轧机详细介绍

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  1、本章将讲述的主要内容本章将讲述的主要内容(1)粗略地介绍轧钢机的发展历史,并粗略地介绍轧钢机的基)粗略地介绍轧钢机的发展历史,并粗略地介绍轧钢机的基本工作原理;本工作原理;(2)简要介绍轧钢工艺及产品,使同学们能从感性上了解)简要介绍轧钢工艺及产品,使同学们能从感性上了解轧钢生产的全部过程及基本的产品;轧钢生产的全部过程及基本的产品;(3)简明讲解轧钢机的分类)简明讲解轧钢机的分类(4)轧钢机主辅设备的基本组成和结构)轧钢机主辅设备的基本组成和结构(5)轧钢机的标称方法)轧钢机的标称方法(6)轧钢机的新发展)轧钢机的新发展重点掌握重点掌握:轧钢机分类方法;主机列及工作机座组成及各:轧钢机分类方法;主机列及工作机座组成

  2、及各部分作用;部分作用;难点内容:轧钢机新技术,要求能有一定的感性认识即可,难点内容:轧钢机新技术,要求能有一定的感性认识即可,后面详述。后面详述。1.1 1.1 轧钢生产的基本工艺流程及其产品轧钢生产的基本工艺流程及其产品轧钢生产轧钢生产:将钢锭或连铸坯轧制成钢材的过程。:将钢锭或连铸坯轧制成钢材的过程。工艺流程工艺流程:轧钢生产的全部过程要经过多种工序,这些工序按顺:轧钢生产的全部过程要经过多种工序,这些工序按顺序的排列。序的排列。基本工序基本工序:坯料准备、坯料加热、钢的轧制、精整。:坯料准备、坯料加热、钢的轧制、精整。钢材钢材:一种具备了一定品质衡量准则(尺寸、形状、性能),:一种具备了一定品质衡量准则(尺寸、形状、

  3、性能),并可直接供社会使用的产品。并可直接供社会使用的产品。国际习惯划分国际习惯划分:长材长材:铁道用钢材、型钢、棒材、钢筋、盘条等:铁道用钢材、型钢、棒材、钢筋、盘条等扁平材扁平材(即钢板):厚度与宽度、长度比相差较大的平板(即钢板):厚度与宽度、长度比相差较大的平板管材管材:两端开口并具中空断面,长度与周边比较大的钢材:两端开口并具中空断面,长度与周边比较大的钢材其他钢材其他钢材1.2 1.2 轧钢机的定义和组成轧钢机的定义和组成1.2.1. 1.2.1. 定义定义狭义定义狭义定义:轧制钢材的机械设备。它使轧件在旋转的轧辊间产生塑:轧制钢材的机械设备。它使轧件在旋转的轧辊间产生塑性变形,轧

  4、出所需断面形状和尺寸的钢材。即主要设备性变形,轧出所需断面形状和尺寸的钢材。即主要设备主机列。主机列。(厚板、中板、薄板、轨梁、槽钢、角钢、螺纹钢筋、线材等)(厚板、中板、薄板、轨梁、槽钢、角钢、螺纹钢筋、线材等)广义定义广义定义:用于轧制钢材生产的基本工艺全部所需的主要设备和辅助设备:用于轧制钢材生产的基本工艺全部所需的主要设备和辅助设备的成套机组。包括轧制,运输、翻钢、冷却、剪切、矫直等设备。的成套机组。包括轧制,运输、翻钢、冷却、剪切、矫直等设备。1.2.2. 1.2.2. 组成:主要设备和辅助设备组成:主要设备和辅助设备主要设备主要设备:主机列。包括工作机座(机架、轴承、调整装置、导:主机列。包括

  5、工作机座(机架、轴承、调整装置、导卫)、传动装置(齿轮、减速机、连轴节)和主电机。卫)、传动装置(齿轮、减速机、连轴节)和主电机。辅助设备辅助设备:主机列之外的其它设备。车间的自动化程度越高,重量:主机列之外的其它设备。车间的自动化程度越高,重量所占的比例越大。所占的比例越大。( (是主要设备重量的是主要设备重量的3434倍倍) )1.3 1.3 轧钢机分类轧钢机分类1.3.1 1.3.1 轧钢机按用途分类:轧钢机按用途分类:可直观显现轧机的主要性能参可直观显现轧机的主要性能参数和所生产的产品形状、尺寸。数和所生产的产品形状、尺寸。1.3.21.3.2 按结构分类按结构分类:根据轧辊在机座中的

  6、布置形式:根据轧辊在机座中的布置形式1.3.2.11.3.2.1轧辊水平布置轧辊水平布置 (1 1)二辊式轧钢机)二辊式轧钢机(2)三辊式轧机)三辊式轧机三辊劳特式轧机三辊劳特式轧机(3)四辊轧机)四辊轧机(4)多辊式轧机)多辊式轧机泰勒泰勒 轧机轧机六辊六辊 轧机轧机HCHC 轧机轧机(偏)(偏)(八八)辊轧机辊轧机偏八偏八偏十偏十双偏八双偏八十二辊轧机十二辊轧机二十辊轧机二十辊轧机三十二辊轧机三十二辊轧机三十六辊轧机三十六辊轧机(成品厚度:(成品厚度:0.00070.0008mm )PC轧机轧机CVC轧机轧机CBS轧机轧机行星轧机行星轧机1.3.2.2 具有垂直轧辊的轧机和万能轧机具有垂直

