轧钢知识点.doc

按用途分类 开坯机 ：将钢锭轧成钢坯（方坯、板坯、圆管） 型钢轧机：将方坯轧成型材 热轧板带轧机：将板坯轧制,各种厚度的板材 冷轧板带轧机：将热轧板轧成冷轧板 钢管轧机：将圆管坯轧制成无缝钢管特种轧机：特殊用途的轧机按结构分类 二辊式 可逆：初轧机、 轨梁轧机、中厚板. 不可逆：型钢连轧机 三辊式：走上下两条轧制线 三辊劳特式 ：中辊浮动 四辊式：由两个工作辊和两个支承辊构成 多辊式：由两个工作辊和多个支承辊构成，主要用于冷轧板带钢 行星式： 立辊式： 万能式：立辊平辊 H型钢轧机斜辊式按布置分类（1）单机座式优点：轧机少，易操作缺点：成本相对较高（一个电机、一个减速机、一个齿轮机座带一个轧机）（2）横列式主要用于型钢轧机，一个电机带多个轧机优点：（1）设备成本低；（2）可采用大规格原料，降低轧材成本；（3）头尾温差小，轧材尺寸教精确。缺点：（1）后架轧辊的速度不能与增长的轧件长度相匹配；（2）轧件要横移，需设移钢机。（3）纵列式一个电机分别带一个轧机，每架轧机轧完后进入下一架轧机。优点：（1）产量高；（2）轧辊速度与轧件长度相匹配缺点：（1）厂房细长；（2）机械投资大（4）连续式一个电机分别带一个轧机，轧件同时进入每架轧机，常用于冷轧。优点：（1）产量高；（2）厂房长度小缺点：要求严格的妙流量相等（5）半连续式（4）3/4连续式1.轧钢机的命名（1）型钢轧机（初轧机）：以型钢轧机轧辊的名义直径（公称直径）来命名，或以人字齿轮机座的节圆直径（人字齿轮的中心距）命名；如650型钢轧机。（2）板带轧机：以轧辊辊身长度来命名；如1780热轧带钢轧机。（3）钢管轧机：以所能生产钢管的最大外径来命名；如140自动轧管机组。2.轧钢机的构成（主机列）（1）主电机（从轧制的运转状态还可分为不变速、变速可逆和变速不可逆等种类。）（2）减速机 （3）飞轮：（横列式轧机上专用，因间隙时间较长）均衡主电机负荷，间隙时间储存能量，工作时间放出能量 。（连轧机、可逆轧机不用飞轮）（4）齿轮机座 （5）电机联轴节、主联轴节、万向接轴：联结、传递动力。（6）工作机座：完成塑性变形。一、轧辊工作特点： （1）承受巨大的轧制力、力矩和动载荷； （2）热轧时承受很大的交变应力（温度应力，冷轧时）受很大的接触应力； （3）最易磨损，影响寿命； （4）工作环境恶劣，水中有大量铁皮、灰尘等二、轧辊分类：（1）按结构分：1）带孔型；2）平辊； 3）特殊辊 （2）按用途分 ：1）工作辊；2）支承辊1.轧辊结构辊身：与轧件接触，完成塑性变形；辊颈：轧辊支承部分，承受轧制力；辊头：传递轧辊扭矩部分；2.轧辊参数（1）辊身尺寸（LD）：表征轧辊尺寸的基本参数。（ a）辊身直径（D）公称直径（名义直径）：轧机人字齿轮中心距。工作直径：与轧件相接触部位的直径。辊身直径（D）的确定原则：1考虑轧辊强度；2考虑咬入条件： Ggh /1 cos；Dg：工作辊直径；h：压下量；：最大咬入角3冷轧时，考虑最小可轧厚度：4考虑轧辊的重车率：（b）辊身长度（L）的确定： 1）板带轧机：L与所轧板带的宽度有关。L= bmax 2）型钢轧机：L与孔型布置数目和轧辊强度有关。一般采用 L / Dm 的比值来计算。（2）辊颈尺寸（ld）：与所采用的轴承有关，同时考虑辊颈的强度及轴承的寿命。（a）辊颈直径（d）滚动轴承：d大些，d=(0.50.55)D。 滑动轴承：d小些，d=(0.550.8)D 。