宝钢2050轧机5_Cr支承辊的制造
宝钢2050mm热轧带钢表面氧化铁皮缺陷控制
Ｄｅ ｆ ｅ ｃ ｔ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｂａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ２ ０ ５ ０ ｍｍ Ｈｏ ｔ Ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ’ Ｓ Ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｓ ｅ ｒｅ
Ｌ／Ｈ ｕ ａｍ ｉ ｎ ｇ
（ Ｈｏ ｔ Ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ Ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，Ｂ ａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ９ ４ １ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
2050四棍轧机(F5)设计
2050四棍轧机（F5）设计摘要目前，随着国民经济高速的发展，钢铁企业也迅猛发展。
带钢的应用变得更加广泛，例如：厂房设备、机械设备、桥梁、高速公路等。
为了适应新形式的发展需要，我国自行设计制造了2050热带钢连轧机，产品质量达到国际先进水平。
它是2050四棍热连轧机的第五架轧机，本文通过对F5精轧机的设计计算，了解了机械设计的一般设计方法，通过对局部结构进行改造，使结构更合理。
本设计的设计内容是根据轧件要求，确定轧制力，轧制力矩，并对电机、主传动装置等进行了合理的选择和校核。
选取主要部件如轧辊，机架，齿轮座等结构尺寸并校核，另外还对轧机系统的环保和经济技术进行了合理的分析。
关键词：机架；轧制力；轧辊；环保；校核。
The Design of the 2050 Four Roller Mill (F5) AbstractAt present,along with national economy high speed development, iron and steel enterprise also swift and violent development. The belt-shaped steel becomes more widespread, for example: Workshop equipment ,mechanical device ,bridge highway and so on . For the new situation development need .quality of the products of the 2050 hot strip tandem mill .Which is designed and manufactured by our own country,The F5 finishing mill is the fifth frame of the four-high hot tandem mill.Here, by designing and calculating to the F5 finishing mill, I find out the general design procedures of mechanism designs .By improving on the part structure and carrying the optimize design .The contents of my design are to ascertain the rolling force and rolling torque ,And to the electrical machinery ,the main drive and so on has carried on the reasonable select and the examination ,The next step is to select the structure dimensions of the critical pieced which contain the mill rolls ,Moreover also has carried on the reasonable analysis to the rolling mill system environmental protection and the economical technology .Key words: framework ,rolling force ,mill rolls ,environmental protection ,check目录2050四棍轧机（F5）设计 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2轧钢生产工艺 (2)1.3热轧的优点 (2)1.4热轧的缺点 (2)1.5传统热轧带钢生产的新技术和新设备 (3)1.6课题研究方法及内容 (3)2 总体方案设计 (4)3 主电机容量的选择 (5)3.1轧制力的计算 (5)3.1.1基本数据的确定 (5)3.1.2 轧制力计算 (6)3.2 轧制力矩的计算 (8)3.3 选择主电机 (10)3.3.1 电机初选 (10)3.3.2 计算机轴上的力矩 (11)3.3.3 电机容量校核 (12)4 减速机设计 (13)4.1 计算各轴的动力参数 (13)4.2 齿轮的设计 (14)4.3 输出轴的设计计算 (17)4.3.1 初步确定轴的最小直径： (17)4.3.2 传动轴受力分析： (18)4.3.3 求支座反力和传动轴应力集中点处得弯矩值： (19)4.3.4 校核轴的强度 (19)5 压下装置的选择 (21)6 轧辊的强度计算 (22)6.1 工作辊强度计算 (22)6.2 支承辊强度计算 (22)6.3 轧辊的变形计算 (25)7 机架的设计计算 (26)7.1 结构尺寸 (26)7.2 强度计算 (27)7.2.1 惯性矩的计算 (27)7.2.2 截面系数的计算 (27)7.2.3 强度计算 (28)7.3 机架的变形计算 (29)8 齿轮座倾翻力矩及轧辊轴承的计算 (31)8.1 齿轮座倾翻力矩的计算 (31)8.2 轧辊轴承的计算 (31)9 轧机润滑方式的选择 (34)10 设备的经济效益和环保分析 (35)10.1 设备投资的经济分析 (35)10.2 设备的环境保护设施 (35)结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1选题背景轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。
宝钢2050热轧精轧机工作辊换辊液压缸国产化研制
端部的感应器通过这 ６个触点实现行程位置的检测 和 控制 。触点 的模 拟发 讯 测试 要求 是 ：最 远 点 ２ ｍ ０ｍ 信号触发可靠无误 。活塞杆上设置这 ６个触点是此次 研制的最大难点。 （ ） 液 压缸 的 工 作压 力 为 ２ Ｐ ，试 验 压 力 ３ ０Ｍ ａ
３ Ｐ ，有杆 腔 与无 杆 腔 分 别保 压 ５ ｍｎ ２Ｍ ａ ｉ ，压 降 ＜
度 以及 触 点 在 活 塞 杆 本 体上 的埋 入 方 法 等 。 ２ ３ 图纸 设 计 ．
由于工作辊更换 时 ，要求动作平稳但又要保持一
定 的生产节奏 ，并且工作辊 的定位必须准确且易于控 制 。在设备原设计 时换辊液压缸带有 区间位置感应装 置 ，由于液压缸行程超长不宜用位移传感器装置 ，故 采用 了特殊的触点感应装置 ：在液压缸活塞杆上的特 定位置预置了用于发讯的触点共 ６个 ，安装于液压 缸
作者简介 ：朱为 民 （９ ６ ） １６ 一 ，男 ，工程师 ，主要从事高 、精 、尖液压缸的研究与研发 ，流体传动与控制专业 。电话 ：０５ ７１
—
８ ６ ８ ５，Ｅ—ｍａｌ ｕ ｍｉ＠ｓｎ ． ｏ 。 ２０ ３ ｉ：ｊｗｅ ｎ ｉａ ｃｒ ｎ
第ｌ ６期
朱为民 等 ：宝钢 ２ ５ ００热轧精轧机工作辊换辊液压缸 国产化研制
宝钢 ２５ ００热轧精轧机工作辊换辊液压缸国产化研制
朱 为 民 ，左 林
（ 关液压件厂 有 限公 司 ，广 东韶 关 ５ ２ ２ ） 韶 １０ ７
摘要 ：介绍宝钢热轧精轧机工作 辊换辊 液压缸 的工 作特性 ，国产化研 制过程 和生产技术 难点 ，该技 术具有较强 实用
性。
关键词 ：精 轧机 ；换辊 ；液压缸 ；触点 中图分类号 ：Ｔ １７ Ｈ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ — ８ １（０ ０ ６—１２— ０ １ ３ ８ ２ １ ）１ ０ ２
宝钢热轧厂介绍
DIN 17155－83 HⅡ
19Mn6
EN10028－2： 1992
P265GH
P355GH
GB713－1997 GB6654－1996
20g/20R
19Mng/16MnR
Q/BQB320－2003 SB410
JIS G3103－1987 SB410
焊接气瓶用
产品牌号对照表
Q/BQB 321－2003 B440HP B490HP
S235JR
GB 912－89/GB 3274－88
Q195，Q215A， Q215B
Q235B
S235J0 S275JR E295 S355J0
Q235C
Q255B
Q275，Q345A
Q345C，Q390B， Q390C
结构用
产品牌号对照表
Q/BQB303－2003 DIN17102－80
GB 912－89 EU113－72 EN10113－2：1993 GB 3274－88
2050热轧简介
• 成品钢板卷： 宽度：600-1900mm 厚度：1.5-25.4mm 钢板长度：2000-12000mm 钢卷内径：760 钢卷外径：2150 mm
2050热轧简介
材质类别
低碳钢
结构钢板 汽车结构 钢板
特点
普通钢
冲压钢
深冲压钢
保证力学性能 （强度、伸长 率、冲击韧性 汽车专用结构 钢，在保证结 构钢材料的基
1580热轧简介
• 成品钢卷： 宽度：700-1430mm 厚度：1.5-12.7mm 钢卷内径：762mm 钢卷外径：1000-2150mm
1580热轧简介
• 1580的产品及用途： 热轧低碳钢：SPHC、SPHD、SPHE 一般结构钢：SS330、SS400、SS490、SS540 焊接机构用钢：SM400A、SM400B、SM400C、 SM490A、SM490B、SM490C等 钢管用带钢：SPHT1、SPHT2、SPHT3 机械结构用钢：S20C、S35C 汽车结构用钢：SAPH310-SAPH440 集装箱用钢：B480GNQR
