关于轧辊淬火机床的研究与应用

关于轧辊淬火机床的研究与应用
2、轧辊淬火机床的研制 、
主讲人： 主讲人：曹祥承
图2 各种轧辊的硬度变化曲线
关于轧辊淬火机床的研究与应用
2、轧辊淬火机床的研制 、
主讲人： 主讲人：曹祥承
表示的是中频穿透淬火法的硬度曲线， 图2中ZT表示的是中频穿透淬火法的硬度曲线，其淬 中 表示的是中频穿透淬火法的硬度曲线 硬层比日本辊都好， 硬层比日本辊都好，以前进口一根日本辊要支付一千多 美元。 法主要解决热容量小的细长工件的穿透淬火加 美元。ZT法主要解决热容量小的细长工件的穿透淬火加 为了防止热容量的损失， 工，为了防止热容量的损失，在原有中频感应加热的设 备基础上，配备一台新型的加热设备， 备基础上，配备一台新型的加热设备，淬火前先对工件 进行整体预热， 进行整体预热，然后施以快速的中频感应加热并进行穿 透淬火。该工艺特点是淬透深度大（ 以上）， 透淬火。该工艺特点是淬透深度大（达36mm以上）， 以上 综合性能好，淬火过程易于采用全数字控制， 综合性能好，淬火过程易于采用全数字控制，参数能够 进入数据库管理，使加工出的轧辊质量稳定，成本低， 进入数据库管理，使加工出的轧辊质量稳定，成本低， 经济效果显著， 经济效果显著，又免除了盐炉淬火恶劣的环境和劳动条 件。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
2、轧辊淬火机床的研制 、
主讲人： 主讲人：曹祥承
我们进入轧辊热处理关键设备的研制领域是上世纪90 我们进入轧辊热处理关键设备的研制领域是上世纪 年代末开始的， 年代末开始的，首先从事的是硅钢工作辊热处理设备的 研制工作，研制出的“ 研制工作，研制出的“小直径轧辊中频穿透淬火方法和 装置” 能够生产出合格的硅钢工作辊产品， 装置”，能够生产出合格的硅钢工作辊产品，获得了国 家发明专利。 家发明专利。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
1 、轧辊淬火机床在轧辊生产中的作用
主讲人： 主讲人：曹祥承
轧辊淬火机床在冷轧辊生产中的作用， 轧辊淬火机床在冷轧辊生产中的作用，用一句话来概 是冷轧辊生产的命根子，俗话说： 括：是冷轧辊生产的命根子，俗话说：“轧辊是钢材之 轧辊精则钢材精，轧辊强则钢材强” 轧辊的“ 母，轧辊精则钢材精，轧辊强则钢材强”，轧辊的“精 和强” 靠的轧辊加工的工艺装备“精和强” 和强”，靠的轧辊加工的工艺装备“精和强”，当我们 国力不强时，花高价可以买回这些轧辊的工艺装备， 国力不强时，花高价可以买回这些轧辊的工艺装备，而 当我们国力与别人相接近时，你出再高的价钱， 当我们国力与别人相接近时，你出再高的价钱，别人也 不会将先进的设备卖给你， 不会将先进的设备卖给你，要赶超世界先进水平必须靠 自己努力创新， 自己努力创新，没有好的轧辊淬火设备就没有好的冷轧 辊。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
主讲人： 主讲人：曹祥承
具体表现为轧辊供货价格成倍上涨，交货期推后， 具体表现为轧辊供货价格成倍上涨，交货期推后，某些 进口辊的交货期甚至订到5年之后 下图是文献[2]中给 年轧辊价格趋势图： 出轧辊价格趋势图：
关于轧辊淬火机床的研究与应用
2、轧辊淬火机床的研制 、
主讲人： 主讲人：曹祥承
