华北理工轧钢工艺学课件第1章 轧材种类及其生产工艺流程

*封面河北联合大学*绪论一、课程性质、学习目的和意义二、轧钢工艺1、轧制工艺实质？2、为什么是轧钢？

*1、轧制工艺基础2、型材、棒线材生产3、板、带钢生产4、管材生产工艺和理论三、授课内容绪论*Ⅹ第一章轧材种类及其生产工艺流程1.1轧材种类1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*黑色金属（Fe、Mn、Cr及其合金，一般将黑色金属统称为钢铁），可为板材、带材、型材、线材、管材等。有色金属（Cu、Al、Ti)一般型材用挤压方法生产、尺寸精确，而且它变形抗力低。板带及大批量、尺寸精度要求不高时，才采用轧制方法生产。Ⅹ1.1轧材种类一、金属分类*轻金属（Al、Mg等）稀有金属（W、Nb等)贵金属（Au、Ag等）半金属(Si、As）铁碳合金-钢材是应用最广泛的金属材料，而大部分的钢材都是通过轧制的方法得到的，因此，我们重点学习轧钢生产工艺。Ⅹ1.1轧材种类*二.钢材按钢种可分为（A7,Q235,45#,36Mn2Si）1.普通碳素钢甲类钢：只保证力学性能（A）（A0-A7）镇静钢乙类钢：只保证化学性能（B）（A0F-A7F）沸腾钢特种钢：既保证化学性能又保证力学性能（C）Ⅹ1.1轧材种类*同时保证化学成分和机械性能，且S、P等含量比普碳钢要少。分普通含Mn量和高含锰量钢两类：普通含Mn量的钢：又称为“号钢”，用钢中平均含C量的万分数表示：如：45#平均含炭量为0.45%45#15#60#含Mn量较高的钢：除用两位数字表示钢的含碳量外，另附一个Mn字在后面。Ⅹ2.优质碳钢（碳素结构钢）如：20Mn含C约0.2%Mn0.7~1.0%约1%65Mn含C约0.65%Mn0.9~1.3%约1%1.1轧材种类*3.合金钢按用途：结构钢、轴承钢、工具钢、不锈钢、耐热钢、弹簧钢、易切削钢、高速钢等按退火后钢的金相组织：亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢Ⅹ按空冷后钢的金相组织：珠光体类、马氏体类、贝氏体类、奥氏体类及铁素体类按钢中主要合金元素的类型：锰钢、硅钢、硼钢等按合金元素总量的多少：低合金钢、中合金钢、高合金钢等1.1轧材种类*表示方法：36Mn2Si平均含碳量用元素符号之前数字的万分之几表示0.36%；冶金元素的含量用元素符号后面数字的百分之几表示，如Mn的含量2%，Si1%Ⅹ1.1轧材种类工具钢例外：（一般工具钢含碳量较高）当平均含碳量>=1.00%时，含碳量不再标出。平均含碳量<1.00%时，含碳量以元素符号之前数字的千分之几表示。如9Mn2V，含碳量为0.9%，Mn2%，V1%滚动轴承钢：含Cr量的千分之几表示，并冠以“G”GCr15：G表示滚动轴承钢，含Cr量1.5%*三.按断面形状分1.板带钢按生产方法分：热轧板带、冷轧板带按产品厚度分：薄板、中厚板、箔材Ⅹ按用途分：锅炉板、桥梁板、汽车板等1.1轧材种类板带钢产量在工业先进国家占钢材总量的50%~60%在我国占30%多*2.型线材：Ф4.6~Ф50mm型钢品种最多：按用途分：常见型材（方、圆、角、工、槽）专用型钢（钢轨、钢桩、窗框钢等）按断面形状：简单断面，复杂断面简单断面：过其横断面周边或者轮廓上任意点作切线一般不交于断面之中。例如：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、三角钢、椭圆形钢等等。Ⅹ1.1轧材种类*按生产方法分：轧制型钢、焊接、弯曲型钢除上述一些品种外：周期断面型钢和特殊断面钢材周期断面：螺纹钢、竹节钢特殊断面：钢球、车轮轮毂等工业先进国家，型材产量占30%~35%，我国占50%以上。Ⅹ1.1轧材种类*按生产方法分：无缝钢管、焊接管、冷轧管、冷拔管等工业发达国家产量占10%~15%，我国约占8%~10%用轧制的方法生产钢材，有其优点：生产效率高，最适合于大批量生产，质量好，金属消耗少，生产成本低。Ⅹ1.1轧材种类3.钢管：按用途分：输送管、锅炉管、钻探管、注射针管等*一.模铸和连铸1.模铸：将钢水浇铸在一个个钢锭模内，钢水冷却凝固后脱模成为钢锭，然后送到轧钢车间，经加热后用初轧机（或开坯机）将其轧制成多种规格的钢坯，然后再经成品轧机轧制成各种钢材。Ⅹ这种生产方法仍在钢材生产中占着重要地位。1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*

