轧制原理二

板、带材生产概述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?轧件变形和轧机变形是在轧制过程中同时存在的。

我们的目的是要使轧件易于变形和轧机难于变形，亦即发展轧件的变形而控制和利用轧机的变形。

由于板、带轧制的特点是轧制压力大，轧件变形难，而轧机变形及其影响又大，因而使这个问题就成为左右、带轧制技术发展的主要矛盾。

2，板带材是如何分类的？（1）按产品尺寸规格：一般可以分为厚板（包括中板和特厚板）、薄板和极薄带材（箔材）三类。

一般称厚度在4.0mm以上者为中、厚板（其中4~20mm者为中板，20~60mm为厚板，60mm以上者为特厚板），4.0~0.2mm者为薄板，而0.2mm以下者为极薄带钢或箔材。

（2）按产品用途：造船板、锅炉板、桥梁板、压力容器板、汽车板、镀层板（镀锡、镀锌板等）、电工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯、复合板及不锈、耐酸耐热等特殊用途钢板。

3，板、带材生产工艺有何特点?（1）板、带材是用平辊轧出，故改变产品规格较简单容易，调整操作方便，易于实现全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的连轧生产。

（3）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制压力很大，可达数百万至数千万牛顿，因此轧机设备复杂强大，而且对产品厚、宽尺寸精度和板形以及表面质量的控制变得十分困难和复杂。

4，板带材技术要求主要包含那些内容？“尺寸精确板型好，表面光洁性能高”（若分值较大，可分开详述）。

降低金属变形抗力的措施（提高刚度措施）：叠轧：通过叠轧使轧件总厚度增大，并采用无水冷却的热辊轧制，才能使轧制温度容易保持及克服轧机弹跳的障碍，保证轧制过程的进行。

连续轧制：单层轧制薄而长的钢板时温降很快，不叠轧就必须快速操作和成卷轧制，争取有较高和较均匀的轧制温度。

炉卷轧机：优点：可用较少的设备投资和较灵活的工艺道次生产出批量不大而品种较多的产品，尤其适合生产塑性较差、加工温度范围较窄的合金钢板带。

（保温作用、缩短轧程）缺点：产品表面质量及尺寸精度较差，单位产量投资大。

行星轧制：利用分散变形原理实现金属的大压缩量变形。

（大压缩变形无温降，然而升温50~100℃，从根本上解决了成卷轧制带钢时温度降落问题）优点：投资成本低。

缺点：设备结构复杂、制造和维护困难，要求上下辊严格保持同步，轧件严格对中，轴承易磨损，事故较多，作业率不高。

原料和产品单一，生产灵活性差，难以轧得太宽太薄。

从降低金属变形抗力、降低能源消耗及简化生产过程，出现连铸连轧及无锭轧制（连续铸轧）6、降低应力状态系数影响系数：减小工作辊直径（主要）、采用优质轧制润滑液和采取张力轧制7、二三四，偏八辊、多辊、不对称式多辊轧机、异步轧机辊的发展：①刚度②轧薄能力③水平方向刚度，及侧向力④轧机复杂程度⑤生产效率（围绕其解决的问题，针对问题、存在问题）二辊：能以较少的道次轧制更薄更宽的钢板，加大轧辊直径，才能有足够的刚度和强度承受更大压力。