  7、轧辊的轧机和万能轧机 (1)立辊式轧机)立辊式轧机(2)二辊万能式轧机)二辊万能式轧机(3)H型钢轧机型钢轧机(4)平立式轧机组)平立式轧机组1.3.2.3轧辊倾斜布置的轧机轧辊倾斜布置的轧机(1)斜辊式轧机)斜辊式轧机(2)450式轧机式轧机(3)150/750式轧机式轧机(4)三辊)三辊Y型轧机型轧机1.3.2.4 轧辊具有其它不同布置形式的轧机轧辊具有其它不同布置形式的轧机(1)摆锻式轧机)摆锻式轧机(2)横轧机)横轧机1.2.3按轧钢机的布置形式分类按轧钢机的布置形式分类(1)单机座式轧机)单机座式轧机(2)横列式轧机)横列式轧机(3)纵列式轧机)纵列式轧机(4)半连续式轧机)半连续式

  8、轧机(5)连续式轧机)连续式轧机(6)串(顺)列往复式(跟踪式、越野式)轧机)串(顺)列往复式(跟踪式、越野式)轧机(7)布棋式轧机)布棋式轧机(8)复二重式轧机)复二重式轧机1.4 主机列的构成及各部分的作用主机列的构成及各部分的作用二辊冷轧机二辊冷轧机 飞轮飞轮:轧制时,冲击负荷作用下,系统减速,负载的一部:轧制时,冲击负荷作用下,系统减速,负载的一部分有飞轮放出储存的动能来克服。轧件轧出后(空载),分有飞轮放出储存的动能来克服。轧件轧出后(空载),负载突减,主电机带动飞轮加速,飞轮储存能量。负载突减,主电机带动飞轮加速,飞轮储存能量。目的目的:降低轧制时主电机尖峰负荷,增加空载时的主电机

  9、:降低轧制时主电机尖峰负荷,增加空载时的主电机负荷,从而使负荷均匀化。负荷,从而使负荷均匀化。储存能量:储存能量:适合使用的范围适合使用的范围(1)轧制时间间隙时间轧制时间间隙时间;(;(2)轧辊不可逆轧辊不可逆。22729nGDE 主电机;主电机;传动机构(装置);传动机构(装置);工作机座工作机座 主电机主电机:为轧辊旋转提供动力的设备:为轧辊旋转提供动力的设备传动机构传动机构:通常由减速机、齿轮座、连接轴和连轴器等部件组成:通常由减速机、齿轮座、连接轴和连轴器等部件组成工作机座工作机座(1)机架机架:在其窗口内安装轧辊的轴承:在其窗口内安装轧辊的轴承(2)轧辊轧辊:轧件在其间被轧制(压缩变形):轧件

  10、在其间被轧制(压缩变形)(3)轧辊轴承轧辊轴承:用于轧辊的支承和定位:用于轧辊的支承和定位(4)轧辊调整装置及上辊平衡装置轧辊调整装置及上辊平衡装置:前者用于调整轧辊间的距离,后者用来消除上轴承:前者用于调整轧辊间的距离,后者用来消除上轴承座与压下系统间的间隙座与压下系统间的间隙(5)导位装置导位装置:用来使轧件依规定的位置、方向和状态准确进出孔型:用来使轧件依规定的位置、方向和状态准确进出孔型(6)轨座(地脚板轨座(地脚板)机架安装在轨座上,轨座固定在基础上)机架安装在轨座上,轨座固定在基础上不一样轧机,工作机座组成部分大体一致。不一样轧机,工作机座组成部分大体一致。型钢轧机工作机座

  11、简图型钢轧机工作机座简图1.5 常见辅助设备结构特点和作用常见辅助设备结构特点和作用1.6 1.6 轧钢机的标称轧钢机的标称标称内容标称内容:(:(1)产品类别()产品类别(2)辊身尺寸()辊身尺寸(3)轧辊数目)轧辊数目 (4)轧机台数()轧机台数(5)轧机布置()轧机布置(6)轧机工作制度)轧机工作制度(1)钢坯和型钢轧机)钢坯和型钢轧机: 用轧辊名义直径标称。因为它与能够轧制的最大断面尺寸有关。用轧辊名义直径标称。因为它与能够轧制的最大断面尺寸有关。 如果在一个轧钢车间中装有若干列或有若干架轧机时,则以最后一架精轧机的轧辊名如果在一个轧钢车间中装有若干列或有若干架轧机时,则以最后一架精轧

  12、机的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。义直径作为轧钢机的标称。例:例:1150二辊可逆初轧机二辊可逆初轧机 800三辊可逆三辊可逆/7602三辊三辊/650二辊两列横列式大型型钢轧机二辊两列横列式大型型钢轧机(2)钢板轧机)钢板轧机 用辊身长度标称,因为与能够轧制的钢板的最大宽度有关。用辊身长度标称,因为与能够轧制的钢板的最大宽度有关。例例: 100/400500四辊可逆冷轧板带轧机四辊可逆冷轧板带轧机 1700二辊可逆二辊可逆/1700四辊可逆四辊可逆/17002四辊轧机四辊轧机/17007四辊连轧热带钢轧机四辊连轧热带钢轧机(3)钢管轧机)钢管轧机 用其所轧钢管最大外径来标称。用其所轧钢管最大

