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轧钢基础知识20问,轧钢人必知!

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轧钢基础知识20问,轧钢人必知!

1、轧制前要做好哪些准备工作?

生产每种产品,都应从换辊开始做好准备工作。为了保证轧制生产正常进行,在轧制之前必须对轧辊位置、轧机主辅部件及有关设备进行检查。轧机的构造不同,需要检查的项目也不同,一般必须检查的事项有:

1)轧辊 考虑辊跳后的轧辊位置;

2) 轧机部件 按技术规程规定检查各种轧机部件;

3) 轧机辅件 按技术规范及实际经验检查轧机辅件;

4) 辅助设备 确保个辅助设备妥善无误。


2、试轧的注意事项是什么?

1) 按主电机起动运转管理制度及轧钢机运转技术操作规程,通知各有关岗位做到安全起动、安全运转。

2) 运转前给冷却水,经过一段时间的空转,检查轧机运转是否正常,检查各种轴承的温升是否正常,看有无过热及变形的不正常现象。

3) 提前准备试轧料、慢速出钢并不得轧制低于规定温度的轧件,以免引起主电机跳闸或安全装置损坏。

4) 试轧过程中要测量各道红坯尺寸,并按调整图标检查尺寸是否正确,表面质量是否良好。试轧合格后才可进入正常生产。


3、什么是轧钢机主机列?由哪些设备组成?

轧钢车间的机械设备,按其在生产中起的作用不同,可分为主要设备和辅助设备。凡用来使金属在旋转的轧辊中比阿星的那部分设备通常为主要设备。主要设备排列成的作业线称为轧钢机主机列。轧钢机主要设备由一个或数个主机列组成。主机列由主电机、轧机和传动机械三部分组成。轧机一般由轧辊、机架、轧辊的调整装置、轧辊平衡位置、轧辊轴承等构成。传动装置的作用是将电动机的动力传给轧辊, 其组成形式与轧机的型式和工作制度有关。在很多轧机上,传动装置是由减速机、齿轮座、连接轴和联轴节等部件组成的,有时还有飞轮。

主电机是为轧辊旋转提供动力的设备。在轧制过程中,不需要调速的轧机,通常采用交流电机驱动,双差动调速和交流变频调速技术。直流电动机工作灵活,调速范围宽但造价比交流电动机高的多。


4、轧钢机有哪些连接装置?

连接轴是将动力由齿轮座传给轧辊,或由一架轧机的轧辊传给另一架轧机的轧辊,或由主电机直接传给轧辊的一种装置。通用的连接轴有万向接轴和梅花接轴两种。

所有的轧辊直径都有一定的变化范围。从装上新轧辊到轧辊报废,轧辊的轴线位置要上下变化,而齿轮座中的人字齿轮的轴线是不变的。万向接轴允许轧辊轴线对人字齿轮的轴线有较大的倾斜角(8-10℃),可以平稳地传动扭转力矩。而梅花接轴允许的倾斜角只有1-2度,只适用于工作轧辊中线之间距离变化不大的轧机。它拆卸方便、便于换辊。

梅花接轴和梅花轴套要与轧辊轴颈尺寸相适应,以便换辊时拆卸、承受较大冲击载荷和延长使用寿命。轴套一般用铸铁制成,在受力很大的情况下用铸钢制成。轧辊直径大于500㎜的型钢轧机其接轴和轴套重量较大,为了使梅花接轴和万向接轴的重量不作用在梅花轴套或万向接轴的铰链上,通常在接轴的中间装有接轴托架,以平衡接轴的重量,使接轴平稳地转动。

由于梅花接轴与万向接轴各有优缺点,所以近来出现一种联合式接轴,即在接轴与齿轮座链接的一端采用万向接轴链接,而接轴与轧辊连接的一端采用梅花接轴连接。另外还有弧形齿轮接轴等。


5、常见的机架形式有哪几种?