（b）辊颈长度（l） l = (0.81.2)d l过长：弯曲严重（辊颈与轴承之间的接触由面接触变为线接触，局部载荷变大）；轴承磨损严重。 l过短：与轴承接触面积小，单位面积承受力较大，轴承寿命低（3）辊头尺寸：根据联接轴的型式确定四、轧辊的材质1.常用轧辊轧辊材料：合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢2. 轧辊材料选择：（1）初轧机：轧辊的强度和咬入居第一位，表面耐磨性和光洁度居第二位，故材质多选铸钢或锻钢。 （2）型钢轧机：粗轧机（考虑轧辊强度）:选择铸钢辊。精轧机（考虑产品尺寸精度）：选择铸铁辊。（3）热轧带钢轧机：工作辊（考虑硬度、耐磨性）：常选择铸铁辊。支承辊（考虑强韧性）：选择合金锻钢。 （4）冷轧板带轧机：工作辊：（考虑最小可轧厚度与E有关，铸铁的弹性模量 E只是钢的一半） ，选用锻钢辊 支承辊：同热轧，选择锻钢。（5）叠轧薄板轧机：多采用冷硬球墨铸铁复合浇铸轧辊。五、轧辊强度验算辊身：计算弯曲应力；辊颈：计算弯曲和扭转共同作用的组合应力；辊头：计算扭转应力。轧辊轴承作用：支承转动的轧辊，并保持轧辊在机架中正确的位置一、轧辊轴承的工作特点：（1）承受的单位压力高：轧机轧制力大；（2）承受的热许值（pv值）大；（3）工作温度高（高达300400，普通轴承小于100 ）；（4）工作环境恶劣（水、油、乳化液、氧化铁皮、灰尘易入）。二、轴承的主要类型 1：滑动轴承：金属瓦、胶木瓦、液体摩擦轴承 2滚动轴承（1）金属瓦 ：青铜制作 1）特性：耐热、刚性好，摩擦系数高，寿命短，耗铜大。 2）用途：叠轧薄板轧机，旧式冷轧板带轧机。（2）胶木瓦： 1）特性：a) 摩擦系数低，寿命长，强度低，耐热性和刚性均差。 b) 厚度小，可采用较大辊颈尺寸；质地软，耐冲击。 2）形状： a) 圆柱形：省料，但切向要求固定； b) 长方形：固定好，但用料较多； c) 组合形：即固定好，又省料（3）液体摩擦轴承a) 工作原理: 静止时，因辊身自重，辊颈与轴承底部接触； 辊颈逆时针转时，辊颈因摩擦靠左侧向上移； 转速升高，辊颈与轴承间形成楔形间隙，油不断地流入间隙中，由于油压的作用，辊颈向右移动； 当油压与轧制力平衡时，辊颈浮起直至平衡。 轧辊调整装置作用：调整轧辊在机架中的相对位置，以保证要求的压下量、精确的轧件尺寸和正常的轧制条件。轴向调整：对正轧槽，以保证正确的孔型形状。（一般手动调整）径向调整： 调整压下量； 调整两工作辊平行度；通过轧辊压下装置和平衡装置调整。 调整连轧机轧制线高度。一、压下装置的类型（上辊调整装置）按驱动方式分为：手动压下、电动压下、液压压下 手动压下：1）移动楔块调整。2）转动压下螺丝调整。3）转动压下螺母调整 。 优点：结构简单，价格低廉；缺点：劳动强度大，压下速度和压下能力小。适用：大多用于型钢轧机，小型热轧或冷轧板带轧机上。2. 电动压下：（1）结构：电机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、指针盘、回松装置（处理事故用、正常不用）。（2）分类：快速压下装置：压下螺丝升降速度90180mm/s。 慢速压下装置：压下螺丝升降速度0.021mm/s。1）快速压下装置 特点及要求:1）大行程，快速和频繁地升降轧辊；2）不“带钢”压下；3）有回松装置；4）压下螺丝采用多头螺丝（螺距大，便于快速行程）；5）采用双电机同时驱动，功率相等。