小型型鋼連軋生產(chǎn)工藝與設(shè)備

　　內(nèi)容簡介本書是在收集、整理國內(nèi)外小型型鋼連軋機(jī)生產(chǎn)工藝及裝備、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成的。本書共有10章，分別介紹了小型型鋼連軋機(jī)的發(fā)展、種類及規(guī)模；軋機(jī)的主要類型；坯料的選擇及清理；坯料的加熱及采用的加熱爐；小型連軋機(jī)軋制圓鋼、帶肋鋼筋、角鋼及異形斷面型鋼所采用的孔型系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法和導(dǎo)衛(wèi)裝置；各種品種的孔型實(shí)例；軋輥的選擇、軋機(jī)安裝及調(diào)整；控制軋制技術(shù)在小型型鋼連軋機(jī)上的應(yīng)用及軋材的精整工藝；小型型鋼連軋機(jī)的主、輔設(shè)備類型、參數(shù)及結(jié)構(gòu)；小型型鋼連軋機(jī)自動控制等。全書共有圖479幅、表125個(gè)。本書主要供從事型鋼生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科研的工程技術(shù)人員使用，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。片斷：2.4.2.2車間生產(chǎn)工藝和主要特點(diǎn)A高合金鋼棒線材產(chǎn)品該車間是一個(gè)生產(chǎn)高合金鋼的線棒材車間，合金比達(dá)76.7％，高合金比可達(dá)13.3％。所用的坯料以軋制坯和鍛造坯為主，也可使用一部分連鑄坯。高速線材軋機(jī)生產(chǎn)的線材產(chǎn)品最大規(guī)格可達(dá)φ20mm，棒材產(chǎn)品達(dá)φ40mm。對高合金鋼軋機(jī)而言這樣的產(chǎn)品范圍已有相當(dāng)?shù)母采w面，因此，計(jì)劃中的大盤卷生產(chǎn)線暫時(shí)緩上，看市場的需要情況再定。B高合金鋼全連續(xù)式的軋制全連續(xù)式軋制可更有效地控制軋件的溫度，對合金鋼特別是高合金鋼更有好處。在軋制速度較低時(shí)（粗、中軋），軋件溫度略有下降（比橫列式軋機(jī)大大減少），此時(shí)可采用保溫輥道等措施；隨著軋制速度的提高，軋件變形熱使軋件溫度基本保持不變；在高速下合金鋼軋件溫度迅速升高，為此在精軋前設(shè)置水冷裝置控制軋件溫度。全線為平/立交替布置的無扭軋制，避免軋件在軋制過程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致角部產(chǎn)生裂紋。采用橢圓一圓的孔型系統(tǒng)，使變形更為均勻，避免角部溫度降低而產(chǎn)生裂紋；并使改變產(chǎn)品規(guī)格的調(diào)整變得簡單容易。粗軋機(jī)組與中軋機(jī)組間的脫頭軋制，使粗軋的速度單獨(dú)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同合金鋼對軋制速度的要求。C合金鋼溫控系統(tǒng)水冷線布置在軋制線中，以最佳的機(jī)架間距離進(jìn)行冷卻和均溫。根據(jù)不同鋼種特性機(jī)架間及軋機(jī)后溫度曲線精確調(diào)整的可能性，保證產(chǎn)品大綱中各種精軋產(chǎn)品的冶金和力學(xué)性能?？赡芾玫睦鋮s程序是：（1）熱機(jī)械軋制、熱芯回火工藝（Tempcoreprocess），可改善產(chǎn)品的力學(xué)性能。（2）常化軋制、奧氏體淬火（奧氏體不銹鋼），可節(jié)省后步的熱處理。SMS開發(fā)的離線計(jì)算在線控制軋制工藝和操作溫度的CCT（控制冷卻技術(shù)）計(jì)算機(jī)模型，它的一個(gè)主要的新特點(diǎn)是軋件的溫度在軋機(jī)中的不同點(diǎn)進(jìn)行測量，并與參考值進(jìn)行比較。閉環(huán)的活套控制保證軋制線和冷卻斷面自動調(diào)整到參考值。整個(gè)軋制過程可離線模擬，并可將幾個(gè)參考值存貯在計(jì)算機(jī)中。這樣的計(jì)算機(jī)模型可避免為決定最好的軋制和冷卻條件耗費(fèi)大量的試料和時(shí)間，而且這是最佳產(chǎn)品質(zhì)量所要求的。