开口式、闭口式及半闭式三种。

开口式机架有机架底座和上横梁组成。其优点是制造简单、装卸、换辊方便。其缺点是强度和刚度较低,轧辊辊跳值较大。

由于型钢的品种规格繁多,型钢轧机,尤其是中小型轧机,大部分选用开口式轧机。

闭口式机架为一整体铸件制成,其优点是强度和刚度较大,轧制压力较大或对轧件尺寸要求较严的轧钢常用闭口式机架,例如初轧机、钢板轧机、冷轧机等。

半闭口式机架与机架盖之间用斜连接。它兼用开口式和闭口式两种机架的优点,装卸、换辊方便,制造容易,有较大的刚性。一般大中型型钢轧机多采用这种形式的机架。

除上述几种型式外,还有无牌坊轧机,它具有重量轻、刚性好、轧制精度高、调整操作方便等优点。


6、什么是短应力线轧机?什么是无牌坊轧机?

轧钢机在轧钢过程中由轧制力引起的内力沿机座各承载零件分布的盈利回线,简称应力线。为了提高轧机刚度,采用各种技术措施将应力线缩短了的轧机,就是短应力线轧机。短应力线轧机是一种高刚度轧机。

短应力线轧机取消了普通轧机中长度较大的受力件机架,而在轧辊的每侧两个拉紧螺栓将刚性很大的两个轴承座固定在一起,大大缩短了轧机应力回线长度,使轧机具有较大的刚性。


7、轧钢机有哪些调整装置?

短应力线轧机发展到了取消轧机机架牌坊,所以一般也成为无牌坊轧机。短应力线轧机有以下特点:

1) 容易实现负公差轧制。因为轧机的高刚度保证了产品的高精度。

2) 能实现対称调整。

3) 轧机的辊系在换辊前可以预安装,调整好,停车后10分钟左右即可换上新辊系,而预调好的新辊系轧过一二根钢后即可保证产品合格,因此该轧机预调性能好、换辊快、成材率高。

上辊调整装置:实现使上辊压下或抬起。常见的有三种型式:a 手动压下,有齿轮螺杆结构,主要用于型钢轧机。B电动压下,有电动上辊调整结构,也有通过一级蜗轮蜗杆和两级圆柱齿轮进行调整结构。一般初轧机、钢板机等采用电动上辊调整结构。C液压压下。

下辊调整装置,实现下辊的抬起或落下。常用的形式有两种:a齿轮螺杆下调整结构;b斜块螺杆下调整结构。

中滚调整结构:三辊式型钢轧机一般是固定不变的,但由于辊颈和轴瓦的磨损,中辊会有较大的松动,使下轧制线孔型发生较大的变化 ,所以要用中辊调整结构来保证中辊位置固定。

轴向调整装置:实现轧辊演轴向移动。常用的结构形式有两种:a侧压板,是目前使用最多的一种轴向调整结构;b勾头螺栓。


8、轧机有那些安全装置?

1) 安全臼,装载轧机的压下螺丝与上下轧辊轴承之间,并装有保护罩。当轧制力超过允许值时,安全臼破裂使轧辊距离增大,从而保护了轧辊。安全臼的材质一般用硬而脆的铸铁。其强度应低于轧辊强度,不可滥用铸钢或锻钢。

2) 梅花轴套,装载轧辊的梅花头上。当轧制扭矩超过允许扭转力矩时,梅花轴套先破裂,从而起到保护轧辊的作用。

3) 联轴节,装在传动机构的轴与轴之间的连接处,当电机过载时,联轴节中的销子被剪断,从而起到保护电机的作用。

4) 过电流继电器和热继电器,位于电机的电源输入处。当输入电流超过负荷时,它能自动切断电源,起到保护电机的作用。


9、轧钢机有哪些导位装置?

导卫装置是型钢轧机中不可缺少的重要部件,为了使轧件按照规定的位置、方向和所需要的状态准确地进出孔型,避免轧件缠辊,轧件被刮切和挤钢并保证工人和设备安全,轧辊前后都要安装导卫装置。导卫装置包括导卫板、导卫盒、固定横梁、导管、扭转导板、扭转辊及正反围盘等。

导板用来引导轧件正确进出孔型,使轧件在水平方向不致左右偏斜和歪扭。装载入口处的导板称入口导板,装在出口处的称为出口导板。有时把导板装载导板盒中。

卫板安装在出口侧用来防止发生缠辊事故。下卫板装在导板横梁上。上卫板固定较难,而且它不像下卫板那样工作可靠,其顶端可能因机架振动而离开轧辊,也可能因轧件撞在卫板尖上造成事故。在孔型设计时采用上压,是避免这种麻烦的有效措施。