硅钢森氏轧机所用的轧辊是小型轧辊， 硅钢森氏轧机所用的轧辊是小型轧辊，小型冷轧辊一 般都有自已独特的技术要求， 轧辊为例， 般都有自已独特的技术要求，以ZR-22BS-42轧辊为例， 轧辊为例 其外型尺寸为φ71×1180mm。为了掌握小型轧辊中频 其外型尺寸为 × 。 穿透淬火(ZT)热处理工艺方法，我们对各种工况下轧辊 热处理工艺方法， 穿透淬火 热处理工艺方法 的淬火加热的情况进行了试验和探索， 的淬火加热的情况进行了试验和探索，将探索的各种数 据数据发表在我们申请“小直径轧辊中频穿透淬火方法” 据数据发表在我们申请“小直径轧辊中频穿透淬火方法” 的发明专利中， 的发明专利中，下图是采用各种方法进行淬火获得的硬 度曲线： 度曲线：
关于轧辊淬火机床的研究与应用
主讲人： 主讲人：曹祥承
2010年中国的钢铁产量达到 亿吨，成为世界上最 年中国的钢铁产量达到6.3亿吨 年中国的钢铁产量达到 亿吨， 大的钢铁生产大国， 大的钢铁生产大国，但是中国的钢材生产目前还远远落 后于世界先进水平， 后于世界先进水平，中国家电和汽车工业所需要的高端 冷轧钢板大部分依赖进口，为了摆脱这种落后局面， 冷轧钢板大部分依赖进口，为了摆脱这种落后局面，国 家在“十一五期间”增上了大量的冷轧生产线，文献[1] 家在“十一五期间”增上了大量的冷轧生产线，文献 报道，如果全部生产线投产，将达到年产冷轧板1.6 亿吨， 亿吨， 报道，如果全部生产线投产，将达到年产冷轧板 根据目前轧辊辊耗估算在1kg/ t 左右。以年产 亿吨冷 左右。以年产1.6亿吨冷 根据目前轧辊辊耗估算在 轧板计算，需要新增16万吨冷轧辊 万吨冷轧辊， 轧板计算，需要新增 万吨冷轧辊，大大打破了国内市 场平衡，根据《武钢轧辊库存保障体系与零库存储备》 场平衡，根据《武钢轧辊库存保障体系与零库存储备》 [2]一文中介绍：金融危机前的 一文中介绍： 一文中介绍 金融危机前的2008年，轧辊供需紧张不 年 仅冲击国内市场，而且波及到国际市场。 仅冲击国内市场，而且波及到国际市场。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
1 、轧辊淬火机床在轧辊生产中的作用
主讲人： 主讲人：曹祥承
由于进口设备价格太贵，某钢厂2008年用进口技术对 由于进口设备价格太贵，某钢厂 年用进口技术对 一台老双频设备进行技术改造，进口设备报价达300多万 一台老双频设备进行技术改造，进口设备报价达 多万 美元，根据《数字PID控制在双频淬火机中应用分析》[4] 控制在双频淬火机中应用分析》 美元，根据《数字 控制在双频淬火机中应用分析 一文介绍， 一文介绍，2008年武钢为了提高双频淬火机床的生产能 年武钢为了提高双频淬火机床的生产能 要求原生产厂家对老式设备进行了改造， 力，要求原生产厂家对老式设备进行了改造，供方只提 供全套电气自动控制系统装备，而不提供工艺加工程序， 供全套电气自动控制系统装备，而不提供工艺加工程序， 轧辊淬火工艺还需要自己进行摸索。 轧辊淬火工艺还需要自己进行摸索。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
2、轧辊淬火机床的研制 、
主讲人： 主讲人：曹祥承
2008年，我们研制出了“全数字“一拖二”轧辊双 年 我们研制出了“全数字“一拖二” 频自动淬火方法和系统” 频自动淬火方法和系统”，被用于武钢轧辊公司和永昌 轧辊公司，能够生产出合格的冷轧辊产品， 轧辊公司，能够生产出合格的冷轧辊产品，获得了国家 颁发的发明专利证书。其主要技术创新点如下： 颁发的发明专利证书。其主要技术创新点如下： 首先， 首先，创建了综合利用先进的数字控制技术与先进 的轧辊双频感应淬火技术的技术平台， 的轧辊双频感应淬火技术的技术平台，在这个平台上集 成了国内轧辊淬火工艺专家长期摸索出了一套适合国情 的双频淬火工艺方法（简称“五级功率进和五级功率退” 的双频淬火工艺方法（简称“五级功率进和五级功率退” 淬火法）， ），使整个双频淬火加工过程的各种关键工艺数 淬火法），使整个双频淬火加工过程的各种关键工艺数 据以可视化技术客观、真实地展示在操作者眼前， 据以可视化技术客观、真实地展示在操作者眼前，便于 员工操作和控制。 员工操作和控制。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