轧辊直径增大有反而使轧制压力急剧增大，使轧机弹性变形增大，以致轧辊直径与板厚之比达到一定值后，轧件不能继续延伸。

三辊：减小轧制压力和提高轧辊强度及刚度的两方面要求，采用大支撑辊与小工作辊分工合作方法。

四辊：工作辊传动，较大的轧制扭转力矩限制了工作辊直径的继续减小，降低轧制压力，提高轧制效率。

六辊：四辊基础上，工作辊小到一定限度，其水平方向的刚度不够，轧辊会产生水平弯曲，使板型和尺寸精度变坏，甚至使轧制过程无法进行。

，在降低压力与保证轧机刚度之间产生矛盾。

多辊：六辊由于几何原因，工作辊直径小于支承辊直径的四分之一，工作辊不能接触轧件，使工作辊直径减小受到限制。

为进一步减小工作辊直径目的。

缺点：结构复杂，制造安装调整困难，轧制速度不高。

不对称式多辊轧机：解决制造和调整操作困难。

未从本质上改善其缺点。

偏八辊轧机：采用支承辊传动的四辊冷轧机的工作辊一侧增加了侧向工作辊，将工作辊的轴线偏移于支承辊轴线一侧，防止工作辊旁弯，可使工作辊直径大大减小。

缺点：工作辊游动使咬入能力减弱，轧辊受力稳定性不够。

异步轧机：两辊速度不等，速度之比等于伸长率，轧件对上下辊有包角，前后加张力。

可减少薄边和裂边，进行良好的板型控制，提高厚度精度及轧机的轧薄能力，大大简化自动控制系统和提高其快速响应性。

8、减少和控制轧机变形：增加轧机刚度：加大机架牌坊的刚度和辊系的刚度，例如，增大牌坊立柱断面，加大支承辊直径，采用多辊及多支点的支承辊，提高轧辊材质的弹性模量及辊面刚度。

第14章热轧板、带材生产1、中厚板轧机的布置形式：单机架，双机架和多机架。

单机架轧制特点：效率不高，温度难以控制，难以轧薄件。

双机架：产量高，表面质量、尺寸精度、板型好，延长轧辊寿命，缩减换辊次数。

以二辊粗轧机加四辊精轧机的顺列布置。

四辊加四辊式优点：粗精轧道次分配较合理，产量高；使进入精轧机的来料断面较均匀，质量好；粗精轧可分别独立生产，较灵活。

缺点：粗轧机工作辊直径大，轧机结构笨重而复杂，投资大。

多机架轧机：连续式或半连续式。

2、中厚板生产工序：原料选择——加热——轧制——精整——热处理——质量检查加热：降低变形抗力，均匀化，再结晶。

轧制：控制板型控制性能。

中厚板的轧制过程可分为除鳞，粗轧，精轧阶段。

除鳞：将炉生铁皮和次生铁皮除净以免压入表面产生缺陷。

除鳞方法：高压水除鳞箱和高压水喷头。

3, 传统热连轧分为粗轧和精轧过程的意义是什么？粗轧的任务主要有哪些？①平衡粗轧速度和精轧速度；②合理分配任务，提高精轧机组的的精度质量；③粗轧要在高温下实现大压下，而精轧终轧温度需满足产品要求，所以需要温度过渡；④粗轧机组合精轧机组组成方式不同，粗轧机组中有可逆式轧机，精轧机中一般6~7架连轧，分开更好建设和控制。

将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸，获得优质的中间坯；细化奥氏体晶粒，获得更细小均匀的奥氏体晶粒。

2）粗轧的任务和意义？（1）任务：将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸（2）意义：①得到适合精轧的中间坯（32~38mm）；②起到除鳞作用，出去炉生氧化铁皮； 获得细小的晶粒组织；④齐整侧边和控制宽度作用。

4、中厚板粗轧阶段有哪几种常用轧制方式?各有何特点?全纵轧法：钢板轧制的延伸方向与原料纵轴方向重合。

全纵轧法的产量高，且钢锭头部的缺陷不至扩展到钢板的长度上，但存在着钢板横向性能太低的缺点。

因其在轧制中始终只沿着一个方向上延伸，使钢中的偏析和夹杂等呈明显条带状分布，带来钢板组织和性能的严重各向异性，使钢板的横向性能（尤其是冲击韧性）往往不合格。

全横轧法：将板坯进行横轧直至轧成成品。

若以连铸坯为原料，则全横轧法和全纵轧法一样都会使钢板的组织和性能产生明显的各向异性；若使用初轧坯作为原料，则横轧法比纵轧法具有更多的优点：首先是横轧大大减轻了钢板组织和性能的各向异性，显著提高了钢板横向的塑性和冲击韧性，因而提高了钢板综合性能的合格率，其次横轧比综合轧制可以得到更齐整的边部，钢板不成桶形，因而减少切损，提高成材率，还有由于减少了一次转钢时间，使产量也有所提高。

