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板带轧制工艺技术


钢板轧制设备及工艺复习题 1 钢板的品种按厚度如何分类?其技术要求 有哪些?P3 答:钢板的品种规格按厚度分为两大类, 即厚板和薄板。 一般称厚度为 4mm 以上者为 中厚板;4mm 以下着为薄板。钢板生产的技 术要求:1、尺寸精度要求。 (钢板的尺寸精 度主要指厚度精度。厚度精度包括纵向厚差 和横向厚差的允许范围。 )2、板型精度要求。 (板型精度是指板带钢的平直度,表示板带

纵向、横向各部位是否产生波浪或瓢曲。 )3、 表面质量要求。4、性能要求。 2 厚板、热轧带钢、冷轧带钢生产的工艺过 程,各主要工序的作用? 答:厚板生产工艺过程由原料及轧前准 备、轧制和精整三大部分组成。 板坯的加热工艺作用:提高塑性、降低变形 抗力,使坯料便于轧制,并提高产品质量, 增大金属收得率。 除磷作用:保证钢板的表面质量,去除 在加热过程中的炉生氧化铁皮和轧制过程中 生成的再生氧化铁皮,减少轧辊磨损和消耗 减少换辊次数。 热机械控制工艺作用:控制奥氏体状态、相 变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减少 珠光体片层间距,实现钢板高强度、高韧性 和焊接性能的统一,生产出优质厚板。 轧后冷却作用:改变钢板的金相组织和 力学下性能。 热轧带钢生产过程包括坯料选择和轧前准 备、粗轧、精轧和轧后精整四个大的阶段。 板坯的加热工艺作用、除磷作用同上。 定宽作用:改变板坯宽度,以满足热轧 带钢品种规格不同宽度的需要。 冷轧带钢主要生产工艺过程,主要由酸洗、 轧制、退火、平整、镀(涂)层和精整工序 组成。 酸洗作用:采用物理和化学的方法将带 钢表面上得氧化铁皮清除掉。 退火作用: (1)消除带钢冷轧时的加工 硬化; (2)获得不同的力学性能。 平整作用: (1)使退火带钢平整后达到 一定的力学性能要求; (2)消除材料的屈服 平台; (3)改善带钢的板形; (4)根据用户 的要求生产不同粗糙度的带钢。 3 热机械控制工艺的实质?P16

答:热机械控制工艺,是将控制轧制和 控制冷却工艺结合。在合理的化学成分设计 的基础上,通过控制板坯出炉温度、低温阶 段累计压下率和温度、终轧温度、轧后冷却 速度和终冷温度等工艺参数,已达到控制奥 氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素 体晶粒、减小珠光体片层间距,从而实现钢 板高强度、高韧性和焊接性能的统一,生产 出用常规的轧制和热处理相结合工艺无法生 产出的优质厚板品种,满足用户要求。 4 影响有载辊缝形状的因素有哪些?P21 1 轧辊的热凸度。 轧制时轧件的变形功所 转化的热量、轧件与轧辊间摩擦所产生的热 量,以及高温轧件所传递的热量都会使轧辊 受热;而冷却水、空气及轧辊接触的零件会 使轧辊冷却。在轧制过程中,加热和冷却条 件沿辊身长度是不均匀的,靠近辊颈部分受 热少、冷却快,轧辊中部则相反。故轧辊中 部温度高,热膨胀大,使轧辊产生热凸度。 轧辊的如凸度可以采用沿轧辊辊身调节冷却 水流量分布的方法加以控制。 2 轧辊的磨损。 轧辊与轧件、 工作辊与支 承辊间的相互摩擦都会使轧辊产生磨损。影 响轧辊磨损的因素很多,如轧辊与轧件的材 料与温度、轧制力与轧制速度、前滑和后滑 数值、工作辊和支承辊的滑动量和滑动速度、 轧辊和轧件的表面硬度和粗糙度等,而且轧 辊的磨损量随时间而改变。一般工作辊和支 承辊的磨损规律是中部磨损大、两端磨损小, 板坯边部温宿较低会造成边部的局部磨损。 (轧辊磨损的补偿方法包括:1)通过生产组 织的方法补偿轧辊磨损的影响。2)调整轧辊 热凸度补偿轧辊磨损。3)轧辊的弹性弯曲。 4)轧辊的弹性压扁。5)轧辊的原始凸度。 ) 5.什么是板形?常见的板形缺陷有哪几种? 板形调节手段有哪些?液压弯辊的机理及应 用 答:板形精度是指板带钢的平直度,表 示板带材纵横向各部位是否产生波浪或瓢 曲。P4 常见板型缺陷有波浪或瓢曲(即单边浪、 双边浪、中浪、肋浪和局部瓢曲) 。 板型调节手段有:调整轧辊辊型,控制 轧辊间有载辊缝形状,调节沿板宽压下量的 分布,使延伸沿板宽分布均匀,达到钢板平 直度的要求。1)采用具有板型调节功能的新

