板带轧制工艺及设备讨论课资料.
板带轧制工艺
板带轧制工艺一、轧制原理板带轧制工艺是一种通过一系列的轧制过程，将原料轧制成具有所需厚度、宽度和表面质量的板带材的工艺。
轧制过程中，轧件在轧辊的压缩下产生塑性变形，从而获得所需的形状、尺寸和性能。
二、轧机类型1.横轧机：横轧机是使轧件在平行于轧制方向上受到压缩，从而获得所需尺寸的轧制设备。
根据轧辊旋转方向的不同，横轧机可分为立式和卧式两种。
2.纵轧机：纵轧机是使轧件在垂直于轧制方向上受到压缩，从而获得所需尺寸的轧制设备。
这种轧机广泛应用于板带材的生产。
3.混合轧机：混合轧机同时具有横轧机和纵轧机的特点，可以同时进行横向和纵向的压缩，适用于复杂形状的轧制。
三、轧制原料板带轧制的原料可以是各种形状的坯料，如方坯、圆坯、钢板等。
原料的化学成分、显微组织、表面质量等都会影响最终产品的质量和性能。
四、轧制工艺参数1.压下量：压下量是轧制过程中轧件减薄的量，是影响轧件厚度的重要参数。
压下量的大小直接影响着最终产品的尺寸精度和性能。
2.轧制速度：轧制速度是指轧辊在单位时间内对轧件施加的压力，是影响轧制过程的重要参数。
适当提高轧制速度可以提高生产效率，但过高的速度会导致轧件表面质量下降。
3.轧制温度：轧制温度是指轧件在轧制过程中的温度，对轧件的塑性和变形抗力有重要影响。
合理控制轧制温度可以改善产品质量和提高生产效率。
五、轧制缺陷及控制1.裂纹：裂纹是板带材常见的缺陷之一，主要是由于轧制过程中温度变化过大或轧制压力过大引起的。
控制裂纹的方法包括合理控制轧制温度和压下量，以及选用合适的轧辊材质和热处理工艺。
2.折皱：折皱是指在板带材表面形成的局部隆起或弯曲的现象，主要是由于轧制过程中润滑不均匀或轧辊磨损严重引起的。
控制折皱的方法包括加强润滑管理、定期检查和更换轧辊等措施。
3.表面粗糙：表面粗糙是指板带材表面不光滑的现象，主要是由于原料表面质量差或热处理工艺不当引起的。
控制表面粗糙的方法包括加强原料质量管理、选用合适的热处理工艺和采用合适的轧制工艺参数等措施。
板带生产工艺5(热连轧带钢生产)课件
推动产业升级和转型
02
新技术应用将推动传统钢铁产业的升级和转型，实现绿色、智
能、高效的生产方式转变。
满足市场需求和推动经济发展
03
新技术应用将满足市场对高品质、高性能热连轧带钢的需求，
推动相关产业的发展和经济增长。
07
实践环节与案例分析
实践环节安排
实践环节目标
通过实践操作，加深对热连轧带钢生产工艺的理解，掌握 关键技术和设备操作。
原料切割
将原料按照轧制长度进行 切割，准备进入加热工序 。
原料加热
加热温度
控制加热温度在适当的范 围内，以保证轧制过程的 稳定性和产品质量。
加热时间
根据原料的厚度和加热温 度确定加热时间，确保原 料充分软化。
加热方式
采用连续式加热炉或步进 式加热炉进行加热，提高 加热效率。
加热质量与控制
温度均匀性
确保加热过程中温度分布均匀精度
对加热温度进行精确控制，以获 得稳定的轧制过程和产品质量。
氧化与脱碳
控制加热过程中的氧化和脱碳程 度，避免对产品质量造成影响。
04
轧制过程与控制
粗轧过程与控制
粗轧阶段
轧制速度
在粗轧阶段，带钢经过几道轧制后逐 渐成形，主要目标是控制带钢的宽度 和厚度，确保其满足后续精轧和成品 的要求。
热连轧带钢生产工艺流程
加热
将原料加热至轧制所需温度。
冷却
控制冷却速度，以获得所需的 金属组织和性能。
原料准备
选用合适的原料，进行表面清 理和切割。
轧制
通过多道次轧制，使原料逐渐 减薄和延伸，直至达到所需规 格。
精整
对轧制后的带钢进行表面处理 、矫直和切割等操作，以满足 产品要求。
板带生产工艺之冷轧板带钢生产培训
详细描述
冷轧板带钢的生产流程包括原料选择、加热、轧制、冷 却、精整等环节。原料选择是保证产品质量的第一步， 需要选用优质、厚度和规格合适的原料。加热环节是将 原料加热至轧制所需的温度，以保证轧制过程的顺利进 行。轧制环节是通过多道次的轧制，使原料逐渐减薄并 达到所需的厚度和宽度。冷却环节是通过控制冷却速度 来调整产品的组织和性能。精整环节包括矫直、表面处 理等，以提高产品的表面质量和整体性能。
板带生产工艺之冷 轧板带钢生产培训
目 录
• 冷轧板带钢生产概述 • 冷轧板带钢生产设备 • 冷轧板带钢生产工艺 • 冷轧板带钢质量控制 • 冷轧板带钢生产安全与环保 • 冷轧板带钢生产发展趋势与展望
01
冷轧板带钢生产概述
冷轧板带钢的定义与特性
总结词
冷轧板带钢是一种通过冷轧工艺制成的板带钢材，具有高强度、良好的塑性和韧性等特 点。
所有操作人员必须严格遵守冷轧板带钢生产的安全规章制度，确 保生产过程中的安全。
穿戴防护用品
操作人员必须穿戴符合规定的防护用品，如安全帽、防护眼镜、 手套等，以防止意外伤害。
定期检查设备
定期对生产设备进行检查，确保设备运行正常，及时发现并排除 潜在的安全隐患。
环保要求与处理措施
1 2
减少污染物排放
采取有效的措施，降低冷轧板带钢生产过程中的 污染物排放，如废气、废水、废渣等。
对生产出的冷轧板带钢进行全面的质量检验，确保产品符合质
量标准。
不合格品处理
02
对不合格的冷轧板带钢进行分类处理，采取返工、降级或报废
等措施。
质量评估与改进
03
通过对产品质量数据的分析，评估生产过程的质量水平，提出
改进措施，持续提升产品质量。
板带钢轧制工艺课程设计
