轧钢培训教材

第一章轧钢基础理论知识

工业发展的证明，钢铁工业是整个工业发展的基础，钢铁生产状况往往是衡量一个国家工业水平高低的重要标志。

在钢的生产中，除少部分采用铸造及锻造等方法直接制成器件以外，其余约占90%以上钢都须经过轧制成材。钢铁应用如此广泛，需求量如此之大是由于钢铁本身的性能和来源所决定的。对于钢铁材料，人们可以用铁这一元素为基体，得到从低强度到高强度，从韧性到脆性的各种钢铁材料，以及具有优良的耐磨性能、耐热性能和耐腐蚀性能等各种优良性能的合金。这是其他金属材料所没有的特征。钢容易加工，可以轧制、锻造、挤压和冲压成型，还可以车削、焊接和铸造，并能够与热处理结合以得到不同性能的产品。这些优点使钢铁产品具有难以被其他材料代替的重要位置。

随着我国改革开放、现代化事业发展，工业、农业、交通运输、国防和科学技术等部门都需要大量的钢材。

第一节钢材的种类和用途

钢经压力加工成各种形状的材料叫钢材，如板材、带材、管材、棒材和线材等。根据钢材断面形状特征，可分为型钢、板带钢、钢管和特殊型钢等四大类。

一、型钢

型钢在钢材中品种最多。每种形状的断面又有很多不同尺寸规格。按其断面形状又可分为简单断面和复杂断面两大类。

如图1-1-1所示。常见的有：

a b

图1-1-1 各种型钢横断面示意图

a-简单断面；b-复杂断面

1、简单断面型材

方钢：其规格以其边长尺寸表示。一般方钢边长为5~250mm。

圆钢：其规格以其直径尺寸表示。一般圆钢直径为5~200mm。其中直径为5~9mm的圆钢，成盘交货，故称盘条。由于断面小、长度大，也称线材。

扁钢：其规格以其断面宽度与厚度之乘积表示。宽度为12~200mm，厚度为,4~60mm。

角钢：有等边与不等边角钢之分，等边角钢每侧腿长20~250mm，相应称为No.2~ No.25角钢。不等边角钢的两侧边长为25/16~250/160mm，相应称为No.2.5/1.6~ No.25/16不等边角钢。

此外，简单断面型钢中还有三角钢、六角钢及弓型钢等多种。

2、复杂断面型材

如图1-1-1b所示。常见的有：

工字钢：有标准工字钢、轻型工字钢及宽腿工字钢之分。标准工字钢腰的高度为100~600mm，相应称为No.10~ No.60工字钢。标准工字钢边缘内侧有14%的斜度。轻型工字钢腰的高度为100~320mm，

相应称No.10~ No.32轻型工字钢。宽腿工字钢腰的高度为80~1200mm，相应称No.8~ No.120宽腿工字钢。由于宽腿工字钢的边缘内外两侧互相平行，也称H型钢。

槽钢：标准槽钢的腰高为50~450mm，相应称No.5~ No.45槽钢。标准槽钢的边缘内侧斜度为9%。

钢轨：各类钢轨均以每米长度的重量表示其规格的大小。5~24kg/m为矿山用轻轨，38~75kg/m为铁路用重轨，80~120kg/m为吊车用起重机轨。

此外，复杂断面型材常见的还有Z字钢、T 字钢、钢板桩、重轨接板、窗框钢等。

二、板带钢

板带是用途最广的钢种，它不仅用于国防建设国民经济各部门以及日常生活中，而且也是制造冷弯型钢焊接钢管和焊接型钢的原料。

板带钢按厚度可分为厚板（包括中板）、薄板和箔材三大类。

厚板：厚度为4~160mm以上，宽度为600以上（最宽可达5500mm）的钢板。

薄板：厚度为0.2~4.0mm的钢板。

箔材：厚度小于0.2 mm以下的钢板。最薄可达0.02mm。

三、钢管

空心封闭断面的钢材称为钢管。最常见的钢管断面形状一般为圆形。但是也有很多种断面形状很复杂的异型钢管，如图1-1-2所示。按生产方法可分为无缝钢管与有缝钢管（又称焊接钢管）两大类。

图1-1-2 部分钢管断面示意图

四、周期断面钢材

在同一钢材上沿纵向各部断面尺寸或形状不同，并作周期性变化的钢材称周期断面钢材。如螺纹钢。

五、特殊断面钢材

特殊断面钢材常见的有冷弯型钢、车轮、轮箍和钢球。这些产品是在特殊结构的轧机上生产的。

冷弯型钢主要用于金属结构、家具、车辆、农业机械和管道等方面。

用轧制方法生产的车轮轮箍用于铁路机车车辆上。

用轧制法生产钢材，生产效率高、质量好、金属消耗少及生产成本低。随着轧制技术水平的提高，钢材的品种必将日益增加。

第二节棒材生产状况及发展

一、概述

棒材是热轧条状刚材中的一种，其断面形状大都比较简单，如圆钢、方钢、扁钢、六角钢、螺纹钢等，在一些轧机上也生产部分异型钢材。特殊情况下，也有卷状棒材，成盘供应。

棒材视其尺寸大小分为大型、中型和小型棒材。在国际标准ISO01035中，热轧棒材的圆钢尺寸（直径）范围为8～220mm，方钢尺寸（边长）范围为8～120 mm，扁钢尺寸范围为20*5～150*50mm。

承德建龙轧钢工程设计产品为优质钢棒材，初步设计钢种为：碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢，合金结构钢、冷镦钢、弹簧钢等。设计生产能力为80万吨/年，连轧产品范围为圆钢20—80mm，螺纹钢20—40mm。

棒材广泛用于机械、汽车、船舶、建筑等工业领域。有的直接用于混凝土中，如光圆钢筋和螺纹钢筋；有的通过二次加工制成轴、齿轮、螺栓、螺母、锚链、弹簧等。

二、棒材轧制的发展

轧钢生产至今已有二百多年的历史，在此期间，棒材轧制大约经历了从单机架、横列式、顺列式、半连续式和全连续式的发展过程。全连续式棒材连轧机是目前棒材生产的发展方向。

第二章轧钢生产系统

第一节轧钢生产工艺过程及其制定

由钢坯轧制成具有一定规格和性能的钢材的一系列加工工序的组合称为轧钢生产工艺过程。

组织轧钢生产工艺过程首先是为了获得合格的，即合乎质量要求或技术要求的产品，也就是说，保证产品量质是轧钢生产工作中的一个主要奋斗目标。因此拟定某种产品的生产工艺过程，就必须以该产