辊，
12—拉矫机，13—7号张力辊，14—8号张力辊，15—出口活套，16—9号张力辊，17—卷取机。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0041] 参见图1所示，本发明实施例提供一种钢板的冷轧热镀一体化生产方法，该方法应用于冷轧涂镀一体化生产线，该生产线包括焊接机和传动系统，传动系统分为入口段、工艺段、出口段，入口段主要任务是上卷；工艺段主要任务是轧制、退火、镀锌、拉矫等；出口段的主要任务是卸卷；入口段通过入口活套3与工艺段相连，工艺段通过出口活套15与出口段相连，入口段包括开卷机1、1号张力辊2，1号张力辊2位于开卷机1与入口活套3之间，工艺段包括依次排列的2号张力辊4、主轧机5、3号张力辊6、4号张力辊7、还原炉8、热张力辊9、5号张力辊10、6号张力辊11、拉矫机12、7号张力辊13、8号张力辊14，出口段包括9号张力辊16、卷取机17，9号张力辊16位于出口活套15与卷取机17之间；
[0042] 参见图2所示，该方法包括以下步骤：
[0043] A、上卷：焊接机中留有前一次加工剩下的前卷钢板的尾端；取一卷新的热轧板卷，采用开卷机1对热轧板卷进行开卷，得到后卷钢板；将后卷钢板矫直，切除后卷钢板的板头；采用焊接机将后卷钢板的头端与前卷钢板的尾端进行焊接；将焊接后的钢板送进入口活套
3，完成上卷过程；
[0044] B、加工：将焊接后的钢板由入口活套3送进主轧机5，主轧机5对钢板进行冷轧；对钢板进行脱脂，再通过还原炉8对钢板进行还原退火；将钢板进行热镀，得到涂镀钢板；将涂镀钢板进行冷却，采用的冷却方式包括风冷和水冷，具体为先进行风冷，后进行水冷；然后采用拉矫机12对涂镀钢板进行拉弯矫直，再进行钝化处理，送进出口活套15，完成加工过程；
[0045] C、卸卷：将加工后的涂镀钢板由出口活套15送出，切除涂镀钢板的板尾，采用卷取机17卷取涂镀钢板，完成卸卷过程，得到涂镀钢板产品；
[0046] 该方法为连续轧制的生产方法，整个生产过程中，通过控制生产线的速度和张力，实现连续生产。本发明的冷轧过程中，轧机对钢板的下压量为3％～40％，轧制道次为1次。本发明生产的涂镀钢板的厚度可以为1.2mm～2.0mm。
[0047] 本发明中每个工段的速度应保持匹配，张力控制才能较好的实现。各个工段的速度设定是独立的，入口段的速度和出口段的速度都以工艺段为基准。每个工段中设置一个速度基准辊，入口段的速度基准辊为1号张力辊2，出口段的速度基准辊为9号张力辊16；
[0048] 入口段和出口段的速度设定公式为：
[0049] v＝vcent+Δv
[0050] 式中：vcent为工艺段速度，当v为入口段速度时，Δv为充套速度，当v为出口段速度时，Δv为放套速度。
[0051] 各个工段之间的速度差造成的带量差由活套检测并通过活套量保持恒定张力，当生产线需要上卷或者卸卷时，操作工根据生产线状态对Δv进行设定。
[0052] 工艺段的速度具有两种模式，即轧机投入模式和轧机不投入模式，轧机不投入模式下速度基准辊为6号张力辊11，轧机投入模式下速度基准辊为主轧机5；
[0053] 在轧机不投入模式下，整个工艺段的速度一致，速度设定公式为：
[0054] vcent＝vset，
[0055] vcent为工艺段的速度，vset为生产线中主操作台的设定速度；
[0056] 在轧机投入模式下，工艺段分成轧机前段和轧机后段，轧机前段的速度设定公式为：v1＝vset，v1为轧机前段的速度；
[0057] 轧机后段的速度设定公式为：v2＝vset+Δv′1，v2为轧机后段的速度；
[0058] Δv′1为轧机后段钢板因延伸产生的叠加速度，该叠加速度为：
[0059] Δv′1＝(h1-h2)×vset，
[0060] h1为轧机前段钢板的实际厚度，h2为轧机后段钢板的实际厚度。
