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辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9页在热连轧中轧制条件对工作辊性能的影响摘要热连轧中机械轧制条件是由许多变量决定的，这些变量可以直接从时间表读取（分离力，扭矩，速度，带钢厚度） ，或者通过轧制安排的图表（压下量，辊直径等）计算得出来的 。这些变量描述的机械轧制条件可以用在所有的粗加工和精加工工厂。这些变量应辅以冶金轧制条件。然后，用他们的基本资料提供的条件来确定磨损（具体负荷，磨损速度）和消防裂缝（共同有效的热渗透等） 。这是一个很好的机会，只要轧制条件类似就可以利用经验与各种等级的轧机进行模拟比较。这种方法是有限的，“不正常轧制条件”需要完全不同的轧辊等级，但如果它可以更好的来消除不正常的情况。导言在热轧带钢轧机种中， 150至250毫米厚的钢坯要轧制脱光1.5至12毫米厚。常规热连轧机由粗精轧机组组成。粗轧机的构造大相径庭。一个机组有一个驱动点和一个或两个连续的粗轧点被称为条件轧机，如果一个轧机有4至6个粗加共平台被称为连续轧机。在3/4连续和连续轧机，第一站通常是两个高看台而其余4个高看台。除了这些横向来看，几个立辊也使用。整理工厂至少有4站，但通常6至7站。 轧制条件在不同工厂，不同站，不同传递位置都是不同的。轧机结构的设计想整体（厚度）减少，但是，每一个站台被分离的最大力量，最大扭矩，风险滑移等所限制。为了提供正确的轧辊给轧机，轧辊制造商需要详细知道滚动条件和任何特殊情况。然而，如何利用这一信息？如何比较通过第X架和第X + 架时的条件？有讨论了多年，但比较了很少任何真正的结果。 例如，寻找粗轧机工作辊，有这么多等级的辊被用来在不同的工厂，显而易见都是的最佳等级，收益率最高的质量，但还没有找到一个通用的。 迄今为止，没有任何理论已被证明。事实上，在许多情况下，有着丰富的经验和推出绩效的工厂昨天和今天的理论是完全相反。 如果等级不行即使是最好的理论也是无助： “带状图”从未在粗加工中造成问题，但由于等级太多使移交的问题在整理阶段 尚未解决。而且未来也没有希望改变。 粗轧机不存在单一的优秀品质的部分而且适应所有其他素质的各种应用的要求。 这是因为滚动条件差别很大。在该文件中试图找出一些变数是独立的工厂，这些变量是独立于轧制和运输的，然后分析他们的轧制条件。基于这些分析研究的实际轧制时间表，类似地带层面和素质从不同的工厂和经验，推出在这些工厂不同的等级。我们必须确定不同的变量，每站和每一个传输点，然后尝试找出不同等级辊这些变量之间的关系和业绩数字。不考虑所有信息的特殊做法，工厂生产良好形象和平面条形地带，这是非常重要的磨人，因为他们可能没有影响力的选择正确的品位初步想法是答案所有的问题，解决所有的问题通过规则辊磨损和消防裂缝。我们很快发现，这是不可能的。即使有最先进的方法，因为我们只能研究“正常轧制条件”和每一个往往是所谓的“不正常的情况”是每天都发生。只有简单的数字的滚动计划，可与任何实际的信息负载。扭矩或实际温度分布地带和卷 ，没有改变总滚动计划（长度，棺材形状.） 因此，为消除“不正常的情况”，我们将设法制定规则来处理正常条件和其他人能解决的问题。我们已经证明我们变量轧制条件有多好，以及他们如何受“不正常的情况”影响的。