板带钢轧制工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握板带钢轧制工艺的基本概念、工艺流程及各阶段的关键技术参数。
2. 学生能够了解板带钢轧制过程中的力学行为、变形规律及质量控制要点。
3. 学生能够掌握影响板带钢轧制质量的常见因素，并了解相应的解决措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决板带钢轧制过程中出现的问题。
2. 学生能够设计简单的板带钢轧制工艺方案，并进行初步的工艺优化。
3. 学生能够运用相关软件或工具，进行板带钢轧制过程的模拟与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到板带钢轧制工艺在国民经济发展中的重要作用，增强对材料加工行业的兴趣和责任感。
2. 学生能够培养严谨的科学态度，善于合作、沟通交流，提高团队协作能力。
3. 学生能够关注板带钢轧制工艺的环保和可持续发展问题，提高环保意识。
课程性质：本课程为专业技术课程，旨在帮助学生掌握板带钢轧制工艺的基本知识和实践技能，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具有一定的物理、数学基础，对工程技术有一定兴趣，思维活跃，动手能力强。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，强化实践教学，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 板带钢轧制工艺概述：介绍板带钢的定义、分类及应用，使学生了解板带钢轧制工艺的基本概念和行业背景。
教材章节：第一章，第一节2. 板带钢轧制工艺流程：讲解板带钢轧制工艺的各个阶段，包括加热、粗轧、精轧、冷却等，分析各阶段的技术参数和关键设备。
教材章节：第一章，第二节3. 板带钢轧制过程中的力学行为与变形规律：探讨板带钢在轧制过程中的力学行为、变形规律，以及轧制力、轧制力矩的计算方法。
教材章节：第二章，第一节4. 板带钢轧制质量控制：分析影响板带钢轧制质量的各种因素，如板形、板厚、力学性能等，并介绍相应的质量控制措施。
课程设计轧制
课程设计轧制一、教学目标本章节的教学目标为：知识目标：使学生掌握轧制的基本原理、工艺流程及应用领域；理解轧制过程中材料的行为和影响因素。
技能目标：培养学生运用轧制原理分析和解决实际问题的能力；能够运用轧制工艺参数进行生产设计和优化。
情感态度价值观目标：培养学生对轧制技术的兴趣和热情，认识轧制技术在现代工业中的重要性，提高学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括：1.轧制的基本原理：包括轧制力的计算、轧制过程的稳定性、轧制参数的优化等。
2.轧制工艺流程：包括热轧、冷轧、中间轧制等工艺过程，以及各自的优缺点和适用范围。
3.轧制设备及参数：介绍轧制设备的基本结构、工作原理和主要参数，如轧制速度、压下量等。
4.轧制过程中的材料行为：包括材料的变形、应力、应变等，以及影响这些因素的因素。
5.轧制应用领域：介绍轧制技术在钢铁、有色金属、材料加工等领域的应用。
三、教学方法本章节的教学方法采用：1.讲授法：讲解轧制的基本原理、工艺流程及应用领域，使学生掌握基础知识。
2.案例分析法：分析具体轧制案例，使学生能够运用所学知识解决实际问题。
3.实验法：安排轧制实验，让学生观察和了解轧制过程，增强实践操作能力。
4.讨论法：学生进行分组讨论，分享学习心得和经验，提高团队合作精神。
四、教学资源本章节的教学资源包括：1.教材：选用国内知名出版社出版的《轧制工艺学》教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐学生阅读《轧制技术手册》、《金属材料轧制工艺》等书籍，以丰富知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，生动展示轧制过程和原理，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：安排轧制实验，让学生亲身体验轧制过程，加深对轧制技术的认识。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等，以考察学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量的课后作业，评估学生对知识的掌握和运用能力，及时发现和纠正学生的错误。
板带钢轧制工艺课程设计(新)
（4）计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩。
（5）校核轧辊等部件的强度和电机过载过热能力。
（6）按前述制订轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。
2.3.2 道次压下量的影响与分配
（1）限制道次压下量的因素
限制道次压下量的因素有金属塑性、咬入条件、轧辊强度及接轴叉头等的强度条件、轧制质量。
图2-1两种道次压下量的分配规律