a棒材精軋溫度的控制控制合適的最終精軋溫度（在Ac3附近的溫度），并配于適當(dāng)?shù)膲嚎s率（約40％），可使低中碳鋼以及合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼等中合金鋼，獲得理想的金相組織和最佳的力學(xué)性能。為此在棒材精軋機(jī)最后兩架前設(shè)置了冷卻水箱，而且為使急冷后的軋件內(nèi)外溫度均勻，棒材精軋機(jī)前設(shè)置了一個(gè)均溫段。棒材精軋機(jī)后設(shè)有水冷箱，對軋后需要快冷的優(yōu)質(zhì)碳鋼、奧氏體不銹鋼（在線淬火最低可達(dá)500℃）等鋼材進(jìn)行快冷。對合金工具鋼、高速鋼、馬氏體不銹鋼等需要緩冷的鋼種，軋件經(jīng)冷床前的“熱床”和快速移鋼機(jī)，再經(jīng)冷剪切定尺后入緩冷箱緩冷。b線材精軋溫度的控制為控制線材的精軋溫度，在精軋機(jī)前設(shè)置了兩個(gè)預(yù)水冷箱，并加強(qiáng)了無扭精軋機(jī)的機(jī)架間冷卻。線材從精軋機(jī)軋出后進(jìn)入延遲型的斯太爾摩控制冷卻線進(jìn)行冷卻。在控制冷卻后的第一段輥道后面設(shè)有高溫罐冷設(shè)備，用于需要緩冷的合金工具鋼、高速鋼、馬氏體不銹鋼線材。在吐絲機(jī)后的線材由高溫集卷機(jī)收集，線卷運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，機(jī)械手將線卷裝入緩冷箱。經(jīng)控制冷卻后的線材在集卷站重新收集，并在鉤式運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)一步冷卻，然后壓緊打捆，稱重后入庫。D大盤卷生產(chǎn)線（預(yù)留）大盤卷生產(chǎn)線由導(dǎo)槽、水冷線、雙夾送輥和兩臺加勒特卷取機(jī)組成。在卷取機(jī)后有從卷取機(jī)上把盤卷取下并轉(zhuǎn)移到鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)上去的設(shè)備。在這兩臺加勒特卷取機(jī)上可對盤卷進(jìn)行下列制度的冷卻：（1）通過自動操作設(shè)備把盤卷從轉(zhuǎn)鼓上取下來并放在步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)上對盤卷進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)冷卻。（2）在卷取過程中直接在轉(zhuǎn)鼓上進(jìn)行淬火，在線淬火主要用于奧氏體不銹鋼，其目的在于：1）減少熱卷取過程中表面擦傷的危險(xiǎn)；2）獲得可應(yīng)用于進(jìn)行中等程度拉拔和不需要控制晶粒大小而可省掉常規(guī)固溶淬火等場合的產(chǎn)品。在線淬火也可以用于鐵素體不銹鋼，以便能減小熱卷取過程中擦傷的危險(xiǎn)性。在加勒特卷取機(jī)的轉(zhuǎn)鼓上直接淬火完全淹沒在水中進(jìn)行，卷取也是在水中完成。這樣就可以避免因在卷取與淬火之間的操作而引起的溫度不均勻損失，因?yàn)樵谶@里卷取和淬火兩個(gè)操作同時(shí)進(jìn)行。2.4.3特殊的（高精度方鋼和扁鋼）合金鋼小型軋機(jī)雖有部分合金鋼小型軋機(jī)在生產(chǎn)圓鋼的同時(shí)還生產(chǎn)方鋼、扁鋼和六角鋼，但絕大部分小型軋機(jī)僅生產(chǎn)圓鋼。無切削的沖壓和模壓工藝，在機(jī)械和電子工業(yè)中日益廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了模具制造業(yè)以每年15％～20％的速度高速發(fā)展，從而對模具鋼的數(shù)量和質(zhì)量都提出了越來越高的要求。它要求用于制造模具的扁鋼厚度精度不大于0.1mm，寬度尺寸精度不大于0.2mm，邊部的圓角半徑不大于0.5mm。這樣使模具的切削加工量減少到最少，以降低模具制造成本和加快產(chǎn)品更新的周期。為適應(yīng)生產(chǎn)高精度多品種的模具和刀具扁鋼的需要，出現(xiàn)了一種專門為生產(chǎn)高精度扁鋼和方鋼而設(shè)計(jì)的軋機(jī)，這就是奧地利GFM公司（鍛造生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備制造公司）設(shè)計(jì)制造的可逆式連軋方扁鋼軋機(jī)。