优质钢的精密轧制【DOC精选】.docVIP

优质钢的精密轧制 李民 Precision Rolling for Quality Steel Li Min(Daye Special Steel Corp Ltd, Huangshi 435001) 　　现代化的轧机通常都要采取一系列技术措施提高产品的尺寸精度。例如：优化孔型设计；对轧制过程实行全面自动化控制，使轧制过程各种参数保持稳定；采用微张力控制或活套无张力控制，消除连轧过程中张力对产品尺寸精度的影响；提高轧制设备的刚度和精度；实行在线检测或辊缝自动控制等等。尽管这些技术措施都有一定的效果，但是，在正常热轧工艺条件下，产品的尺寸精度目前还只能达到DIN1013标准的1/2～1/4。更高的尺寸精度则需要经过再次冷加工(如冷拔、剥皮)之后才能达到。　　为了使热轧状态下钢材的尺寸精度不经冷加工或只需少量冷加工就能达到特殊钢市场和汽车工业用钢的要求，即必须采取“精密轧制”(Precision Rolling)技术——也称“定径”(Sizing)。　　在轧制过程中，轧制温度、变形抗力、宽展特性、机架及轧辊变形等因素都会影响轧件的尺寸精度。而这些因素的影响程度都与压缩变形量有关，变形量越大，上述因素的影响程度也就越大，就会引起尺寸较大的波动，很难保持精密的尺寸精度。因此，需要在正常轧制变形之后，即在终轧之后，再用一套精密的轧制设备，对轧件施加微小的压缩变形，整定其尺寸，提高成品钢材的尺寸精度。　　50年代，我国很多横列式轧机上采用的“规圆机”就是一种“精密轧制”的雏型。但是由于当时的制造精度差，成品终轧机架与规圆机之间速度控制也比较困难，只能起“规圆”的作用，无法达到“精密”的标准。后来，大多数就不再使用了。　　70年代末起，世界上很多国家又相继发展了多种“精密轧制”设备，产品的尺寸精度也不断提高，在热轧状态下就能获得接近于冷加工后的尺寸精度，取得了很好的经济效果。 1　常见的几种“精密轧制”设备 1.1　KOCKS(考克斯)三辊定径机［1～5］　　70年代末，KOCKS公司率先将三辊轧机用于“精密轧制”——“定径”。至今已提供了35套［4］。　　KOCKS三辊定径机按机架组合形式的不同，可以分为“精密定径机组”(Precision Sizing Block——P.S.B)和“压缩与定径联合机组”(Reducing Sizing Block——R.S.B)两种。　　“精密定径机组”(P.S.B)通常由3架三辊机架组成。在棒/线材轧机中，P.S.B布置在棒材精轧机组之后——高速线材精轧机组之前。生产棒材时，通过定径能保证棒材成品具有较高的热轧尺寸精度；而在生产线材时，可以消除喂入线材精轧机组的轧件断面尺寸波动，向线材精轧机组提供断面尺寸精确而又稳定的轧件，保证了从线材精轧机组中可以得到尺寸精度很高的线材。文献［3］指出：通过P.S.B可以获得更好的表面质量，并且能达到最精密的尺寸公差——直径5.5 mm的线材，±0.05 mm；直径60 mm的棒材，±0.075 mm。意大利布尔扎诺钢厂(Acciaieriedi Bolzano S.P.A)的生产数据表明，经三辊定径机组后Φ11～32棒材的尺寸公差≤±0.1 mm［2］。　　压缩和定径联合机组(R.S.B)，通常是由4架或4架以上的三辊机架组成，它不仅具有精密定径的功能，而且还具有较大的压缩功能，4机架R.S.B的总压缩量可达20%(如果机架数目多于4架，总压缩量就会更大)。由于总压缩量大，调整范围也大，可以简化上游轧机的孔型系统，甚至只用一套粗轧及中轧孔型系统就能生产出所有的成品规格。　　由于R.S.B具有20%以上的总压缩量，所以它能够适应“热机轧制”(Thermomechanical rolling——T.M.R)对变形量的要求。因此它可以获得更高的经济效益，是世界上目前使用较多的精密轧制设备。　　KOCKS三辊定径机机架构造有两种型式——具有1根输入传动轴的传统机架及具有3根输入传动轴的新式机架。　　1根输入传动轴的定径机架沿用了传统的三辊轧机机架型式，它只有1根输入传动轴，另外2个轧辊靠机架里的2付伞齿轮驱动。传统机架里的轧辊辊缝大多数是不可调的。　　机架装在车式支座上，换机架时整车推出轧 线之外，进行整体快速更换。更换时间只需3～5 min。　　在轧辊间，轧辊的孔型用特殊的CNC车床加工。加工时3个轧辊都留在机架里，同时受到加工，这就保证了最佳的孔型精度，轧钢过程也勿需再作调整。　　具有1根输入传动轴的传统机架，虽然结构比较简单，但它在生产中会有某些不方便。① 由于轧辊的辊缝是不可调的，并且加工孔型时，3个轧辊都留在机架内，所以轧辊孔型只能由最小的轧制规格开始，逐渐地加工成大规格，直到报废。这样一来，整个车间的生产顺序也只能由小规格到大