从上述压下量分配来看，总的趋势是压下量由大到小，但是相对压下量 在相当多的道次范围内却是逐渐上升的。咬入角的限制一般只在开始道次起作用，板形限制一般只在终了1～2道次起作用，中间道次可按轧辊强度和电机能力所允许的最大压下量（这部分约占1／3以上的道次）。这部分的压下量分配有两种方法可供选择：一种是等强度的方法，即使金属对轧辊的压力按道次（在连轧机上按机架）是相等的；另一种是等能耗分配方法，即使电机的能耗按道次或机架分配相等，或者当连轧机机座电机功率不相等时，使各电机的相对负荷相等或按某一系数分配（负荷分配系数）。第一种方法充分利用了轧辊强度，由于轧制力相等在连轧时对各架轧辊的摩损相同，有利于统一换辊。第二种方法充分利用了电机的能力，获得较高的轧制速度和小时产量，显然此时在各机架上或各道次上对轧辊的压力将是不同的。这两种方法选择哪一种，视具体条件的薄弱环节而定。如四辊轧机则往往电机功率为限制压下量的因素。
（2-12）
式中 ——主电机的额定力矩；
——主电机的允许过载系数，直流电机 =2.0~2.5；交流同步主电机 =2.5~3.0；
——轧制周期内的最大力矩。
另外，主电机达到允许最大力矩时，其允许持续时间在15S以内，否则主电机温升将超过允许范围。
4）金属塑性的限制
板带轧制理论与工艺_4_板凸度和板平直度理论
材料加工工程硕士研究生选修课《板带轧制理论与工艺》4 板凸度和板平直度理论主讲人:邸洪双热轧卷板的主要质量问题性能：强度，塑性，冲击韧性表面：氧化铁皮，麻点，划伤，挂腊,夹杂,边裂,翘皮尺寸精度：厚度，宽度板形(平直度,凸度,边部减薄,局部高点)板形对用户产品质量的影响由于带钢板形质量问题对用户使用及最终产品质量带来不利影响。
如汽车制造、工程机械设备、集装箱和冷轧生产等汽车梁成型后腿部距离回弹不一致，热轧卷板表面局部高点造成冷轧卷板成品表面产生粘结浪形导致下工序衬板、加强板组装困难集装箱板浪形影响集装箱整体焊接质量和外观工程机械钢卷板瓢曲造成吊车吊臂无法焊接4.1 板形和板凸度的概念板形(shape )（平直度）直观来说：指板材的翘曲程度Flatness, Buckle, Cambershape 实质：板带材内部残余应力的分布只要板带内部存在有残余的内应力，就称为板形不良。
如果这个应力虽然存在，但不足以引起板带翘曲，则称为“潜在”的板形不良；如果这个应力足够大，以致于引起板带翘曲，则称为“表观”的板形不良。
板形缺陷的产生残余应力板形不良“潜在”的板形不良“表观”的板形不良带钢实际平直度照片平直中浪边浪板形缺陷的分类板带中残余应力分布的规律不同，其所引起的板带翘曲形式也不同。
所以，可以根据内应力的分布规律和板带的翘曲情况，将板形缺陷分成不同的类型。
()22121p cr cr p E h k B πσν⎛⎫= ⎪+⎝⎭cr σ板带产生翘曲的临界应力crk 临界应力系数p E 板带的弹性模量p ν板带的泊松比h 板带的厚度B 板带的宽度（4-1）式中：板带翘曲的力学条件根据弹性力学的研究结果，板带发生翘曲的力学条件可表达为：研究结果表明，对于冷轧宽带钢，产生边浪时，k cr ≈12.6,产生中浪时，k cr ≈17.0。
对于热轧宽带钢，边浪时k cr ≈14，中浪时k cr ≈20良好板形的几何条件如右图所示，横坐标表示各点的横向位臵，即横向各点距板带中心的距离，纵坐标分别为入口和出口轧件半厚，入口断面形状函数为H(x)，出口断面形状函数为h(x)。
板带轧机课程设计
河北理工大学冶金与能源学院课程设计题目： 1250 热轧板带轧制规程设计与辊型设计专业：材料成型与控制工程班级：学生姓名：指导老师：日期：目录1概述 121250 中宽带生产工艺 12.1 原料及产品介绍12.2 主要设备的选择22.2.1立辊选择22.2.2轧机布置32.2.3粗轧机的选择：42.2.4精轧机的选择：42.2.5绝热保温罩与炉巻箱的选择63 压下规程设计与辊型设计73.1压下规程设计73.2道次选择确定73.3粗轧机组压下量分配73.4 精轧机组的压下量分配83.5校核咬入能力93.6确定速度制度93.7轧制温度的确定123.8轧制压力的计算133.9辊缝计算：163.10 精轧轧辊转速计算163.11传动力矩164 轧辊强度校核与电机能力验算184.1轧辊的强度校核19 4.1.1支撑辊弯曲强度校核194.1.2工作辊的扭转强度校核：214.2 电机的校核 224.2.1静负荷图22 4.2.2主电动机的功率计算234.2.3等效力矩计算及电动机的校核234.2.4电动机功率的计算245.板凸度和弯辊255.1板型控制理论255.2板型控制策略265.3板凸度计算模型275.4 影响辊缝形状的因素28I5.4.1轧辊热膨胀对辊缝的影响295.4.2轧辊的磨损对辊缝的影响305.4.3原始辊型对辊缝的影响305.4.4入口板凸度对辊缝的影响305.4.5轧辊挠度计算315.5弯辊装置325.5.1弯曲工作辊325.5.2弯曲支撑辊325.6 CVC 轧机的抽动量计算33结论 34参考文献 35II1概述连轧时间短，温降少，占地少，产量高。
1924 年，自从美国第一台带钢热连轧机投产以来，连轧带钢得到很大的发展。
从手动调节到 PID 设定，从简单计算机控制到计算机系统多层分布式控制，加上液压压下，液压弯辊， CVC辊型控制等新技术的使用，热连轧机的产量、精度、板型质量得到很大提高。
【课程设计】板带轧制设计