三辊式轧机需要有升降台或翻钢导板以及各种专用翻钢机、移钢机、反围盘、正围盘、立围盘等装置。

反围盘的作用是将平放的椭圆形、菱形、矩形轧件导向下一机架,并翻转90度角使轧件立着进入方孔或立轧孔。在围盘的跑槽内轧件不能自然地完成上述翻转动作,必须借助于扭转导管。

正围盘的作用是将立放着的方形由一架轧机导向另一架轧机,并使轧件自然翻转45度角平着进入椭圆孔型。

立围盘的作用是在同一机架上,将上轧制线的轧件导向下轧制线,并将轧件扭转45度角。有些生产焊管坯的轧机也使用立围盘,这种立围盘只起导向作用,不起扭转轧件的作用。


10、什么是滚动导板?

滑动导板(也叫夹板)与轧件之间有相对滑动,常因导板材质、形状、加工质量等原因而刮伤轧件,这对生产各种合金钢材的影响尤其大。因此,为了减少轧件的表面刮伤,确保轧件质量,今年来在特殊钢厂及小型和线材轧机上广泛地采用了滚动导板,尤其在成品前孔滚动导板应用的更普遍。

滚动导板是由一对或几对棍子组成的导板。

滚动导板与滑动导板的不同之处在于改变了轧件与导板间的相对滑动关系,在轧件进入孔型时,导辊随着轧件的前进而转动,所以它不但可以正确地夹持轧件,引导轧件进入孔型,而且可以减少轧件的刮伤,大大提高刚材表面质量。但滚动导板的体积较大。


11、轧钢机有哪些主要的附属设备?

1) 辊道,分为工作辊道和运输辊道,前者布置在轧机前后用来将轧件送入轧机和将轧件引出轧机;后者指各轧机之间和轧机与辅助设备之间的辊道,它们承担输送轧件的任务。

2) 横向移动设备,在初轧机和型钢轧机上,当轧件在不同机架和不同孔型中轧制时,用来使轧件横向移动。一般常用的横向移送设备有推床、爪式或链条式移钢机以及既能纵向运输,又能横向移送的交叉辊道等。

3) 升降设备,在型钢和初轧机的轧制过程当中用来翻转轧件。型钢轧机常见的翻转设备有翻转门、翻转辊、翻钢机等。初轧机则借助推床上的翻转钩和推床本身的移动实现翻钢。

轧钢机的附属设备在轧制过程中是不可缺少的。附属设备的多少、使用的合理与否,不仅直接影响轧机的生产能力,而且对工人的劳动条件也有重要影响。


12、轧钢机如何分类?

按用途分:半成品轧机和成品轧机两类。半成品轧机包括:各类初轧机、钢坯连轧机及中小型开轧机。成品轧机包括型钢轧机、钢板轧机、钢管轧机及特殊用途轧机。半成品轧机和型钢轧机的大小常用轧辊的名义直径即人字齿轮的节圆直径表示。钢板轧机的大小用轧辊身长度表示,并按所轧钢板厚度分为厚板、中板、薄板轧机。钢管轧机一般以所轧的钢管外径表示。

按布置形式分:有七种。单机座轧机、横列式轧机、纵列式轧机、半连续式轧机、连续式轧机、越野式轧机、布棋式轧机。

按轧辊数量分:有五类。即二辊式、三辊式、四辊式、多辊式、万能式。


13、横列式轧机有哪些分类?

目前,横列式轧机是我国中小型轧钢企业的主要设备。它主要用于生产各种型钢、线材窄热带和小刚坯等。它的主要特点是:

1) 一列轧机由一台电动机驱动。各架轧机的轧辊转速相同,不能随着轧件长度的增加而提高轧制速度,所以产量低、劳动生产率低;

2) 轧机结构一般为三辊式或二辊交替式;

3) 轧机操作方式为穿梭轧制或活套轧制。每架轧机可以轧制若干道次,变形灵活,适应性强,产品品种范围较广,操作比较容易。

4) 轧机设备简单,投资少,建厂快。

为了克服横列式轧机速度不能调节的缺点,出现了多列横列式轧机。常见的有二列横列式、三列横列式轧机等。


14、纵列式轧机有哪些分类?

