(軋鋼機械)授課課件_1概述_2(高速線材軋機)（PPT34頁)

1、12一一、高速線材的誕生、高速線材的誕生二、高速線材軋機的機型二、高速線材軋機的機型三、高速線材軋機的發(fā)展三、高速線材軋機的發(fā)展3 一一、高速線材的誕生、高速線材的誕生 第一臺線材軋機問世于第一臺線材軋機問世于17世紀，第一臺真正的線材軋世紀，第一臺真正的線材軋機誕生于機誕生于1817年，為橫列式。直到年，為橫列式。直到19世紀末，線材軋機仍世紀末，線材軋機仍以橫列式為主，其間雖有連續(xù)式線材軋機問世，但由于盤重小、以橫列式為主，其間雖有連續(xù)式線材軋機問世，但由于盤重小、質(zhì)量差、生產(chǎn)效率不如橫列質(zhì)量差、生產(chǎn)效率不如橫列式，因此未得到發(fā)展。式，因此未得到發(fā)展。4 線材軋機的進步是在線材軋機的進步是

2、在 20 世紀，由橫列式、半連續(xù)式、世紀，由橫列式、半連續(xù)式、連續(xù)式直到高速軋機，每一次進步都使得線材的軋制速度、產(chǎn)連續(xù)式直到高速軋機，每一次進步都使得線材的軋制速度、產(chǎn)品質(zhì)量和盤重有所提高，而真正發(fā)展迅速的是高速軋機。品質(zhì)量和盤重有所提高，而真正發(fā)展迅速的是高速軋機。 高速軋機的發(fā)展得到了高速軋機的發(fā)展得到了冶金技術(shù)冶金技術(shù)、電傳電控技術(shù)電傳電控技術(shù)、機械機械制造技術(shù)制造技術(shù)、高精度檢測技術(shù)高精度檢測技術(shù)和和計算機技術(shù)計算機技術(shù)的有力支持。的有力支持。5 二戰(zhàn)結(jié)束后（二戰(zhàn)結(jié)束后（1945年），世界上工業(yè)發(fā)達的國家線材年），世界上工業(yè)發(fā)達的國家線材生產(chǎn)的發(fā)展方向仍然沿著高速和連續(xù)兩個主要方向發(fā)

3、展，其代生產(chǎn)的發(fā)展方向仍然沿著高速和連續(xù)兩個主要方向發(fā)展，其代表有兩家：表有兩家： 一家是以美國摩根公司為代表的一家是以美國摩根公司為代表的精軋機組集體傳動的二精軋機組集體傳動的二輥水平式軋機輥水平式軋機； 另一家是以德國施羅曼公司為代表的另一家是以德國施羅曼公司為代表的精軋機組單獨傳動精軋機組單獨傳動平平立交替式軋機立交替式軋機。6 1、精軋機組集體傳動的二輥水平式軋機精軋機組集體傳動的二輥水平式軋機 特點：多線軋制（特點：多線軋制（4線），軋輥水平，集體傳動，軋線），軋輥水平，集體傳動，軋制速度制速度 35m / s；軋制方向軋制方向7 問題：問題： 由扭轉(zhuǎn)翻鋼造成的工藝事故多、多線軋制相

4、互影響、多由扭轉(zhuǎn)翻鋼造成的工藝事故多、多線軋制相互影響、多線軋制的產(chǎn)品尺寸精度低。線軋制的產(chǎn)品尺寸精度低。軋制方向軋制方向8 由扭轉(zhuǎn)翻鋼造成的工藝事故多由扭轉(zhuǎn)翻鋼造成的工藝事故多 由于精軋機組使用的是橢圓由于精軋機組使用的是橢圓圓孔型系統(tǒng)，軋輥水平圓孔型系統(tǒng)，軋輥水平布置，因此橢圓軋件在進入圓孔型時必須翻轉(zhuǎn)布置，因此橢圓軋件在進入圓孔型時必須翻轉(zhuǎn) 90 0，當軋，當軋件前進速度提高時，軋件的翻鋼（特別是細軋件）極易發(fā)生件前進速度提高時，軋件的翻鋼（特別是細軋件）極易發(fā)生憋鋼（主要是翻轉(zhuǎn)角度很難掌握）事故。憋鋼（主要是翻轉(zhuǎn)角度很難掌握）事故。翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 90 0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 90 09 、多線軋制相互