[0061] 本发明中的张力指的是作用于钢板的前、后拉力，当力的作用方向与轧制方向相同时，称为前张力；而作用方向与轧制方向相反时，称为后张力。
[0062] 参见图2所示，图中箭头表示钢板所受到的张力方向。
[0063] 开卷机1给钢板提供后张力，入口活套3给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，开卷机1与入口活套3之间的1号张力辊2为入口段速度基准，平衡开卷机1和入口活套3之间的张力；2号张力辊4给前方的钢板提供后张力，3号张力辊6给后方的钢板提供前张力，2号张力辊4与3号张力辊6之间的主轧机5不提供张力，轧机投入模式下，主轧机5为工艺段的速度基准；4号张力辊7给后方的钢板提供前张力，还原炉8给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，热张力辊9给前方的钢板提供后张力；5号张力辊10给前方的钢板提供后张力，轧机不投入模式下，6号张力辊11不提供张力，6号张力辊11为工艺段的速度基准，平衡拉矫机12前后的张力；轧机投入模式下，6号张力辊11和5号张力辊10提供相同方向的张力；7号张力辊13给后方的钢板提供前张力，6号张力辊11与7号张力辊13之间的拉矫机12不提供张力；8号张力辊14给后方的钢板提供前张力，出口活套15给后方的钢板提供前张力，给前方的钢板提供后张力，9号张力辊16为出口段速度基准，平衡出口活套15和卷取机17的张力；卷取机17给后方的钢板提供前张力。
[0064] 机组的张力控制方法包括间接张力控制方式、直接张力控制方式和速度控制方式。本发明采用的是间接张力控制，人为的对张力辊速度给定上叠加一个速度饱和给定，目的是为了在系统运行时，让转速调节器的输出始终处于饱和状态；又因为转速调节器的输出值是转矩的给定值，所以通过转矩限幅器限制转矩给定的大小就可以达到对电机转矩的控制，从而控制钢板的张力。本发明将来自可编程逻辑控制器PLC的转速给定作为传动系统的给定输入，由于有转矩限幅环节的加入，通过对此速度调节器的输出(即转矩给定值)是否饱和的控制，形成速度控制模式运行或者张力模式运行，能够满足不同张力辊的张力控制需要。
[0065] 操作人员通过对上位机设定所需张力，再由作为下位机的可编程逻辑控制器PLC将张力转换为转矩限幅器的限幅，这样可以满足运行时实时控制张力的要求，见如下公式：
[0066]
[0067] 式中：Qs为转矩限幅器的给定；Fset为上位机的张力给定；Fmax为电机最大出力；AQ为变频器转矩当量；Qk为空载转矩，空载转矩由设备摩擦力产生。
[0068] 实际生产时，在本发明的热镀过程中，采用锌铝镁三元合金对钢板进行热镀。本发明的锌铝镁热镀层中，铝含量0.1％～15％，镁含量0.1％～7％，其余为锌。优选的，锌铝镁热镀层中铝含量10％～15％，镁含量5％～7％，其余为锌。
[0069] 锌铝镁钢板镀层中Zn-Al-Zn2Mg三元共晶体为主结构，少数初生Al晶，表面呈支晶状复相结构，镀层中的镁元素呈现亚微米柱状分布。纯锌镀层钢板根据镀层表面锌晶粒的大小分为大锌花、小锌花和无锌花三种。
[0070] 下面通过与纯锌镀层钢板(GI板)来对比，来对锌铝镁钢板的各种性能参数进行说明，详见表1所示：
[0071] 表1：锌铝镁钢板与纯锌镀层钢板的性能参数对比
[0072]
[0073]
[0074] 由表1可以看出，与普通的纯锌镀层钢板相比，本发明的锌铝镁钢板具有更强的耐腐蚀性能、耐刮擦性能，同时具有良好的点焊特性和涂装性能，因此，本发明的锌铝镁钢板使用范围更广，使用寿命更长。
[0075] 本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
[0076] 说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