2.连铸：

将钢水直接浇铸成一定断面形状和规格钢坯的连续铸钢生产连铸坯的过程。中间罐：

贮存一部分钢水，保证连续铸钢，减小钢水注入后结晶时产生的冲击力稳定钢流和分流，分离钢水带下的炉渣和非金属夹杂物。Ⅹ

结晶器：无底水冷装置，强制钢锭迅速冷却，规定铸坯形状。

夹送辊：

防止铸坯因为内部钢液静压力的作用产生“鼓肚”，对铸坯运动起导向作用。

拉矫机：

拉辊：拉着钢坯向前运动。矫直辊：对铸坯表面平整矫直。

1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*图7-3模铸与连铸过程比较Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*连铸的优点：

1）简化生产工序

连铸可直接得到一定断面形状的铸坯，省去了整模铸锭、脱模、均热、初轧开坯等工序。2）节约金属、成材率高

钢锭头部有缩孔，轧材时必须切除，在钢锭模内钢液由下向上、由外向里凝固，体积缩小，最后在头部形成缩孔和疏松，在缩孔区存在有较多较大夹杂物，必须切除。

3）节能

连铸省了一次加热、一次轧材（初轧开坯）Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*Ⅹ4）改善劳动条件，提高劳动生产率。

连铸自动化程度高，省去大量人力。铸锭从整模、铸锭、脱模、初轧都穿插人工操作，自动化程度低，工人劳动条件差。5）质量好

与铸锭比，连铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能稳定，表面缺陷少。6）生产成本低

连铸设备简单，省去初轧机，均热炉，并节约了燃料动力和人力，可连续化、大规模生产。1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*1）生产小批量、多规格坯料不灵活。

（需更换结晶器，结晶器价格昂贵，连铸机设备较复杂，对管理和操作的技术水平要求较高，不适合经常更换）Ⅹ2）

沸腾钢、高合金钢的连铸还有一定困难。1.2轧钢生产系统及生产工艺流程连铸的不足：

*二.轧钢生产系统在组织生产时，根据原料来源、产品种类及生产规模的不同，将初轧机或连铸机与各种成品轧机配套设置，组成各种轧钢生产系统。按产品种类分为板带钢、型钢、合金钢和混合生产系统。1.

板带钢生产系统：生产钢板或带钢，年产量数百万吨，生产规模大，宽带钢热连轧机达500~600万吨/年。宽厚板轧机达100~200万吨/年。Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*2.

型钢生产系统：生产规模不是很大根据规模可分为

：

大型生产系统：100万吨/年以上中型生产系统：30~100万吨/年小型生产系统：30万吨/年以下3.

混合生产系统：既生产板带又生产型钢、钢管。这种生产系统较多，满足多品种的需要。Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程4.

合金钢生产系统：产量不大，而品种繁多，一般为中、小型型钢生产系统。*三．生产工艺流程生产工艺流程，即生产过程。由于碳素钢与低合金钢的钢种特性相似，故其流程基本一样。Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*Ⅹ1.2轧钢生产系统及生产工艺流程*了解：

1.使用连铸坯为原料的生产工艺