（双电机驱动的好处：（i）在功率相等的情况下，降低了电动机的飞轮惯性矩，便于加速启动和制动；（ii）一个电机出现故障，另一个可短时间维持工作。） 类型 （i）立式电动机传动：采用圆柱齿轮传动，电机轴线和压下螺丝轴线平行。（ii）卧式电动机传动：采用涡轮传动，电机轴线和压下螺丝轴线垂直。 适用范围：初轧机、板坯轧机、中厚板轧机、连轧机组可逆式轧机上。2）快速压下装置 特点和要求 1）轧辊调整量小（提升高度100200mm），调整精度高（压下速度0.021mm/s）; 2）带钢压下（轧件较长，必须在轧制时调整辊缝）； 3）动作快，灵敏度高； 4）轧辊平行度的调整要求严格； 5）双电机驱动。 适用范围：热轧或冷轧板带轧机上。3.液压压下: 采用液压缸代替传统的压下螺丝和螺母来调整轧辊辊缝。（1）优点： 1）具有很高的响应速度和很短的反应时间； 如：轧制力为1600t时， 液压：加速度30mm/s2;速度23.5mm/s； 电动：加速度1.75mm/s2;速度0.5mm/s。 2）调整精度高； 液压最小可移动量为2.5m; 电动压下最小可移动量为10m。 3）过载保护简单、可靠。 4）采用标准液压元件，结构简单，效率高。 （2）缺点： 1）要求检测元件、液压元件精度高； 2）技术复杂、维护困难； 3）对油的脏污敏感。（3）液压压下的分类 压下式：液压缸安装在机架上横梁和上支承辊轴承座之间；压上式：液压缸安装在机架下横梁和下支承辊轴承座之间。压下螺丝1）结构 i）尾部：传动端，承受驱动力矩。（方形：初轧机 花键：四辊板带 带键圆柱形：轻负荷调整机构）ii）本体: 锯齿形螺纹：传动效率高，用于初轧机。梯形螺纹：强度较大，用于轧制负荷较大的轧机iii）头部：承受轧制力和上辊平衡装置的过平衡力 。凹面：（旧式）拉应力。 凸面：（改进后）压应力三、轧辊平衡装置上辊平衡装置的作用（1）消除间隙，避免冲击；（2）帮助提升轧辊；（3）四辊轧机上避免工作辊与支承辊间打滑。2. 上辊平衡装置的类型（1）弹簧平衡上辊上升时，弹簧放松； 上辊下降时，弹簧压缩。 适用：上辊调整量很小的轧机上型钢、线材轧机。 缺点：换辊时人工拆卸，费时、费力。（2）重锤平衡 ：上轧辊及轴承座通过吊架支持在位于机架内的四根支杆上，这些支杆支持在横梁上，横梁吊在平衡杠杆的拉杆上。 适用：上辊调整量很小的轧机上初轧机、厚板轧机。 缺点：基础深、基建费用大。（3）液压平衡用液压缸的推力平衡上辊重量。优点：（1）动作灵敏，工作平稳，满足自动控制要求；（2）拆卸方便；（3）适用于各种调节高度的热轧、冷轧板带轧机。缺点：调节量大、液压缸的制造难度大。机架机架：俗称牌坊，是轧钢机工作机座的骨架，承受经轴承传来的全部轧制力，每座轧机有两个机架。一、机架型式及主要参数1 机架型式：主要包括闭式机架和开式机架两种（1）闭式机架：上下横梁与立柱铸成一体的封闭式整体框架 。特点：强度和刚性较大；换辊不方便。适用：轧制力大、精度高、不经常换辊的轧机，如初轧机、开坯机、中厚板轧机，钢坯轧机，板坯轧机等。（2）开式机架：上横梁和U形架需有联接。特点：换辊方便；强度和刚性差。适用：轧制精度低、轧制力小的型钢轧机等。一、联接轴：联接轴是用于将动力由齿轮机座或电动机传递给轧辊，或从一个机座的轧辊传递给另一机座的轧辊。类型：1万向接轴(滑块式万向接轴、十字头万向接轴) 2梅花接轴 3弧形齿接轴轧钢机座的刚性原始棍缝（s.）：空载时轧辊间隙。弹跳值(f) ：轧钢时轧机的棍缝弹性增大量。轧件厚度（h）：h=s.+f轧钢机刚性的测定方法：轧辊压靠法，轧制法。