横轧—纵轧法或综合轧法：先进行横轧，将板坯展宽至所需宽度后，再转90°进行纵轧，直至完成。

板坯宽度和钢板宽度可以灵活配合，并可以提高横向性能，减少钢板的各向异性，因而它更适合于以连铸坯为原料的钢板生产，但它使产量有所降低，并易使钢板成桶形，增加切边损失，降低成材率。

此外，由于横向延伸率不大，使钢板组织性能的各向异性改善不多，横向性能往往仍嫌不足。

角轧—纵轧法：所谓角轧就是让轧件纵轴和轧辊轴线呈一定角度将轧件送入轧辊进行轧制的方法。

角轧的优点是可以改善咬入条件、提高压下量和减少咬入时产生的巨大冲击，有利于设备的维护；板坯太窄时还可防止轧件在导板上“横搁”。

缺点是需要拔钢，使轧制时间延长，降低产量，且送入角及钢板形状难以正确控制，使切损增大，使成材率降低；劳动强度大，操作复杂，难以实现自动化。

故只在轧机较弱或板坯较窄时才采用。

平面形状控制法：它是根据每种尺寸的钢板在终轧后桶形平面形状的变化量，计算出粗轧展宽阶段皮料厚度的变化量，以求最终轧出的钢板平面形状矩形化。

平面形状控制轧法就是在综合轧制的整形轧制或展宽轧制时改变板坯两端的厚度形状，以达到消除桶形、舌头，提高成材率的目的。

5、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?AGC：液压AGC可以快速控制调节液压缸位置，使轧机刚度快速且容易地随轧制工艺要求而改变，精确地改变辊缝位置，起到调整板形的作用。

工作辊交叉（PC）：PC轧机通过交叉上下成对的工作辊和支持辊的轴线形成工作辊间辊缝的抛物线，并与工作滚动凸度等效，调节轧辊交叉角度即可对凸度进行控制。

窜辊技术（HCW或CVC）：这种轧机由一对凸度连续可调的轧辊组成，工作辊横移时，辊缝凸度可连续由最小值变到最大值，调整控制板形的能力很强。

在线磨辊技术，快速换辊技术等也可以起到平面形状控制的作用。

6、什么是中厚板轧制中形状控制的MAS轧制法？如何用MAS轧制法控制舌头和桶形？（P206）在综合轧制的基础上，根据每种尺寸的钢板在终轧后桶形平面形状的变化量，计算出粗轧宽展阶段坯料厚度的变化量，在整形轧制和展宽轧制时改变板坯两端的厚度形状，以消除桶形、提高成材率的轧制方法。

轧制中为了控制切边损失，在整形轧制的最后一道中沿轧制方向给予预定的厚度变化，成为整形MAS轧法；而为了控制头尾切损，在宽展轧制的最后道次沿轧制方向给予预定的厚度变化，则成为展宽MAS轧法。

为了消除桶形，在整形轧制的最后一道延伸时用水平辊对展宽面施以可变压缩使轧件中间部分的压缩大于两端，从侧面看去形成凹形的面，再将这种不等厚的轧件旋转90°后轧制，即可得到侧面平整的轧件。

为了消除舌头，在展宽轧制的最后一道次上对延伸面施以可变压缩使轧件中间部分的压缩大于两端，从侧面看去形成凹形的面，再将这种不等厚的轧件旋转90°后轧制，即可得到头尾平整的轧件。

7、中厚板的粗轧和精轧阶段无明显的界限。

粗轧的任务整形、宽展和延伸。

精轧任务延伸和质量控制，包括厚度、板型、性能，表面质量的控制，主要取决于精轧辊面的精度和硬度。

8、中厚板轧后精整：矫直、冷却、划线、剪切、检查、清理缺陷，热处理，酸碱洗等。

9、热轧带钢生产工艺过程包括原料准备、加热、粗轧、卷板、焊接、精轧、冷却、飞剪、卷取。

10、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?（1）全连续式粗轧机：由5~6个机架组成，每架轧制一道，轧件自始至终都没有逆向轧制的道次。

适合大批量单一品种生产，操作简单，维护方便，但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。

全连续式轧机组每架只轧一道，轧制时间往往要比经轧机组轧制时间短得多，粗轧机生产能力与精轧机不相平衡。