【课程设计】板带轧制设计辽宁科技大学课程设计说明书设计名称：板带轧制课程设计指导教师：***学院：装备制造学院班级：材控10.1姓名：***日期：2013.12.19目录1.综述1.1热轧板带钢的生产状况1.2热轧板带钢的新技术发展趋势2.工艺流程及设备2.1生产工艺流程简介2.2主要设备及产品参数3.整个流程的设计和计算3.1 确定轧制方法3.2 加热制度的确定3.3各道次压下量的分配3.4 粗轧各道次宽展计算3.5根据成品板的宽度确定精轧宽度3.6宽向所需的总的侧压量3.7各道次宽度的计算3.8粗轧所用时间及其温降3.9精轧各道次速度的计算3.10精轧各机架的温度3.11精轧各机架的变形速度3.12精轧单位压力及其轧制力轧制力矩的计算4.强度校核4.1咬入角校核4.2轧辊强度校核5.结束语1.综述1.1热轧板带钢的生产状况热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。
发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。
我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。
我国一般热轧带钢产品厚度下限是 1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。
因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。
如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。
a热轧宽带钢的生产状况国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面:①热带钢无头轧制技术。
无头轧制技术能稳定生产宽薄带钢及超薄热轧带钢，其宽厚比可由传统热连轧的800∶1提高到1 000∶1，并能应用润滑轧制及强制冷却技术生产具有新材料性能的高新技术产品。
②薄板坯连铸连轧技术。
它主要有紧凑式热带钢生产工艺CSP (Compact Strip Process)、在线热带钢生产工艺ISP (In-Line Strip Production)、灵活式薄板坯轧制工艺FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和连铸直接轧制工艺CONROLL等10余种类型。
板带轧制工艺
通常板带生产制订压下规程的方法和步骤为
1）根据原料、产品和设备条件，在咬入能力允许的条件下，按经 验分配各道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压 下率、确定各道次压下量分配率及确定各道次能耗负荷分配比 等各种方法；
2）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；
3）计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩； 4）校核轧辊等部件的强度和电机过载过热能力； 5）按前述制订轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。
练习2: 速度制度确定
一、限制压下量的因素
限制压下量的因素：金属塑性、咬入条件、 轧辊强度及接轴叉头等的强度条件、轧制质量。 最大咬入角与轧制速度的关系见表2-1。
轧制速度 /m.s-1
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
最大咬入角/0
25
23
22.5
22
21
17
11
二、道次压下量的分配规律 1）中间道次有最大的压下量
（3）主电机能力的限制
主电机能力限制是指电机允许温升和过载能力的限制。 一般通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩,然 后再来校核电机的温升条件和过载能力。 （4）钢板板形的限制 对于单机架轧机，总道次数应为奇数，对于双机架 轧机应为偶数，并且要考虑两架轧机的轧制节奏要大致
平衡。
通常情况下粗轧机要承担总变形量的75％以上。
项目实例:中厚钢板轧制规程
1. 道次压下量计算
限制最大压下量的因素：
（1）咬入条件的限制 平辊轧制时最大压下量为：△hmax=D （1 — cosαmax） （2）轧辊强度条件的限制 轧辊强度一般是指轧辊辊身强度和辊颈强度。由于强度 限制,在操作轧机时每道最大压下量(或允许轧制力)不能超 过轧机的承受能力，否则将会产生断辊或更严重的事故。
轧制工程学之板带生产工艺-第二章
⑶钢板常常作为包复材料和冲压等进一步深加工的 原材料使用，要求板形平坦，无波浪形瓢曲才好使 用 在钢板的技术条件中对钢板的不平度提出要求， 以钢板自由放在平台上，不施加任何外力的情况下， 钢板的浪形和瓢曲程度的大小来度量。 不同品种的钢板不平度的要求不同，例如：
公称厚度4–10mm的热轧钢板、钢带每米长度上，不平度 要不大于10mm； 公称厚度0.70–1.50mm、公称宽度1000–1500mm的冷轧 钢板、钢带，不平度要不大于8mm。
中 厚 板 可 逆 式 热轧 带钢 连 续 式 行 星 式 冷轧 带钢 平 可 逆 式 连 续 式 整
中厚板轧机：
