水平型钢轧机设计解析.doc

目录 1 绪论 1.1 小型型钢连轧生产概述 1.1.1 发展现状 从16世纪人类开始轧钢发展到今天，经过了漫长的过程。在1530年或1532年，依尼雪在拿伯格（Nnrmberg）发明了第一个用于轧钢或轧铁的轧机，紧接着，1782年，英国的约翰彼尼（John· payne）在有俩个刻成不同形状的孔型的轧辊的轧机中加工锻造棒材。1759年，英国的托马斯 伯勒克里（Thomas· Blockley）取得了孔型轧制的另外一个专利，在历史上标志着型钢生产正式开始。 大约1825年，新的生产工艺又出现了。两个南斯达福得施耶（South · Staffshire）的操作工想出了棒材成品前为椭圆断面，然后借助导卫进入最后一道孔型并轧制成圆的轧制工艺。直至发展到今天，仍在有效使用的椭圆—圆孔型工艺。 1853年，R—罗登（R·Roden）发明了三辊轧机，随后的1857年，约翰—弗里茨（John·Frits）将三辊轧机用于棒材或线材的轧制。一两年以后，一个比利时的轧钢工实现了不等轧件完全离开轧辊是时，即在轧制过程中将它的头部就送入下一个道次进行轧制的操作方法，运用这种方法时的轧机被称作比利时轧机或活套轧机。 1869年，瓦施本和米尔（Washburn and Mean）设备制造公司制造出一台新型的轧机，即现在被称作纵向直线布置的连续式线材或棒材轧机。它取消了轧件在各道次之间翻钢90°避免了道次间形成活套。从此，平立交替的连轧机出现了。 比利时轧机的使用持续了多年，尽管期间经历了一系列改进，但还是未能完全适应时代前进的步伐。在20世纪40年代末50年代初，由于机械制造和电气控制技术的进步，无扭转连续式轧机发展起来，比较典型的是1945~1950年投产的伯利恒钢铁公司勒克加文纳厂（Betlehem’s Lackwanna Plant）棒材轧机。从50年代起，无扭转轧机的全连续式的小型轧机逐渐增多，代表当时先进水平的是由美国共和国（Republic’s）在1958年4月投产的棒材轧机。到20世纪70年代，虽出现了一部分带围盘的横列式套轧小型轧机，但全连续式的布置形式仍是小型轧机的主流。 80年代以后，随着连铸技术的成熟，机械制造及电气控水平的迅猛发展，小型轧机进一步演变为现代的全线无扭转直线连续式小型轧机。 型钢生产将朝着化学成分更加纯净、生产日趋连续化、轧制速度不断提高、轧机强度和刚度不断提高、广泛采用连铸坯、连铸坯热装热送和直接轧制技术和短流程技术、采用控制轧制、控制冷却和形变热处理技术、开发新品种和经济断面型钢、生产趋向专业化、发展低合金和合金钢型、采用轧钢自动化和计算机控制技术、采用自动检测技术等这几个方面迅猛发展。 1.1.2 工艺和设备特点 小型型钢连轧技术较横列式轧机有非常明显的优点，尤其在其工艺和设备上特点明显： 以连铸坯为原料；设备和布置比以前大大简化；一座步进式加热炉与一套轧机相配；轧线主轧机平/立交替布置；主线无扭转轧制，一般均是粗轧6架，中轧6架，精轧6架；采用新轧机，粗轧机多为悬臂式或短应力式，中轧机则大部分采用高刚度的短应力线式轧机；轧线上设置两台切头飞剪，才用这种设备，可大大减少精整面积和操作人员；各架轧机单独运动；采用微张力或无张力扎制；高效率的单面步进式冷床；不再需要在线探伤和检查设备；在线矫直、在线飞剪、定尺剪切均已成功运用；并且使用了高速无扭转线材精轧机和斯泰尔摩控制冷却工艺。 此外，小型型钢生产大多数采用了连轧工艺，它能保证各道轧制速度随轧件延伸系数按比例增加，实现了粗轧时低速咬入和精轧时的高速轧制；温降很小，保证了所要求的轧制速度，因为连轧时避免了往复轧制和横移，节省了时间；有利于轧制轻薄细型钢材，细小规格的产品和产品质量的改善；有利于连铸坯一火成材，降低成本和节省能源，减少了咬入事故和其他设备事故，提高了作业率，降低了轧制负荷，节约电耗、辊耗、减少设备事故，提高了轧件重量，同时解放了劳动力。连轧利用推力自动进钢，连轧件在连轧过程中受到轧辊的推送力，有利于自动进钢，且可省去大量辅助工序和设备：如移钢、升降翻钢及往返移动等工序设备，为高效率生产提供条件，而且改善了咬入；有利于延伸和正常的轧制 ，在连轧过程中，前一架轧机对后一架轧机的轧制产生推力，实现强迫咬入；连轧工艺更容易实现生产自动化，因为它是连续化生产过程，坯料、温度等工艺条件比较稳定。同时实现低温控制轧制，不仅可以节约能源，还可通过控制变形组织状态收到变形热处理的效果，提高了钢材的力学性能。 下面介绍小型型钢棒材的生产工艺流程： 热送连铸坯→电子称重及入炉辊道→步进梁式加热炉→预留除鳞及无头焊接→ 粗轧机组→切头飞剪→中轧机组→控冷水箱→切头、切废飞剪→精轧机组→圆钢→倍尺飞剪→裙板