宝钢2050热连轧简介
宝钢热轧第一卷，至今还静静地伫立在宝钢股份热轧厂2050生产线旁，它诞生于1989年8月3日。
20年来，它见证了2050产线一次又一次的突破，见证了热轧厂从400万吨到千万吨级的跨越。
热轧厂以“争当世界一流热轧厂”为战略目标，追求卓越，大步前进。
如今，已累计轧制钢材1.388亿吨，具有国际先进工艺技术和装备水平，拥有高韧性X80管线用钢、高强度集装箱用钢、重大工程用钢、汽车专用钢等极具竞争力的高精钢铁产品，为西气东输、奥运场馆、世博场馆、洋山深水港、东海大桥等国家重点工程建设作出了积极的贡献。
从量变到质变，不断突破瓶颈2050这条当初从西马克公司引进的产线，历经20年的考验，它的产量、质量、成本、品种等指标始终保持世界一流，现在已然成为宝钢营销时一个引以为傲的典范，营销人员会自豪地向客户介绍：这是一条最具竞争力的热轧机组！提起投产达产时的那段日子，老热轧人记忆最深刻的便是“艰苦”。
几乎所有员工都没有干过板带，从一张白纸开始；设备厂商只提供设备功能说明书，操作规程要自己做；管理模式存在差异，设备运行不稳定……一道道槛横亘在面前。
这支被誉为能征善战的队伍，不怕苦，不畏难，凭着一股子韧劲，历经波折，夯实基层管理，狠抓设备功能精度，使生产一步步爬坡，功能考核一项项实现，班产、日产、月产一个个纪录被刷新。
1993年，达到年产409万吨，提前一年实现年达标。
千方百计多生产，为企业创造效益，是热轧人义不容辞的责任。
然而，400万吨的产线轧制能力，成了提高产量的瓶颈。
于是，通过4号加热炉的建设和卷取机、精轧基础自动化等一系列技术改造，在热轧投产十周年之际，2050热轧年产一举突破了500万吨，目前已经具备了600万吨的生产能力。
谋求更大的发展，一直是热轧人的心愿。
随着1580、1880产线的相继建成投产，热轧厂年产能跃升至千万吨级。
这不仅仅是一个简单的量变。
在质量上，热轧厂实行全员质量管理，分解指标，强化过程控制，并预先调整工艺模型参数，对质量预控制，今年实现2050产线62万吨精轧无废钢，废品率稳定在0.01％。
5%Cr带钢支承辊制造技术
、
技术要求
上 重 依 托 某 钢 厂 １ ０ 热 轧 支 承 辊 项 目开 展 ０ ７
５ ％Ｃｒ 支承 辊 的 试 制 。
（ ）支 承 辊 规 格 １ ０ 热 轧 支 承 辊 的 尺 寸 １ ０ ７
为 ：０１ ５ ｍｍ ×１ ０ ／４ ０ ５０ ７ ０５ ６ ｍｍ；净 重 ：３ ．５ 。 ８３ ｔ
并且 不 存 在 可 能导 致断 裂 的 制 造 缺 陷 。 这要 求 支 承 辊辊 身 心 部 、辊 颈 拥 有 良好 的 力学 性 能 。 （ ）耐 磨 性 ２ 辊 身 工 作 部 位 在 轧 制 中 抵 抗 失
重和 尺 寸 减 少 的能 力 。一 般 来 说 ，较 高 的辊 面 硬 度
（ ）支 承 辊 硬 度 要 求 ｌ ０ 热 轧 支 承 辊 的 硬 ２ ７０ 度 要 求 如表 １ 示 ： 所
表 １ １ ０ 热轧支承辊硬度要 求 ０ ７
辊 身硬 度ＨＳ 辊颈 硬度ＨＳ 硬 度均 匀性Ｈ 淬硬 层深 度／ ｎ Ｓ ａ ｒ７
６ ８土３ ≥４ ０ ≤４ ≥ ７８
差 温热 处理 ：在 卧 式 差 温 炉 及 卧 式 喷 雾 淬 火 装
寿 命 较 ３ ｒ 明 显 提 高 ，是 目前 支 承 辊 产 品 中 的 ％Ｃ 型
置 （ 图１ 见 ）上 进 行 ，保 证 支 承 辊 辊 身硬 度 及 淬 硬
参曷
…
熟 处
１ ５
大蓥
层深 度要 求 。生 产 现场 如 图１ 示 。 所 终 检测 ：包 括 最终 硬 度 检 测 、尺 寸 检 测 及 无损
求：
（ ）支 承 辊 内部 质 量 要 求 ３
支 承 辊 内 部 质量
符 合Ｊ ／ １０ ２ ０ 超 声 波 探伤 要 求 。 ＢＴ４ ２ ０ ７ （ ）抗 折 断 性 １ 辊 身 、辊 颈 承 受 工作 应 力而
轧辊生产工艺流程
冷轧辊的一般生产过程1、冷轧工作辊生产过程如下：精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→电渣重熔→锻造→球化退火→粗加工→调质（淬火＋高温回火）→半精加工→探伤检测→预热处理→双频淬火→冷处理→低温回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装出厂2、冷轧支承辊生产过程如下：精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→锻造→球化退火→半精加工→调质（淬火＋高温回火）→探伤检测→开合式炉淬火→回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装出厂轧辊基础知识(一)1-什么是轧辊，轧辊的种类有哪些？轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。
轧辊种类按成型方法可分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊。
整体轧辊分为整体铸造和整体锻造轧辊两种。
冶金复合铸造轧辊主要有半冲洗复合铸造、溢流（全冲洗法）复合铸造、离心复合铸造三种，此外还有连续浇铸包覆（CPC－Continuous PouringProcess for Cladding）、喷射沉积法、热等静压（HIP－Hot Isostatically Pressed）、电渣熔焊等特殊复合方法制造的复合轧辊种类。