5、影響、多線軋制相互影響 水平軋機一般均為多線軋制，各軋制線之間不免相互影水平軋機一般均為多線軋制，各軋制線之間不免相互影響。當一條軋制線出現(xiàn)故障時，就必須全組停下來進行處理，響。當一條軋制線出現(xiàn)故障時，就必須全組停下來進行處理，因為在高速軋制時，絕不允許進入防護罩內(nèi)處理故障。因為在高速軋制時，絕不允許進入防護罩內(nèi)處理故障。10 、多線軋制的產(chǎn)品尺寸精度低、多線軋制的產(chǎn)品尺寸精度低 多線軋制時，軋件的尺寸精度受同時軋制根數(shù)的影響，多線軋制時，軋件的尺寸精度受同時軋制根數(shù)的影響，一般較低。如：一般較低。如：4線軋制時，軋件的斷面尺寸精度為線軋制時，軋件的斷面尺寸精度為 038mm，3線軋制時為線軋

6、制時為 03mm，2線軋制時為線軋制時為 025mm，1線軋制時為線軋制時為 02mm。11 2、精軋機組單獨傳動平、精軋機組單獨傳動平立交替式軋機立交替式軋機 特點：軋輥平特點：軋輥平 立交替布置，軋制無扭轉(zhuǎn)，單獨驅(qū)立交替布置，軋制無扭轉(zhuǎn)，單獨驅(qū)動，單線軋制，軋制速度動，單線軋制，軋制速度 35 m/s；軋制方向軋制方向12 問題：問題： 電機傳動的速度精度低、速度不高、費用較貴和張力問題電機傳動的速度精度低、速度不高、費用較貴和張力問題。 電機傳動的速度精度低電機傳動的速度精度低 速度精度不能控制在速度精度不能控制在 1% 以內(nèi)，相鄰軋機的速度比不能以內(nèi)，相鄰軋機的速度比不能做到絕對不變，

7、且波動較大；做到絕對不變，且波動較大；軋制方向軋制方向 2211vFvFC1221vvFF13 速度不高速度不高 由于立式軋機結(jié)構(gòu)龐大，軋輥在高速運轉(zhuǎn)時震動大，所由于立式軋機結(jié)構(gòu)龐大，軋輥在高速運轉(zhuǎn)時震動大，所以軋制速度并沒有質(zhì)的提高，仍未超過二輥水平機組；以軋制速度并沒有質(zhì)的提高，仍未超過二輥水平機組；軋制方向軋制方向14 費用較貴費用較貴 平平立交替機組的設(shè)備費用高于水平二輥機組約立交替機組的設(shè)備費用高于水平二輥機組約100%，尺寸精度提高尺寸精度提高 20%，速度并無提高，顯然經(jīng)濟性不高。，速度并無提高，顯然經(jīng)濟性不高。15 張力問題張力問題 張力在線材生產(chǎn)中是有害的，它會造成線材同條尺

8、寸不張力在線材生產(chǎn)中是有害的，它會造成線材同條尺寸不均，兩頭大中間小。解決的辦法是采用微張力軋制，盡可能地均，兩頭大中間小。解決的辦法是采用微張力軋制，盡可能地減少張力的危害。實現(xiàn)微張力就必須提高傳動精度，在高速狀減少張力的危害。實現(xiàn)微張力就必須提高傳動精度，在高速狀態(tài)下，只有態(tài)下，只有集體傳動集體傳動能達到這一要求。能達到這一要求。軋制方向軋制方向16 到到 20 世紀世紀 60 年代，線材軋機的軋制速度雖然已達年代，線材軋機的軋制速度雖然已達到了到了 35 m/s，盤重，盤重 550 kg，較之以前有了很大的進步，較之以前有了很大的進步，但人們?nèi)栽谧非蟾叩乃俣?。但人們?nèi)栽谧非蟾叩乃俣取?/p>

9、 因為提高了軋制速度就是提高產(chǎn)量。因為提高了軋制速度就是提高產(chǎn)量。 17 2、高速線材軋機的機型、高速線材軋機的機型 高速軋機是指最大軋制速度高于高速軋機是指最大軋制速度高于 40 m/s的軋機。的軋機。 高速線材軋機的特點是：高速、單線、無扭、微張力、高速線材軋機的特點是：高速、單線、無扭、微張力、碳化鎢輥環(huán)、自動化；碳化鎢輥環(huán)、自動化； 高速線材產(chǎn)品的特點是：盤重大、精度高、質(zhì)量好。高速線材產(chǎn)品的特點是：盤重大、精度高、質(zhì)量好。18高速線材軋機的機型有：高速線材軋機的機型有：、按軋輥直徑分、按軋輥直徑分大輥徑大輥徑250290 mm，小輥徑，小輥徑152210 mm、按軋輥中心線相對于地面