  13、外径来标称。例:例:400轧管机组轧管机组1.7 轧钢机和技术新发展轧钢机和技术新发展1.7.1 我国政府颁布的淘汰技术我国政府颁布的淘汰技术 2005年年7月月8日,中国国家发改委颁布的日,中国国家发改委颁布的钢铁产业发钢铁产业高质量发展政策展政策第十七条:叠轧薄板轧机、普钢初轧机及开坯用第十七条:叠轧薄板轧机、普钢初轧机及开坯用中型轧机、三辊劳特式中板轧机、复二重式线材轧机、横中型轧机、三辊劳特式中板轧机、复二重式线材轧机、横列式小型轧机、热轧窄带钢轧机、直径列式小型轧机、热轧窄带钢轧机、直径76mm以下热轧无以下热轧无缝管机组等落后工艺技术装备。缝管机组等落后工艺技术装备。1.7.2 热轧板带

  14、轧钢机技术的新进展热轧板带轧钢机技术的新进展(1 1)连铸坯连续铸轧)连铸坯连续铸轧直接将金属熔体直接将金属熔体“轧制轧制”成半成品带坯成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧。这种工艺的显著特点是其或成品带材的工艺称为连续铸轧。这种工艺的显著特点是其结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊,熔体在其辊缝间完结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊,熔体在其辊缝间完成凝固和热轧两个过程,而且在很短的时间内成凝固和热轧两个过程,而且在很短的时间内(23s)完成的。完成的。 直接轧制直接轧制即即“连铸一切断一加热或补热一轧制连铸一切断一加热或补热一轧制”方式的组方式的组合。连铸坯拉出铸机后切断成定尺,在线、行铸坯的均热合。连铸坯拉出铸机后切断成定尺,在线的进行铸坯的均热或边部补偿加热后进入轧机,连铸与轧制在同一作业线上,或边部补偿加热后进入轧机,连铸与轧制在同一作业线上,但不是同步轧制。但不是同步轧制。 (2 2)在线调宽技术)在线)独立的重型立辊)独立的重型立辊2)调宽机架:带立辊)调宽机架:带立辊3)粗轧机配重型立辊)粗轧机配重型立辊4)定宽压力机)定宽压力机(3 3)宽度自动控制()宽度自动控制(AWCAWC):根据设在精轧机前后的测宽仪、:根据设在精轧机前后的测宽仪、温度计、立辊上的压力传感器测得的参数,及时、动态地调温度计、立辊上的压力传感器测得的参数,及时、动态地调整立辊宽

  16、度,以求得减小轧件全长上的宽度偏差。目前整立辊宽度,以求得减小轧件全长上的宽度偏差。目前5mm以下。以下。(4)厚度液压控制()厚度液压控制(AGC): 板材轧机采用液压压下来提高板厚精度的技术。近板材轧机采用液压压下来提高板厚精度的技术。近20年主要是通过完善的检测装置和采用新的控制技术来提高年主要是通过完善的检测装置和采用新的控制技术来提高来提高精度水平。目前,新建的热带钢轧机都采用了长行来提高精度水平。目前,新建的热带钢轧机都采用了长行程的液压缸代替原来笨重的电动压下机构。由于液压压下程的液压缸代替原来笨重的电动压下机构。由于液压压下具有可变刚度的功能,机架牌坊的立柱断面也可减少,设具有

  17、可变刚度的功能,机架牌坊的立柱断面也可减少,设备重量非常大程度上减轻。目前精度达备重量非常大程度上减轻。目前精度达30微米。微米。(5)板形控制)板形控制:板形控制主要是通过变更轧辊凸度来控制。:板形控制主要是通过变更轧辊凸度来控制。为了增大轧辊凸度调整效果,开发了多种新型轧机。主要为了增大轧辊凸度调整效果,开发了多种新型轧机。主要有三种:有三种:1)横移工作辊:)横移工作辊:HC、CVC轧机;轧机;2)三菱重工及)三菱重工及新日铁开发的新日铁开发的PC轧机,通过调整工作辊交叉角来形成不同轧机,通过调整工作辊交叉角来形成不同凸度辊缝;凸度辊缝;3)石川岛播磨开发的,在支撑辊中间设置液压)石川岛播磨开发的,在支

  18、撑辊中间设置液压油腔,在其中注入高压油从而调整支撑辊凸度的油腔,在其中注入高压油从而调整支撑辊凸度的VC轧机。轧机。(6)控制轧制)控制轧制:适当控制:适当控制加热温度加热温度、轧制温度轧制温度、变形条件变形条件,使钢材具有所需要的金相组织和较好的力学性能,从而使有使钢材具有所需要的金相组织和较好的力学性能,从而使有些品种可取消轧后的常化和调制处理,简化生产的基本工艺。要求些品种可取消轧后的常化和调制处理,简化生产的基本工艺。要求轧机具有大的刚度和能力。控制终轧温度是经过控制带钢入轧机具有大的刚度和能力。控制终轧温度是经过控制带钢入口温度和机架间冷却水,目前控制精度达口温度和机架间冷却水,目前控制精度达1

