轧钢工教材考试题课案.doc

 TOC \o 1-4 \h \z \u  第一章 概述 学习目的： 初级工要掌握轧钢机的布置形式，冷轧板带产品的分类、性能及标识，冷轧产品的生产特点和基本用途，轧钢车间的组成和布置； 中级工要掌握冷轧产品的生产工艺流程，冷轧轧制的主要特点，轧制过程质量要素； 高级工要掌握不同类型轧机的主要特点，轧制自动化控制系统原理和设备。 技师要掌握各种轧机的作用及选择原则，轧制过程数学模型的概念。 高级技师要掌握轧钢工艺技术的发展方向和趋势。 第1节 钢铁轧制生产的发展 1. 冷轧板带的发展概况 冷轧技术是在十九世纪中叶最早起始于德国，但当时只能生产宽度20—25毫米的冷轧窄带钢，美国在1859年建立了25毫米冷轧机，1887年在莫劳本特工厂生产出宽度为150毫米的低碳冷轧软带钢。带钢的冷轧作为一种生产工艺经过了多种演变，它由单机架非可逆单张轧制，发展到成卷可逆轧制，再由可逆轧制发展到今天的全连续式冷轧机。 宽冷轧带钢的生产是在热轧成卷带钢发展的基础上发展起来的。首先是美国在1920年第一次冷轧宽带钢成功，并很快由单机不可逆式轧制发展为单机可逆式轧制。1926年美国阿姆科钢铁公司巴特勒工厂成功投产了第一套四机架四辊冷连轧机，从此开始大量制造各种冷轧机。 苏联1938年开始安装三机架1680毫米冷连轧机及1680毫米可逆式冷轧机，生产厚度为0.5-2.5毫米，宽度为1500毫米的冷轧带钢，为满足汽车工业的需要，又建立了一台2180毫米的可逆式冷轧机，1979年从法国引进一套全连续式2030毫米五机架冷连轧机，年产量达到250万吨。 日本1938年在东洋钢板厂松下工厂安装第一台可逆式冷轧机，开始了冷轧宽带钢的生产，1940年建设第一套四机架1420毫米冷连轧机，开始大量生产冷轧宽带钢，冷轧技术得到突飞猛进的发展。 我国冷轧窄带钢的生产早在十九世纪四十年代就开始，而冷轧宽带钢的生产是在五十年代末期开始的，由国外引进的单机架四辊可逆式冷轧机，随后有三、四架的冷连轧机建立，轧制宽度均在450毫米以下。1978年由国外引进武汉钢铁公司的1700毫米五机架四辊冷连轧机和两台20辊森吉米尔可逆式轧机开启了我国冷轧新的发展时期???该冷连轧机宽度达到1500毫米，年产量达百万吨以上。 表1-1 我国冷连轧机代表类型 年代厂家宽度/机架数类型1978武钢1700五机架4-h1989宝钢2030五机架CVC1990益昌1220五机架PC1996攀钢1220四机架HC2001宝钢1550五机架UC现在我国投入生产的宽带钢轧机有20多套，窄带钢轧机有418套。在这30多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧板镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。 由于冷轧带钢与热轧钢板有其突出特点，如表面质量好、尺寸精度高、机械性能和工艺成型性能好、特殊的电磁性能等优点，同时轧制厚度可以做到更薄（最薄可达0.002毫米），轧制速度可以更高，因此，在近几十年冷轧板带生产有了突飞猛进的发展，无论在轧制理论、工艺和设备方面都有很大进展，特别是电子计算机在冷轧上的应用，给冷轧带钢的快速发展带来巨大支持。 为了能够生产出更薄的板带，60年代初期美国杨斯顿板管公司建成世界上第一套六机架冷连轧机，其目的是为了生产厚度为0.086---0.09毫米的极薄镀锡原板。 早起的冷轧速度很低，在1m/s以下，1930年为2m/s左右，1940年达到10m/s，1945年达到20m/s，1955年达到30m/s，1970年以后六机架冷连轧机速度可达41.6m/s。 随着轧制速度的提高，钢卷的重量也在不断加大，目前最大卷重已达60吨，常采用并卷焊接轧制的方法实现产量的提升。同时，为了减少连轧机两卷钢的间隙时间，目前常采用双开卷的方案来减少间隙时间，双开卷为从半连续式过渡到全连续式连轧机（无头轧制）创造了条件。 在设备发展方面，是将长期以来较多采用的液体动压油膜轴承改为滚动轴承，其主要原因是油膜轴承在加减速阶段时，油膜厚度有较为显著的变化，影响了板厚的均匀。而滚动轴承可使轧辊偏心度减小，提高厚度精度，同时维修方便，造价低空转消耗少，因启动力矩小于油膜轴承，大压下是易于启动。 冷轧带钢生产发展的另一特点是产品质量要求的不断提升，采用了先进的计算机控制系统和厚度补偿控制系统等自动化措施之后，目前正常轧制过程中轧制厚度控制偏差可以减小到±4um左右。 冷轧板带生产中厚度自动控制系统的主要变化是采用计算机直接控制和液压压下或压上（液压AGC）系统进行调厚。由于冷轧薄板较薄成品机架或成品道次更多采用张力调节来控制厚度精度，液压系统相比电动压下螺丝反应速