中厚板生产多采用板坯为原料，经粗轧和精轧轧制成成品板材。 中厚板生产线的主要形式是双机架轧机布置方式，粗轧和精轧分别在 粗轧机（二辊或四辊轧机）和精轧机（多为四辊轧机）上完成，也有在一 台轧机上完成粗轧和精轧全部轧制过程。
4）板带轧机按轧机用途分类
名称 方式 二辊 布 置 形 式 轧 机 形 式
开坯轧机：
采用钢锭生产钢板时， 要将钢锭轧制成板坯，作为 成品轧机的原料。由于开坯 时一般压下量大，所以使用 大辊径的二辊开坯轧机。
开
坯 粗轧：二、四辊 精轧：四、六辊 粗轧：四辊 精轧：四、六辊 粗轧：二、四辊 精轧：四、六辊 粗轧：行星式 精轧：四、六辊 四、六辊 四、六辊 二、四、六辊
板带材的生产具有以下特点
1 ）板带材是用平辊轧制，故改变产品规格较简单 容易，调整操作方便，易于实现前面计算机控制和 进行自动化生产； 2 ）带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经济 中用量最大，故必须而且能够实现高速度连轧生产； 3 ）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制压 力很大，因此轧机设备复杂庞大，而且对产品厚、 宽尺寸精度和板形以及表面质量的控制也变得十分 困难和复杂。
轧制概述与工艺
本课程讲授的主要内容： ●轧制概述 ●轧制过程中的力学概述
●轧制过程中的金属变形
●轧制后续的处理技术及设备概述
2
轧制概述
1.轧制概述 2.我国轧钢技术发展 3.无头轧制技术 4.今后我国轧钢领域的发展方向
3
绪论
轧制过程是由轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉 进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。
轧制新技术新工艺概述
新一代TMCP技术 无头轧制技术
边部温度控制技术 连铸坯热送热装 无酸洗除鳞技术 板厚、板形自动控制系统 轧制-激光焊接技术
宽厚板轧制
● ● ● ● -
热连轧
● ● ● ● ● -
38
冷轧 棒线材轧制
-
●
-
●
-
-
-
●
●
-
●
-
●
-
39
4.今后我国轧钢领域的发展方向 轧钢领域要向提高热装温度和热装率，开
——咬入角，轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先
接触点（实际上为一条线）和轧辊中心的连线与 两轧辊中心连线所构成的角度；
l——接触弧长的水平投影，也叫变形区长度；
F ——接触面水平投影面积，简称接触面积；
l/hm ——变形区形状参数，hm=(H+h)/2（变形
区平均高度)。
简单轧制（理想轧制）
为了便于进行研究分析，对一些轧制条件作出假设和
4
金属材料尤其是钢铁材料的塑性加工，90%以上是通过 轧制完成的。由此可见，轧制工程技术在冶金工业及国民 经济生产中占有十分重要的地位。
5
轧制工艺按照产品类型可以分为板带轧制、管材轧 制、型材轧制以及棒、线材轧制四种基本类型；按生 产工艺可以分为热轧和冷轧工艺；按厚度可分为薄板 ( 厚 度 <4mm) 、 中 板 ( 厚 度 4~20mm) 、 厚 板 ( 厚 度 20~60mm)、特厚板(厚度>60mm，最厚达700mm)。 在实际工作中，中板和厚板通称为“中厚板”。
《板带轧制理论与工艺》课件
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即:
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轧制理论部分
稳定轧制条件：
●
一般取：
即：
轧制理论部分
● 6．改善咬入条件的途径 ● 7.宽展的分类：自由宽展，限制宽展， 强迫宽展
宽展的组成：滑动宽展，翻平宽展，鼓形宽展 ● 8影响宽展的因素及其影响规律。（压下量，轧制道次，轧辊直径，摩擦系数，轧件宽度）
轧制理论部分
●9前滑和后滑的概念。 ●10．影响前滑的因素（压下率，轧件厚度，轧件宽度，轧辊直径，
摩擦系数，张力） ●11．计算平均轧制压力的基本方程（卡尔曼方程－－采力柯夫公
式，奥罗万方程――希姆斯公式 ●12．应用希姆斯公式的图表计算轧制压力，斯通公式图表计算轧
制压力。 ）
轧制理论部分
● 13．影响金属实际变形抗力的因素（金属的屈服极限，变形温度，变形程度，变形速度） ● 14．轧制力矩计算公式： 其中：l为接触弧长
轧制理论部分
● 接触弧长： ● 相对压下量（压下率）：
● 相对宽展量（宽展率）：
轧制理论部分
●压下系数：
●4．金属沿轧件高向不均匀变形： 前滑区，后滑区，中性面
金属沿轧件宽度上的不均匀变形： 单鼓形 薄轧件 双鼓形：厚轧件
轧制理论部分
● 5．咬入条件：首先进行应力分解，然后列平衡方程式：
TX N X 0
工艺部分
●1． 生产工艺的概念：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧材的 一系列加工工序的组合称为轧制生产工艺过程。
●2． 技术要求：为满足使用上的需要而对轧材提出的在规格和 技术性能（形状，尺寸，表面状态）、力学性能及工艺性能、物 理化学性能、金属内部组织和化学成分等方面的要求。
3.板带轧制理论和工艺-1
1.3.2轧制过程三阶段理论
• 该理论认为轧制过程可分为三个阶段:咬入、形成、抛出. 此三阶段有各自特点又相互联系构成一个完整轧制过程.