  19、5K。 控制冷却控制冷却:控制热轧后钢材的冷却速度以改善钢材组:控制热轧后钢材的冷却速度以改善钢材组织提高钢材性能。热带钢轧机上,织提高钢材性能。热带钢轧机上,上表面上表面通过通过层流冷却层流冷却,钢,钢板板下表面下表面通过采用通过采用喷雾冷却和喷水冷却喷雾冷却和喷水冷却。为保证钢板内在质。为保证钢板内在质量,带钢卷取温度精度控制要很严,现达到量,带钢卷取温度精度控制要很严,现达到15K。(7)卷板箱和保温罩)卷板箱和保温罩 卷板箱(热卷箱)卷板箱(热卷箱):设在热带轧机粗轧与精轧之间,将:设在热带轧机粗轧与精轧之间,将粗轧轧出的带坯卷成卷,减少了带坯散热面积,调换了带坯粗轧轧出的带坯卷成卷,

  20、减少了带坯散热面积,调换了带坯头尾。由此减少温降,头尾温差,在头尾。由此减少温降,头尾温差,在20度左右,无须升速轧度左右,无须升速轧制,从而精轧机组电机功率减少,能耗下降。制,从而精轧机组电机功率减少,能耗下降。 (8)卷取机)卷取机:改进有助卷辊、液压伸缩等控制,卷筒多级:改进有助卷辊、液压伸缩等控制,卷筒多级涨缩,以避免头尾压痕和迅速建立稳定的卷取张力和方便涨缩,以避免头尾压痕和迅速建立稳定的卷取张力和方便卸卷。卸卷。(9)无头轧制)无头轧制:20世纪世纪90年代始于日本千叶。将粗轧后的年代始于日本千叶。将粗轧后的带坯在中间辊道上焊合起来,并连续不断地通过精轧机组轧带坯在中间辊道上焊合起

  21、来,并连续不断地通过精轧机组轧制。效果:制。效果:1)带坯在精轧机轧制只穿一次带,头部废品减)带坯在精轧机轧制只穿一次带,头部废品减少,产品质量大幅度的提升;少,产品质量大幅度的提升;2)减少带钢头部穿带难度,缓和)减少带钢头部穿带难度,缓和穿带速度限制,从而能够轧制更薄的带钢;穿带速度限制,从而能够轧制更薄的带钢;3)带钢全长在)带钢全长在同一速度下轧制,终轧和卷取温度均匀,力学性能也均匀;同一速度下轧制,终轧和卷取温度均匀,力学性能也均匀;4)减少精轧机轧制薄带钢甩尾、叠轧等操作故障,提高金)减少精轧机轧制薄带钢甩尾、叠轧等操作故障,提高金属收得率和作业率。属收得率和作业率。保温罩保温罩:在中间:

  22、在中间辊道设置,作用辊道设置,作用同上,广泛采用。同上,广泛采用。(10)薄(中厚)板坯连铸连轧)薄(中厚)板坯连铸连轧。被认为是当今最成功的技术。被认为是当今最成功的技术。1989年在美国纽柯克劳福兹维尔厂采用西马克的年在美国纽柯克劳福兹维尔厂采用西马克的CSP技术建成第一技术建成第一条生产线。连铸机直接铸成条生产线mm厚的薄板坯,经直通式隧道炉均厚的薄板坯,经直通式隧道炉均温后,立即进入精轧机轧成温后,立即进入精轧机轧成2.512.7mm的带钢。与传统热带钢轧的带钢。与传统热带钢轧机相比:机相比:1)建设费用省)建设费用省2034%;2)降低能耗)降低能耗7080%;3

  23、)生)生产周期短,可大幅度降低流动资金占有量;产周期短,可大幅度降低流动资金占有量;4)吨钢成本下降)吨钢成本下降80100美元;美元;5)经济规模在)经济规模在80200万吨,很适合日益兴起的短流万吨,很适合日益兴起的短流程小钢厂采用。程小钢厂采用。(11)其他)其他:德马克德马克ISP连铸机连铸机,铸出,铸出6080mm有液芯的铸坯,有液芯的铸坯,由紧靠连铸机的由紧靠连铸机的3个机架液芯铸轧成个机架液芯铸轧成1330mm厚带坯,经感应加厚带坯,经感应加热和卷取炉保温后送至精轧机轧成带。热和卷取炉保温后送至精轧机轧成带。达涅利的达涅利的FTSR连铸机连铸机铸出铸出5075mm的带坯,切成定尺

  24、,经横向的带坯,切成定尺,经横向移动板坯的步进式均热炉均温加热后,送往精轧机轧制。移动板坯的步进式均热炉均温加热后,送往精轧机轧制。蒂平斯的蒂平斯的TSP连铸机连铸机铸出铸出100125mm的板坯,经剪切在常规的加的板坯,经剪切在常规的加热炉中均热,然后在炉卷轧机上轧制。热炉中均热,然后在炉卷轧机上轧制。曼内斯曼和美国曼内斯曼和美国Chaparral开发的开发的UHTS连铸成连铸成90mm厚板坯,经感厚板坯,经感应加热后在大压下行星轧机上轧成应加热后在大压下行星轧机上轧成2mm带钢,然后在带钢,然后在4辊精轧上轧辊精轧上轧成成0.7mm带钢。带钢。1.7.3 冷轧板带钢轧钢机技术的新发展冷轧板