1 、轧辊淬火机床在轧辊生产中的作用
主讲人： 主讲人：曹祥承
冷轧辊一般采用锻钢材质制作，其轧辊材质由 冷轧辊一般采用锻钢材质制作，其轧辊材质由Cr2 系 列发展到了Cr3 、Cr5 、Cr8 以及 以及Cr10 系列 淬硬层深度 系列,淬硬层深度 列发展到了 从不足10 发展到按照用户要求可做到50 从不足 mm ,发展到按照用户要求可做到 mm。关 发展到按照用户要求可做到 。 键在于轧辊生产装备要升级换代。 键在于轧辊生产装备要升级换代。国内能生产此类高端 轧辊，并产量达到万吨的轧辊生产厂家， 轧辊，并产量达到万吨的轧辊生产厂家，只有邢台轧辊 等少数大型轧辊生产企业， 等少数大型轧辊生产企业，他们的轧辊热处理设备起初 都是进口的，如轧辊双频淬火技术， 都是进口的，如轧辊双频淬火技术，最早是美国俄亥俄 铸钢公司首先应用于冷轧工作辊的最终热处理， 铸钢公司首先应用于冷轧工作辊的最终热处理，后来日 欧洲各国也相继采用， 本、欧洲各国也相继采用，在我国的应用是作为成套设 备引进的，主要引进单位是武钢，宝钢和邢台轧辊， 备引进的，主要引进单位是武钢，宝钢和邢台轧辊，是 目前冷轧辊热处理工艺的主流设备。 目前冷轧辊热处理工艺的主流设备。
关于轧辊淬火机床的研究与应用
Research and Application of Roll Quenching Machine
曹祥承
(武汉宝德机电有限责任公司，武汉 430080)
关于轧辊淬火机床的研究与应用
主讲人： 主讲人：曹祥承
摘要： 摘要：本文介绍了全数字控制轧辊淬火机床 的研制情况， 的研制情况，结合轧辊淬火机床在轧 辊生产中的作用， 辊生产中的作用，论证了这些设备对 降低钢铁企业的轧辊吨钢耗的作用， 降低钢铁企业的轧辊吨钢耗的作用， 并给出了应用实例。 并给出了应用实例。 关键词：轧辊淬火；全数字控制； 关键词：轧辊淬火；全数字控制； 中图分类号： 中图分类号：TP29 文献标识码： 文献标识码：B
关于轧辊淬火机床的研究与应用
主讲人： 主讲人：曹祥承
图中还可知：金融危机后轧辊的价格降下来了， 图中还可知：金融危机后轧辊的价格降下来了，但是 对国内轧辊企业带来的危机却没有消除，根据《 对国内轧辊企业带来的危机却没有消除，根据《中国工 业报》 业报》2010年1月28日《轧辊行业仍将步履艰难》[3]一 年 月 日 轧辊行业仍将步履艰难》 一 文报道：近年来蜂拥而上的轧辊企业有300多家，产能达 多家， 文报道：近年来蜂拥而上的轧辊企业有 多家 70万吨，低端轧辊产能严重过剩，而国内高端冷轧锻钢 万吨， 万吨 低端轧辊产能严重过剩， 轧辊产能十分欠缺， 轧辊产能十分欠缺，只有邢台轧辊等几家采用进口设备 生产的轧辊企业能提供一部分高端轧辊， 生产的轧辊企业能提供一部分高端轧辊，不足部分必须 依靠进口来弥补，特别是随着轧机现代化、自动化、 依靠进口来弥补，特别是随着轧机现代化、自动化、连 续化、数控化程度的提高， 续化、数控化程度的提高，对轧辊质量要求越来越高 ， 宝钢由于采用高质量的轧辊生产， 宝钢由于采用高质量的轧辊生产，冷轧辊钢吨耗已经下 降到0.2公斤以下 公斤以下， 降到 公斤以下，而国内大部分钢铁企业的轧辊吨耗才 刚刚下降到1kg,差距大，可节约钢铁生产成本的空间也 差距大， 刚刚下降到 差距大 所以我国轧辊行业的设备升级势在必然[6]。 大，所以我国轧辊行业的设备升级势在必然 。