轧钢基础知识.ppt

,山东远大板业新项目,远大1420冷连轧工程新员工培训,轧钢基础知识,设备管理组2011-3,1,山东远大板业新项目,第一章轧钢生产与轧钢机械第二章轧钢机的标称与分类第三章轧钢机的发展概况第四章轧辊与轧辊轴承第五章轧机主传动装置第六章冷轧概述,目录,2,山东远大板业新项目,第一章轧钢生产与轧钢机械,1.1轧钢生产（1）目的：将钢锭通过轧制的方法变为钢材。（2）特点：生产率高、品种多、质量高、易于实现机械化，自动化；与其它方法相比应用最为广泛。8590%以上的钢材都通过轧制成材的。（3）钢材分类：1）型材占钢材产量的3035%、品种最多，主要用于建材。2）板带材占5066%应用最广、产量最高，用于造船、汽车、家电、电工、焊管等。,3,山东远大板业新项目,按加工方法可分为：热轧板与冷轧板。按厚度可分为：中厚板（460mm）、薄板（0.24mm）、箔材（0.20.001mm）。3）管材占815%又可分为无缝管与焊管，大多为圆形断面。用于水煤气输送、油井管、锅炉、国防军工用无缝管。此外还有少量的斜轧、横轧、楔横轧等特种轧制产品。生产机械零件毛坯，齿轮、丝杆、钢球及轴类零件（少切削、无切削零件）。,4,山东远大板业新项目,轧钢生产的产品型材,5,山东远大板业新项目,钢材的截面形状,6,山东远大板业新项目,定义：轧钢机械由轧制机械主设备（主轧机使轧件产生塑性变形的设备）与辅助设备组成（除主设备及工艺设备以外的一切设备）。主设备组成：轧机系统：主机或主机列（工作机座与主传动、电机组成）它决定了轧钢车间的类型与特征。辅设备组成：完成一切辅助的工序轧件的运输、搜集、剪切、矫正、清理。轧钢车间的机械化程度越高则其辅设备重量所占的比例越大。如武钢1700热轧机组：主设备重10000t，而其辅设备重量为40000t。,1.2轧钢机械,7,山东远大板业新项目,轧机的品种繁多，它的标称与其产品及生产能力直接相关。初轧机与型钢轧机以（最后一架轧机即成品架次）轧辊的名义直径作为轧机的标称。钢板轧机以轧辊的辊身长度来标称。如远大1420冷连轧机组，表示轧机的轧辊辊身长为1420mm。钢管轧机以能轧制钢管的最大外径来标称。如宝钢140无缝钢管轧机，表示其轧制钢管的最大外径为140mm。,第二章轧钢机的标称与分类,2.1轧钢机标称,8,山东远大板业新项目,2.2轧钢机的分类,习惯上轧钢机的分类可按其用途、轧辊在机座中的布置及轧机的排列方式进行分类。2.2.1按轧辊在机座中的布置方式分类可分为：具有水平轧辊的轧机、立辊轧机、万能轧机（既有水平辊又有立辊的轧机）与斜辊轧机等。（1）水平式轧机：轧辊水平放置的轧机，应用最广，是最普遍的。按轧辊的数目及排列方式可分为2辊、4辊、8辊最多达20辊、行星轧机等。以2辊4辊轧机最为常用。广泛用于初轧、型钢及板带轧机上。多辊轧机的支承辊其目的是增强工作辊的刚性，用于薄带轧制。,9,山东远大板业新项目,（2）立式轧机：轧辊垂直放置的轧机，用于不希望翻钢的场合（如钢坯连轧H-V布置、带钢粗轧用于轧制板边破鳞等）。（3）万能轧机：具有水平辊及立辊的轧机用于宽带钢、板坯、及宽边钢梁、H型钢等。（4）斜辊轧机：轧辊倾斜放置的轧机。用于横向螺旋轧制。主要用于钢管生产、钢管穿孔、延伸、精整、扩型等。并可用于轧制钢球。另外还有一些特种用途的轧机用于轧制车轮、轮箍、齿轮等，实现无切屑加工。,10,山东远大板业新项目,2.2.2按轧钢机的布置形式分类轧机的生产能力除取决于标称外，还决定于布置形式。同样是250轧机横列式的与连续式的其生产能力差别极大。（1）单机座：二辊、三辊、四辊及多辊轧机，应用最广（初轧、板带、钢管等）。将两个单机座顺序排列便成了双机座。这种布置简单、但孔型少。（2）横列式：用一台电机带动布成一列的多架工作机座。用于型钢、线材轧制。设备简单、投资少；但生产率低。大量用于中小企业、乡镇企业。