铸轧生产中的粘辊现象研究
冷轧机工作辊粘铝现象分析及对策
冷轧机工作辊粘铝现象分析及对策摘要:考察和分析了南方某厂冷轧机工作辊频繁发生粘铝现象的主要原因,针对实际情况提出了预防粘铝的措施。
关键词:冷轧机工作辊;铝板带材;粘铝;对策进入盛夏,南方高温地区铝加工厂的高速冷轧机常发生工作辊粘铝现象,严重影响正常生产。
就常规而言,高速冷轧机粘铝现象一般是发生在高速轧制时突然断带;或者是铝板带材冷轧时,在一定温度、压力条件下,铝及其氧化物粘在轧辊表面形成亲和现象,导致粘铝现象。
粘铝程度取决于轧制铝及铝合金的性质、轧制温度、轧制油和轧制环境等实际情况。
南方某厂的冷轧机工作辊连续多次发生粘铝现象,笔者就此进行了深入分析,对产生原因及预防措施提出了粗浅意见。
1 相关因素介绍1.1 主要设备(1)轧冷轧:1110mm可逆式;轧制力,4000kN;轧制速度,0-150-420m/min;卷取张力,0.75MPa(最大);主电机,900kW;压下速度,5.5mm/min (一般),26.6mm/min(快速)。
(2)轧辊:支承辊规格,Φ610mm×1100mm(随轧机一同由英国购入);工作辊,Φ255mm×1150mm(国产)。
1.2粘铝情况笔者到现场查阅了原始换辊通知单和磨辊记录,并进行统计与排列。
发现在7月22日~8月20日期间共换辊40余次,而平时每月只有10余次。
通过排列分析发现:工作辊由于擦伤、辊印而换辊7次;由于粘铝换辊33次,其中有5次注明严重粘铝。
从原始记录中记载粘铝现象有3/5发生在上工作辊或下工作辊的中部,其余的出现在轧辊的两侧或端面。
在现场又对冷轧机支撑辊的辊表面进行查看,发现在上、下支撑辊中心部位均有剥落带。
上工作辊在辊的中心部位有70㎜宽、400㎜长的剥落带(见图一),其凹陷深度为3~4㎜,同时看到铝带材表面有90㎜的辊印痕带,说明支承辊的剥落缺陷已反映到工作辊的辊表面上。
通过仔细查看,发现支承辊两侧表面也存在不同程度的细小裂纹或擦伤。
压铸粘模的原因和预防措施
压铸粘模的原因和预防措施铝合金压铸过程中的粘模现象一直是困扰压铸从业人员的一个难题。
因为粘模,会直接延伸出很多的铸件缺陷,如产品表面拉伤、缺肉、内部缩松及表面致密层破坏导致的泄漏等铸件质量问题。
因此,压铸从业人员需从压铸模工艺设计阶段、模具表面处理制作及维护、压铸生产过程控制等全方位做好充分的预防,才能最大程度地减少和控制粘模的发生机率。
下面从以上几个方面结合实际案例进行具体分析。
1、压铸模工艺设计1.1 内浇口角度的设计设计内浇口时应避免铝合金液以相对大的角度进入模具型腔,减少合金液直接冲刷型腔壁。
此类粘模的铸件经铸件品质检测,会导致铸件壁厚超差、铸件缺肉而报废。
如下图1所示,该铸件腔体较深,为了利于充型,采取了铸件腔体包定模侧开发工艺,定模利用假滑块确保随动模脱模,浇道只能设计在定模侧。
图1为改善之前的浇道设计工艺,因内浇口角度相对较大,浇道呈直冲形态与内浇口直冲模具型腔壁,导致粘模问题严重,因粘模原因不得不频繁地对模具打磨抛光,定模凸出面形成倒扣,从而进一步加剧了粘模、拉模问题的发生。
图2为改善之后的设计工艺,浇道角度由180°调整到120°-130°之间,内浇口面与型腔内壁面平行进浇,再调整内浇口进料角度60°-75°之间。
经现场压铸生产验证,此类粘模问题得到明显改善。
1.2 局部冷却设计型腔内热节、孤岛,铸件厚大部位,应在模具内部增加点冷却工艺消除因模具局部温度过高带来的粘模。
当模具的温度变得很高,致使铝合金和模具发生反应,并且在接触面的化合物变为铝铁混合物时,就会发生粘模现象,随着压铸喷涂冷热循环及压射模次增加,粘模量也随之增加,模具表面上的累积物同时增加,加剧衰减了模具孤岛热节部位的导热性能,粘模越来越严重。
更严重的结果会使铸件粘接在模具上,并且很难将铸件从模具上分离下来。
这类粘模不同于案例一的粘模特征,此类粘模通过肉眼可以观察到模具型腔表面像被粘附了一层类似白色粉末的涂层,直接破坏了压铸件本身具有的表面致密层而导致铸件气密性检测泄漏等质量缺陷。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》范文
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展,TA2工业纯钛板带材因其优良的耐腐蚀性、高强度和良好的加工性能,在航空、化工、医疗等领域得到了广泛应用。
在TA2工业纯钛板带材的生产过程中,轧制技术是一项关键技术。
然而,轧制过程中常会出现粘辊现象,这严重影响了产品的质量和生产效率。
因此,研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理及其影响因素,对于提高产品质量、优化生产过程具有重要意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理主要涉及到材料本身的特性、轧制工艺参数以及设备状态等因素。
在轧制过程中,由于钛板带材表面与轧辊之间的摩擦作用,以及钛板带材的粘性特性,容易导致粘辊现象的发生。
具体来说,当TA2工业纯钛板带材进入轧机时,其表面与轧辊接触并产生摩擦。
由于钛的粘性较大,当摩擦力超过一定限度时,钛板带材与轧辊之间的界面会产生粘附现象,导致粘辊。
此外,轧制过程中的温度、压力、速度等工艺参数也会影响粘辊的程度。
三、影响因素研究(一)材料因素1. 钛板带材的成分与组织:TA2工业纯钛的成分和组织结构对其粘辊性能具有重要影响。
不同成分和组织结构的钛板带材,其粘性特性和表面能也会有所不同,从而影响粘辊的程度。
2. 表面处理:钛板带材的表面处理方式,如清洁度、粗糙度等,也会影响其与轧辊之间的摩擦性能,从而影响粘辊现象的发生。
(二)工艺因素1. 轧制温度:轧制温度是影响粘辊的重要因素。
当温度过高时,钛板带材的粘性增大,容易发生粘辊;而温度过低则会导致轧制困难,也可能引发其他问题。
2. 轧制压力和速度:轧制压力和速度是影响轧制过程的重要因素。
过大的压力和速度可能导致钛板带材与轧辊之间的摩擦力增大,从而增加粘辊的风险。
(三)设备因素1. 轧辊材质与表面处理:轧辊的材质和表面处理方式对减少粘辊现象具有重要作用。
不同材质和表面处理的轧辊,其抗粘性能和耐磨性能会有所不同。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言在金属材料加工领域,TA2工业纯钛板带材因其优良的耐腐蚀性、轻质高强等特性,广泛应用于航空、医疗、化工等众多领域。
然而,在轧制过程中出现的粘辊问题,一直是制约其高效生产的重要难题。
本文旨在研究TA2工业纯钛板带材轧制过程中粘辊的机理及其影响因素,以期为解决粘辊问题提供理论支持。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理粘辊现象是轧制过程中常见的工艺问题,主要表现为工作辊表面与带材之间由于摩擦力过大而导致的带材与辊面间的粘附。
在TA2工业纯钛板带材轧制过程中,由于钛的化学性质活泼,容易与空气中的氧气、水分等发生反应,形成一层氧化膜。
这层氧化膜在高温高压的轧制环境下,容易与工作辊表面发生粘附,从而导致粘辊现象的产生。