组合轧辊主要是镶套组合轧辊。
2-什么是整体轧辊？整体轧辊是相对于复合轧辊而言的，整体轧辊的辊身外层与心部以及辊颈采用单一材质铸造或锻造而成，辊身外层和辊颈不同的组织、性能通过铸造或锻造工艺以及热处理工艺过程来控制和调整。
锻造轧辊和静态铸造的轧辊均属于整体轧辊。
3-轧辊按材质主要分为哪几种类别？轧辊按制造材料主要划分为铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊和锻造系列轧辊三大类别。
4-什么是铸造轧辊，铸造轧辊主要有哪些种类？铸造轧辊是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。
铸造轧辊按材质又可分为铸钢轧辊和铸铁轧辊两类；按制造方法又可分为整体铸造轧辊和复合铸造轧辊两类。
5-哪些轧辊适合于整体铸造生产？初轧机、钢坯连轧机、大型型钢和轨梁轧机、热轧板带钢轧机破鳞和轧边机、型钢万能轧机的轧边机，还有小型型钢、线棒材轧机的粗轧机架等轧机使用的轧辊，大多采用整体铸造方法生产，这类轧辊使用层较厚，孔型较深。
宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究
宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究居兴华赵厚信杨晓臻王琦摘要：从提高宝钢2050热轧板厚度控制精度出发，结合宝钢原Siemens AGC 模型应用情况，详细分析、测试了动态设定AGC模型特点及相关控制特性，成功地将动态设定AGC应用于2050热连轧机组，取得了显著效果。
关键词：热连轧动态设定AGC 厚控精度模型RESEARCH OF THE GAUGE CONTROL SYSTEMFOR 2050 HOT STRIP MILL AT BAOSTEELJU Xinghua ZHAO Houxin YANG Xiaozhen(Shanghai Baosteel Group Corp.)WANG Qi(Central Iron and Steel Research Institute)ABSTRACT：To improve the size accuracy of hot rolled steel strip,Siemens AGC model and dynamic setting AGC model were analyzed in detail.After testing,the dynamic setting AGC model successfully replaced Siemens AGC model in real process and a better thickness accuracy of the strip is obtained.KEY WORDS：hot continuous rolling,dynamic setting AGC,thickness controlling accuracy,mathematical model▲热轧板带厚度控制系统在整个生产过程处于十分重要的地位，其效果直接影响到成品质量。
具有完善的厚度控制系统的轧机生产出的带钢厚度精度可以控制在±30～±50 μm范围之内。
宝钢2050热轧粗轧机主轴的拆装工艺研究与实施
宝钢2050热轧厂平整机辊型优化技术的研究
场目测对比试验’模拟结果如图 *所示(然后又在此 基 础上进行了最 佳 弯 辊 力 设 定 对 比 试 验’结 果 如 表 *所 示 (
最终 归 结 为8求 解 =9 IT#&T;&s&T.#&j&ht&kJ使 得 F!=%最小’对于这样一个优化问题&采用 u_6_ff法 可以较快的得出优化结果!计算框图见图 #%
图 # 辊型优化计算流程图 VBWX# v?f\df?[BaCbfa6 wB?WZ?> abae[B>d> Zaff]‘?e_
表 F 支承辊辊型优化参数值
+,-./F P:16?,.-,2QR=:54..:54;6./:,5,?/1/5
S
TU规 格 >??
V>??
*
F)C
F)C
注W参数 S’TU’V的含义见图 )(
表 G 工作辊辊型优化参数值 +,-./G P:16?,.X45Q54..:54;6./:,5,?/1/5
YF
式中
K
G 56!R%9 56 S )9.T#)!*#R6%#)
56LL 工作辊原始辊径M
!U%
*6LL 工作辊辊身长M
T#)万L方L数拟据合 系 数 ’ 如图 .所示&对于支承辊&可以假设其辊型曲线
图 . 支承辊辊型曲线示意图
VBWX. YB?WZ?>>?[B\]^_[\‘ab7?\^cdeZaffeZabBf_\dZg_ *L 支 承 辊 辊 身 长 M5L 支 承 辊 直 径 M
EBR5l锻钢支承辊材料工艺参数研究与应用
1
1. 1
研究的目标和内容 研究的目标 项目研究的材料主要用于先进的冷热连轧，
所轧制的钢种主要考虑低合金钢、不锈钢和一些 特殊用途菏板带钢，与之配合使用的工作棍为
收稿日期：2017Βιβλιοθήκη 一 ─ 01(I7
No.6 November 2017
《大型铸锻件》 HEAVY CASTING AND FORGING
《大型铸锻件》 HEAVY CASTINGAND FORGING
No.6 November2017