,11,山东远大板业新项目,（3）连续式：轧件同时在几个机架中轧制、为避免轧件在机座间形成大的活套及拉钢，必须保持在各机座秒流量相等（即单位时间流过机座的金属体积相等）：FiVi=constFi第i机座轧件的截面积Vi第i机座轧件的速度。连续式轧机其工作机座数与轧制所需道次数相等。它的特点是：速度高、生产率高、设备紧凑，易于实现机械化自动化。广泛用于带钢、线材与钢坯生产。缺点：调整困难、难以生产复杂断面的型钢，一次性投资大。,12,山东远大板业新项目,4、半连续式：连续式+横列式用于生产型钢。连续式+顺列式用于生产带钢。5、串列往复式和布棋式金属在每个机座中只轧一道，实现跟踪轧制。设备布置紧凑，排成几列，轧制时有横移。轧制速度随道次而增加，生产率高。布棋式则更为紧凑。实际上，轧机的布置形式不是一成不变的，在实际中必须根据实际情况灵活选择。,13,山东远大板业新项目,第三章轧钢机的发展概况,3.1初轧机落千丈一、初轧机的发展概况（1）重型化：一般采用单机座可逆式轧机，其辊径最大达1500mm，最大锭重60吨。（2）采用万能轧机：即带有立辊，减少翻钢道次以提高生产率。（3）自动化：从均热炉到精整均采用计算机控制。（4）提高产品质量：采用火焰清理、控制冷却速度等措施以提高质量。80年代以来，由于连铸技术的发展，初轧已无发展的必要。现存的初轧机面临改造、转产及淘汰的前景。,14,山东远大板业新项目,3.2板带轧机3.2.1热带钢连轧机特点：高速V30m/s；大型带宽2500mm，最大卷重45t；计算机控制包括从加热、轧制、冷却及精整的全过程；高精度厚度AGC控制系统。,15,山东远大板业新项目,3.2.2冷连轧机,特点：高速41.7m/s，已实现全连续轧制；高精度：厚度AGC控制与板形控制，全液压压下。全部计算机控制；最小板厚达0.001mm。远大1420冷连轧机最大速度1050m/min，全连续无头轧制，年产量达120万吨以上。图示为全连续轧制设备工艺配置图。,16,山东远大板业新项目,3.3线材轧机线材产量占钢材产量78%，其直径一般为512.7mm。发展趋势：高速、连续、大盘重、高产量、高精度。发展概况：四十年代：采用横列式轧机，人工喂钢；V=h/（1-cos）强度条件：计算应力许用应力（安全系数n=5）。,20,山东远大板业新项目,辊身长度由工艺条件、孔型配置、轧辊的强度与刚度确定。板带轧机辊身长L与辊身直径D辊身长应大于所轧钢板的最大宽度bmax：L=bmax+aa由板宽确定a=100200400mm确定辊身长度以后，再根据咬入条件、强度与刚度条件确定辊身直径D。L/D比值越小，则辊系的刚度越大。,21,山东远大板业新项目,4.3轧辊的材料,在轧制过程中，轧辊承受由轧制力引起的大的弯矩、扭矩及接触压力，工作条件非常恶劣。对不同的轧辊选用不同的材料十分重要。对初轧机与型钢轧机，轧辊的强度要求通常是最重要的，它的破坏形式是断辊。对板带轧机，轧辊的刚度以及辊面的硬度要求是最重要的，它直接影响产品的质量，其主要的破坏形式是剥落、磨损。轧辊的质量好坏对提高生产率，提高产品质量的意义是很大的。,22,山东远大板业新项目,4.3.1常用轧辊材料合金锻钢（JB/ZQ4289-86）合金铸钢铸铁其中铸铁根据其成份及制造方法不同又可分为半冷硬、冷硬与无限冷硬铸铁。一般采用下注法，在冷型内产生白口冷硬层。,23,山东远大板业新项目,4.3.2轧辊材料的选择初轧机型钢轧机受力大、冲击。要有大的抗弯扭强度。初轧采用锻钢、高强铸钢。型钢轧辊：铸钢、冷硬铸铁HS60。带钢热连轧机轧制力与轧制扭矩大，大的接触压力与磨损。工作辊：粗轧铸钢，精轧无限冷硬铸铁HS83。支承辊：含Cr的合金锻钢。带钢冷连轧机轧制力与轧制扭矩大，大的接触压力，高的辊面质量。工作辊：合金锻钢HS9095支承辊：合金锻钢HS5065,24,山东远大板业新项目,第五章：轧钢机主传动装置,5.1轧钢机主传动装置组成作用：是将电动机的运动和力矩传递给轧辊。