三、影响因素研究1. 材料因素TA2工业纯钛的化学成分、晶体结构、表面粗糙度等都会影响其轧制过程中的粘辊现象。
例如,钛材表面的氧化物层厚度和均匀性对粘辊有着直接的影响。
当氧化物层较厚或分布不均时,容易在轧制过程中与工作辊产生粘附。
2. 工艺因素轧制温度、轧制速度、轧制压力等工艺参数对粘辊现象有着显著影响。
高温环境下,钛材的表面氧化反应加剧,增加了粘辊的风险。
而轧制速度过快或压力过大,都会导致工作辊与带材之间的摩擦力增大,从而增加粘辊的可能性。
3. 设备因素工作辊的材质、表面粗糙度以及硬度等也会影响粘辊现象。
如工作辊表面粗糙度过大或硬度不足,容易在轧制过程中产生微小的凹槽或划痕,这些缺陷会成为粘附点,导致粘辊。
4. 环境因素环境湿度、空气中的杂质等也会对TA2工业纯钛板带材的轧制过程产生影响。
高湿度环境下,钛材表面更容易形成氧化膜,增加粘辊的风险。
而空气中的杂质则可能附着在工作辊表面,形成杂质粘附,进一步加剧了粘辊现象。
四、结论与展望通过对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素的研究,我们了解到粘辊现象的产生是由多种因素共同作用的结果。
轧机勒辊原因分析及控制措施
轧机勒辊原因分析及控制措施发表时间:2017-10-24T17:30:47.767Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:胥洋张跃张翼斌[导读] 摘要:轧机勒辊是冷连生产过程中频繁发生的现象,主要原因是在生产过程中轧辊的辊缝跳动过大,过大的下压力导致带钢生产时发生重叠和跑偏造成的。
在生产过程中勒辊或粘辊不大时,辊体和带钢便面会产生勒印,严重的时候也会发生断带。
(河钢承钢维护检修中心 067102)摘要:轧机勒辊是冷连生产过程中频繁发生的现象,主要原因是在生产过程中轧辊的辊缝跳动过大,过大的下压力导致带钢生产时发生重叠和跑偏造成的。
在生产过程中勒辊或粘辊不大时,辊体和带钢便面会产生勒印,严重的时候也会发生断带。
勒辊是生产冷轧带钢质量控制的重要因素,其影响了带钢的质量的同时还损伤了机械和电气设备,对轧辊进一步的损伤。
本文通过对轧机生产中勒辊现象进行了深度分析,提出合理的改善方案,有效的提高了带钢生产效率。
关键词:轧机;勒辊原因;分析;控制措施一、轧机勒辊的原因在生产过程中,轧机勒辊的原因主要有轧制钢带的原材料控制,产品的动态规格,轧制下压率不同,钢带偏离中心线和辊缝变化等所产生的。
本文以冷轧PL-TCM机组为实例进行勒辊问题详细解析,发生勒辊的主要技术点是在机组第1机架和第4、第5机架上,造成带钢表面勒印、扎漏以致缎带现象。
就此现象我展开太套和研究其原因和解决方案有以下几点: 1、压制过渡模型在市场竞争激烈的环境中,多品种生产增加了车间生产的难度,降低了生产效率,PL-TCM机组主要提供冷硬卷生产,品种多导致品种强度变化较大,在生产过程中,当冷轧钢生产品种变化时,会发生勒辊等现象,如高强度向低强度过度时在4和5机架会发生勒辊,其原因是钢种过度链接,根据统计数据分析,发生勒辊显现是两种钢种焊缝区内应力变化较大,焊缝经过每个机架是都会产生落差,导致张力变化,引起辊缝变化。
当焊缝经过机架时使得钢带失衡,偏离中心线,导致勒辊、断裂,钢带越薄越容易发生此现象。
铸轧辊使用过程中的常见问题及注意事项
铸轧辊使用过程中的常见问题及注意事项来源:中国辊业网专题:制辊技术点击数:101发布时间:2012-04-09【概述】铸轧辊使用过程中常见问题:1、粘辊往往由于新辊或者新磨削的轧辊,粗糙度较小,在立板时容易产生粘辊造成立板失败,解决办法是在新辊立板前在辊面均匀喷涂石墨乳后(与水1:70比例稀释),然后再用火焰喷涂烘烤,可以有效解决粘辊。
2、辊温过高辊温过高往往是由于轧辊冷却循环水不畅或循环水压力较小造成,要立即检查循环水泵或者阀门是否正常工作,如果一切正常应是轧辊辊芯水槽积垢百.....铸轧辊使用过程中常见问题:1、粘辊往往由于新辊或者新磨削的轧辊,粗糙度较小,在立板时容易产生粘辊造成立板失败,解决办法是在新辊立板前在辊面均匀喷涂石墨乳后(与水1:70比例稀释),然后再用火焰喷涂烘烤,可以有效解决粘辊。
2、辊温过高辊温过高往往是由于轧辊冷却循环水不畅或循环水压力较小造成,要立即检查循环水泵或者阀门是否正常工作,如果一切正常应是轧辊辊芯水槽积垢百厚堵塞排水孔,要对轧辊进行酸洗反冲可以解决问题。
3、轧辊辊面凹坑或小裂纹轧辊在吊运和装配过程中必须严格要求,任何尖锐金属器敲击具均可以在辊面上形成凹坑或划伤条纹,其次轧辊在铸造过程形成的气孔或者夹渣,可以在辊面形成裂纹,严重时可以造成轧辊开裂非常危险。
4、结语合理的使用轧辊和精心维护保养,可以延长轧辊使用寿命,尤其是减少立板次数,匹配好预载力参数以及合金对应的轧辊径,小辊径时尽量生产轧制力较小的合金。
每次车磨时使用控伤仪查看轧辊的龟裂深度并磨削到位,使用软化水进行轧辊循环却等均可以产长轧辊使用寿命。
铸轧辊使用特别注意事项:1、辊面磨得越粗糙,则裂纹扩展得越快,同时特别提醒,任何偶然的伤害(如刮伤,撬敲,磕碰等)都会引起应力集中或裂纹扩展。
2、按经验和热裂纹扩展的理论,正确的使用期应在裂纹深度扩展到3mm之前,就对辊面进行修磨。
否则,极易引起辊套的爆裂。
厂家推荐的裂纹深度是2mm,一般前三次车削的间隔时间为20天左右,以后的车削间隔时间约为15-20天,一次车磨总量一般不超过5mm。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,钛及钛合金以其优良的物理、化学性能在众多领域得到广泛应用。
TA2工业纯钛板带材作为其中一种重要的材料,其生产过程中的轧制技术尤为重要。
然而,轧制过程中出现的粘辊问题一直是制约其生产效率和产品质量的关键因素。
因此,深入研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理及其影响因素,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理1. 粘辊现象描述粘辊现象是指在轧制过程中,钛板带材与轧辊之间的摩擦力增大,导致钛材料粘连在轧辊表面,进而影响轧制过程的顺利进行。
2. 粘辊机理分析粘辊的机理主要涉及到材料表面特性、温度、压力及润滑条件等多个因素。
在轧制过程中,由于TA2工业纯钛的表面能较高,容易与轧辊形成较强的吸附作用;同时,高温和高压的作用下,钛板与轧辊之间的润滑油膜容易破裂,从而使得钛板与轧辊直接接触,产生粘结。
三、影响因素研究1. 材料表面特性TA2工业纯钛的表面粗糙度、化学成分及氧化程度等都会影响其与轧辊的吸附作用。
表面粗糙度越大,吸附作用越强;化学成分中的活性元素容易与轧辊发生化学反应,导致粘辊。
2. 温度因素轧制温度是影响粘辊的重要因素。
温度过高会导致润滑油膜破裂,降低润滑效果;同时,高温下钛的表面易发生氧化,增加与轧辊的吸附力。
3. 压力因素轧制压力直接影响钛板与轧辊的接触状态。
压力过大容易导致润滑条件恶化,增加粘辊的风险。
4. 润滑条件润滑油的种类、性能及使用方式对防止粘辊至关重要。
良好的润滑条件能够有效地降低钛板与轧辊之间的摩擦力,减少粘辊现象的发生。