召研和
EBR51锻钢支承辗材料工艺参数研究与应用
蒋新亮陈先毅罗玉立杨萍赵欣
（中国第二重型机械集团公司，四川618013) 摘要：为适应对板带钢高质量和品种多样化的需求，针对先进冷热连轧带钢生产线需求开展了5%Cr型支 承棍材料（简称EBR5I)试验研究，设计出了材料化学成分，并进行了材料基本物理参数、材料连续冷却转变温 度、材料猝火温度与猝硬性、回火温度与回火稳定性、高温塑性与变形、材料球化温度与组织、调质与力学性能 等试验，结果显示该材料完全能够满足高品质支承棍的要求，并在产品上得到了很好的推广应用。 关键词：支承$;EBR51; 工艺参数 中图分类号： TG162.6 文献标志码：B
2 材料化学成分设计
材料化学成分是决定锻钢支承棍使用性能的 关键，根据国内外先进的冷热板带钢连轧线使用 要求，参考国内外高辂锻钢支承棍使用效果，确定
力变差。考虑到C与高Cr的结合作用，为减少偏 析，同时有利于提高材料的高温塑性和强度，确保 高温下的锻造变形顺序，EBR51型支承棍材料的
C含量控制在0.45%
如ck-up roll,
EBR51, process parameter
自2O00年以来，为适应板带钢高质最和品种 多样化的需求，国内新建和改建了大批先进带钢 连轧生产线。这些设备对支承棍的性能和使用寿 命要求很高。过去国内长期使用的2% 材料支承
2050热轧机方案
2050热轧机方案
摘要
2050年，热轧机将发生根本性的变化。
本文将从热轧机的结构、控制、传动和制造工艺几个方面入手，介绍2050年的热轧机的设计方案。
热轧机结构
2050年的热轧机将采用新型结构，其基本结构可以分为机架、机床、分级辊、衔接系统、动力传动系统、传动系统、机械安全装置和控制系统
7大部分。
热轧机机架要采用大型铸铁件，提高机架的稳定性、强度、刚
性和耐磨性；机床要采用数控数控机床，提升加工精度；分级辊要采用耐
磨的铬钢分级辊；衔接系统要采用轴承式衔接结构，增强衔接部件的负荷
能力；动力传动系统采用高性能的液力传动装置；传动系统采用无级变速
装置；机械安全装置采用自动刹车装置；控制系统采用计算机自动控制系统。
控制系统
2050年的热轧机控制系统将采用计算机自动控制系统，实现自动化
生产。
该系统可以实时监控热轧机的运行状态，实现对设备的远程控制，
实现快速反应，以便及时发现和处理故障，保证热轧机的安全、可靠运行。
同时，该系统还可以实现故障诊断、性能测试、维修诊断和维护管理等多
项功能，以保证热轧机的正常运行效率。
传动系统。
国内外先进宽带钢热轧机组技术比较
国内外先进宽带钢热轧机组技术⽐较⼆、国内外先进宽带钢热轧机组技术⽐较4我国现代化的宽带钢热轧机组4.1宝钢2050mm热轧机组4.1.1 概况宝钢2050mm热轧⼚于1989年8⽉投产，热轧机组设计年产量为400万t，1999年产量即达到510.4万t， 2003年达到560万t。
主要产品有普碳钢、优质碳素钢、低合⾦钢、深冲⽤钢、造船⽤钢、螺旋焊管⽤钢等钢卷和钢板。
2050mm热轧机组为3／4连续式轧机。
全⼚的主要设备有：4架粗轧机、7架精轧机，3台全液压卷取机，5条精整作业线。
设备由德国西马克德马格财团总承包，15年来，设备运⾏稳定。
在产量⼤幅度上升的同时，机组的⽣产综合指标与产品精度也在不断提⾼，⾼强度、⾼难度极限规格产品不断增加，薄规格产品⽐例成倍提⾼。
2050mm热轧⼚的平⾯布置见图4-1，机组主要质量参数见表4-1，设备参数见表4-2。
图4-1 宝钢2050mm热轧⼚平⾯布置⽰意图表4-1 2050mm热轧机组的主要质量参数⽇期/年?⽉综合成材率/%宽度精度/%/（0～12.5mm）厚度精度（4mm±50µm）凸度精度/%(±20µm)平直度（I-U）1992.5 94.74 95.20 95.81 - -1998 97.37 95.20 95.00 89.5110.881999 97.47 95.39 94.97 91.3414.962000.1-10 98.01 96.30 96.75 93.68 11.20 表4-2 2050mm热轧设备主要技术参数设备名称轧辊半径/mm 主传动功率电机转速/r?min-1轧制速度/m?s-1R1粗轧机Φ1350/Φ1200×2050 2×2050 0～20/28 0～1.41/1.98R2粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 2×6100 0～40/80 0～2.50/5.00R3粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 2×4550 0～25/578 0～1.80/4.20R4粗轧机Φ1200/Φ1630×2050 9000 375 4.20 F1精轧机 WR.Φ850/Φ765×2050 2×5000 0～250/550 1.60～3.56F2精轧机 BR.Φ1630/Φ1080×2050 2×5000 0～250/590 2.50～5.80F3精轧机2×5000 0～250/590 3.80～9.00F4精轧机 WR.Φ760/Φ685×2050 2×5000 0～250/590 5.70～13.40F5精轧机 BR.Φ1630/Φ1440×2050 2×4500 0～250/590 7.50～17.80F6精轧机2×4500 0～250/550 10.00～21.90F7精轧机50000～250/630 10.00～25.10C1～C3卷取机卷筒Φ/762/Φ727 每台850 0～380/1000 0.00～14.004.1.2 应⽤了10项新技术2050mm热轧机组引进了10项成熟可靠的新⼯艺、新设备、新技术。