  25、带钢轧钢机技术的新发展(1)酸洗)酸洗-冷轧联合冷轧联合串列式轧机和连续酸洗线直接连接,将传统分开放置的机串列式轧机和连续酸洗线直接连接,将传统分开放置的机组连接成一个联合机组,能力匹配,因而很快得到推广。组连接成一个联合机组,能力匹配,因而很快得到推广。由于连续退火线生产能力比串列式轧机低得多,一般不联由于连续退火线生产能力比串列式轧机低得多,一般不联合。合。(2)连续退火)连续退火20世纪世纪70年代后期,日本开发了能生产深冲板的连续退火年代后期,日本开发了能生产深冲板的连续退火技术,迅速推广,到技术,迅速推广,到1995年全世界达年全世界达54套。连续退火技术套。连续退火技术持续不断的发展,带

  26、钢在炉内一次冷却技术、带钢炉内控制技术、持续不断的发展,带钢在炉内一次冷却技术、带钢炉内控制技术、板形控制技术、在线检测技术都达到了一个新水平。板形控制技术、在线检测技术都达到了一个新水平。(3)全氢罩式退火)全氢罩式退火20世纪世纪70年代后期,奥地利艾伯纳公司开发出强对流全氢年代后期,奥地利艾伯纳公司开发出强对流全氢退火炉,退火炉,80年代初德国罗意公司开发出高频率全氢退火炉。年代初德国罗意公司开发出高频率全氢退火炉。优点:生产效率提高约优点:生产效率提高约1倍,产品深冲性能好,表面光倍,产品深冲性能好,表面光洁,很适合生产规模不大,品种多、批量小的冷轧带卷。洁,很适合生产规模不大,品种

  27、多、批量小的冷轧带卷。迅速推广,迅速推广,90年代,建成年代,建成1000多座。多座。(4)板形控制技术)板形控制技术1)广泛使用液压弯辊技术)广泛使用液压弯辊技术2)改善了工艺润滑剂性能及其控制手段,润滑剂能沿辊身)改善了工艺润滑剂性能及其控制手段,润滑剂能沿辊身长度分成几十个段并分别控制流量喷撒。长度分成几十个段并分别控制流量喷撒。3)使用板形仪及灵敏的液压系统,板形仪能准确地测板形)使用板形仪及灵敏的液压系统,板形仪能准确地测板形4)采用轧辊倾斜自动调整系统)采用轧辊倾斜自动调整系统5)研制出一批能有效控制板形的新型轧机。)研制出一批能有效控制板形的新型轧机。(5)涂镀层生产技术的发展)

  28、涂镀层生产技术的发展最有成效的涂镀层生产有热镀锌、热镀锌铝、热镀铝锌及锌最有成效的涂镀层生产有热镀锌、热镀锌铝、热镀铝锌及锌铁合金,电镀锌、电镀锌镍,有机涂层板、减震板,电镀锡、铁合金,电镀锌、电镀锌镍,有机涂层板、减震板,电镀锡、低镍镀锡、电镀铬,热镀铝、热镀铅铝等。低镍镀锡、电镀铬,热镀铝、热镀铅铝等。除了热镀、电镀,已开始气相镀。气相镀不受镀层金属限制,除了热镀、电镀,已开始气相镀。气相镀不受镀层金属限制,而且复层、合金化容易。而且复层、合金化容易。1.7.4 型钢技术的新发展型钢技术的新发展(1)连铸坯直接热装)连铸坯直接热装可逆式步进冷床的成功开发,可做到灵活调节连铸坯的生产可逆式步

  29、进冷床的成功开发,可做到灵活调节连铸坯的生产和供应,使用这种冷床,可补偿短暂的轧制中断(如换辊)。和供应,使用这种冷床,可补偿短暂的轧制中断(如换辊)。当轧机继续工作后,冷床上存储的连铸坯与直接从连铸机拉当轧机继续工作后,冷床上存储的连铸坯与直接从连铸机拉出的连铸坯一起更具需要送入加热炉。当停机时间过长或轧出的连铸坯一起更具需要送入加热炉。当停机时间过长或轧机生产效率较低时,不需要的连铸坯可通过冷床输出、储存。机生产效率较低时,不需要的连铸坯可通过冷床输出、储存。(2)近终形连铸坯)近终形连铸坯20世纪世纪80年代以来,大型轨梁轧机的重要新技术之一就是年代以来,大型轨梁轧机的重要新技术之一就是

  30、近终形连铸坯的采用,将连铸设备与轧制设备紧凑布置,近终形连铸坯的采用,将连铸设备与轧制设备紧凑布置,缩短生产流程,省去大型开坯机,减少设备数量,降低成缩短生产流程,省去大型开坯机,减少设备数量,减少相关成本。本。SMS公司的生产方法称为紧凑式钢梁生产法(公司的生产方法称为紧凑式钢梁生产法(CBP)。)。该方法,比普通连铸坯,生产效率提高该方法,比普通连铸坯,生产效率提高10%以上,成本降以上,成本降低低2%;比轧钢坯效率提高;比轧钢坯效率提高8-10%,降低能耗,降低能耗30%。(3)柔性轧制设备的开发)柔性轧制设备的开发柔性轧制柔性轧制:用一套轧制设备可生产不一样尺寸规格、不同断面:用一套轧制设备