纵列式轧机按轧件轧制方向顺序排成一行,轧件在每架轧机上只轧一道,每架轧机单独传动,各架轧机具有不同的轧制速度,即轧辊的转速可以随轧件断面的减少或轧件长度的增加而增加。因而与横列式轧机相比,这种轧机具有间隙时间短、生产效率高、需用辅助设备少的优点。

但是,此类轧机轧制时轧件顺序地进入每架轧机而不构成连扎关系,轧件随轧制道次增多而加长,机架之间的距离随轧件长度的增加而增加。因此,纵列式轧机要占较长的厂房,这类轧机只适用于大、中型型钢生产。为了克服这一缺点,从纵列式轧机进而发展为越野式或布棋式轧机。

越野式与布棋式轧机除保留了每架轧机一道这一特点外,还具有横列式轧机布置的一些特点,即在越野式和布棋式轧机上,轧件的头部和尾部在不同道次是交替变换的,即上一道的头部变成这一道的尾部,这一道尾部又成了下道的头部。轧件轧制过程中有横向移动。越野式和布棋式轧机布置比较集中,克服了纵列式轧机厂房过长的缺点。这类轧机的轧制速度也较快,适用于生产大、中、小型复杂断面钢材。


15、连续式轧机有哪些分类?

连续式轧机几个机座按轧制方向顺序排成一行,轧件同时在几个机座内轧制变形,各架轧制速度,随着轧件长度的增加而增加,并保持金属在每架轧件中的秒流量相等或有轻微的堆拉钢关系。这类轧机是现代化的轧钢机,它的生产率很高。钢坯轧机、宽带钢热轧机、小型轧机、线材轧机和冷轧带钢轧机等常使用这种轧机。

连续式轧机的机械化、自动化程度很高,其成品的轧制速度也很高,如无扭转连续式线材轧机的出口速度已达130m/s。


16、轧制工艺制度包括哪些内容?

轧制工艺制度主要包括变形制度、速度制度和温度制度。

1) 变性制度

在一定的轧制条件下,完成从坯料到成品的变形过程称为变形制度。其主要内容是确定总的变形量和道次变形量。变形量的分配是工艺设计的重要参数,它是轧制设备选择和辊型设计的主要依据。变形制度轧机产量、产品质量起重要的作用。

初轧机的压下规程、型钢轧机的孔型设计、钢板轧制的压下规程以及钢管轧机制表的部分内容都属于变形制度。

2)速度制度

速度制度的主要内容是选择轧制速度,也就是确定各道次的轧制速度以及每道中不同阶段的速度。轧制速度高,轧机产量就大。因此提高轧制速度是现代轧机提高生产率的主要途径之一。但是轧制速度的提高受到轧机结构及其强度、电机能力、机械化与自动化水平等一系列因素的限制。

初轧机的速度规程、连轧机各架速度的确定,以及不调速轧机制速度的确定都属于速度轧制内容。

3)温度制度

温度制度规定了轧制时温度区间,即开轧温度和终轧温度。温度制度是否合理对轧机产量、设备安全及产品质量有直接影响。

以上三个工艺制度相互联系,又相互制约。


17、什么是轧制时间、间隙时间、周期时间和轧制节奏?

轧钢机工作图表表示和反映了轧制道次和时间的关系。在轧制图表中所标明的轧制时间、间隙时间、轧制节奏和轧制周期我们称之为轧制图表的特征时间。轧制图表形式不同,也就是这四个反映轧制过程的特征时间的变化规律不同。

轧制时间,即钢的纯轧时间,可以实际测定,也可以用公式计算:T轧=L/v

式中:L-轧件轧后长度,m;

v-轧制速度,m.

间隙时间,是指相邻道次间的时间间隔,它随轧制的具体情况而变化。

轧制周期 是指轧制一根钢所用的总时间(包括各道次轧制时间和间隙时间)和相邻两根钢之间的间隙时间。

轧制节奏 是指机组每轧一根钢所需要的时间(即轧制第一根钢与第二根钢之间的时间间隔),它是决定轧机产量的主要因素。


18、什么是切分轧制?