FS鋼廠瞄準(zhǔn)國內(nèi)和亞洲市場對模具鋼日益增長的需求，在國內(nèi)率先建設(shè)了一套這樣的方扁鋼軋機(jī)。車間的主機(jī)WF40－5軋機(jī)由GFM公司引進(jìn)，其他軋線的工藝和電控設(shè)備以及生產(chǎn)軟件均由北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)，國內(nèi)供貨。該車間已于1996年10月投產(chǎn)，車間平面布置如圖2－13所示。本書前言前言與橫列式軋機(jī)相比，小型連軋機(jī)生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、節(jié)約能源、金屬消耗低、勞動生產(chǎn)率大大提高、單位產(chǎn)品經(jīng)營成本低，能形成一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。世界產(chǎn)鋼大國近年更是注重研制和采用連鑄連軋技術(shù)、低溫軋制工藝、切分軋制工藝、軋后控制冷卻工藝，以及各種結(jié)構(gòu)和傳動形式的高剛度軋機(jī)、多功能高速高精度飛剪等新設(shè)備，并廣泛采用計(jì)算機(jī)對全線進(jìn)行控制和管理，使小型型材生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高?？梢灶A(yù)見，在提高現(xiàn)有小型連軋機(jī)裝備水平并使其都達(dá)產(chǎn)并充分發(fā)揮效益的基礎(chǔ)上，我國還需建設(shè)新的具有規(guī)模效應(yīng)的先進(jìn)小型連軋機(jī)，以改造、淘汰橫列式小型軋機(jī)。引進(jìn)國外小型材生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)和裝備，可以加速縮小我國小型型材生產(chǎn)水平與國外先進(jìn)水平的差距；同時(shí)抓緊引進(jìn)后的消化吸收和改進(jìn)，可為國內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造小型連軋機(jī)提供借鑒，走國產(chǎn)化道路。為推動我國小型型材連軋化，我們將國內(nèi)外小型型鋼連軋機(jī)裝備與技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及措施加以收集整理，編寫了《小型型鋼連軋生產(chǎn)工藝與設(shè)備》一書，供有關(guān)人員參考。本書介紹了小型型材連軋生產(chǎn)的產(chǎn)品、裝備、工藝和質(zhì)量控制，其中包括坯料要求、選擇及準(zhǔn)備，加熱爐形式和加熱工藝，軋機(jī)形式、結(jié)構(gòu)和參數(shù)，孔型系統(tǒng)和導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)，切分軋制，控制冷卻工藝、參數(shù)，精整工藝和設(shè)備等，希望會對我國小型型材連軋機(jī)的建設(shè)和國產(chǎn)化、小型型材產(chǎn)品質(zhì)量的提高和品種規(guī)格的開發(fā)，對小型型材生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，起到一定的促進(jìn)作用。本書由北京科技大學(xué)李曼云教授主編。參加編寫工作人員的分工是：第1、2、3章彭兆峰；第4章戎宗義；第5章沈茂盛、肖樹勇、史東日、龔永平；第6章史東日、崔佩庸；第7章李曼云、王有銘、蔡慶伍、李小玉；第8、9章武其儉、王薔、朱振華；第10章史東日、萬海龍、盧峰。本書在編寫過程中，得到了原冶金工業(yè)部科技司領(lǐng)導(dǎo)的支持，并得到國內(nèi)許多小型型材生產(chǎn)廠家和有關(guān)人員的大力支持和幫助，在此表示衷心感謝。由于本書涉及面廣，收集的資料量大，加上編者的業(yè)務(wù)水平有限和時(shí)間較緊，書中一定會有某些缺點(diǎn)與不足，敬請廣大讀者批評指正。南振卿李曼云1998年2月

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