轧钢机主传动装置的作用是将电动机的运动和力矩传递给轧辊。在很多轧钢机上，主传动装置由减速机、齿轮座、联接轴和联轴节等部件组成。某些板坯及板带轧机，主传动是由电动机直接传动轧辊的。,25,山东远大板业新项目,26,山东远大板业新项目,组成：主传动装置是由减速机、齿轮座、连接轴和联轴节等部件组成。（1）减速机在轧钢机中，减速机的作用是将电动机较高的转速变成轧辊所需的转速，这就可以在主传动装置中选用价格较低的高速电动机。作用：是将电动机较高的转速变成轧辊所需的转速。选用价格较低的高速电动机。,27,山东远大板业新项目,(2)齿轮座当工作机座的轧辊由一个电动机带动时，一般采用齿轮座将电动机或减速机传来的运动和力矩分配给二个或三个轧辊。齿轮座的传动型式，如图。作用：当工作机座的轧辊由一个电动机带动时，一般采用齿轮座将电动机或减速机传来的运动和力矩分配给二个或三个轧辊。,28,山东远大板业新项目,(3)联接轴（连接轴）轧钢机齿轮座、减速机、电动机的运动和力矩，都是通过联接轴传递给轧辊的。在横列式轧机上，一个工作机座的轧辊传动另一个工作机座的轧辊，也是通过联接轴传动的。轧钢机常用的联接轴有万向接轴、梅花接轴、联合接轴和齿式接轴等。1）作用：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。（机座按横列式布置时）2）轧机连接轴的类型及用途确定联接轴类型时，主要根据轧辊调整量和联接轴允许倾角等因素。对于轧辊调整量较大的初轧机、厚板轧机等，联接轴倾角有时达到80100，一般采用万向接轴，因万向接轴的允许倾角较大。型钢轧机轧辊调整量不大，仅在轧辊磨损或更换新辊时进行轧辊调整，一般采用梅花接轴或联合接轴。对于速度较高的小型轧机和线材轧机，虽然轧辊调整量不大，但考虑到能在高速下平稳可靠地运转，一般采用齿式接轴或弧面齿形接轴。在带钢轧机精轧机组上，如果所要求的联接轴倾角不大，且扭矩合适时，也采用弧面齿形接轴。如果要求的倾角或扭矩较大时，则采用万向接轴。,29,山东远大板业新项目,(4)联轴节(器)联轴节包括电动机联轴节和主联轴节。电动机联轴节用来连接电动机与减速机的传动轴，而主联轴节则用来连接减速机与齿轮座的传动轴。目前，应用最广泛的联轴节是齿轮联轴节。1）作用：电动机联轴节：用来连接电动机与减速机的传动轴。主联轴节：用来连接减速机与齿轮座的传动轴。2)类型：（1）刚性联轴节（2）弹性联轴节（3）安全联轴节（4）补偿联轴节目前应用最广泛的联轴节是齿轮联轴节。,30,山东远大板业新项目,5.2轧钢机主传动装置类型（1）单机座轧钢机主传动装置类型由于轧钢机型式和工作制度不同，轧钢机主传动装置也有不同的类型。,31,山东远大板业新项目,32,山东远大板业新项目,（2）多机座(或多列式)轧钢机主传动装置类型多机座(或多列式)轧机一般是不可逆式轧机，往往采用集体驱动，由一台电动机通过减速机和齿轮座传动若干架工作机座的轧辊。,33,山东远大板业新项目,34,山东远大板业新项目,冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在613.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。,第六章冷轧概述,35,山东远大板业新项目,产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。冷轧钢：简单点儿来说，冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧-酸洗-冷轧这样的加工过程。,冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。