四、应对措施及展望针对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊问题,可以采取以下措施:一是优化材料表面处理工艺,降低表面能;二是控制轧制温度和压力在合理范围内;三是选择合适的润滑油及其使用方式;四是研发新型的防粘辊技术。
展望未来,随着材料科学和工艺技术的不断发展,相信能够有效解决TA2工业纯钛板带材轧制粘辊问题,进一步提高生产效率和产品质量。
《2024年TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》范文
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言在金属材料加工领域,TA2工业纯钛板带材因其优异的性能广泛应用于航空、航天、医疗、化工等众多领域。
然而,在轧制过程中,常常出现粘辊现象,这不仅影响了产品的质量和生产效率,还可能造成设备的损坏和人员的伤害。
因此,研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理及其影响因素对于优化生产工艺和提高产品质量具有重要的现实意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理主要涉及以下几个方面:1. 表面物理化学作用:钛板带材表面可能存在油污、氧化物等杂质,这些杂质在高温高压的轧制过程中与轧辊接触,产生物理化学作用,导致粘辊现象。
2. 温度与压力影响:轧制过程中,由于摩擦热和外部加热,钛板带材和轧辊的温度升高。
当温度达到一定值时,钛板带材的表面张力降低,容易与轧辊产生粘附。
同时,压力的增加也会加剧粘辊现象。
3. 金属流变特性:TA2工业纯钛具有较好的延展性和流动性,在轧制过程中易发生流动,与轧辊表面接触并形成粘附。
三、影响因素分析TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的影响因素主要包括以下几个方面:1. 原料质量:原料表面的油污、氧化物等杂质是导致粘辊的主要原因之一。
因此,原料的质量控制对于防止粘辊具有重要意义。
2. 轧制温度与压力:如上所述,轧制温度和压力的升高会加剧粘辊现象。
因此,合理控制轧制温度和压力是防止粘辊的关键。
3. 轧辊材质与表面处理:轧辊的材质和表面处理对减少粘辊现象有重要作用。
例如,选用表面硬度高、粗糙度低的轧辊可以有效降低粘辊的发生。
4. 工艺参数:轧制速度、轧制道次等工艺参数也会影响粘辊现象。
合理的工艺参数设置可以减少粘辊的发生。
四、研究方法与实验结果针对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊现象,可以采用以下研究方法:1. 实验室模拟轧制实验:通过实验室模拟实际轧制过程,观察并记录粘辊现象,分析其发生机理和影响因素。
2. 理论分析:结合金属学、材料学等相关理论,对粘辊现象进行理论分析,为实验提供理论依据。
铸轧过程中轧辊的热分析
铸轧过程中轧辊的热分析C.M.Park ,W.S.Kim 工业技术与科技研究中心G.J.Park 汉阳大学机械与工程学院摘要:融化物通过双棍铸轧工序把铸造与热轧合并成一步,能够直接制造卷带。
在这个特殊的过程中,从熔融金属刀带的形成严格依赖铸辊。
所以,辊的设计极其重要。
铸辊的热传递和变形采用二维数学模型分析,用有限元方案来检验热应力和热分布。
很多其他因素例如辊表面镍镀层厚度、铸造速度和辊径对于热形态的影响也受到考虑。
关键词:有限元分析,热变形,热应力,双棍铸轧1.引言最近,在短流程技术的基础上,钢铁工业有一种趋势,从大型设备和大的资本投资的块状生产系统向小尺寸制造系统转化。
研究者已经开始关注如火如荼节省各种能源以及制造高增值的产品。
目前,铸造技术如薄板连铸和铸轧收到了更多的关注,因为这被看做是短流程技术。
如图1(a)所示,普通连铸方法铸造的薄板是200-250mm厚,再通过轧制工序加工成带。
图1(b)所示的薄板铸造技术和连铸工序相似。
然而,它只是一个铸造薄板的技术可能是50-70mm厚来减少热轧的载荷。
比起薄板连铸技术,如果不制造板,图1(c)所示的铸轧技术具有先进的概念。
如图2所示,向两个旋转的辊喂熔融金属,直接制造出1-6mm 厚的热钢带。
融化金属在很短的时间内凝固(0.2-0.6s)。
因此,制造消费和投资消费大大缩减由于其他热轧工序的省略(RIST, 1992, 1994)。
最初在1856年由英国的Henry Bassemer发明(Bessemer, 1856)。
由于缺乏耐火材料和钢带质量的的控制技术,该技术被得到世纪应用。
然而,从1970年开始,研究者们已经活跃得运用在实际应用中。
图1.常规工序和铸轧工序简图图2.双棍铸轧工序简单表示在铸轧过程中,热的融化态钢应该凝固并且正常成型通过轧制宽度在快速冷却过程中。
为了保证高的生产率,铸轧的轧辊和熔融金属具有很大的接触面积。
因此,比起常规的辊径,它的更大。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言TA2工业纯钛作为一种具有优异性能的金属材料,广泛应用于航空、航天、医疗、化工等领域。
在TA2工业纯钛的加工过程中,轧制是一个重要的环节。
然而,轧制过程中常常会出现粘辊现象,这不仅影响了产品的质量和生产效率,还可能对设备造成损害。
因此,研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素具有重要的现实意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊现象主要是由于金属板材与轧辊之间的摩擦力、板材表面状态、轧制工艺参数等因素共同作用所导致。
在轧制过程中,板材与轧辊之间的接触面积逐渐增大,摩擦力也随之增大,当摩擦力超过板材与轧辊之间的附着力时,便会出现粘辊现象。
此外,板材表面的氧化皮、油污等杂质也会影响其与轧辊之间的附着力,从而引发粘辊。
三、影响因素研究(一)金属板材与轧辊之间的摩擦力金属板材与轧辊之间的摩擦力是影响粘辊的重要因素。
摩擦力的大小与轧制过程中的压力、速度、温度等因素密切相关。
当摩擦力过大时,容易导致粘辊现象的发生。
因此,在轧制过程中,需要合理控制轧制压力、速度和温度等参数,以减小摩擦力,降低粘辊风险。
(二)板材表面状态板材表面的清洁度、粗糙度等状态对粘辊现象有着重要影响。
表面油污、氧化皮等杂质会降低板材与轧辊之间的附着力,从而引发粘辊。
因此,在轧制前需要对板材表面进行清洗和处理,以降低表面杂质对轧制过程的影响。
(三)轧制工艺参数轧制工艺参数是影响粘辊现象的关键因素。
包括轧制速度、轧制压力、轧辊表面硬度等。
在合理的工艺参数范围内,可以有效地降低粘辊风险。
例如,适当降低轧制速度和压力,可以提高板材与轧辊之间的附着力,从而减少粘辊现象的发生。
此外,选择合适的轧辊材料和表面处理技术也能有效降低粘辊风险。
四、结论通过对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素的研究,我们可以得出以下结论:1. 粘辊现象主要由金属板材与轧辊之间的摩擦力、板材表面状态及轧制工艺参数共同作用所导致。