咬入阶段
建成阶段
抛出阶段
本部分主要内容
• 1 基本概念
• 轧制过程 入角
变形区 不均匀变形理论 咬
• 接触弧长
• 2 会推导咬入角及接触弧长公式.
• 3 咬入条件分析,会分析咬入阶段和稳定轧制 阶段的区别与共同点.
其他分类
❖ 根据外部介质分类: 空气,真空, 惰性 气体
❖轧机工作制度: 可逆 不可逆 连轧 等
2）轧制过程中发生的基本现象和建立轧制
过程的条件
• 在生产实践中遇到不同的轧辊组合方式，但实际上金属承受压下 而产生塑性变形是在一对工作轧辊中进行的。除了一些特殊辊系 结构（如行星轧机，Y型轧机）外，均在一对轧辊间轧制的简单情 况。
• 此时，金属流动除来自轧辊的摩擦阻力外，不受任何其它的阻碍 和限制。因此，自由宽展的轧制是轧制变形中的最简单的情况。 在平辊上或者是沿宽度上有很大富余的扁平孔型内轧制时，就属 于这种情况。
•
箱形孔型轧制自由宽展
2）限制宽展
• 轧制中，被压下的金属与孔型两侧壁接触， 孔型的侧壁限制着金属沿横向自由流动，金 属被迫取得孔型侧边轮廓的形状。
• fy βy—稳定轧制阶段摩擦系数和摩擦角 • αy —稳定轧制阶段咬入角(根据此角可以预测可能
的最大压下量)
3.2.3 咬入阶段与稳定轧制阶段的咬入条件比较
• 极限咬入条件 α= β
• 极限稳定咬入条件αy = βy kx • 令K= αy / α= kx βy / β • αy =α kx βy / β
• 4 改善咬入的理论方法,实际可行的具体办法.
板带轧制工艺及理论
第二章 板带轧制工艺及理论1.板带钢产品的技术要求包括哪些方面？对板带钢产品的基本要求包括化学成分、几何尺寸、板形、表面、性能等几个方面。
(1)钢板的化学成分要符合选定品种的钢的化学成分（通常是指熔炼成分），这是保证产品性能的基本条件。
(2)钢板的外形尺寸包括厚度、宽度、长度以及它们的公差应满足产品标准的要求。
(3)钢板常常作为包复材料和冲压等进一步深加工的原材料使用，使用上要求板形要平坦。
在钢板的技术条件中对钢板的不平度提出要求，以钢板自由放在平台上，不施加任何外力的情况下，钢板的浪形和瓢曲程度的大小来度量。
(4)使用钢板作原料生产的零部件，原钢板的表面一般是工作面或外表面。
技术条件中通常要求钢板和钢带表面不得有气泡、裂纹、结疤、拉裂和夹杂，钢板和钢带不得有分层；钢板表面上的局部缺陷应用修磨的方法清除，清除部位的钢板厚度不得小于钢板最小允许厚度。
(5)根据钢板用途的不同，对钢板和钢带的性能要求不同，对性能的要求包括四个方面：力学性能、工艺性能、物理性能、化学性能。
对力学性能的要求包括对强度、塑性、硬度、韧性的要求；工艺性能包括冷弯、焊接、深冲等性能；材料使用时对物理性能有要求时在技术条件中提出，如电机和变压器用钢对磁感强度、铁磁损失等物理性能提出要求；材料使用时对化学性能有要求时在技术条件中提出，如不锈钢板钢带对防腐、防锈、耐酸、耐热等化学性能提出要求。
2.板带轧机的分类方法有几种？板带轧机的分类方法有按辊系分类、按轧辊驱动方式分类、按轧机组成分类、按轧机用途分类等多种分类方法。
（1）按辊系分类板带轧机按辊系分类是最常用、最基本的方式。
常用的轧机有二辊、三辊、四辊、六辊、八辊、十二辊、二十辊以及偏八辊、非对称式八辊、行星式轧机等，这些形式的轧机是由一对工作辊和多个支持辊构成。
（2）按轧辊驱动方式分类对称驱动方式：上、下工作辊，上、下中间辊，上、下支持辊；非对称驱动方式：一根工作辊，一根工作辊和一根支持辊；异步驱动：上、下辊异步传动，上、下工作辊异步传动。
板带轧制理论与工艺1绪论pps
RAL 1 我国冷轧钢板生产技术发展概况
冷轧钢板生产技术的发展过程：
机架数：单机可逆，连轧（3）－4－5－6机架 轧辊数：2－4－6（HC，UC）－20－36（森吉米尔） 轧制速度：100－3000 m/min（~50 m/s） 发展趋势：大型化、高速化、连续化、自动化
RAL 1 我国冷轧钢板生产技术发展概况
• 轧辊弹性变形（压扁、弯曲）大，要求辊系刚度大
• 轧辊热膨胀和磨损大 • 采用润滑轧制减小摩擦 • 对数学模型要求高
