轧钢设备

第一章

一．.轧钢机的定义：

狭义的定义：直接轧制钢材的机械设备。

广义的定义：用于轧制钢材所需的全部设备。

二．轧钢机的分类：

1·按照用途分类：①开坯机：将钢锭轧成钢坯（方坯、板坯、圆管坯）－－初轧机②型钢轧机：将方坯轧成型材－－轨梁轧机大型轧机中型轧机小型轧机线材轧机③热轧板带轧机（钢板轧机）：将板坯轧制各种厚度的板材－－中厚板轧机板带轧机④冷轧板带轧机：将热轧板轧成冷轧板⑤钢管轧机：将圆管坯轧制成无缝钢管⑥特种轧机：特殊用途的轧机

2.按照构造分类：二辊式三辊式三辊劳特式复二辊式轧机四辊式轧机十二辊式轧机二十辊式轧机偏八辊式轧机行星式轧机立辊式轧机二辊万能式轧机H型钢轧机斜辊式轧机45°式轧机钢球轧机三辊斜扎周期斜面轧机轮辊轧机车轮轧机

3.按布置分类：单机座式横列式纵列式连续式半连续式3/4连续式布棋式三．轧钢机主机列的组成和作用，结构？

主机列包括：主电机，传动机构和工作机座等部分。

⒈主电机：提供动力：一般分为感应电动机、同步电动机和直流电动机三大类，从轧制的运转状态还可分为不变速、变速可逆和变速不可逆等种类。

⒉轧钢机主传动装置的作用：将电动机的运动和力矩传递给轧辊

轧钢机主传动装置的组成：减速器、齿轮座、连接轴、联轴器

（1）减速机：将交流电机的转速和力矩转换为轧辊所需的转速和力矩。

（2）飞轮：（横列式轧机上专用，因间隙时间较长）均衡主电机负荷，间隙时间储存能量，工作时间放出能量。（连轧机、可逆轧机不用飞轮）

（3）齿轮机座：将一根主动轴变为二（三）根主动轴。

（4）电机联轴节、主联轴节、万向接轴：联结、传递动力。

⒊工作机座：完成塑性变形。

（1）机架：在其窗口内安装轧辊的轴承

（2）轧辊：轧件在其间被轧制（压缩变形）

（3）轧辊轴承：用于轧辊的支承和定位

（4）轧辊调整装置及上辊平衡装置：前者用于调整轧辊间的距离，后者用来消除上轴承座与压下系统间的间隙

（5）导位装置：用来使轧件按照规定的位置、方向和状态准确进出孔型

（6）轨座（地脚板）机架安装在轨座上，轨座固定在基础上不同类型轧机，工作机座组成部分大体一致。

四．轧钢机怎么命名？

（1）型钢轧机（初轧机）：以型钢轧机轧辊的名义直径（公称直径）来命名，或以人字齿轮机座的节圆直径（人字齿轮的中心距）命名；如φ650型钢轧机。

（2）板带轧机：以轧辊辊身长度来命名；如1780热轧带钢轧机。

（3）钢管轧机：以所能生产钢管的最大外径来命名；如φ140自动轧管机组。五．轧钢设备发展动向？

大型化、高速化、连续化、自动化

1 工艺流程的连续化和紧凑化是轧钢技术发展的方向和主流

（1）短流程技术的发展

（2）连续轧制和无头轧制技术得到发展

（3）实现钢材性能、铸坯厚度、轧钢工艺最佳组合

（4）低成本、高效率的板带生产将进一步发展

2 发挥钢材性能的潜力是轧制过程的主要任务

（1）控轧控冷工艺技术的推广和开发

（2）新型钢铁材料的开发

（3）钢材组织性能在线模型预报和控制

（4）建立直接联系用户的产品研究与开发机构

3 高新技术的应用是传统轧钢工业增加市场竞争力的主要途径

(1) 高新技术的应用使轧钢生产达到全新水平

(2) 轧机控制转向人工智能控制

(3) 计算力学与数值模拟相结合改变了轧制技术研究方法

第二章

一．轧辊的工作特点与分类？

特点：1、机械载荷：承受巨大的轧制力、力矩和动载荷；

2、摩擦：辊身表面与轧件间相对运动导致磨损严重，影响寿命；

3、热负荷：热轧时承受很大的交变应力（温度应力），冷轧时受很大的接触应力；

4、工作环境恶劣：工作温度变化很大，冷却水中有大量铁皮、尘等。