铜辊套在铝合金铸轧生产中粘辊的预防及处理措施
第42卷第4期2020年8月甘㊀肃㊀冶㊀金GANSU㊀METALLURGYVol.42No.4Aug.ꎬ2020文章编号:1672 ̄4461(2020)04 ̄0069 ̄03铜辊套在铝合金铸轧生产中粘辊的预防及处理措施周耀邦(酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司ꎬ甘肃㊀嘉峪关㊀735100)摘㊀要:铜辊套在铸轧生产过程中因其导热率高的性质较钢辊套易粘辊ꎬ粘辊后不仅会造成铸轧铝板带质量下降ꎬ而且会对铜辊套自身造成机械损伤ꎬ对辊套使用寿命影响很大ꎮ鉴于上述原因在铜辊套生产试验的基础上分析了粘辊的原因和预防及处理措施ꎮ关键词:铸轧ꎻ粘辊ꎻ铜辊套中图分类号:TG337㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:APreventionandTreatmentMeasuresofCopperRollerStickinginAluminumAlloyCastingandRollingProductionZHOUYao ̄bang(DongxingAluminumCo.Ltd.ꎬJiuquanIronandSteel(Group)CorporationꎬJiayuguanꎬ735100ꎬChina)Abstract:Becauseofthehighthermalconductivityinthecastingandrollingproductionprocessꎬthecoppershelluseiseasytosticktothesteelrollersleeveꎬafterthestickingrollerꎬnotonlycausesthequalitydeclineofcastingandrollingalu ̄minumstripꎬbutalsocausesthemechanicaldamageofthecoppersleeveitselfꎬwhichhasgreatimpactontheservicelifeofthesleeve.Inviewoftheabovereasonsꎬonthebasisoftheproductiontestofcoppersleevesꎬthecausesꎬpreventionandtreatmentmeasuresofthestickyrollswereanalyzed.KeyWords:castingrollingꎻrollerstickingꎻcopperroller1㊀引言KMEB95合金在世界范围内已有多家公司成熟应用于铝合金铸轧生产领域ꎬ该合金相比传统铸轧钢质辊套而言具有导热性能高ꎬ可提高铸轧速度及产量㊁改善产品品质㊁降低生产成本㊁可扩大铸轧合金种类和规格等诸多优点ꎬ现已成为铝合金铸轧行业研究重点ꎬ但是在国内关于铜辊套应用于铸轧工艺方面尚无专门的研究和报道ꎮ某公司2018年引进凯美(KME)公司规格为Φ850mmˑ1700mm铜辊套ꎬ目前已应用于铸轧试验生产线ꎮ本文在该生产线铜辊套试验基础上对铜辊套铸轧生产铝板带过程中易出现的粘辊现象作出分析ꎬ并归纳整理出粘辊的预防和处理措施ꎬ希望对铜辊套的进一步应用起到一定指导作用ꎮ2㊀铜辊套粘辊机理2.1㊀铜辊套粘辊参数粘辊是在铸轧生产时ꎬ局部或整个带坯宽度上的黏着层在离开轧辊中心线后不能与轧辊分离ꎬ使带坯出现表面粗糙ꎬ翘曲不平或横纹的缺陷[1]ꎬ出现粘辊后被粘轧辊的驱动电机电流急剧下降ꎬ同时未粘辊电机负荷急剧升高ꎬ此时轧制载荷由未粘辊的轧辊负担[2]ꎮ生产规格为7.5ˑ1300规格的1070合金ꎬ铸轧速度为1215mm/min时ꎬ铜辊套粘辊与正常铸轧时轧辊驱动电机参数见表1所示ꎮ粘辊后铸轧板厚度一般会增加0.15~0.2mm㊁板面发灰并翘曲ꎬ出现粘辊现象后会严重影响产品质量ꎬ严重粘辊时甚至会造成铸轧机停机ꎮ铜辊表面粘铝严重时还可能粘伤铜辊ꎬ见图1所示ꎬ使铜辊套使用成本增加ꎮ表1㊀铜-钢组合正常铸轧与粘辊时轧辊驱动电机参数铸轧状态电机参数电流转矩正常铸轧粘辊时上辊电机(铜辊套)33.9A43.1%下辊电机(钢辊套)21.8A18.2%上辊电机(铜辊套)19.3A4.4%下辊电机(钢辊套)42.0A57.9%图1㊀铜辊套表面粘铝示意图2.2㊀铜辊套粘辊机理利用铜辊套铸轧生产的轧辊组合方式有:铜-钢㊁铜-铜两种方式ꎮ在铜-钢生产试验中ꎬ出现粘辊现象时的铝板皆粘在铜辊一侧ꎬ且轧辊在经过磨削后的粘辊现象更为明显ꎮ铜辊和钢辊组合生产时粘辊机理如下ꎮ⑴导热性能对粘辊的影响ꎮ在20ħ条件下ꎬ钢辊套热传导率约为25W/m Kꎬ而Cu ̄Co ̄Be系铜合金ElbrodurRB95的高达250W/m Kꎬ前者仅为后者1/10[3]ꎮ对比同合金㊁同规格铜辊套和钢辊套ꎬ在铸轧区相同情况下ꎬ使用铜辊套时铸轧板温度高于钢辊套时约20ħꎬ铜辊套铸轧生产时液穴加深ꎬ轧件与轧辊表面之间摩擦系数增大ꎬ黏着弧长增大ꎮ由于绝大多数应用铜辊套的铸轧机组都是由传统的铸轧机组改造而成ꎬ上下辊导热性能相同㊁冷却条件相同㊁出水温度相同ꎮ由于铜辊套热传导率约为钢辊套的10倍ꎬ而使用铜套和钢套组合时ꎬ在冷却水入口温度及冷却水流量相同的条件下ꎬ铜辊套侧的冷却出水温度高于钢辊套ꎬ致使铸轧区内铜辊套侧的辊面温度和铸轧板温度高于钢辊套ꎬ液穴加深并呈现非对称状ꎬ铜辊套侧的黏着区比钢辊套侧长ꎬ铝带便易于粘着在铜辊套表面ꎮ图2为铜-钢辊套组合时辊面粘铝示意图ꎮ⑵辊面润滑性能的差异ꎮ对于新磨削的铸轧辊ꎬ辊面为新生面ꎬ当立板时液态金属注入铸轧区内ꎬ与辊面紧密接触时热传递系数最大ꎬ液态金属与辊面黏结力最强ꎬ易出现粘辊ꎮ轧辊组合方式为铜-钢时ꎬ立板前轧辊预热时ꎬ钢辊表面经火焰烘烤喷涂形成的氧化铁与碳黑可起到良好润滑作用ꎮ图2㊀铜-钢辊套组合时辊面粘铝示意图㊀㊀而铜辊预热时ꎬ不易与水和氧气反应ꎬ几乎不能生成铜基氧化物ꎬ导致辊面仅有碳黑层ꎬ铸轧时铜辊面与铝带坯料表面润滑能力低ꎬ铜辊表面易粘铝ꎮ同时ꎬ铸轧板与铜辊套㊁钢辊套黏着区差异及温度差异使得铸轧区液穴变深㊁变形区小ꎬ此时变形区的铸轧板较软ꎬ铜辊套表面润滑剂更容易被铸轧板带走ꎬ故留在铜辊套表面润滑剂较钢辊套表面少ꎬ导致铜辊套表面易发生粘辊现象ꎮ图3为铸轧机组立板前轧辊预热示意图ꎬ图4为立板过程中铜辊表面粘铝示意图ꎮ图3㊀立板生产前烤辊图4㊀立板过程中铜辊套表面粘辊07㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀甘㊀肃㊀冶㊀金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷㊀㊀⑶生产工艺参数变化对粘辊影响ꎮ在铜-钢辊套组合正常生产过程中ꎬ生产工艺参数的变化对粘辊影响与钢辊套组合相似ꎮ当熔体过热㊁铸轧速度过快㊁液穴加深ꎬ黏着区弧长加大ꎬ铝与辊面摩擦系数增大易出现粘辊[2]ꎮ当合金中Mn和Mg含量高时ꎬ熔体流动性差ꎬ通常采取提高前箱温度的方式来保证铸咀内通道的畅通ꎮ在铸轧区内的温度变化梯度大ꎬ易发生板坯和轧辊的粘结[4]ꎮ3㊀铜辊套粘辊的预防措施铜质辊套良好的导热性能是实现高速铸轧的必要条件ꎬ但铜辊套本身的性质及辊面硬度低于钢辊套ꎬ也使得其在使用过程中采用的工艺方