Fein : 弹性压 缩区轧制力
Fp 塑 性 区 轧制力
Feout 弹性回复区轧制力
kin km
kout
hin
tin
hPin
塑 性 区
hPou
t
hout tout
弹性压缩区
弹性回复区
1＃ 2＃ 开开 卷卷 机机
活套（料仓） 冷连轧机组
飞剪 卷取机
焊接机
RAL CDCM-酸轧联合机组
Continuous Discaling Continuous Mill
1＃ 开 卷 焊接机 机
酸洗机组
2＃
开
卷 机
活套1
活套2
冷连轧机组
卷取机 飞剪
RAL 酸-轧-退联合机组(FIPL)示意图
1
技术综合：冶金、机械、控制、计算机 学科综合：力 学（轧制力、张力、应力分析）
化 学（酸洗、脱脂、涂层） 数 学（模型、公式、算法） 金属学（退火、织构、组织性能） 物理学（摩擦、润滑、表面） 其它：机械学、控制理论、人工智能…
RAL 2. 钢板冷轧过程的特点
(5) 产品要求高
• 尺寸精度要求：2～5μm
1.Tension Leveller Type Scale Breaker
讲课内容及思考题(1~4章)
材料成型工艺二（板带工艺部分）讲课内容及思考题教材：金属塑性加工学－－轧制理论与工艺（第二版）王廷溥，齐克敏主编，2002主要参考书：【1】板带生产原理与工艺王廷溥主编, 冶金工业出版社，1995.11【2】板带轧制工艺学【美】V.B 金兹伯格马东清等译，冶金工业出版社，1998 【3】中国热轧宽带钢轧机及生产技术中国金属学会热轧板带学术委员会编，冶金工业出版社，2002 【4】中厚板生产与质量控制崔风平等编，冶金工业出版社，2008【5】中厚钢板生产孙本荣等编，冶金工业出版社，1993【6】冷轧薄钢板生产傅作宝，冶金工业出版社，2005阅读国内刊物《钢铁》、《轧钢》《金属学报》、《特殊钢》等国内核心刊物；阅读英文刊物《Iron and Steel Engineer》《ISIJ International》《The Iron and Steel Institute》等国外刊物第一章板、带钢生产工艺绪论（2学时）章节教学重点、难点教学重点•板、带材生产工艺特点、技术要求•板、带材轧制技术的发展演变过程•当前国内外板带材轧制技术的现状、特点、发展趋势教学难点板、带材轧制技术的发展演变过程1.1板带材分类1.2 板带材主要技术要求1.3板带材生产特点1.4 板带轧制技术的发展1.4.1围绕着降低金属变形阻力的演变发展1.4.2围绕改变应力状态、降低外阻的演变发展1.4.3在减少和控制轧机变形方向的发展1.4.4近代发展主要趋势和特点（略）第1章思考题1，推动板、带材轧制方法与轧机型式演变的主要矛盾是什么?2，板带材是如何分类的？3，板、带材生产工艺有何特点?4，板带材技术要求主要包含那些内容？第二章中厚板生产（共4学时）章节教学重点、难点教学重点•中厚板轧机型式及布置;•中厚板生产工艺流程;•中厚板轧制中平面形状控制技术;教学难点•中厚板轧制方法特点;中厚板轧制中平面形状控制技术;2.1轧机的型式及布置2.1.1型式2.1.2 布置2.2 中厚板生产工艺2.2.1 原料选择2.2.2加热2.2.3 轧制2.2.4轧后冷却2.3中厚板轧制中平面形状控制轧制2.3.1调整纵、横轧制比控制方法2.3.2调节形状控制方法第2章思考题1,中厚板粗轧阶段有哪几种常用轧制方式?各有何特点?2，为提高成材率, 中厚板轧制中可采用哪些平面形状控制技术? 第三章热连轧带钢生产（共4学时）章节教学重点、难点教学重点•热连轧板带钢生产工艺流程；•热连轧板带钢生产工艺特点；•热连轧板带钢轧制中温度确定及控制；教学难点•热连轧板带钢生产工艺流程及特点；•热连轧板带钢轧制中温度控制特点；3.1热连轧板带钢生产工艺流程3.1.1原料选择及加热3.1.2 粗轧3.1.3中间辊道3.1.4 精轧3.1.5轧后冷却3.1.6 卷取3.2热连轧板带钢工艺特点3.2.1 遵循连轧特殊规律3.2.2 热连轧中采用恒定小张力轧制3.2.3 高速加速轧制3.2.4调宽轧制（AWC)及自由程序轧制(SFR)3.3 热连轧带钢轧制中温度控制3.3.1 温度控制主要内容3.3.2 终轧温度确定及控制3.3.3 卷取温度确定及控制3.4热连轧板带钢生产发展趋势及新技术（略）第3章思考题1, 热连轧板带钢轧机粗轧机组有哪些布置型式?