影响轧钢机刚性的因素：轧制速度的影响，板宽的影响。提高轧钢机刚性的措施：缩短轧机应力回线的长度，对机座施加预应力。轧钢机辅助设备：1剪切机四种类型：平刃剪，斜刃剪，圆盘剪，飞剪。2根据剪切方式平刃剪可分为：上切式剪切机，下切式剪切机，水平方向剪切的剪切机。3平刃剪的用途：用于热态剪切初轧方坯和扁坯，以及中小型钢坯。亦有时用于冷态剪切中小型成品钢材。4平刃剪的特点（剪切效果）：（上）毛刺向下，运输不利，结构简单。（下）不需设摆台，毛刺朝下，对运输有利，结构复杂。5斜刃剪的用途：冷剪板坯，带材。6斜刃剪的特点：剪切力小，行程大。7斜刃剪的选择：剪薄件，16度；剪厚件，6-12度。8圆盘剪的用途：用于纵向剪切板材和带材。9圆盘剪的两种形式：两对圆盘剪-切边，多对圆盘剪-将带钢剪成窄带。飞剪1飞剪的作用：横向剪切运动轧件。2飞剪的要求：（1）剪刀的水平速度等于或大于轧件的速度。（2）剪刀间隙应最佳。（3）剪切时剪刀最好垂直带材表面。（4）定尺应灵活。（5）运动构件应有最小的惯性力和动负荷。飞剪的类型：（1）圆盘式飞剪。特点：（1）圆盘的轴线与钢材的运动方向成一定角度，并保证圆盘刀片圆周速度在轧件运动方向的分速度与轧件运动速度相等。（2）结构简单工作速度小于等于12米每秒。（3）剪切断面不直。适用：小型型材线材车间。（2）双筒式飞剪机。特点：（1）剪刀分别固定在两个等速旋转的滚动体上。（2）剪切速度大于15米每秒。（3）常安装在连轧机生产线，剪切厚度小于12毫米的带材及小型材。（3）曲柄连杆式飞剪机。特点：（1）剪切过程中，剪刃彼此平行于运动的带材垂直，剪切质量好。（2）两个剪刃可倾斜放置成为斜刃剪形式。（3）可做带钢切头尾机也可做板带定尺机。（4）动力矩大剪切速度小（v1.8-2m/s）（5）结构复杂，价格高。（6）冷剪厚度小于6mm的带材。飞剪长度的调节方法：(1)启动工作制：剪切一次后，剪切停止，下次剪切时飞剪重新启动。（2）连续工作制：用于轧件速度高剪切长度较小的情况，工作时剪刃不停。热锯机用途：在高温下锯切中空或非标准断面的带翼缘的金属件，保证异型钢材不变形。类型：杠杆式，滑座式，四连杆式。矫直机用途：将轧制或冷却后弯曲的钢材矫直。类型：（1）压力矫直机（卧式和立式）：在大型轨梁车车间置于辊式矫直机之后，对大型钢材或钢轨作补充矫直。（2）辊式矫直机：主要用于板带材和型钢。（3）管棒材矫直机：用于管棒材。（4）拉伸矫直机：当较薄板材在辊式矫直机上难以矫正时，常用拉伸矫直机进行矫正。（5）拉伸弯曲矫直机：该矫直机组一般在连续作业线上，可以矫正包括高强度极薄带材在内的各种金属带材。卷取机作用：主要装于冷热带钢轧机小型型钢轧机及线材轧机的主轧线上，也用于带钢轧机的平纵纵切，酸洗，热处理，镀锡和涂层机组中。1带钢卷取机带钢生产工艺对卷曲的要求：具有调速功能和胀缩功能（1）张力卷曲，保证板型。（2）恒张力卷曲，卷曲机转速需降低。（3）便于卸卷。（4）卷筒具有足够的强度和高度。2 线材卷取机工艺方法：（1）斯泰尔摩法。（2）施罗曼。（3）德马格-八幡法。冷床作用：在轧制后应经过冷却，精整，清理的工序，以保证轧出半成品或成品的质量。冷却时间取决的因素：钢材的品种规格钢种，钢材的终轧温度，钢材的降温规律，钢材进入冷床时的温度，钢材离开冷床时的温度。辊道作用：轧钢车间运送轧件的设备，占车间总重量的百分之40.辊道的传动方式（1）集体传动辊道：由一个电动机传动若干个棍子。特点：电机传动投资少，电机出故障影响工作。适用：轧