10、的角度分、按軋輥中心線相對于地面的角度分15 0 / 75 0，45 0（側(cè)交、頂交），平（側(cè)交、頂交），平立交立交替替19高速線材軋機的機型有：高速線材軋機的機型有：、按軋輥的支撐狀況分、按軋輥的支撐狀況分雙支點式，懸臂式雙支點式，懸臂式、按傳動結(jié)構(gòu)分、按傳動結(jié)構(gòu)分外齒傳動，內(nèi)齒傳動外齒傳動，內(nèi)齒傳動2021高速線材軋機的代表是摩根公司研制的摩根高速線材軋高速線材軋機的代表是摩根公司研制的摩根高速線材軋機，其軋制速度的提高經(jīng)歷了六代。機，其軋制速度的提高經(jīng)歷了六代。 保證速度：保證速度：43m/s 100 m/s，提高了，提高了13倍；倍； 最大輥徑時軋制速度：最大輥徑時軋制速度：50m/s

11、 120 m/s，提高了，提高了14倍；倍； 電機最大轉(zhuǎn)速時的軋制速度：電機最大轉(zhuǎn)速時的軋制速度：60 m/s 140 m/s，提高了提高了133倍；倍；22 2、盤重與坯重、盤重與坯重 當成品軋制速度在當成品軋制速度在 43 m/s時，盤重一般為時，盤重一般為 600 kg左左右；而當成品軋制速度提高到右；而當成品軋制速度提高到 50 75 m/s時，盤重可增加時，盤重可增加到到1000 2000 kg左右。所以，盤重隨軋制速度的提高而增左右。所以，盤重隨軋制速度的提高而增加。加。 增加盤重就必須提高坯重，方法有兩個：增加坯料長度增加盤重就必須提高坯重，方法有兩個：增加坯料長度和增加坯料的斷

12、面尺寸。和增加坯料的斷面尺寸。23 高速線材軋機的產(chǎn)品品種主要是圓形和螺紋圓形。規(guī)格以高速線材軋機的產(chǎn)品品種主要是圓形和螺紋圓形。規(guī)格以55 13 mm為主，近年又發(fā)展到為主，近年又發(fā)展到14 18 mm，并，并有向大規(guī)格發(fā)展的趨勢。鋼種可基本上覆蓋全部鋼種范圍，但以有向大規(guī)格發(fā)展的趨勢。鋼種可基本上覆蓋全部鋼種范圍，但以非合金鋼和低合金鋼為主。非合金鋼和低合金鋼為主。 線材產(chǎn)品質(zhì)量包括：外形、尺寸精度、表面質(zhì)量、化學成線材產(chǎn)品質(zhì)量包括：外形、尺寸精度、表面質(zhì)量、化學成分、金相組織和力學性能。分、金相組織和力學性能。24 與高速線材軋機相配套的粗中軋機也有發(fā)展，如：擺鍛式與高速線材軋機相配套的

13、粗中軋機也有發(fā)展，如：擺鍛式粗軋機，三輥行星軋機，緊湊式軋機等。粗軋機，三輥行星軋機，緊湊式軋機等。25高速線材軋機對控制及自動化水平的要求非常高，主要高速線材軋機對控制及自動化水平的要求非常高，主要體現(xiàn)在：體現(xiàn)在： 不采用計算機的常規(guī)控制系統(tǒng)不采用計算機的常規(guī)控制系統(tǒng) 常規(guī)控制系統(tǒng)采用了大量的接觸器、繼電器并借助于光電常規(guī)控制系統(tǒng)采用了大量的接觸器、繼電器并借助于光電檢測系統(tǒng)；這種控制系統(tǒng)的特點是靠硬件完成控制過程，工作不檢測系統(tǒng)；這種控制系統(tǒng)的特點是靠硬件完成控制過程，工作不太可靠，日常維護量大；太可靠，日常維護量大；26 計算機加常規(guī)控制系統(tǒng)計算機加常規(guī)控制系統(tǒng) 計算機代替了部分或大部分

14、的硬件控制內(nèi)容，使得控制更計算機代替了部分或大部分的硬件控制內(nèi)容，使得控制更加可靠，修改工藝參數(shù)時，只需修改相應(yīng)的計算機程序即可，加可靠，修改工藝參數(shù)時，只需修改相應(yīng)的計算機程序即可，而不必更換大量的接觸器和繼電器。而不必更換大量的接觸器和繼電器。 計算機的控制分為：中央管理級，車間管理級，過程控制計算機的控制分為：中央管理級，車間管理級，過程控制級和設(shè)備控制級四級。級和設(shè)備控制級四級。27 6、現(xiàn)代高速軋機技術(shù)的新進展、現(xiàn)代高速軋機技術(shù)的新進展 高速精軋機組的發(fā)展趨勢高速精軋機組的發(fā)展趨勢 高速精軋機組仍在致力于軋制速度的提高，采取的措施高速精軋機組仍在致力于軋制速度的提高，采取的措施有：有