其特点是什么?2，热连轧中间辊道传送过程中有哪些节能新技术？其主要特点是什么？3,什么叫张力的自调作用? 热连轧板带钢精轧机架间单位张力选择范围是多大?4,控制热连轧终轧温度的手段有哪些？第四章冷轧板带生产工艺（共4学时）章节教学重点、难点教学重点•冷轧板带钢生产工艺特点；•冷轧机布置；•冷轧板带钢生产工艺及主要工序；教学难点•冷轧板带钢生产工艺特点；冷轧板带钢生产工艺及主要工序；4.1 冷轧板带钢生产工艺特点4.1.1冷轧优点4.1.2 冷轧工艺特点4.2冷轧板带钢生产主要工序及工艺4.2.1 冷轧机的布置4.2.2 冷轧生产工艺及主要工序第4章节思考题1,冷轧工艺特点是什么？2,冷轧板带钢生产中张力轧制的作用有哪些? 单位张力选择范围是多少?3,冷轧板带钢有哪些代表产品?生产工艺流程中有哪些主要的工序?4,画出常规五机架冷连轧轧制图表及速度图,说明轧制过程一般分为哪几个阶段。
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参考文献
1 胡国栋•轧钢生产及设备•秦皇岛•燕山大学•2003 2 许石民，孙登月·板带材生产工艺及设备·北京·冶金工业
出版社·2013 3 邹家祥·轧钢机械·北京·冶金工业出版社·2014
机架分类概述
轧机机架根据轧钢形式和工作要求分为：闭式机架（a）、 开式机架（b）、焊接机架（c）、组合机架（d）。
闭式机架及其特点
(1)、闭式机架 闭式机架是由一个整体框架，具有较高强度和刚度。 闭式轧机主要用于轧制力较大的处轧机、板胚轧机、板带轧机、用的换辊装置。 （2）闭式机架特点 机架窗口高宽比值达3.75，比一般轧机大。 立柱内表面装有滑板，防止磨损。 换辊侧，机架窗口比传动侧大。 机架焊接性能好。 机架窗口底部有圆角，减少应力集中。 机架窗口的内测附有凸台，安装上支撑辊、工作液压缸。
组合式拉杆预紧机架缺点主要是组成件多。由于加工面多、技 术要求高，加工时间和加工成本大量增加。为了满足连接部位 的强度要求，增加了设备重量。在加工车间装配时，要将多件 整体预装、预紧，并检查预紧后各件尺寸公差和形位公差。占 用车间场地大，预紧要采用专用预紧拉伸器，每个拉杆要分两 次交叉预紧，然后整体起吊下地坑装配。
组合式机架
近年来,中厚板轧机在全球得到了广泛的应用与发展,但是随着中 厚板的发展,中厚板的轧机体积和重量是越来越大,给加工制造和 运输带来了巨大的难题。针对这个问题,把传统的整体闭式轧机 机架设计成组合式机架,在保证机架的强度、刚度的同时,解决了 轧机加工制造和搬运困难的问题,也给机架的发展带来了另一个 新空间。组合式机架在强度、刚度上与整体式机架相近,而且它 还解决了加工制造和运输困难的问题。
开放式机架及其特点
开放式机架 开口式机架的上盖（上横梁）是可拆装的，其强度与刚度
较闭口机架差，而且加工面多，造价高。但其突出优点是 换辊方便，故仅用于经常换辊的横列式型钢轧机上。特别 是大中型横列式型钢轧机，几乎全部采用开口式机架。
焊接式机架
中厚板的轧机体积和重量是越来越大,给加工制造和运输带 来了巨大的难题。针对这个问题,把传统的整体闭式轧机机 架设计成焊接式机架,轧机加工制造和搬运困难的问题。
板带轧制工艺及设备讨论课
——钢板轧机机架讨论
组 员：温晶晶 王鹤男 刘希超 崔昭康
指导教师： 许秀梅
轧机机架概述
轧机机架是轧机工作机座中尺寸和重量最大的部件，其重 量占整个工作机座的45%~50%。轧件作用于轧辊的全部 轧制力和水平方向的张力、惯性冲击及轧辊平衡装置中平 衡力等最终都为机架所承。机架受力后所产生的变形直接 影响轧件尺寸精度，因此机架必须具有足够的刚度和强度， 另外结构便于拆卸和换辊。正确计算和设计机架是十分必 要的，机架是机座中最重要的部件。