法不同于钢辊套ꎮ通过分析研究和试验ꎬ目前针对粘辊的预防措施主要有以下4点ꎮ⑴铜辊面预处理ꎮ任何情况下ꎬ立板作业都应进行铜辊面预处理ꎬ尤其是新辊和重磨辊ꎮ具体是:首先在立板前烘烤辊面至40~45ħꎬ使用石墨涂料均匀喷涂或涂擦铜辊套表面ꎻ其次ꎬ立板时前箱温度不宜过高ꎬ铝液放入铸咀跑渣时采取必要的降温措施ꎬ将前箱温度控制到720ħ左右再降速引出铸轧板ꎬ跑渣结束后出板速度不宜过快ꎬ一般控制在1350mm/min以下ꎮ尤其是重磨后的铜轧辊ꎬ低速引出铸轧板后生产2~3个班次ꎬ在铜辊面形成的铝涂层隔离下ꎬ粘辊的趋势逐渐减弱ꎮ在此期间需要密切监控轧辊的电流与转矩变化情况ꎬ防止粘辊现象的发生ꎮ⑵使用石墨喷涂ꎮ铸轧过程中喷涂在辊面的石墨层可减少铸轧板与轧辊间的粘合力ꎬ减小粘辊的发生ꎮ一般情况下ꎬ水与石墨乳的配比为40~50ʒ1ꎻ同时ꎬ通过调整喷枪与辊面的距离㊁压缩空气与石墨乳液的压力使石墨均匀喷涂在辊面上ꎮ鉴于铜辊表面润滑能力弱ꎬ可适当加大铜辊套侧的喷涂量ꎬ同时在石墨溶液配制及搅拌过程中ꎬ注意预防杂物混入石墨溶液ꎮ⑶生产工艺调整ꎮ首先ꎬ在铸轧机升速时及时提高辊面喷涂行走机构的运行频率ꎬ使润滑介质均匀的喷在轧辊表面ꎻ其次ꎬ尽管铜辊套铸轧生产过程与钢辊套时的驱动扭矩㊁铸轧温度相同ꎬ但由于铸轧速度高㊁铝液通过量大ꎬ这要求必须保持前箱温度相对稳定ꎻ在控制铸轧板面质量时要充分考虑铸轧参数变化对粘辊的影响ꎮ⑷必要的设备改造ꎮ铜辊套铸轧生产时ꎬ需要对轧辊转矩及轧辊电机电流进行监控报警ꎬ并适当调整报警监控范围ꎬ轧辊有粘辊趋势时ꎬ调整和平衡铸轧辊驱动电机转矩ꎬ减小因粘辊带来的不良影响ꎻ在发生粘辊现象时ꎬ铸轧控制系统能够适当控制电流以轧辊转矩ꎬ从而最大限度实现对粘辊过程的自动控制ꎬ进而提高铸轧速度ꎬ降低生产成本ꎬ提高铸轧板坯表面质量ꎮ4㊀铜辊粘辊后的处理措施⑴若生产过程中发现铜辊表面有铝粘结并在辊面形成凸起时ꎬ严禁使用砂纸打磨辊面ꎬ应停机后对铜辊套磨削后再投入使用ꎮ⑵在立板或正常生产过程中ꎬ因操作不当导致铝板粘结在铜辊表面时ꎬ严禁使用钢质工具蛮力撬取ꎮ粘在辊面铝板面积较小时可用角磨机打磨被粘的铝块ꎬ铝块面积较大时应采取车削处理ꎮ目前ꎬ铜辊套相对于钢辊套而言ꎬ因其导热性能优秀ꎬ但力学性能偏弱ꎬ在铝合金板带铸轧过程中尚无成熟的经验可以借鉴ꎮ在铸轧生产中的成熟应用还有很长的路要走ꎬ还需要大量的技术试验和广大技术人员的技术投入ꎮ参考文献:[1]㊀侯㊀波ꎬ李永春.铝合金连续铸轧和连铸连轧技术[M].北京:冶金工业出版社ꎬ2010:10.[2]㊀王爱民.铸轧生产中的粘辊现像研究[J].有色设备ꎬ1997(05):16 ̄19.[3]㊀李宪珠ꎬ朱铭熙ꎬ王祝堂.双辊连续铸轧机铸轧铜辊套[J].轻合金加工技术ꎬ2012(05):6 ̄10.[4]㊀王建增ꎬ潘友发ꎬ司圣杰.3004铝合金铸轧生产实践[C].2011年全国铝及镁合金熔铸技术交流论文集ꎬ2011:90 ̄94.收稿日期:2020 ̄01 ̄21作者简介:周耀邦(1989 ̄)ꎬ男ꎬ甘肃省张掖市人ꎬ助理工程师ꎮ从事铝合金材料压力加工研究ꎮ17第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀周耀邦:铜辊套在铝合金铸轧生产中粘辊的预防及处理措施㊀㊀㊀㊀。
铸轧生产中产生的主要缺陷及消除方法
连续铸轧生产中产生的主要缺陷及消除方法在连续铸轧生产中,因熔体质量差和工艺参数调整不当及其它一些原因,将会产生以下几种缺陷,下面将对这些缺陷产生原因加以分析,并探究其解决方法。
1.热带.这种缺陷是液体金属铝在铸轧区内,某局部地区只完成了结晶过程而没有受到铸轧辊的轧制作用,呈凝固状态,被铸轧辊带出来,热带缺陷一般是不穿透板坯,具有明显的粗糙外型,沿纵向不规则的断续延长,未经过加工变型的铸造组织。
产生原因:a.由于前箱内液体金属温度偏高,在流入铸轧区时,温度分布不均匀,在局部温度过高处液穴偏深,当液穴深度等于或超过铸轧区时,铸轧板表面在该处出现热带b.前箱液面偏低时,静压力小,使液体金属在铸轧区内局部地区供给不足,产生热带c.铸轧速度过快,使液体金属在铸轧区内局部地区尚未完成凝固就被铸轧辊带出,形成热带d.供料咀局部发生堵塞,造成该处铸轧区内液体金属供给不足,形成热带e.铸轧辊辊套局部有组织缺陷使该处有渗水现象,当水汽进入铸轧区内时,蒸发变成气体,阻碍了液体金属供给的连续性,产生热带f.新铸轧辊在使用时,由于辊表面油汽残留,产生大量油气,油气进入铸轧区,产生的气体,阻碍液体金属供给的连续性,产生热带。
消除方法:要仔细地观察产生的热带的形貌,判断其产生的原因,针对其产生的原因调整相应的工艺参数,对前3个原因产生的热带,要降低铸轧速度,降低前箱液体金属温度,适当提高前箱液面高度,对第4个原因产生的热带,则要提高前箱液体金属温度,断板跑渣,并用薄钢条(或锯条)插入供料咀咀腔内将堵塞物处理掉,第5个原因产生的热带具有周期性,并始终出现在铸轧辊的同一位置上,这时只有停机换辊,重新立板生产。
2.裂纹(裂口)铸轧板表面的裂口呈月牙形,现场称之为“马蹄形裂口”,这种缺陷分布不规则,连续出现产生原因:产生裂口的主要原因就是在铸轧区内液体金属在进行铸造与轧制过程中,表面与中心线处的温差比较大,表面层温度低,不易变型,中心处温度高,容易变型,从铸造区进入变型区时,金属受轧制作用,表面金属与铸轧辊表面粘着,无滑动,板坯中心部分金属相对于表面金属发生向后滑动,这样由于变型流动的不均匀,致使在液穴的凝固壳外层受到来自不同方向拉应力的作用。
铸轧生产中的粘辊现象研究
铸轧生产中的粘辊现象研究摘要论述铸轧生产中引起粘辊现象的原因,粘辊后铝带表面被破坏,造成铸轧产品质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时不得不中断生产。
除此之外,粘辊后造成上下滚负荷分配极为不均,对铸轧机设备本体的使用寿命也有很大的影响。
所以,掌握粘辊后上下辊速度、负荷变化很有必要。
并由此设计出一种一旦发生粘辊便能够自动检测、自动调节上下辊速度、自动平衡负荷的电气控制线路。
把粘辊消灭在萌芽状态是一种具有重大意义的研究。
关键词铸轧机;粘辊;轧制速度;负荷铸轧生产过程中,铸轧圈内的入口侧为金属熔体,当金属熔体与铸轧辊上下辊面接触时,开始凝固,随着铸轧辊的转动,凝固壳不断增厚,开始进入轧制区。
由于铸轧辊辊径大,表面粗糙,摩擦系数大,入口侧无阻力,所以辊面上凝固的金属温度高,与辊面相互粘着,以相同的速度前进,使带变薄并拉向出口侧,因此带坯出口处的速度大于铸轧辊辊面的线速度。
在稳定的连续铸轧过程中,有时由于加热设备或供水系统的原因,出现铝熔体浇注温度升高,或者冷却水系统压力降低等现象,而铸轧机速度一直保持不变,导致铸轧区入铝轧件平均温度升高,液穴加深,铝铸件与轧辊表面摩擦系数增大,粘着区弧线加长。
当粘着区大于或等于凝固区与轧制变形区之和时,就产生粘辊现象。
粘辊后,铝表面被破坏,造成铸轧板质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时,不得不中断生产。
除此之外,粘辊后造成上下辊负荷分配极为不均,对铸轧机本体的使用寿命也有很大的影响。
1粘辊后的负荷分配以上海天重重型机器设备有限公司制造的Φ820*1600倾斜式双驱动铸轧机为例,结合生产记录进行分析。