  31、可生产不一样的尺寸规格、不同断面形状、不同钢种材料、不同性能等级的多种产品。形状、不同钢种材料、不同性能等级的多种产品。世界上已投产了多种具有柔性轧制能力的新型型钢连轧机组。世界上已投产了多种具有柔性轧制能力的新型型钢连轧机组。开发出以下柔性轧制新技术:开发出以下柔性轧制新技术:H型钢自由尺寸轧制,延伸道型钢自由尺寸轧制,延伸道次的无孔型轧制,多辊万能孔型轧制等。次的无孔型轧制,多辊万能孔型轧制等。柔性型钢连轧机组一般都装有平柔性型钢连轧机组一般都装有平-立轧机转换装置,既适应立轧机转换装置,既适应平平-立轧制方圆断面产品,又能满足水平轧制异型断面产品。立轧制方圆断面产品,又能满足水平轧制异型断面

  32、产品。(4)切分轧制技术)切分轧制技术20世纪世纪70年代,在连续小型轧机上成功应用切分法生产螺纹年代,在连续小型轧机上成功应用切分法生产螺纹钢筋,目前切分轧制广泛采用切分辊设备和切分轮设备。钢筋,目前切分轧制广泛采用切分辊设备和切分轮设备。辊切法辊切法:利用轧辊孔型的特殊设计,在变形过程中同时将轧:利用轧辊孔型的特殊设计,在变形过程中同时将轧件分开。但孔型设计要合理准确。件分开。但孔型设计要合理准确。切分轮切分轮:利用不带传动的,安装在轧机出口处,将已具备切:利用不带传动的,安装在轧机出口处,将已具备切分形状的轧件切开,这种方法在连轧机上普遍采用。分形状的轧件切开,这种方法在连轧机上普遍采用

  33、。可实现不一样的规格产品同样的高速度轧制,新建的小型连轧机可实现不一样的规格产品同样的高速度轧制,新建的小型连轧机组一般都采用切分轧制技术。组一般都采用切分轧制技术。(5)精密轧制新设备)精密轧制新设备又称紧公差轧制,公差控制在国际通用标准(又称紧公差轧制,公差控制在国际通用标准(DIN、JIS、AISI)规定公差范围的)规定公差范围的1/4-1/10。设备特点:小辊径、短辊身、单孔型轧辊;高刚度、紧凑式设备特点:小辊径、短辊身、单孔型轧辊;高刚度、紧凑式轧机结构;采用平立布置得轧机结构;采用平立布置得2-3个孔型;采用小压下量。个孔型;采用小压下量。典型轧机:典型轧机:PR高精度轧机、高精度轧机、T

  34、ekisum定径机、定径机、PSB定径机、定径机、CGS定径机等定径机等1.7.5 线材技术新发展线)大压下定径机()大压下定径机(HRSM)作预精整机)作预精整机这种预精整机由这种预精整机由3个机架组成,其压下量范围为个机架组成,其压下量范围为6-25%,覆,覆盖了整个产品轧制时的变形要求。采用两套孔型系统,既能盖了整个产品轧制时的变形要求。采用两套孔型系统,既能满足其后高速精轧机的需求,使用几种甚至一种规格的入口满足其后高速精轧机的需求,使用几种甚至一种规格的入口坯料,就能轧制出具有精确尺寸偏差的产品。坯料,就能轧制出具有精确尺寸偏差的产品。(2)双模块高速精轧机()双模块

  35、高速精轧机(TMB)达涅利达涅利-摩格沙玛公司开发。把传统的大模块精轧机组分成摩格沙玛公司开发。把传统的大模块精轧机组分成两组:第一模块为固定式,第二模块安装在滑板(小车)上两组:第一模块为固定式,第二模块安装在滑板(小车)上为移动式,当作成品机架。采用这种可横移的成品机架,卡为移动式,当作成品机架。采用这种可横移的成品机架,卡非常大地节省更换机架的时间。精轧速度可达非常大地节省更换机架的时间。精轧速度可达115m/s。(3)高速切头切尾)高速切头切尾剪机为回转式飞剪,由一台微处理器控制换向器速度和剪剪机为回转式飞剪,由一台微处理器控制换向器速度和剪刀位置相匹配,以确保切头长度的精确设定。对吐丝机尤刀

  36、位置相匹配,以确保切头长度的精确设定。对吐丝机尤其有利,这样,在输送冷却线上就省去了修剪工序,提高其有利,这样,在输送冷却线上就省去了修剪工序,提高了盘卷质量并节省了人员。了盘卷质量并节省了人员。(4)V字形微型轧机字形微型轧机摩根公司开发的新轧机。利用该公司性能优良的第摩根公司开发的新轧机。利用该公司性能优良的第6代代V字字形精轧机轧辊箱结构组合成微型模块式轧机。可有形精轧机轧辊箱结构组合成微型模块式轧机。可有2个或个或4个机架组成。个机架组成。摩根摩根(Morgan)450精轧机组在当前线材生产中精轧机组在当前线材生产中 占主导地位,现在的摩根型占主导地位,现在的摩根型45“轧机最高设计轧

  37、机最高设计 速度为速度为14om/s。摩根型。摩根型45。精轧机组是由。精轧机组是由8一一10架架(多多 为为10架架)轧机组成的整体机组,各架轧机以很短的中轧机组成的整体机组,各架轧机以很短的中 心距心距(约约400一一60omm)成直线成直线组合排列,机组总长只组合排列,机组总长只 有有sm左右。所有机架由一台或二台直流电机成组传左右。所有机架由一台或二台直流电机成组传 动,动,电机经增速器、三联齿轮箱、上下主轴、精密伞齿电机经增速器、三联齿轮箱、上下主轴、精密伞齿 轮和斜齿轮带动轧辊转动,轮和斜齿轮带动轧辊转动,取消了普通轧机的接轴和取消了普通轧机的接轴和 联轴器,使各回转部分得到动平衡