15、： a、降低機組的重心、降低機組的重心 降低主傳動軸的高度，降低主傳動軸的高度，減少機組的震動。如：摩減少機組的震動。如：摩根公司的根公司的V型機組。型機組。28b、強化軋機、強化軋機增加精軋機組中大輥徑軋機的個數(shù)，給予軋機以強化。增加精軋機組中大輥徑軋機的個數(shù)，給予軋機以強化。c、改進軋機的調(diào)整性能、改進軋機的調(diào)整性能增加輥縫傳感器和數(shù)字顯示器。增加輥縫傳感器和數(shù)字顯示器。29 當成品軋制速度在當成品軋制速度在75 m/s以內(nèi)時，使用軋后控冷工藝；以內(nèi)時，使用軋后控冷工藝；而當成品軋制速度在而當成品軋制速度在75 m/s以上時，為保證終軋溫度，在精軋以上時，為保證終軋溫度，在精軋機組之前就要

16、設(shè)置冷卻裝置，用以冷卻軋件。機組之前就要設(shè)置冷卻裝置，用以冷卻軋件。 同時，低溫軋制對細化晶粒十分有利。同時，低溫軋制對細化晶粒十分有利。30 線材無頭軋制線材無頭軋制 將連鑄成的圓形連鑄坯經(jīng)除鱗、自動焊接、毛刺自動將連鑄成的圓形連鑄坯經(jīng)除鱗、自動焊接、毛刺自動清理、感應(yīng)加熱后進入軋鋼機組軋制，無間歇地生產(chǎn)線材及棒清理、感應(yīng)加熱后進入軋鋼機組軋制，無間歇地生產(chǎn)線材及棒材，其優(yōu)點是：材，其優(yōu)點是： 1、大大減少了頭尾的剪切量，減少短尺，提高成材率；、大大減少了頭尾的剪切量，減少短尺，提高成材率； 2、減少因頭尾而產(chǎn)生的工藝故障，提高生產(chǎn)效率；、減少因頭尾而產(chǎn)生的工藝故障，提高生產(chǎn)效率； 3、成品

17、盤卷的重量不受坯料的大小影響；、成品盤卷的重量不受坯料的大小影響； 4、減少了設(shè)備維修成本。、減少了設(shè)備維修成本。31 設(shè)備特點：設(shè)備特點：2 或或 4 架架 45 0 頂交無扭軋機安裝在同一頂交無扭軋機安裝在同一底座上，集體傳動，構(gòu)成一個小單元機組，在控制上與精軋機底座上，集體傳動，構(gòu)成一個小單元機組，在控制上與精軋機組動態(tài)同步。組動態(tài)同步。 布置位置一般在布置位置一般在1號冷卻水箱之后，也可以根據(jù)需要布號冷卻水箱之后，也可以根據(jù)需要布置在任意水箱之后，甚至是在冷卻段之后。置在任意水箱之后，甚至是在冷卻段之后。精軋機組精軋機組1 1# #水箱水箱2 2# #水箱水箱歸圓機歸圓機32 工藝特點

18、：軋機的孔型均為直徑相同的圓形，但各個工藝特點：軋機的孔型均為直徑相同的圓形，但各個孔型的槽口寬度不一樣，由大至小，變形量也是由大至小，總孔型的槽口寬度不一樣，由大至小，變形量也是由大至小，總減面率約為減面率約為 5% 15%（延伸系數(shù)（延伸系數(shù) 105 118）。）。 使用效果：布置位置一般在使用效果：布置位置一般在1號冷卻水箱之后，也可以號冷卻水箱之后，也可以根據(jù)需要布置在任意一個水箱之后，甚至是在整個冷卻段之后，根據(jù)需要布置在任意一個水箱之后，甚至是在整個冷卻段之后，可以方便地被整體移開或推入，很容易實現(xiàn)控溫軋制和高精度可以方便地被整體移開或推入，很容易實現(xiàn)控溫軋制和高精度軋制。軋制。33 1、尺寸精度可以達到、尺寸精度可以達到01mm，因尺寸超差導(dǎo)致，因尺寸超差導(dǎo)致的廢品大大減少；的廢品大大減少； 2、可以在較大程度上縮短頭尾尺寸超差長度，減少去、可以在較大程度上縮短頭尾尺寸超差長度，減少去頭尾量，提高成材率；頭尾量，提高成材率； 3、簡化精軋機組的孔型配置。精軋機組孔型不變，只、簡化精軋機組的孔型配置。精軋機組孔型不變，只需更換需更換Tekisun軋機的孔型即能軋出所需規(guī)格，利用調(diào)整軋機的孔型即能軋出所需規(guī)格，利用調(diào)整Tekisun