型厚板轧机。 2) 采用板型快速调节方法: (1) 液压弯辊。 (2)轧辊分段冷却。 (3)轧辊的 倾辊调整。P23 原理:弯曲工作辊的方法改变工作辊挠 度的机理主要是改变工作辊和支承辊之间互 相弹性压扁量的分布曲线。弯曲支承辊方法 改变工作辊挠度的机理是弯辊力改变了支承 辊的弯曲挠度。 应用:对于窄板轧机,采用弯曲工作辊 方法比较好;而对于宽板轧机,采用弯曲支 承辊的方法比较好。通常宽板轧机采用弯曲 支承辊和弯曲工作辊联合使用,可以更有效 地控制板型。 (所谓液压弯辊,就是采用液压缸的压 力,使工作辊或支承辊在轧制过程中产生附 加弯曲,以此改变有载辊缝形状,保证钢板 的平直度和断面形状合乎要求。 (液压弯辊方 法有弯曲工作辊和弯曲支承辊。 ) ) 6 制订厚板压下规程受哪些因素影响?画简 图说明制订厚板压下规程的一般规律?P21 答:影响厚板压下规程的因素可分为设 备能力和产品质量两大方面。设备能力对压 下量的限制条件包括三个方面:咬入条件、 轧辊强度和电机功率。产品质量对压下规程 的影响需要考虑下面几个因素: 1、 金属塑性。 2、钢板的几何精度。3、实行热机械控制工 艺时,必须按控制轧制要求来确定压下量, 以保证对轧制阶段累计变形量的要求,确定 钢板的金相组织和力学性能。 将整个轧制过程分为粗轧 A 和精轧 B 两 个阶段。粗轧开始阶段,由于轧件比较厚, 又称咬入限制阶段 A’。在咬入条件、除磷和 纵向辗平限制下,压下量不允许太大。轧数 道次后,咬入限制消除,可增大相对压下量 ε (%) ,增大轧制力 P,充分发挥轧辊强度和 电机能力,迅速减小板坯厚度,缩短轧制周 期,提高轧机产量。这一阶段轧件变薄,温 度降低,虽然相对压下量增加,但绝对压下 量?h 逐渐减小。当接近成品道次时,轧制压 力及相对压下量逐渐下降,至最后道次最小, 以保证钢板尺寸精度和板形要求,实行控制 轧制要满足控制轧制对压下量的要求。这样 的压下规程,可以满足优质高产的要求。 7 厚板轧机工作机座的结构组成?换辊过程。 答:四辊可逆式机座是目前厚板轧机工 作机座的主要机型。它主要由机架、辊系、

平衡装置、 压下系 统、 弯辊装置和换 辊 装 置 等 组 成。 P33 换辊过程: 厚 ε 板 轧 机 工 作 辊换 辊, 由机架内的活 动轨道升起, 托起 下 工 作 辊 轴 承座 的滚轮, 与操作侧 轧制道次 固 定 轨 道 面 成水 制定厚板压下规程的一般规律 平, 由换辊小车将 A-粗轧阶段 B-精轧阶段 工 作 辊 由 窗 口内 拖出。支承辊换辊则由两个液压缸推动滑架 沿斜轨上升,将带有滚轮的托架升起,托起 活动轨道与固定轨道成水平线重合,用换辊 小车上的齿轮和轨道上的长齿条,将支承辊 由窗口内移出。P37 8. 厚板剪切设备有哪几种?看图说明厚板圆 盘剪的结构组成和工作原理。P43 答:厚板的剪切设备有斜刃剪、滚切剪 和圆盘剪。 主要结构:机架移动装置、刀盘侧向间 隙调整机构、刀盘中心距调整机构、刀盘传 动装置、上刀盘偏移机构、碎边机。原理: 圆盘剪的上下剪刃都是盘装的。刀盘连续旋 转,可以纵向连续剪切钢板和带钢。 9.传统热带钢轧机有哪几种类型?说明各自 的特点?P98 答:根据粗轧机组布置形式和工作制度 的不同,传统热带钢连轧机可分为半连续式、 全连续式和 3/4 连续式。 半连续式热带钢轧机的特点是: 1 由于粗轧机组设有 1~2 架可逆式机座, 因此可以灵活的改变轧制道次和压下量,能 适应多品种规格、小批量的产品订货; 2 粗轧机组的轧制周期一般比精轧机组 长,因此产量比其他形式的热带钢连轧机低, 一般在 150~300 万 t/a; 3 生产线短,设备少,投资少。 全连续式热带钢轧机的特点是: 1 适用于品种规格范围小、批量大的订 货; 2 年产量在 300~600 万 t 之间; 3 生产线长,设备多,投资大,生产上没 有 3/4 连续式热带钢轧机有优势而很少建造。