  38、,保证轧机在高速联轴器,使各回转部分得到动平衡,保证轧机在高速下下 运行平稳,消除了振动,因而可进行高速无扭轧制。使运行平稳,消除了振动,因而可进行高速无扭轧制。使 用由合金钢辊轴和用由合金钢辊轴和耐磨性好的碳化钨辊套组成的组合耐磨性好的碳化钨辊套组成的组合 式小辊径轧辊,以液压螺母无键连接方式将式小辊径轧辊,以液压螺母无键连接方式将辊套固定辊套固定 在辊轴上,装卸方便。轧辊可对称调整,通过螺杆同时在辊轴上,装卸方便。轧辊可对称调整,通过螺杆同时 调节两轴的调节两轴的偏心套在保持轧制线不变的情况下,改变偏心套在保持轧制线不变的情况下,改变 轧辊开口度。碳化钨辊套上刻有两个轧辊开口度。碳化钨辊套

  39、上刻有两个(新建轧机为新建轧机为4 个个)轧糟,当一个轧槽磨损后可使用另一个,且每对车轧糟,当一个轧槽磨损后可使用另一个,且每对车L 辊可重辊可重磨磨19一一20次,明显提高了轧辊的常规使用的寿命。采次,明显提高了轧辊的常规使用的寿命。采 用小辊径轧辊,提高了道次延用小辊径轧辊,提高了道次延伸率和产品尺寸精度。车伸率和产品尺寸精度。车L 辊使用承载能力大的液体摩擦轴承或静压轴承,摩辊使用承载能力大的液体摩擦轴承或静压轴承,摩擦擦 系数低、寿命长、抗振性好、不发热、无噪音。轧机采系数低、寿命长、抗振性好、不发热、无噪音。轧机采 用油雾润滑的滚动用油雾润滑的滚动导板,可在高速下连续工作。相邻讥导板,可在高速下

  40、连续工作。相邻讥 架轧辊轴线互相垂直,并与地面成架轧辊轴线。交角,不仅便于交角,不仅便于 消除氧化铁皮,而且实现了高速无扭轧制,使轧制速度消除氧化铁皮,而且实现了高速无扭轧制,使轧制速度 可以能够达到达到14om/s。(6)轧件外形测量仪系统和热态在线测径装置及涡流探伤)轧件外形测量仪系统和热态在线测径装置及涡流探伤可对轧制过程有更多的了解,可对线材从头至尾的尺寸精度可对轧制过程有更多的了解,可对线材从头至尾的尺寸精度和表面状态进行仔细的检测,可把不合格产品降到最少。和表面状态进行仔细的检测,可把不合格产品降到最少。(5)减径定径机)减径定径机摩根公司摩根公司1993年开发的专利技

  41、术设备。由年开发的专利技术设备。由4架架V型结构的悬型结构的悬臂梁式轧机组成,臂梁式轧机组成,2架减径,架减径,2架定径。减径机和定径机可架定径。减径机和定径机可单独从轧制线上移出或移进,机组移出时由导槽取代其位置。单独从轧制线上移出或移进,机组移出时由导槽取代其位置。(7)吐丝机的新发展和装有线圈分配器的集卷系统)吐丝机的新发展和装有线圈分配器的集卷系统最新设计的倾斜式吐丝机不仅根据线材尺寸大小可调整倾最新设计的倾斜式吐丝机不仅根据线材尺寸大小可调整倾角和设有控制最后线圈尺寸大小的控制装置,还能够快角和设有控制最后线圈尺寸大小的控制装置,还能够快速更换吐丝管,更换时间缩短至速更换吐丝管,

  42、更换时间缩短至4分钟。这种吐丝机设有振分钟。这种吐丝机设有振动监测装置和吐丝管内铁皮吹除装置。动监测装置和吐丝管内铁皮吹除装置。集卷系统中的线圈分配器,使线圈下落过程中沿圆周均匀集卷系统中的线圈分配器,使线圈下落过程中沿圆周均匀分布,使线圈更密实整齐,使盘卷高度降低,使后工序放分布,使线圈更密实整齐,使盘卷高度降低,使后工序放线)控制轧制和控制冷却装置)控制轧制和控制冷却装置由专门的微处理器通过水流量调节阀实现各个水冷段入口由专门的微处理器通过水流量调节阀实现各个水冷段入口水流量的连续调节,进而达到轧件温度的实时控制。水流量的连续调节,进而达到轧件温度的实时控制。用于提高

  43、螺纹钢筋强度和改善焊接及弯曲性能的回火工艺用于提高螺纹钢筋强度和改善焊接及弯曲性能的回火工艺设备(穿水冷却)日臻完善。设备(穿水冷却)日臻完善。控制冷却包括控制冷却包括水冷水冷和和风冷风冷,水冷装置可实现温度自动闭环,水冷装置可实现温度自动闭环控制。最新的散卷控制冷却装置能实现超延迟冷却,其冷控制。最新的散卷控制冷却装置能实现超延迟冷却,其冷却速度小于却速度小于0.5度度/秒(如用于高合金钢),也能实现超快速秒(如用于高合金钢),也能实现超快速冷却,冷却速度达冷却,冷却速度达70度度/秒。在散卷控制冷却输送机上边设秒。在散卷控制冷却输送机上边设有水雾装置,下边为高速(亚音速)鼓风机。有水雾装置