铸轧压上缸油压19MPa,冷却水压0.4 MPa,水温25℃,前箱铝液温度707℃,铸轧区长度49mm,铸轧卷线速度920mm/min,以上是铸轧机正常生产时的数据。
对应的电机参数如表1。
试生产时,铸轧卷的线速度1250mm/min,粘辊严重,连续交替粘上下辊,粘上辊120mm后,接着粘下辊120mm,呈周期性粘辊,持续了15min,当铸轧卷的线速度降到920mm/min时便正常了,粘辊时电机参数如表2。
正极辊压粘辊原因-概述说明以及解释
正极辊压粘辊原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在印刷行业中,正极辊和粘辊的作用至关重要。
正极辊主要用于传递电荷至和从印版表面,以确保墨水正确传递到纸张上。
而粘辊则是用来保持纸张在传送过程中的稳定性,防止纸张出现卷曲或错位的现象。
然而,在实际生产中,我们可能会遇到正极辊压粘辊的问题,导致印刷质量下降,产生浪费和损失。
本文将介绍正极辊和粘辊的定义及作用,探讨正极辊压粘辊的原因,总结正极辊压粘辊的影响,并探讨解决这一问题的方法。
同时,我们将展望未来在这一领域的研究方向,以推动印刷行业的持续发展。
1.2 文章结构本文主要围绕正极辊压粘辊原因展开讨论。
首先,我们将介绍正极辊的作用,解释粘辊的定义,然后详细分析正极辊压粘辊的原因。
在结论部分,我们将总结正极辊压粘辊的影响,探讨解决这一问题的方法,并展望未来研究方向。
通过这一结构,读者能够全面了解正极辊压粘辊问题的背景、产生原因和可能的解决方案。
1.2 文章结构部分的内容1.3 目的目的部分为:为什么要研究正极辊压粘辊的原因呢?首先,正极辊压粘辊会影响生产效率,造成生产线停工,增加生产成本。
其次,正极辊压粘辊可能会导致产品质量下降,影响企业形象和市场竞争力。
因此,深入了解正极辊压粘辊的原因,找到解决方法,对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量以及提升企业竞争力具有重要意义。
通过本文的研究,希望能为相关企业提供参考,解决正极辊压粘辊问题,优化生产流程,提高生产效率和产品质量。
2.正文2.1 正极辊的作用正极辊是在印刷机中起着至关重要作用的一个部件。
正极辊通常是由金属或橡胶制成的辊子,其主要作用是将压印板上的图文信息转移到印刷品上。
在印刷过程中,正极辊需要与压印板和印刷品接触并传递墨水,确保图文信息被准确地传输到印刷品表面,从而保证印刷品的质量。
正极辊具有以下作用:1. 传递墨水:正极辊通过与压印板和印刷品接触,将墨水传递到印刷品表面,确保图文信息的清晰印刷。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》范文
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展,钛及钛合金以其优异的耐腐蚀性、高强度以及良好的生物相容性,在航空、化工、医药、造船等众多领域得到广泛应用。
其中,TA2工业纯钛因其成分稳定、价格适中,在众多应用领域占据一席之地。
而轧制是制造钛板带材的重要工艺之一,然而在轧制过程中经常出现粘辊现象,这不仅影响产品的质量和生产效率,还可能对设备造成损害。
因此,对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素的研究具有重要意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊现象的机理较为复杂,涉及到材料性质、轧制条件以及工艺参数等多个方面。
首先,由于钛的化学活性高,其表面容易与空气中的氧气、水蒸气等发生反应,形成一层氧化膜。
在轧制过程中,这层氧化膜若未能有效去除或破裂后与金属表面形成强结合,就会成为粘辊的主要因素之一。
其次,当轧制压力和轧制速度等参数控制不当,使得板带与轧辊之间产生较大的摩擦力时,也会引起粘辊现象。
三、影响轧制粘辊的因素分析(一)材料因素1. 钛板的表面处理:TA2工业纯钛板的表面状态对轧制过程有显著影响。
表面粗糙度、氧化膜的厚度和性质等都会影响其与轧辊的摩擦性能。
2. 钛板的化学成分:钛板中的杂质元素和合金元素含量也会影响其与轧辊的摩擦系数和粘附性。
(二)工艺因素1. 轧制温度:轧制温度对粘辊现象有着直接影响。
当温度过高时,金属的塑性增加,摩擦力增大,导致粘辊现象更容易发生。
2. 轧制速度:过高的轧制速度会使单位时间内摩擦热量的产生增多,也可能加剧粘辊现象。
3. 轧制压力:轧制压力过大或过小都可能造成板带与轧辊之间的摩擦状态不均或摩擦力过大,从而引发粘辊。
(三)设备因素1. 轧辊的材质和表面处理:轧辊的材质、硬度以及表面粗糙度等都会影响其与钛板的摩擦性能。
某些特殊涂层或表面处理可以减少粘辊现象的发生。
2. 设备维护与清洁:设备定期的维护和清洁对防止粘辊同样重要,例如保持轧辊清洁以去除可能导致的结合强度不均等异物。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》范文
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言在金属材料加工领域,TA2工业纯钛板带材因其优异的性能被广泛应用于航空、航天、医疗、化工等众多领域。
轧制工艺作为其生产过程中的关键环节,对于产品的质量及性能具有决定性影响。
然而,轧制过程中常出现的粘辊问题,不仅影响了生产的效率和产品质量,还可能造成设备的损坏和操作人员的工作强度增加。
因此,研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理及其影响因素,对于提高产品质量、降低生产成本和保障生产安全具有重要意义。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理主要涉及到材料本身的物理化学性质、轧制工艺参数以及设备条件等多个方面。
首先,TA2纯钛的表面能较高,容易与轧辊表面产生吸附作用,导致粘辊现象的发生。
此外,纯钛的导热性较差,轧制过程中产生的热量不易迅速散失,使得轧辊与钛板之间的摩擦热效应加剧,进一步加剧了粘辊的可能性。
其次,轧制工艺参数如轧制速度、轧制力、轧制温度等也会对粘辊现象产生影响。
例如,当轧制速度过快或轧制力过大时,会使轧辊与钛板之间的摩擦力增大,从而增加了粘辊的风险。
而当轧制温度过高时,钛板的塑性变形能力增强,但同时也使得其表面容易与轧辊发生粘附。
最后,设备条件如轧辊的材质、表面粗糙度以及润滑条件等也会影响粘辊现象的发生。
如果轧辊的材质选择不当或表面粗糙度过大,会降低其抗粘附性能;而润滑条件不良则会使摩擦系数增大,从而加剧粘辊现象的发生。
三、影响因素分析影响TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的因素主要包括材料因素、工艺因素和设备因素三个方面。
(一)材料因素TA2纯钛的化学成分、组织结构和表面状态等材料因素对粘辊现象具有重要影响。
例如,钛板中杂质元素的含量、晶粒大小以及表面粗糙度等都会影响其与轧辊之间的相互作用力,从而影响粘辊的发生。