轧制条件和理论背景轧制条件直接关系到轧辊的构造a)轧机构造包括：一些轧机、轧机的类型（ 二辊；四辊）和之间的差异、 最大分离力， 最大扭矩、速度范围、 轧辊尺寸 、冷却系统；b ）轧制措施包括：板带等级、板带温度、夹缝和通风措施负荷的分配这基本资料的限制，使每个工厂，每架轧机，都不能直接给予关于轧制条件的足够信息。只有通过实际设计和每次咬入的实际轧制表来显示发生的事情，因此，可以获得轧制条件的基本信息。 轧制时间表经常给出了通过每架轧辊时的实际函数而不是范围。它使现实的号码与每架轧机结合在一起并且通常接近板带轧制过程中的轧制条件。 轧机的时间表往往不变的，只随不同板带等级和板带尺寸发生很小的变化。精轧阶段的时间表可能会因地方不同而更改。然而，这些变化通常是在相对狭小的范围。虽然很少做，但轧制表可用于计算每次通过的变量。这些变数可分为3类：第一类这些变量在轧制表中显示了出来并可直接测量，图1 ： 进入前厚度H1，通过后厚度为H2 ；进入速度V1，出来速度为V2；分离力p；扭矩M；板带温度；带钢宽度b ，轧辊直径D。第2类这些变量可以通过第一组的变量直接计算出： -压下量-咬入角-板带与工作辊之间的接触长度 =辊速度-板带在辊缝间的平均压强 ， （=板带宽度） -板带和工作辊间的相对速度第3类第一类和第二类变量的结合： -从板带到工作辊的热渗透系数 -辊缝误差的的减小系数 实际机械轧制条件为了了解热连轧中的轧制条件，我们分析了来自不同热工厂的轧制时间表。轧制时间表来自两个连续轧机（特别是第4和第5架） ，一个连续轧机（一个二辊粗轧机和7个加工轧机，再加上两个连续的粗加轧机） 和一个半条件轧机（四辊粗轧机和5个工作轧机） 。最后一道轧辊在这四个工厂各有7架。第1 ，第2和第3类的变量通过轧制时间表获得或计算得到并对不同的工作站划分成对。在第4至第10架粗轧机以某种方式均匀分布。图2显示了分离力在粗轧机和首架精轧机之间不断变化很大，但在后面的精轧平台上不断下降。最重要的是平均具体负荷在粗轧阶段几乎都是一样的低，且在精轧阶段迅速增加。这些变量是相反的。因为在精轧阶段接触长度下降速度非常快。系数的工作减少显示出的趋势如扭矩图3所示。轧制速度V2在图4中和相对滚动速度V*在图5中 ，V *是一个确定磨损变量。虽然分离力和扭矩表现出众所周知的特点，更重要的是V* （图5 ） ，具体载荷P和热渗透系数。图6 。图7显示咬角和V2之间的关系 ，当板或带最初进入通道的时侯，V2对咬角的影响是关键的关键;延误后的轧辊咬角取决于V *图8显示了烧裂的大小与热渗透系数之间的关系，这些数字直接显示出一些对轧机非常重要的结果。很明显，控制影响轧制条件的变量是有可能的。事实上，P，W和V *在整个轧机上大不相同。具体的载荷P几乎在粗轧阶段变化是在很窄的范围之内的而在精轧阶段一直增加（通过分析四个不同轧辊的轧制表获得） 。热渗透系数W在通过每架粗轧机前都要递减并且在每架轧机之间的差异是很大的。 W在精轧阶段也是要减小的。但在前四架是非常相似的，并且在第五，第六，第七架基本接近零。磨损速度V *在粗加工阶段和精加工阶段的增加量比在有滑动倾向的3/4连续粗轧机或半连续轧机增加的快。图5和图6表明了轧制条件的特点是：-通过2-5架时 ：低p高w-低V * -通过6-10架时：低p-较低w 较高V * -通过F1时：低p-较低w 较高V * -通过F2 - F3时：较高p 更低的w 较高V * -通过F4 F7时 ：很高p - W = 0 -最高V *.热渗透W在通过第一架粗轧机时影响最大，但在精轧阶段到最后一架轧机逐步减小。具体负荷不断地缓慢增加。