切分轧制是近二十年来国内外广泛研究和应用的一项新技术。所谓切分轧制就是在轧制过程中,钢坯通过孔型设计轧制成两个或两个以上断面形状相同的并联件,然后经切分设备将坯料沿纵向切分成两个或两个以上断面形状相同的轧件,并连续轧制直至获得成品的轧制工艺。

按照切分设备结构特点的不同,目前有如下几种不同的切分方法:

1) 辊切法 利用轧辊切分孔型轧件在孔型中变形的同时被切分;

2) 切分轮法 先通过孔型将轧件轧成两个或两个以上形状相同的并联件,然后再由安装在轧机出口侧的切分轮将轧件切开;

3) 圆盘剪切法 先将轧件轧成准备切分的形状,然后由安装在轧制线上的圆盘剪将轧件沿纵向切开。

除上述切分方法外,也有采用火焰切分的。

与传统的单根轧制工艺相比,切分轧制具有许多优点,主要有:

1) 减少机架数目,节省车间投资。在坯料和产品规格相同条件下,应用切分轧制技术的轧制道次比普通的单根轧制道次少(例如应用130mm的方坯生产直径为12mm的钢筋,其轧制道次可从单根轧制的16道减少为切分轧制的14道),为减少机架数目缩短厂房长度,节省车间投资创造了条件。

2) 可以缩短轧制节奏,大幅度的提高轧机产量。例如国外某厂生产钢筋时(轧制速度为14m/s),单线轧制的产量为22t/h,而使用双条切分设备轧制后,轧机产量提高到40t/h以上。又如国外另一厂的一套连轧用130mm方坯生产16mm圆钢,原工艺精轧速度为12m/s,产量为60t/h.采用切分轧制后,精轧速度只有7.3m/s,轧制同样规格的圆钢产量可达60t/h以上。

3) 可以实现小轧机开大钢坯,为轧机的坯料选择提供了充分的余地,并有利于解决轧机与连铸坯的衔接和匹配问题。如某厂原用68mm的方坯,在轧机上,经21道次轧制成直径为6.5mm的线材,采用切分轧制技术后,用90mm方坯轧出了性能符合要求的同样规格的线材。

4) 能较多的降低生产成本。据统计在型钢轧机、线材轧机和管坯轧机上才用切分轧制技术后就可以降低轧制电耗15-30%;可以降低钢坯加热燃料消耗1.8%-2%;还可以减少轧辊消耗量;轧材的成本可降低10-20%.


19、轧辊应符合什么技术要求?

不论热轧或冷轧,轧辊都是实现轧制过程中金属变形的直接工具。因此,对轧辊质量要求严格。其主要质量要求有强度、硬度以及一定耐热性。轧辊强度是最基本的质量指标,在满足强度要求的同时,还必须有一定的耐冲击韧性。要使轧辊具有足够的强度,主要从选择轧辊材质以及确定合理的轧辊结构与尺寸上考虑。强度足够与否,可根据轧辊强度计算确定。硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,也是轧辊的主要指标,它决定轧辊的耐磨性。在一定程度上它决定轧辊的使用寿命。可通过材料选用及对轧辊表面进行某种热处理来满足强度要求。另外,当轧辊在热轧条件下工作时它还应具有一定的耐磨性,以保护产品精度。


20、为什么会断辊?

造成断辊的原因有以下几种情况:

1)轧辊冷却不当。如闭水轧制结束后过早过快地给冷却水。

2)轧辊安装不正确,造成工作时受力不均。

3)由于缠辊、喂错孔、多条轧制变形量过大;或轧制温度过低,使变形抗力增加,轧制力超过了轧辊的强度极限。

4)轧辊的内在质量不好,原始应力未消除或存在铸造缩孔;轧辊在某些地方强度低,造成应力集中。

5)轧辊刻槽较深,轧辊的工作直径太小,轧辊强度不够。

上述各种情况都会引起断辊,但是断辊一般都是几种情况综合引起的,而且是一个由量变到质变的过程。

为了避免不必要的断辊事故,延长轧辊的使用寿命,应当认真执行技术操作规程,加强技术管理,要及时从每次断辊事故中认真分析原因,总结经验教训。

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