(轧钢机械)授课课件_1概述_2(高速线材轧机)(PPT34页)

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3、品种与质量 高速线材轧机的产品品种主要是圆形和螺纹圆形。规格以 φ5．5 ～ 13 mm为主，近年又发展到φ14 ～ 18 mm，并有向大 规格发展的趋势。钢种可基本上覆盖全部钢种范围，但以非合金 钢和低合金钢为主。 线材产品质量包括：外形、尺寸精度、表面质量、化学成分、 金相组织和力学性能。
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三、高速线材轧机的发展
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1、轧制速度的发展 2、坯重与盘重 3、品种与质量 4、粗轧机机型 5、控制与自动化 6、高速轧机技术的新进展
1、轧制速度的发展 高速线材轧机的代表是摩根公司研制的摩根高速线材轧机， 其轧制速度的提高经历了六代。 保证速度：43m/s → 100 m/s，提高了1．3倍； 最大辊径时轧制速度：50m/s → 120 m/s，提高了1．4倍； 电机最大转速时的轧制速度：60 m/s → 140 m/s，提高了 1．33倍；
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高速线材轧机的机型有： ⑴、按轧辊直径分 大辊径φ250～290 mm，小辊径φ152～210 mm ⑵、按轧辊中心线相对于地面的角度分 15 0 / 75 0，45 0（侧交、顶交），平－立交替
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高速线材轧机的机型有： ⑶、按轧辊的支撑状况分 双支点式，悬臂式 ⑷、按传动结构分 外齿传动，内齿传动
轧制方向
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① 由扭转翻钢造成的工艺事故多 由于精轧机组使用的是椭圆－圆孔型系统，轧辊水平布 置，因此椭圆轧件在进入圆孔型时必须翻转 90 0，当轧件前 进速度提高时，轧件的翻钢（特别是细轧件）极易发生憋钢 （主要是翻转角度很难掌握）事故。
翻转 90 0
翻转 90 0
θ
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②、多线轧制相互影响 水平轧机一般均为多线轧制，各轧制线之间不免相互影响。 当一条轧制线出现故障时，就必须全组停下来进行处理，因为 在高速轧制时，绝不允许进入防护罩内处理故障。
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线材轧机的进步是在 20 世纪，由横列式、半连续式、连 续式直到高速轧机，每一次进步都使得线材的轧制速度、产品 质量和盘重有所提高，而真正发展迅速的是高速轧机。
高速轧机的发展得到了冶金技术、电传电控技术、机械制 造技术、高精度检测技术和计算机技术的有力支持。
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二战结束后（1945年），世界上工业发达的国家线材生产 的发展方向仍然沿着高速和连续两个主要方向发展，其代表有 两家：
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b、强化轧机 增加精轧机组中大辊径轧机的个数，给予轧机以强化。 c、改进轧机的调整性能 增加辊缝传感器和数字显示器。
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⑵ 采用控温轧制和低温轧制 当成品轧制速度在75 m/s以内时，使用轧后控冷工艺；而当 成品轧制速度在75 m/s以上时，为保证终轧温度，在精轧机组之 前就要设置冷却装置，用以冷却轧件。 同时，低温轧制对细化晶粒十分有利。
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4、粗轧机机型 与高速线材轧机相配套的粗中轧机也有发展，如：摆锻式粗 轧机，三辊行星轧机，紧凑式轧机等。
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5、控制与自动化 高速线材轧机对控制及自动化水平的要求非常高，主要体现 在： ⑴ 不采用计算机的常规控制系统 常规控制系统采用了大量的接触器、继电器并借助于光电检 测系统；这种控制系统的特点是靠硬件完成控制过程，工作不太 可靠，日常维护量大；
一家是以美国摩根公司为代表的精轧机组集体传动的二辊 水平式轧机；
另一家是以德国施罗曼公司为代表的精轧机组单独传动平 －立交替式轧机。
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1、精轧机组集体传动的二辊水平式轧机 特点：多线轧制（4线），轧辊水平，集体传动，轧制 速度 35m / s；
轧制方向
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问题： 由扭转翻钢造成的工艺事故多、多线轧制相互影响、多 线轧制的产品尺寸精度低。
轧制方向回ຫໍສະໝຸດ 页 回目录到 20 世纪 60 年代，线材轧机的轧制速度虽然已达到了 35 m/s，盘重 550 kg，较之以前有了很大的进步，但人们仍 在追求更高的速度。
因为提高了轧制速度就是提高产量。
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2、高速线材轧机的机型 高速轧机是指最大轧制速度高于 40 m/s的轧机。 高速线材轧机的特点是：高速、单线、无扭、微张力、碳 化钨辊环、自动化； 高速线材产品的特点是：盘重大、精度高、质量好。
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1、尺寸精度可以达到±0．1mm，因尺寸超差导致的废品 大大减少；
2、可以在较大程度上缩短头尾尺寸超差长度，减少去头 尾量，提高成材率；
3、简化精轧机组的孔型配置。精轧机组孔型不变，只需 更换Tekisun轧机的孔型即能轧出所需规格，利用调整Tekisun轧 机的孔型辊缝也可轧制出规格相近的非标准尺寸产品。