在任何轧制条件时在最后一道粗加工和第一道精加工之间的变量都不存在明显的差异。然而，在最后几架精轧机的轧制条件与前面的完全不同。在标准的冷却条件下，热连轧机的烧裂可以与热渗透w直接联系起来如图6 。然而，这种关系仅适合最好的轧辊。看来，一般轧辊轧制时还要受到其他变量的影响。它可能是冷却条件差异太大，不仅是对轧辊的冷却，还有对板带的冷却。好的轧辊与差一些的轧辊机械轧制条件可能都是相同的，但冶金条件是绝对不会相同的。实际冶金轧制条件本章某些方面引自D. Blazevic）为了描述冶金轧制条件比机械轧制条件更加复杂的和几乎是不可能的。因此，我们只能作一般性发言。即使冶金条件与机械条件至少同样重要。现在的问题是，带钢温度影响所有的变量和冶金地带，温度本身却不能加以衡量。一旦离开了板坯炉，带钢温度失去控制，时间和水除鳞和轧辊冷却系统的工作地带是表面上的。几乎所有型式的辊除鳞和冷却系统和计算机紧随带温度某种程度上与“速度窗口”和/或“层冷却系统”相同 ，并最终在达到卷取温度达到时控制。但在整个轧制过程从加热炉到卷取机之间实际上没有任何的温度控制。而且众所周知，从带的头部到尾部，从中间到边缘，从上方到下方温度都是变化的（带的上方一侧20-40毫米厚的地方比下面温度低达） 。带钢温度和带钢质量（和时间，厚度的额外影响）决定了的可塑性和板带上鳞片的种类。不同温度下的板带，因此创造出了工作辊上的不同的具体负荷和磨损等。板带上鳞片的种类取决于带钢表面温度。图9 。高温产生的鳞片是硬度第二的Fe 2O3，低温产生的鳞片是最软的FeO而过渡带产生的温度范围是至。这个温度是轧制热轧带钢时的温度。此外精轧阶段的时间与轧制速度成反比。板带上的鳞片应该随时清除，因为它会增加轧辊的磨损和影响带钢质量。总之，板带上的鳞片总是以工作辊表面为基准形成一个完整的层，这有助于保护辊面的磨损和降低从板带传热到轧辊。然而，到现在为止的研究并没有彻底查出板带上的鳞片与轧辊的粘接强度或在一个轧制周期中板带上鳞片厚度的增加量或轧制温度和烧裂的样式对粘接强度的影响或轧辊上氧化层上鳞片种类的变化之间的关系。这些问题的答案将有助于更好地了解缺陷产生的冶金条件。除鳞和冷却系统在所有热连轧机中往往受到质疑并且实现找到更好解决的办法的目的。但是，一旦系统被修改，所有的冷却参数通常是固定不变的而带表面实际的温度分布像它应该的那样是没有统一的和持续的变化。冷却系统的首要目标是工作辊的冷却。然而，这可能会造成温度分布的地带的问题，反之亦然会影响了工作辊表面。轧制条件和轧辊表面的要求在正常轧制条件下，在热连轧厂我们往往会发现以下问题： -粗轧机的磨损 -精轧初期的表面开裂尤其是在F2轧机的轧辊：鳞片被压入板带中就会刮伤最后几架精轧机，板带表面的颗粒粘结在轧辊上继续损坏板带。这种现象在最后的精轧机中已经被观察到，特别是在所有精轧的特殊板带等级（铁素体不锈钢）。 -磨损速度（图5 ） ， -具体的负载（图2 ， 6 ） -滑动长度，-轧辊、带钢表面（氧化层！ ） -含有腐蚀性和对零件有磨损的物质的轧辊冷却水在粗轧阶段，鳞片（高温、低速等）造成了大部分辊磨损和高传热系数产生烧缝和高粗糙度。 但有时，过度磨损还与轧辊的滑移有关。滑移的原因是过低的摩擦。滑移是磨损速度、“具体负荷”和辊表面粗糙度产生的结果。 “条带”是一个永远不会结束的故事。许多发表的论文都与此主题相关，有些人认为，专利帽子这个问题根本没有解决。各种斜纹人民有自己的经验，但现在的问题是还没有完全描述：有时真的造成问题，而有时却不。