  44、,下边为高速(亚音速)鼓风机。1.7.6 无缝钢管技术装备的新发展无缝钢管技术装备的新发展(1)连铸管坯取代轧制管坯)连铸管坯取代轧制管坯连铸管坯直径范围连铸管坯直径范围80-560mm,钢种包括碳素钢、合结构、,钢种包括碳素钢、合结构、不锈耐热钢等,其表面和内部质量及尺寸公差都优于轧制不锈耐热钢等,其表面和内部质量及尺寸公差都优于轧制管坯,基本能不经修磨,直接送去轧制。与模铸管坯,基本能不经修磨,直接送去轧制。与模铸-轧制管轧制管坯相比,从钢水到成材,金属收得率提高坯相比,从钢水到成材,金属收得率提高10-15%,节省能,节省能源源40-50%,减少相关成本,减少相关成本20-25%。日本、德国

  45、、美国、意大。日本、德国、美国、意大利、加拿大等基本上采用连铸管坯,正在开发空心连铸坯。利、加拿大等基本上采用连铸管坯,正在开发空心连铸坯。(2)锥形辊穿孔机)锥形辊穿孔机现在普遍以锥形辊穿孔机取代使用多年的曼内斯曼桶形辊现在普遍以锥形辊穿孔机取代使用多年的曼内斯曼桶形辊穿孔机。轧辊辊径在出口方向逐渐加大与金属流动速度增穿孔机。轧辊辊径在出口方向逐渐加大与金属流动速度增加相一致,由此减少了管坯周向切应力,减少了管内外表加相一致,由此减少了管坯周向切应力,减少了管内外表面缺陷和金属扭曲。面缺陷和金属扭曲。(3)三辊限动芯棒连续轧管机)三辊限动芯棒连续轧管机突出优点:由于芯棒与钢管接触时间短,钢管

  46、温降少,因突出优点:由于芯棒与钢管接触时间短,钢管温降少,因此可取消定径前的再加热,节省能耗及投资。此可取消定径前的再加热,节省能耗及投资。(4)定径、减径机)定径、减径机以往小直径的减径机多采用三辊式,现在大直径的定径机采以往小直径的减径机多采用三辊式,现在大直径的定径机采用三辊式的也在增多。用三辊式的也在增多。(5)在线热处理)在线热处理以石油管和管线钢管为基本的产品的钢管车间,利用轧制余热以石油管和管线钢管为基本的产品的钢管车间,利用轧制余热并严控轧制温度和适当调整钢的化学成分,使钢管在线并严控轧制温度和适当调整钢的化学成分,使钢管在线直接淬火和常化,以取代传统离线的热处理炉,已在实

  47、际生直接淬火和常化,以取代传统离线的热处理炉,已在实际生产中大范围的应用。产中大范围的应用。(6)精整设备)精整设备是采用长尺娇直,减少了管端产生压痕的概率。采用硬质合采用长尺娇直,减少了管端产生压痕的概率。采用硬质合金圆盘锯或带锯成排锯切。金圆盘锯或带锯成排锯切。质量检验:普遍放置漏磁加超声或超声波加涡流的联合探质量检验:普遍放置漏磁加超声或超声波加涡流的联合探伤机组,以检测表面和内部缺陷。伤机组,以检测表面和内部缺陷。总结总结本章要重点掌握的内容本章要重点掌握的内容:(1)有关轧钢设备基本知识的基本概念及标称方法)有关轧钢设备基本知识的基本概念及标称方法(2)轧钢机分类方法)轧钢机分类方法(3)

  48、按照不同分类办法来进行分类的各种轧钢机的基本工)按照不同分类办法来进行分类的各种轧钢机的基本工作原理。作原理。(4)主机列基本组成及各部分作用)主机列基本组成及各部分作用(5)工作机座的基本构成及各部分作用)工作机座的基本构成及各部分作用思考题思考题1、什么是轧钢机?、什么是轧钢机?2、轧钢机主机列有哪几部分所组成?画出三辊式轧机的主机、轧钢机主机列有哪几部分所组成?画出三辊式轧机的主机列简图。说明各部分作用?列简图。说明各部分作用?3、一般轧机的工作机座由那些部件组成?最大的作用分别是、一般轧机的工作机座由那些部件组成?最大的作用分别是什么?什么?4、轧钢机如何分类?、轧钢机如何分类?5、轧钢机按用途可分为那些类?、轧钢机按用途可分为那些类?6、轧钢机按构造可分为那些类?、轧钢机按构造可分为那些类?7、什么是单机座式轧机、什么是单机座式轧机8、什么是横列式轧机、什么是横列式轧机9、什么是纵列式轧机、什么是纵列式轧机10、什么是半连续式轧机、什么是半连续式轧机11、什么是连续式轧机、什么是连续式轧机12、什么是串列往复式轧机、什么是串列往复式轧机13、什么是布棋式轧机、什么是布棋式轧机14、轧钢辅助设备分那些类?、轧钢辅助设备分那些类?15、轧钢机的命名法?、轧钢机的命名法?

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