分类：1、按结构分：1）带孔型：辊面上刻有轧槽（型钢轧机、初轧机、线材轧机）；

2）平辊：辊面稍有凸或凹的辊型（板带机）；

3）特殊辊：轧辊具有各种不同的形状（穿孔机、车轮轧机）。

2、按用途分：1）工作辊2）支承辊

二．轧辊的结构和参数的确定？

1、轧辊的结构：辊身：轧辊与轧件接触，使金属产生塑性变形；

辊颈：轧辊支承部分，承受轧制力；

辊头：传递轧辊扭矩部分；

2.参数确定见书上12---15页

三．轧辊的材料包括哪些材质？（型钢和板带材质的选材）

1、常用轧辊轧辊材料：合金锻钢、合金铸钢、铸铁、半钢。

轧辊材质的选择原则：根据轧辊的受力状态和工作特点确定。

（1）初轧机：轧辊的强度和咬入居第一位，表面耐磨性和光洁度居第二位，故材质多选铸钢或锻钢。

（2）型钢轧机：粗轧机（考虑轧辊强度）:选择铸钢辊

精轧机（考虑产品尺寸精度）：选择铸铁辊

（3）热轧带钢轧机：工作辊（考虑硬度、耐磨性）：常选铸铁辊

支承辊（考虑强韧性）：选择合金锻钢

（4）冷轧板带轧机：工作辊：（考虑最小可轧厚度与E有关，铸铁的弹性模量E只是钢的一半），选用锻钢辊。

支承辊：同热轧，选择锻钢。

（5）叠轧薄板轧机：多采用冷硬球墨铸铁复合浇铸轧辊。

四．轧辊断裂的形式及原因：

1. 断辊形式：

辊身：直茬，轧制力过大；

辊颈：直茬：辊颈根部，圆角半径r过小，应力集中造成的。

斜茬：扭矩过大造成的。

辊头：斜茬，扭矩过大造成的。

2、断辊原因：断面上的应力大于σb

内部原因：轧辊材质或制造质量（材质：沙眼、夹杂、裂纹等；制造：孔型尺寸错误（深度、圆角、斜度）相对位置不合理（孔型错位）。

外部原因：工艺条件和使用情况。

3、断辊分析：

（1）过载：轧制力过大，断口为直茬

1）△h太大；

2）吃黑钢：t℃过低，变形抗力增大，轧制力增大；

3）喂错钢：走错孔型；

4）缠辊：孔型侧壁斜度太小，或导板、卫板设计不合理；

5）数孔同时过钢：扭矩增加。

（2）疲劳破坏：在反复交变应力作用下，当应力＜＜σb时破坏，断口为直茬，有亮的外环，里面为黑心。

（3）应力集中：轧槽深且窄，过渡圆角小，刀花太粗（有许多沟痕）。

（4）组织应力：成分不均、偏析、夹杂、粗大枝晶（铸造组织，经时效退火、热处理可改变组织结构）。

（5）冲击：强迫咬入（辊道速度、撞铁）。

（6）扭断：交叉过钢时发生，断口为斜茬。

五．轧辊强度的校核？（记流程套数）

见书上24---34页。

强度计算原则：（1）辊身：计算弯曲应力；

（2）辊颈：计算弯曲和扭转共同作用的组合应力；

（3）辊头：计算扭转应力。

强度计算的步骤：载荷分析（画受力图)→计算弯曲力矩，扭转力矩(画弯矩扭矩图)→确定危险断面→计算弯曲应力扭转应力→按强度条件计算合成应力σ→按轧辊材质计算许用应力[σ]→σ≤[σ]（强度校核判定）

第三章

一．轧辊轴承的主要类型及工作特点？

主要类型：轧辊轴承→滑动轴承→金属瓦-胶木瓦-液体摩擦轴承（动压，静压，动-静压）→滚动轴承

工作特点：（1）承受的单位压力高：轧机轧制力大；

（2）承受的热许值（pv值）大；

pv值：反应轴承发热情况的数值。

由于轴承单位压力p高，且辊颈圆周速度v大，所以pv值大。

（3）工作温度高（高达300～400℃，普通轴承小于100 ℃）；

（4）工作环境恶劣（水、油、乳化液、氧化铁皮、灰尘易入）。

二．动压轴承的工作原理及特点？

动压轴承：依靠运动，即利用液体的动力效应来建立液体摩擦条件。

1) 工作原理:①静止时，因辊身自重，辊颈与轴承底部接触；