有一些结论对大部分轧机是适用的：-条带不会在工作辊换后直接出现变化。但更常见的在今年下半年推出的标准轧制程序： -经发现条带并不取决于辊制造商。特别的轧制等级，轧辊的热处理，微观结构或其他性质：-条带并不是任何特殊地级别或特殊地尺寸造成的。看来这个问题不能通过对任何专门的轧辊等级来解决，只有通过研究轧制条件来解决。 擦伤往往是由坚硬的高速带钢尾部对辊面的影响。硬度高的轧辊可以降低擦伤。但硬度只是一点-是另外一点。今天看来微观结构的推出是避免在以后精轧中出现刮伤的主要因素。老子他不锈钢板带中存在的问题早日精轧可以通过采用不同的材料来解决，这在过去到现在为止唯一一个单一的等级。热连轧机工作辊的质量用于热连轧机工作辊中的轧辊等级种类是相当多的，甚至令人混淆。此外，现在有必要用增加了若干轧制等级甚至噪音的最先进的复合轧辊。高耐磨材料用于关键处无法承受热应力、扭矩和弯曲载荷的工作层。复合工作辊材料的核心和关键通常是灰色铸铁或钢。热连轧机工作辊工作层所用的材料列于表1 。 表一包括一些特性像硬度、微观结构等。等级种类可通过不同的热处理在这些轧制等级中增长。图10显示出了表1 中的一些材料的典型微观结构。表2显示的是这些轧制技巧（表一）的典型应用和先进的技术。某些技巧已经被成功应用而另一些则没有。使用性能指标和轧制条件很容易比较不同轧辊和不同的工厂，并提高正常轧制条件下的总辊性能。轧辊在正常和不正常滚动条件的的性能粗轧阶段，经过药剂，所有技术都在使用。通常情况下，传统的，特殊的经验和极端轧制条件（适宜的负荷，滑移速度）需要特别注意。在第一架轧机中使用石墨铸钢。然后为了提供良好的性能和较低的风险在其他轧机中采用高铬铸铁基本。高铬钢在许多工厂进行了测试，并且应用在声波的性能是令人鼓舞的。即使在一些工厂的第一架轧机中表面出现了问题。总之，看来高钢辊慢性更好地说明了不正常轧制条件时有发生。 在F1的轧制条件类似于通过粗轧阶段最后粗轧机的条件。高铬铸铁在这个位置做得很好。然而，高铬钢或石墨铸钢还应工作好。在精轧阶段2-4架热连轧机的高铬铁质量满足特别等级带钢的轧制如奥氏体或铁素体钢。以前经常使用的是无限期可逆冷轧辊，但高铬铁取得了很大的改善，表现更好。在一些工厂的车间钢辊轧机还在使用并取得了良好的效果。在高负荷工作下这些轧机中的等级趋向于粉碎并显示出表面疲劳的问题。在精轧过程的最后一架轧机有最高的负荷P和速度v，轧辊辊表面也不得不承受轧制冲击。一个高硬度轧辊也需要“抵抗粘结”。轧辊质量的唯一成功应用并被多年来认可的是无限期可逆冷轧辊。在不影响其他属性的前提下提高耐磨性是必要的。热抵抗是没有问题的（非常低的热渗透率） 。所有轧辊制造商正在开发和尝试新的特点，但迄今还没有成功。即使企图利用有很高的硬度的高铬铁都没有成功。硬度不能解决粘结和所有的表面问题。要在正常轧制条件下获得良好的性能指标，在第三、四部分中的参数应该是在正常轧制条件下的。通常情况下，所谓的异常轧制条件是正常的，参观部门后这些异常情况应该排除。但是有特殊情况就有异常轧制条件： -造成的损害源于粘结，制造差 ，带钢卡在轧机的缺口里等（i，e，w10 ）当轧辊表面较软时会没有那么严重。 -当轧制材料硬度较低时烧裂的形式会变小很多 -因为轧机中存在较高的残余压应力裂纹的扩展就会减小或停止-轧辊有较高的强度和核心材料有较低的残余拉应力可以减少轧辊的热裂-核心疲劳裂纹弧阻止以同样的方式。 最好的解决办法总是
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