轧制概述

l /hm ——变形区形状参数，hm=(H+h)/2（变形 区平均高度)。
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简单轧制（理想轧制）
为了便于进行研究分析，对一些轧制条件作出假设和 简化，建立一个理想的轧制模型，这就是 简单理想轧制过
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程，即上下轧辊直径相同、均为传动辊、转速相等、轧辊 为圆柱形刚体，轧件金属为均匀连续体，轧制时变形均匀， 轧件为平板。
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连续式棒、线材轧机已经成为长型材生产的主体,落 后的横列式轧机正在被淘汰, 目前我国连续式和半连续
式棒材和高速线材轧机的数量已有显著增加。连续式棒、
线材轧机已基本实现国产化, 国产高速线材轧机的轧制 速度已可达135m/s, 并且已经投入工业生产。
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金属材料尤其是钢铁材料的塑性加工，90%以上是通过
轧制完成的。由此可见，轧制工程技术在冶金工业及国民
经济生产中占有十分重要的地位。
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边部温度控制技术
带钢出精轧机之后横向温度分布不均，造成带 钢的双边浪缺陷。如果对带钢的边部温度能够进行
控制，保证边部和中间部分温度一致，则可以较好
地提高带钢的板形质量，同时又可以保证横向组织 和性能的均一性。为此，对板带材广泛采用了边部 温度控制技术。例如，边部加热技术和边部冷却水 遮蔽技术。
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在产品尺寸精度上, 热连轧板带材生产的厚度精度在带
钢全长 98% 以上达到±30 ～ 40μ m, 板形精度达到 30 ～ 40IU 。冷轧板带厚度精度达到±4 ～ 6μ m, 板形精度达 到6～7IU, 无取向硅钢厚度精度达到±3.5μ m, 板形精 度达到6IU。
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我国在“九五”及以后轧钢发展的重点是围绕解
决宽厚板、宽薄板、不锈钢板、镀锌板、冷轧硅钢、 深冲板、镀锡板、无缝管等长期短缺的品种问题 , 普 钢企业发展大高炉、大转炉、全连铸、连轧或半连轧 技术装备 , 特钢企业发展超高功率电炉、精炼、连铸、 连轧“四位一体”的工艺装备。到2000年时,钢材产量 已经达到了 1 亿 t 以上 ; 综合成材率 88%; 连铸比 70%; 小
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连续轧制时各机架与轧件的关系示意图
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（2）先进装备的投产, 大大提高我国轧制产品的精度和质量 我国宝钢、武钢、鞍钢等一批重点企业先进装备的 投产, 在自动控制和检测仪表上都达到了国际先进水平,
轧钢车间分布示意图
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轧钢工艺流程图
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2.我国轧钢技术发展
80年代以来,我国钢铁工业取得了举世瞩目的发展。 1995年产钢9400万t,其中连铸4400万t,连铸比47%;生
范围，可批量生产0.8mm的超薄带钢。 无头轧制技术最早是日本川崎千叶厂在 3号热连 轧机上首先开发的，于 1996年8月生产出0.8mm厚的 热轧带钢。目前千叶厂采用无头轧制技术生产超薄
带钢的产量占总产量的比例接近1/3。
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轧制工艺按照产品类型可以分为板带轧制、管材轧
制、型材轧制以及棒、线材轧制四种基本类型；按生
产工艺可以分为热轧和冷轧工艺；按厚度可分为薄板
( 厚 度 <4mm) 、 中 板 ( 厚 度 4~20mm) 、 厚 板 ( 厚 度 20~60mm)、特厚板(厚度>60mm，最厚达700mm)。 在实际工作中，中板和厚板通称为“中厚板”。
近几年来的轧钢技术进步 , 可以大致归纳为以下几个方
面:
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（1）先进生产流程的建立和装备的国产化
薄板坯连铸连轧生产线建设速度和产能已经位居世
界第一, 已经投入生产的连铸连轧生产线共13 条,产能 达 3500 万 t, 其中国产化的 ASP 连铸连轧生产线 4 条 , 在这一流程的生产高效化、产品高档化、装备与相关技 术自主开发等方面取得了重大进展, 使得我国在这一高
无头轧制的目的：
◆提高穿带效率
采用由最多15块中间坯组成的无头轧制，几乎不发生 蛇行现象并可实现稳定轧制; ◆提高质量稳定性和成材率 整个带卷保持恒定张力实现稳定轧制可显著提高板厚 精度。超薄热带的厚度精度可达±30μ m，合格率超过99%; ◆几乎不发生板带头部到达卷取机前这段约 150m长的尺
寸和板形不良或非稳定轧制引起的质量不良。
铁 10171 万 t; 钢材 8000 万 t; 铁合金 339 万 t; 焦炭 ( 机
焦)7270万t;铁矿石24935万t; 是世界第一产铁大国, 第二产钢大国及第一产铁合金大国。
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我国各类轧钢设备已具
机也引进了这项技术。
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2）边部遮蔽技术
边部遮蔽技术是在层流冷却系统设置挡水装置，通 过对钢板边部一定范围进行遮蔽，使精轧机组轧出的
带钢横向温度均匀分布。这项技术对宽幅的中厚板和