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2、盘重与坯重 当成品轧制速度在 43 m/s时，盘重一般为 600 kg左右；而 当成品轧制速度提高到 50 ～ 75 m/s时，盘重可增加到1000 ～ 2000 kg左右。所以，盘重随轧制速度的提高而增加。 增加盘重就必须提高坯重，方法有两个：增加坯料长度和增 加坯料的断面尺寸。
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2420.1 0.2400:05:2100 :05:21 October 24, 2020
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③、多线轧制的产品尺寸精度低 多线轧制时，轧件的尺寸精度受同时轧制根数的影响，一 般较低。如：4线轧制时，轧件的断面尺寸精度为± 0．38mm， 3线轧制时为± 0．3mm，2线轧制时为± 0．25mm，1线轧制时 为± 0．2mm。
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2、精轧机组单独传动平－立交替式轧机 特点：轧辊平 — 立交替布置，轧制无扭转，单独驱动， 单线轧制，轧制速度 35 m/s；
高速线材轧机
一、高速线材的诞生 二、高速线材轧机的机型 三、高速线材轧机的发展
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一、高速线材的诞生
第一台线材轧机问世于17世纪，第一台真正的线材轧机诞 生于1817年，为横列式。直到19世纪末，线材轧机仍以横列式 为主，其间虽有连续式线材轧机问世，但由于盘重小、质量差、 生产效率不如横列 式，因此未得到发展。
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 上午12 时5分20 .10.240 0:05Oc tober 24, 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午12时5 分21秒 上午12 时5分0 0:05:21 20.10.2 4
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⑶ 线材无头轧制 将连铸成的圆形连铸坯经除鳞、自动焊接、毛刺自动清理、 感应加热后进入轧钢机组轧制，无间歇地生产线材及棒材，其 优点是： 1、大大减少了头尾的剪切量，减少短尺，提高成材率； 2、减少因头尾而产生的工艺故障，提高生产效率； 3、成品盘卷的重量不受坯料的大小影响； 4、减少了设备维修成本。
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⑷ 线材Tekisun轧机 设备特点：2 或 4 架 45 0 顶交无扭轧机安装在同一底座上， 集体传动，构成一个小单元机组，在控制上与精轧机组动态同 步。 布置位置一般在1号冷却水箱之后，也可以根据需要布置 在任意水箱之后，甚至是在冷却段之后。
精轧机组
1#水箱
归圆机
2#水箱
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⑵ 计算机加常规控制系统
计算机代替了部分或大部分的硬件控制内容，使得控制更加 可靠，修改工艺参数时，只需修改相应的计算机程序即可，而不 必更换大量的接触器和继电器。
计算机的控制分为：中央管理级，车间管理级，过程控制级 和设备控制级四级。
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6、现代高速轧机技术的新进展 ⑴ 高速精轧机组的发展趋势 高速精轧机组仍在致力于轧制速度的提高，采取的措施有： a、降低机组的重心 降低主传动轴的高度， 减少机组的震动。如：摩 根公司的V型机组。
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2420.1 0.2400:0500:05 :2100:0 5:21Oc t-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月24日 星期六1 2时5分 21秒Sa turday , October 24, 2020
轧制方向
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⑶ 费用较贵 平－立交替机组的设备费用高于水平二辊机组约100%， 尺寸精度提高 20%，速度并无提高，显然经济性不高。
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⑷ 张力问题 张力在线材生产中是有害的，它会造成线材同条尺寸不均， 两头大中间小。解决的办法是采用微张力轧制，尽可能地减少 张力的危害。实现微张力就必须提高传动精度，在高速状态下， 只有集体传动能达到这一要求。
轧制方向
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问题： 电机传动的速度精度低、速度不高、费用较贵和张力问题。 ⑴ 电机传动的速度精度低 速度精度不能控制在 1% 以内，相邻轧机的速度比不能做 到绝对不变，且波动较大；
轧制方向
C F1 v1 F2 v2
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F1 v2
F2
v1
⑵ 速度不高 由于立式轧机结构庞大，轧辊在高速运转时震动大，所以 轧制速度并没有质的提高，仍未超过二辊水平机组；
可以大大降低精轧机组的工艺备件数量，减少工艺停车时 间，提高作业率；
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4、除速度以外，精轧机组及上游机架的工艺条件基本保 持不变，可以减化工艺调整；
5、有利于提高轧制速度，当使用该套轧机对原有速度较 低的轧机进行改造时，轧制速度一般可以提高约 30% ～ 50%。
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2420 .10.24Saturday , October 24, 2020
工艺特点：轧机的孔型均为直径相同的圆形，但各个孔型 的槽口宽度不一样，由大至小，变形量也是由大至小，总减面 率约为 5% ～ 15%（延伸系数 1．05 ～ 1．18）。
使用效果：布置位置一般在1号冷却水箱之后，也可以根 据需要布置在任意一个水箱之后，甚至是在整个冷却段之后， 可以方便地被整体移开或推入，很容易实现控温轧制和高精度 轧制。