我国支承辊材料的发展过程及热处理工艺简介
我国支承辊材料的发展过程及热处理工艺简介于瑞芝;刘成业【摘要】介绍了支承辊材料由Cr3到Cr5,甚至向Cr10发展的趋势.土差温和洋差温热处理工艺是支承辊常用的两种最终热处理方式.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2007(000)005【总页数】3页(P46-48)【关键词】支承辊;热处理;材料【作者】于瑞芝;刘成业【作者单位】东北特殊钢集团技术中心北满基地,黑龙江,161041;一重集团重型热处理厂,黑龙江,161042【正文语种】中文【中图分类】TG1561 引言随着冷、热轧机不断向高速化、大型化、高精度方向发展，冷、热轧机工作辊硬度已经普遍提高，对与之相配套的支承辊也提出了越来越高的要求。
支承辊与工作辊或中间辊的硬度要保持一个恰当的匹配关系，一般支承辊硬度应低于相接触件硬度10～25HS。
冷轧工作辊材质中的Cr含量(质量分数)由2%到3%、5%，甚至向8%、10%方向发展。
为保证适当的Cr/C比，保证硬度不损失耐磨性，C也在不断地往高的方向发展。
但为适应剧烈的热处理淬火方式，C含量又有由高到低的发展趋势。
2 支承辊的发展支承辊是轧辊产品中尺寸大、重量大、制造难度大的品种，技术含量很高。
支承辊的质量特征为：辊身表面硬度高，硬度均匀性好，辊身淬硬层深，辊颈及辊身芯部具有良好的强韧性。
支承辊的使用特征为：耐磨性高、抗剥落性好和抗事故性强。
我国支承辊材料的发展经历了三个阶段。
第一阶段是20世纪60年代初到80年代中期。
主要采用9Cr2Mo钢生产支承辊。
该钢碳含量为0.85%～0.95%，生产较大的支承辊时在轧辊心部易产生碳元素偏析和粗大的网状碳化物，淬裂倾向严重。
硬度水平在40～50HS，淬硬层深30 mm～40 mm，抗剥落性差，难以满足现代轧机的要求。
第二阶段是从20世纪80年代初到90年代初期。
随着武钢、宝钢、鞍钢等冷轧厂现代化轧机的陆续使用，对整锻支承辊硬度提出了更高的要求。
针对冷、热带钢连轧机支承辊硬度要求高及硬度均匀性高、抗接触疲劳性能好的特点，开发研制了以70Cr3Mo为代表的、Cr3%系列支承辊用钢。
轧制极薄材料的Cr5型锻钢工作辊及其制备方法的研发
轧制极薄材料的Cr5型锻钢工作辊及其制备方法的研发王德山，陈铭宏，陈尤旭（苏州大学机电工程学院，江苏苏州215131）1淬火工艺Cr5锻钢工作辊的制备过程主要分为淬火和回火两个热处理阶段。
在淬火过程中，采用差温加热的方法进行加热，采用喷雾冷却的方法进行冷却。
在回火的过程中，采用在普通炉内进行加热的方法，并且最终在炉内自行冷却。
1.1差温热处理差温热处理工艺是将普通加热炉内的工件转移放置到预热好的差温加热炉内，再采用快速加热的方法对工件进行加热，使得工件表面的温度能够迅速升高，可达到奥氏体温度以上。
差温热处理工艺可让工件表面先实现奥氏体相变，并且达到细化工件组织的目的。
1.2喷雾淬火喷雾淬火冷却形式的优点是其可控性较好和调节更灵活，它可以通过控制具有一定压力的水和压缩过的空气在喷嘴中按特定比例混合，然后再以气态雾状的形式喷到工件上，从而可达到冷却的目的。
1.3热处理工艺路线图1所示为Cr5型锻钢工作辊的热处理工艺图，该Cr5型锻钢工作辊热处理制备过程共分为7个阶段。
1）低温预先加热。
将工作辊放入普通加热炉中进行加热，温度应控制在200~300℃之间，大约需加热10h。
2）温度保持阶段。
在低温预先加热结束后，以20℃/h 左右的加热速度对普通加热炉进行加热，使其温度达到500~600℃之间。
为了确保工作辊不会产生热应力，需要将其保持此温度10h，有助于工作辊自身内外都处于较高的温度下，使其可以受热均匀。
3）转移至差温炉中进行加热。
工作辊在普通加热炉中保温阶段结束之后，迅速将其转移到差温炉中进行加热，为了弥补转移时出现的热量损失，应在差温炉中对工作辊进行大约2h的预热。
4）在差温炉中进行快速加热。
差温炉中预热结束后，以大约150~250℃/h的加热速度迅速升高炉内温度，采用这种加热方式的目的是使工作辊表面温度快速达到奥氏体化，而内部的温度不会发生很大的变化。
摘要：工作辊在长时间的工作中会发生磨损硬化，利用淬火工艺处理后的锻钢具有较强的淬硬性、可塑性、韧性及硬度均匀性，从而提高了工作辊的抗磨损和抗剥落强度。
宝钢热轧轧辊磨床数控系统改造方案
宝钢热轧轧辊磨床数控系统改造方案摘要：宝钢热轧 2050 轧辊磨床是用于轧辊表面精加工的设备，其主要功用是磨削热轧厂的工作辊和支承辊，其数控系统为 IBSO 公司专为德国 WALDRICH 轧辊制造厂开发的第一代产品，型号为 ILC-500。
随着用户对钢板表面质量要求的不断提高，轧辊磨床的磨削精度成为制约钢板质量和板形精度的瓶颈，同时磨辊间减少操作人员数量并提高劳动生产率的要求也越来越强烈，故决定对宝钢热轧 2050 轧辊磨床进行改造。
本文重点介绍具体改造方案。