热轧带钢具有重要作用。中厚板Acc系统已经广泛应用。 日本早年提出过在热轧带钢轧机上使用此种方法，近 年 SMS 也提出了生产高强钢的热轧带钢轧机横向温度 控制的边部遮蔽方案，我国马钢 2250 轧机率先采用了
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轧制过程的最基本形式
除Ｙ型轧机、行星轧机等形式轧机外，轧件承受压缩产 生塑性变形是在一对工作辊之间完成的，这是轧制过程的最 基本形式。
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1.轧制过程：
将金属坯料通过一对旋 转轧辊的间隙（各种形状）， 因受轧辊的压缩使材料截面 减小，长度增加的压力加工
轧制概述
1.轧制概述
2.我国轧钢技术发展 3.无头轧制技术 4.今后我国轧钢领域的发展方向
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绪 论
轧制过程是由轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉 进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。
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这一技术，如下图所示。
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（3）节能技术与装备迅速推广应用
除连铸坯热装热送比不断提高以外 , 蓄热式加热与 汽化冷却等节能技术与装备迅速推广应用, 取得了显著 降低轧钢工序能耗的良好效果。
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轧制概述与工艺过程
本课程讲授的主要内容： ●轧制概述
●轧制过程中的力学概述 ●轧制过程中的金属变形 ●轧制后续的处理技术及设备概述
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方法，这是生产钢材最常用
的生产方式，主要用来生产 型材、板材、管材。
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轧制变形区：
轧制变形区是指轧制时，轧件在轧辊作用下发生
变形的体积。实际的轧制变形区分成弹性变形区、
塑性变形区和弹性恢复区三个区域 。
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3.无头轧制技术
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所谓无头轧制技术是指粗轧后带坯在进入精轧机 前，与前一根带坯的尾部焊接起来，并连续不断地
通过精轧机。这种技术扩大了传统热带轧机的轧制
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描述变形区的参数
—— 咬入角，轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先
接触点（实际上为一条线）和轧辊中心的连线与 两轧辊中心连线所构成的角度；
l——接触弧长的水平投影，也叫变形区长度；
F ——接触面水平投影面积，简称接触面积；
新技术领域跻身于先进和世界领先地位。
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连续式冷、热连轧已经成为板带生产的主体 , 酸
洗—冷连轧联合机组(CDCM) 已成为我国冷轧机建设的
主流, 成为增加冷轧板带产能的主力, 先后已经有近 10 条 CDCM 线投入生产 , 并且在鞍钢首先实现了 1780mm 酸洗—冷连轧机组的国内独立设计, 实现了首条国产 化的机组建设。
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1） 边部加热技术
边部加热技术是利用感应加热方式，对处于粗轧机 和精轧机之间的中间料实施边部补热，使进入精轧机
组之前的中间料横向温度均匀。日本的一些热轧带钢
厂均在粗轧机组和精轧机组之间安装边部了加热器等 补热装置，对轧件横向温度的均匀性进行控制。对硅 钢等产品，边部加热对防止边部裂纹具有重要的作用。 我国宝钢1580热连轧机、马钢新近引进的2250热连轧
接触面积：
接触面积是指轧制时轧辊与轧件实际接触面积的水平投影， 这是计算轧制压力时非常重要的参数。
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轧辊模型
万能轧机
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备相当生产规模 , 但总体装
备水平比较落后。根据冶金 部制订的全行业冶金专用生 产设备的四级分等标准 , 具 有国际水平的轧机占 11.3%, 国内先进水平的占 24.4%, 国 内一般水平的占59. 4%,国内
落后水平的占4.9%。
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Ⅰ－弹性变形区；Ⅱ－塑性变形区；Ⅲ－弹性恢复区
冷轧薄板的变形区
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在实际分析中，一 般将轧制变形区简化为轧 辊与轧件接触面之间的几 何区。最简单的轧制变形 区是轧制宽而较薄的钢板 轧机的变形区。当轧件横 向变形为零时，变形区水 平投影为一矩形。当有宽 展存在时则变形区水平投 影近似为梯形。
型型钢连轧比 50%; 钢材品种市场满足率 90% 以上 ; 板管
比45%以上;50%的钢材实物质量达到了发达国家水平。
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进入新世纪以来 , 我国钢铁工业在国民经济旺盛需 求推动下一直持续增长钢材结构调整已初见成效。总括