(二)工艺因素轧制工艺参数如轧制速度、轧制力、轧制温度等是影响粘辊的重要因素。
这些参数的选择与控制直接影响着钛板的塑性变形能力和与轧辊之间的摩擦状态,从而影响粘辊现象的发生。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》范文
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展,TA2工业纯钛板带材因其优良的耐腐蚀性、良好的机械性能以及较广的应用领域,已经成为一种重要的工业材料。
其制造过程中的轧制技术对产品质量起着至关重要的作用。
轧制过程中的粘辊现象是影响产品质量和效率的关键因素之一。
因此,对TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素的研究显得尤为重要。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材在轧制过程中出现粘辊现象,主要是由于钛板表面的氧化物与轧辊表面的摩擦系数较大,且钛本身具有一定的粘性,这些因素在高温和压力的共同作用下导致粘辊现象的产生。
当这种粘附力超过轧辊的表面张力时,就会发生粘辊现象,影响产品的表面质量和尺寸精度。
三、影响因素分析(一)材料因素TA2工业纯钛板带材的化学成分、晶体结构、杂质含量等都会影响其与轧辊之间的摩擦系数和粘附力。
例如,钛板中的杂质元素可能改变其表面的氧化程度,从而影响粘辊现象的发生。
(二)工艺因素轧制过程中的温度、压力和速度等因素对粘辊现象也有重要影响。
较高的温度会增加钛板的流动性,提高粘附力;过大的压力或速度可能使得轧辊表面与钛板之间的摩擦力增大,从而加剧粘辊现象。
(三)设备因素轧辊的材质、表面粗糙度以及硬度等都会影响其与钛板之间的摩擦和粘附。
此外,轧机的刚度和精度也会影响轧制过程中的稳定性和粘辊现象的发生。
(四)环境因素工作环境中的温度、湿度等也会对粘辊现象产生影响。
例如,高温和高湿度环境可能增加钛板的流动性,从而加剧粘辊现象。
四、研究方法与实验结果为了深入研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素,我们采用了一系列实验方法,包括材料性能测试、轧制实验和表面分析等。
通过实验,我们发现:1. 钛板中的杂质元素含量越高,其表面的氧化程度越高,与轧辊之间的摩擦系数越大,从而更容易发生粘辊现象。
2. 在一定的温度范围内,随着温度的升高,钛板的流动性增强,与轧辊之间的粘附力增大,粘辊现象加剧。
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》
《TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理及影响因素研究》篇一一、引言在金属材料加工领域,TA2工业纯钛板带材的轧制过程是一项重要的工艺。
然而,在轧制过程中经常出现的粘辊现象,会严重影响产品质量、生产效率和轧制设备的使用寿命。
因此,研究TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理及影响因素具有重要的现实意义。
本文旨在通过深入研究粘辊的机理和其关键影响因素,为解决粘辊问题提供理论依据和指导建议。
二、TA2工业纯钛板带材轧制粘辊机理TA2工业纯钛板带材轧制粘辊的机理主要包括物理和化学两个方面。
1. 物理因素:在轧制过程中,由于轧辊与钛板带材之间的摩擦力过大,使得两者之间的接触界面温度升高,进而导致粘附现象。
此外,轧辊表面的粗糙度、硬度以及钛板带材的表面状态等物理因素也会影响粘辊现象的发生。
2. 化学因素:由于TA2工业纯钛具有较高的化学活性,容易与空气中的氧气、水分等发生化学反应,生成氧化物等化合物。
这些化合物在高温下具有粘性,容易导致粘辊现象的发生。
三、影响因素研究1. 轧制温度:轧制温度是影响粘辊现象的关键因素之一。
当轧制温度过高时,钛板带材与轧辊之间的摩擦系数增大,导致粘附现象加剧。
因此,合理控制轧制温度对于减少粘辊现象具有重要意义。
2. 轧辊表面状态:轧辊表面的粗糙度、硬度以及是否存在缺陷等都会影响粘辊现象的发生。
优化轧辊表面状态,如采用表面涂层、抛光等手段,可以降低粘辊现象的发生。
3. 钛板带材的表面状态:钛板带材的表面粗糙度、清洁度以及是否存在氧化皮等也会影响粘辊现象。
因此,在轧制前对钛板带材进行表面处理,如酸洗、抛光等,可以改善其表面状态,从而减少粘辊现象。
4. 轧制压力:轧制压力是影响轧制过程的重要因素。
适当的轧制压力可以保证钛板带材与轧辊之间的良好接触,但过大的轧制压力可能导致摩擦力增大,从而加剧粘辊现象。
因此,合理控制轧制压力对于减少粘辊现象具有重要意义。
5. 原料成分与组织:TA2工业纯钛的化学成分、晶粒大小以及组织结构等也会影响其轧制过程中的粘辊现象。
内衬层粘辊的原因
内衬层粘辊的原因
内衬层粘辊的原因可能有以下几点:
1. 使用的胶水不适合:胶水的粘度和黏度不匹配,或者使用了不稳定的胶水,容易在使用过程中造成粘辊。
2. 温度过高:使用过程中,如果温度过高,很容易让内衬层粘辊现象发生,因为高温容易使胶水变稀,粘度降低,粘性增强。
3. 线速度过快:如果运转线速度过快,很容易使胶水没有足够的时间干燥,从而造成内衬层粘辊。
4. 压力不足或不均匀:如果压力不均匀,或者不足,在使用过程中很容易出现内衬层粘辊的问题。
5. 机器维护不良:机器使用时间久了,没有进行及时的维护和保养,可能会导致内衬层粘辊的现象。
铸轧辊热辊型的研究
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钢 铁 研 究 学 报 第 18 卷
α———线膨胀系数 (向量) ,1/ K。
应力2应变关系式为 :
Δσ= D (Δε- Δεth)
(7)
式中 Δσ———应力变化 (向量) ,Pa ;
D ———三维弹性矩阵 ;
第 18 卷第 6 2006 年 6 月
期
钢
Jo urnal of
铁研究学 Iron and Steel
报 Research
Vol. 18 ,No . 6 J une 2006
铸轧辊热辊型的研究
许志强1 , 杜凤山1 , 方 园2
(1. 燕山大学机械工程学院 , 河北 秦皇岛 006004 ; 2. 宝钢股份公司技术中心前沿技术研究所 , 上海 201900)
32D FEM Simulation of Hot Roll Shape During Twin2Roll Strip Casting Process
XU Zhi2qiang1 , DU Feng2shan1 , FAN G Yuan2
(1. College of Mechanical Engineering of Yanshan U niversity , Qinhuangdao 066004 , Hebei , China ; 2. Bao steel Advanced Technology Instit ute , Shanghai 201900 , China)
式中 q ———热流密度 ,W/ m2 ;
σ———黑体辐射常数[ 51 67 ×10 - 8 W/ ( m2 ·