关键字：宝钢、数控、改造1磨床数控系统改造的原因随着轧钢技术的不断改进和发展，对轧辊加工提出了一系列技术上的要求：①更加复杂的轧辊辊型（CVC、多元轧辊）；②更小的轧辊辊型偏差和偏心度、圆度及锥度偏差；③更快的磨削速度和效率；④适应于更多的轧辊材质，应用范围更广；同时，磨辊间的发展对轧辊磨床也有新的要求：①提高劳动生产率，减少人员投入；②提高磨床的使用寿命；③更高的轧辊检测要求和足够大的检测数据的存储能力宝钢 2050 热轧轧辊磨床是 20 世纪 80 年代从德国进口的，其数控系统主要采用分立插件板计算机、PLC 采用西门子 S5-130，并且通过点对点连接的方式进行信号传送。
由于计算机硬件及软件的限制，使得该磨床自动化水平较差，并存在以下问题：（1）磨削后的轧辊辊型偏差大，严重制约了热轧板的板形质量和凸度指标的进一步提高。
轧辊辊型偏差指实际辊型与设定辊型的差值。
由于轧辊是轧钢过程中钢板主要的变形工具，随着用户对钢板尺寸精度要求越来越高，特别是对钢板平直度要求小于50µ，而目前轧辊磨床磨削辊型偏差大，基本在 100µ左右。
由于磨床磨削辊型偏差已大于钢板板形精度要求，故严重制约了热轧板的板形质量和凸度指标的进一步提高，更无法适应日后大量双高产品对轧辊精度的要求，使宝钢的国际竞争力处于落后地位。
（2）磨削效率低下由于磨床校准轧辊中心时间较长，程序中也无补偿功能，因此磨削时间长，效率低下。
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T he M anufacturing of 5%C r Backup Roll for 2050 Hot Strip M ill of Baosteel
Zhao Xi chun
Abstract Wit h t he new 5% Cr mater ial, the backup r olls for bo th ho t and co ld ro lling in Baosteel w er e manufact ur ed, fo r w hich the melt ing pro cess w as "A P " pro cess so that t he aliquatio n issues ha ve been better so lv ed. All the technical requir ement s fo r the backup r olls ar e guara nt eed by means of advanced fo rg ing pro cess and met hod of temper ature differ ent ial spr ay quenching .
( 5) 5% Cr 材料的支承辊的各项技术指标均 能满足技术条件要求。
参考文献
1 大锻件热处理. 机械工业出版社. 1974 2 4% Cr 锻 钢支承辊材料及 工艺研究. 机械工业 局鉴定材 料.
1997 3 国外轧钢技术发展方向. 冶金部标准情报研究所. 1991 4 孙以容. 21 世纪轧辊技术发展趋势. 宝钢技术. 1996
/ 350 360/ 370 375/ 365 440/ 445 375/ 370
b, MPa
570/ 575 590/ 580 545/ 600 645/ 645 620/ 615
5, %
32/ 30. 5 29/ 30. 5
19/ 29 25. 5/ 27. 5
30/ 30
400/ 380 3315/ 360 390/ 400 405/ 420 400/ 370
Mo
0. 32 0. 27 0. 36
V
0. 11 0. 11 0. 13
1Z1
2# 辊
1Z3
1Z5
0. 41 0. 45 0. 60
0. 30 0. 45 0. 30
0. 47 0. 009 0. 005 4. 50 0. 48 0. 009 0. 005 4. 59 0. 51 0. 009 0. 005 4. 67
大型铸锻件
验结果见表 3、表 4、表 5。 由表 3 可见水冒口与钢锭中心化学成分偏
析不大, 这说明铸锭时采用 AP 工艺效果特别明 显。
两支支承辊的[ H] 已低于钢的极限氢含量, N 2、O 2 均很低, 说明真空除气效果好, 从而保证 了使用性能, 避免早期时效。
表 3 心部化学成分的质量分数 %
1 支承辊制造技术条件
1. 1 支承辊规格及粗加工取样图
2050 支承辊尺寸为 1630mm ×2050m m× 5385mm , 净重 46. 785t , 见图 1。 1. 2 硬度
支承辊硬度要求见表 1。
辊身硬度 HS
62±3
表 1 硬度要求
辊颈硬度 HS
均匀性 △HS
43±3
4
淬硬层深度 mm ≥95
任意选择一支支承辊进行锻后处理性能检
验, 其检验结果见表 2。可见其塑性指标很高, 为 调质处理打下良好的基础。
表 2 锻后热处理性能
s, M Pa b, M Pa
5, %
310
600
32
370
605
32
,%
73. 5 73
ak, J / cm2 196 198
因 2050 支承辊要求打 100mm 中心通孔, 故套 取了 42mm 芯棒, 以检验其成分偏析、气体含 量、组织、性能等各项指标, 取样位置见图 1, 检
最终热处理仍采用差温炉加热、卧式喷雾淬 火的工艺形式, 见图 3。回火在中低温回火电炉 中进行, 以保证辊面硬度及一定的淬硬层深度, 由于辊面硬度较高, 切取淬硬层试环非常困难, 故我们选取了由工艺保证淬硬层深度, 最终热处 理结果为辊身硬度在 HS59～64。
由整个制造工艺及各项检测结果来看, 两种 类型的支承辊制造是成功的, 各项检验指标满足 技术条件要求。