K4 ) ] ;
ε———铸轧辊表面黑度 ;
T ———各边界区域的环境温度 , K 。
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铸轧生产中的粘辊现象研究
摘要论述铸轧生产中引起粘辊现象的原因,粘辊后铝带表面被破坏,造成铸轧产品质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时不得不中断生产。
除此之外,粘辊后造成上下滚负荷分配极为不均,对铸轧机设备本体的使用寿命也有很大的影响。
所以,掌握粘辊后上下辊速度、负荷变化很有必要。
并由此设计出一种一旦发生粘辊便能够自动检测、自动调节上下辊速度、自动平衡负荷的电气控制线路。
把粘辊消灭在萌芽状态是一种具有重大意义的研究。
关键词铸轧机;粘辊;轧制速度;负荷
铸轧生产过程中,铸轧圈内的入口侧为金属熔体,当金属熔体与铸轧辊上下辊面接触时,开始凝固,随着铸轧辊的转动,凝固壳不断增厚,开始进入轧制区。
由于铸轧辊辊径大,表面粗糙,摩擦系数大,入口侧无阻力,所以辊面上凝固的金属温度高,与辊面相互粘着,以相同的速度前进,使带变薄并拉向出口侧,因此带坯出口处的速度大于铸轧辊辊面的线速度。
在稳定的连续铸轧过程中,有时由于加热设备或供水系统的原因,出现铝熔体浇注温度升高,或者冷却水系统压力降低等现象,而铸轧机速度一直保持不变,导致铸轧区入铝轧件平均温度升高,液穴加深,铝铸件与轧辊表面摩擦系数增大,粘着区弧线加长。
当粘着区大于或等于凝固区与轧制变形区之和时,就产生粘辊现象。
粘辊后,铝表面被破坏,造成铸轧板质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时,不得不中断生产。
除此之外,粘辊后造成上下辊负荷分配极为不均,对铸轧机本体的使用寿命也有很大的影响。
1粘辊后的负荷分配
以上海天重重型机器设备有限公司制造的Φ820*1600倾斜式双驱动铸轧机为例,结合生产记录进行分析。
铸轧压上缸油压19MPa,冷却水压0.4 MPa,水温25℃,前箱铝液温度707℃,铸轧区长度49mm,铸轧卷线速度920mm/min,以上是铸轧机正常生产时的数据。
对应的电机参数如表1。
试生产时,铸轧卷的线速度1250mm/min,粘辊严重,连续交替粘上下辊,粘上辊120mm后,接着粘下辊120mm,呈周期性粘辊,持续了15min,当铸轧卷的线速度降到920mm/min时便正常了,粘辊时电机参数如表2。
是什么原因造成这样的结果的呢?我认为与浇铸料嘴的上边前沿靠近后以及上辊比下辊冷却效果好的原因有关,这是生产工艺和设备本体造成的,但是表2记录的数据时怎么产生的呢?
铝带坯粘到上辊后,相当于上辊辊径增加两个带坯的厚度,此时的辊缝为6.5mm,上下辊都是820mm,因此有:
D上=820+2*6.5=833(mm)D下=820(mm)
V0上=3.14* D上nV0下=3.14*D下n
式中:D上D下—粘上辊时上、下辊辊径;V0上—粘上辊时带坯下表面的线速度;
V0下—粘上辊时下辊表面的线速度; n—上下辊粘辊前的同步速度。
粘上辊时,上辊与带坯同步转动,而带坯与下辊仍存在前滑量约6%,以带坯下面为参考,下辊的线速度为:
V =3.14* D下n+6%*3.14* D下=3.14*820n+6%*3.14*820n=2729.3n
V0上=3.14* D上n =3.14*833*n=2615.6n
所以V>V0上
因此证明:粘上辊时下辊转得快,下辊拖着带坯和上辊转动;下辊负载力矩增加,电机电流增加。
同理,粘下辊时,与粘上辊正好相反。
从表1、表2的参数看出:上下辊电机电流之和在粘辊前后是不相等的,粘辊后增加了A,即粘辊时总轧制力矩增加,这又是什么原因引起的呢?
参见图1,正常铸轧机生产时,牵引力的作用位置在YY’即上下辊中心连线的左面,牵引力的方向与上下辊轧制力的方向相同,沿着轧辊外圆的切线方向,做的都是有用功,粘辊时牵引力除了帮助辊带着铝板转动外,很大一部分力F2用来克服上辊与带坯之间的粘着力。
见牵引力的分解图(图1)。
粘辊时牵引力对下辊没有作用。
这也是上辊电机电流减小,下辊电机电流增加的原因之一。
理论与实践都证明:粘下辊时,由于卷取机牵引力的作用,使上辊电机电流增加,转速下降;下辊电机电流减小,转速上升。
铸轧机总负荷增加。
图1粘辊时牵引力的分解图
通过以上分析不难看出:粘辊使上下辊的负荷分配不均。
然而,铸轧生产历来就有粘辊的弊病,能否预防,能否检查控制呢?
2粘辊的自动检测与控制
根据粘辊时被粘辊电机电流减小,转速上升,不被粘的辊的电机电流增加,转
速降低的这一客观规律,设计出具有粘辊自动检测与控制的倾斜式双驱动铸轧机电气原理图(如图2所示)。
图上上下辊电机均有各自的双闭环稳速装置供电,并分别带有直流测速发动机,为了实现粘辊自动检测与控制,设置了调节放大器1和2。
放大器1的一个输入来自下辊电机电流给定,并经电位器2W分压;另一个输入来自上辊电机电流给定,并经电位器1W分压,反相器1反相,构成上辊电机的差值控制环节。
放大器2的一个输入来自上辊电机电流给定,并经由电位器1W分压,另一个输入来自下辊电机的电流给定,并经电位器2W分压,反相器2反相,构成下辊电机的差值控制环节。
二极管1D、2D的作用是控制调节信号的方向,以实现粘辊的自动控制。
当带坯粘上辊时,有前面的分析知:上辊电机电流减小,转速上升;下辊电机电流增加,转速下降。
由于转速负反馈作用,使上辊电机电流给定值Ig1减小;下辊电机电流给定值Ig2增加。
Ig1/Ig2与设定值(由1W、2W电位器分压值之比a2/a1决定)不一致。
放大器1输出一个正比于电流差值的正信号。
铸轧生产工艺的特殊性决定粘辊时时只能降速,不能升速。
因此设置了二级管1D,正的升速信号被阻断,使上辊电机转速不能上升。
放大器2输出一个正比于电流差值的负信号,二极管2D导通,使下辊电机转速给定值下降,速调2输出下降,电流给定值Ig2减小,直至Ig1/Ig2=a2/a1(即不粘辊时)为止。
带坯粘下辊时,下辊电机电流减小,转速上升;上辊电机电流增加,转速下降。
在转速负反馈的作用下,Ig2减小,Ig1增加。
Ig1/Ig2与设定值a2/a1不一致,放大器2输出一个正比于电流差值的正信号。
由于二极管2D的作用,正信号不能通过,下辊电机转速不能上升。
放大器1输出一个正比于电流差值的负信号,二极管1D导通,使上辊转速给定值下降,Ig1减小,直至Ig1/Ig2=a2/a1,恢复正常铸轧生产。
3结束语
粘辊自动控制装置具有粘辊自动控制,上下辊负荷平衡,上下辊线速度同步控制的功能。
粘辊自动控制,可以最大限度的提高铸轧速度,提高生产率,降低生产成本,提高铝板质量。
上下辊负荷平衡,在选用电机、行星减速箱、传动轴时,不必考虑二倍的过载系数,降低了设备成本;线速度同步控制,不仅适用于上下辊相同的辊径,也适用于上下辊不同的辊径,这意味着延长了铸轧辊的使用寿命。
参考文献
[1]肖亚庆铝加工技术使用手册冶金工业出版社,2004,10.
[2]乐起胜双辊式铸轧铸造区温度场上海有色金属,1997,1.
[3]林浩铝铸轧板的组织与性能轻金属,1989,01.
[4]谢贤清等双辊快速凝固技术的研究进展金属成形工艺,1998,06.。