0. 42 0. 42 0. 44
0. 31 0. 28 0. 34
0. 13 0. 12 0. 12
由表 5 可见, 由于碳的偏析, 冒口碳比水口 高, 所以冒口的强度均高于水口, 水口的塑性高 于冒口, 对于大锻件来讲, 这是不可避免的, 只能 采取特殊的工艺尽量减少偏析。中心组织见图 2。
表 6 辊颈硬度及力学性能
辊颈
力学性能
辊号 硬度 ( HS )
s
MPa
b
5
!k
M Pa %
%
J/ cm2
1# 辊 43- 45 824/ 860 1000/ 1040 17/ 15 62/ 44. 5 75/ 75 2# 辊 42- 46 880/ 910 1080/ 1110 16/ 15 55. 5/ 43 139/ 98
( 2003 年 3 月 5 日收稿) 责 任编辑 肖红原
30
4 结语
根据试制结果, 可以得出以下结论:
( 1) 冶炼采用“AP”工艺是可行的, 水冒口成 分偏差较小。
( 2) 锻后热处理工艺是可行的, 组织准备非 常好。
( 3) 调质处理工艺满足了较高的综合力学性 能, 提高了抗事故能力。
( 4) 最终热处理采用差温炉加热、卧式喷雾、 电炉回火的工艺形式, 使支承辊残余应力小, 辊 面硬度及硬度均匀性较好。
60/ 60 55/ 54. 5
59/ 64
!k, J/ cm 2
199/ 184 91/ 83 65/ 74 74/ 55
163/ 148
125/ 126 218/ 229 95/ 100
38/ 60 70/ 104
29
2003 年第 2 期( 总 100 期)
图 2 预备热处理曲线
图 3 最终热处理曲线
1. 3 超声波探伤 按 JB/ T 4210- 93 标准执行, 且轴向探伤底
波清晰可见。
2 工艺制造流程
备料→电炉粗炼钢水→钢包精炼( VD) →真 空铸锭( VT ) →水压机锻造→锻后热处理→粗加
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2003 年第 2 期( 总 100 期)
图 1 2050 轧机支承辊粗加工取样图
工→UT →调质→半精加工→差温加热喷雾→回 火→精加工→UT →包装、发运。
辊号 部位代号 C
Si
Mn
P
S
Cr
Z1
1# 辊
Z3
Z5
0. 42 0. 50 0. 60
0. 56 0. 62 0. 52
0. 45 0. 006 0. 005 4. 63 0. 46 0. 011 0. 005 4. 67 0. 47 0. 010 0. 005 4. 76
Ni
0. 42 0. 41 0. 43
由金相检验可知支承辊全部为球化体组织, 组织比较均匀, 碳化物呈颗粒状, 即球化效果非 常好。晶粒度全部为 7～8 级, 没有混晶现象。探 伤时超声波穿透性较好, 底波反射次数多, 未发 现超标缺陷, 且轴向探伤底波清晰可见。 3. 4 预备热处理
预备热处理采用调质的工艺形式, 即台车炉 加热, 油淬。台车炉回火, 其目的是保证辊颈硬度 及综合力学性能, 结果全部满足技术要求, 工艺 曲线见图 2, 检验结果见表 6。 3. 5 最终热处理
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辊材料含 C 量及合金量较高, 在锻造温度下存 在大量的二次碳化物, 锻造时表面很容易产生裂 纹, 且材料的变形抗力较大, 大变形量锻造时表 面极易开裂, 给压实带来一定的困难。我公司通 常采 用 宽上 下 V 型砧、高温 大 压下 量锻 造法 ( KD 法) 生产支承辊, 能够较好地解决表面裂纹 与 压实 的矛 盾。理 论与实 践证 明, 采用 135°、 1200mm 宽上下 V 型砧, 当砧宽比 > 0. 6, 单次 压下量> 20% 时, 能够有效锻透压实钢锭内部缺 陷。当压实火次锻比达到 2. 0 以上时, 坯料整体 长度上得到充分压实。最终火次锻比为 1. 5 左 右, 以打碎粗大的碳化物, 细化晶粒。此次生产的 支承辊三火锻出成品。
Key Words 5%Cr , Backup Ro ll, M anufactur e
宝钢 2050 热带钢连轧机是目前国内运行中 的板宽最宽的热带钢连轧机, 是 80 年代投产的 具有较先进水平的现代化热带钢连轧机, 自动化 程度及轧辊冷却条件均优于国内第二代轧机。为 了提高板形质量, 2050 轧机精轧前段还推广应 用了 CVC 等先进技术, 所有这些技术的应用都 为 2050 轧机能够生产出优质的热轧板卷创造 了有利的条件。2050 轧机精轧区共 7 个机架, 其 支承辊的使用先后经历了使用 Cr2 型复合铸钢 支承辊, Cr3 型锻钢、铸钢支承辊, Cr4 型锻钢支 承辊等阶段。对于 2050 轧机而言, Cr4 型支承辊 的使用性能仍显不足, 因此宝钢、一重共同试制 了 5% Cr 型锻钢支承辊。由试制结果看, 各项技 术指标均满足技术条件要求, 达到了国外同类产 品的水平, 挡住了进口。
支承辊为轴类锻件, 冷热连轧机支承辊直径 通常在 1250～1630mm 之间, 辊身长度普遍在 1400～2300mm 之间, 锻件直径较大, 锻件重 20 ～70t , 所用钢锭在 69～119t 。
对于支承辊, 通常采用一次镦粗以增加直 径, 使拔长压实火次锻比大于 2。根据有关试验, 钢锭的压实主要靠拔长火次完成。因 Cr 5 型支承