3/4 连续式热带钢轧机的特点是: 1 生产灵活性大, 适于批量小、 品种规格 多的生产; 2 年产量在 300 万 t 以上; 3 生产线短,设备少,投资较少,近年来 较广泛地被厂家采用。 10 板坯定宽压力机的作用和结构组成?P81 答:定宽压力机作用:在板坯前进过程 中,用侧压模块连续的进行大侧压量的调宽, 改变带钢宽度,满足热轧带钢品种规格不同 宽度需要。 结构组成:1、测压机构、对板坯进行侧 压 2、 同步机构、 使侧压模块在测压时与板坯 同步,并在侧压结束时,将侧压模块拉回原 位 3、宽度调整机构,改变板坯宽度时,调整 侧压模块开口度。 11 PC 轧机和 CVC 轧机控制板型的原理, 这两种轧机在结构上与普通四辊轧机的主要 区别。P207 答: PC 轧机是一种轧辊成对交叉轧制的 轧机, 其工作辊和支承辊的轴线平行, 上下 2 对轧辊成对交叉成一定的角度,通过改变交 叉角控制轧辊的等效凸度,控制轧制带钢的 板形和板凸度。 增加了轧辊交叉机构,以及由于轧辊交 叉给轧机机构带来的相应变化。 CVC 采用 S 型轧辊,上下轧辊的辊型相 反布置,调节轧辊的轴向位置可以获得不同 的辊缝形状。保证轧出带材的板形和板凸度 满足要求。 控制原理:轧辊轴向移动可以获得连续 的凸度变化,同时配合以液压弯辊,具有良 好的板形控制能力。 具有 CVC 技术所要求的工作辊轴向移动 装置,以及具有较强的板厚、板凸度和板形 控制能力的调整机构。 12 带钢切头飞剪有哪几种形式?各自的特 点?P155 答:切头飞剪有曲柄式和转鼓(滚筒式) 两种形式。 曲柄式切头飞剪特点:曲柄式切头飞剪的剪 切机构属于四连杆机构,能够保证剪切过程 中上、下剪刃接近做平行运动,同时在剪切 区剪刃基本上垂直轧件,剪切断面的质量好, 但这种机构的剪切机构的剪股和摆杆会摆 动,动负荷冲击大,影响剪切速度提高。另

外切头和切尾用一把刀剪切,切口智能切成 直线。 转鼓式切头飞剪有同周速和异周速两种 形式。 同周速转鼓上下转鼓直径相同,转速相 等,上下剪刃圆周速度相等。转鼓绕转动中 心旋转,东平衡性能好,可以提高剪切速度, 但上、下剪刃不能垂直切入轧件,因此,剪 切实质上不是完全切断,而是有很大拉断的 成分,剪切质量不高。 异周速转鼓式切头飞剪特点(1)剪切特 性好。 (2)剪刃的使用周期延长。 (3)转鼓 的传动在操作侧增加了 1 对平衡齿轮。 13 冷带钢轧机机座布置型式有哪几种?P206 答: 1、普通死四辊冷轧机,2、带有轧 辊轴向移动机构的冷轧机。3、采用特制滚动 轴承多段支承辊的多辊轧机,4、改变轧辊凸 度的轧机 5、轧辊成对交叉的轧机 6、异步轧 制轧机。 14 HC 轧机的原理及其系列轧机的命名? 答:原理:中间辊的轴向位置根据不同 板宽进行调整,减小轧制带钢的边部减薄; 减小或消除工作辊和支撑辊之间的有害接触 区,明显增加液压弯辊的板形控制功能;采 用比较小的工作辊直径,减少轧制道次或增 加坯料厚度;中间辊的轴向移动和液压弯辊 配合使用,增加了液压弯辊的板形控制能力。 命名:工程上通常把中间辊做轴向移动 和工作辊设有液压弯辊的轧机称为 HC 轧机; 把中间辊做轴向移动和工作辊、中间辊都设 有液压弯辊的轧机称为 UC 轧机;把在 UC 轧机基础上再增设有工作辊做轴向移动的轧 机称为 UCMW 轧机; 把四辊轧机的工作辊做 成可以轴向移动轧机称为 HCW 轧机。 15 二十辊轧机辊系布置并说明各个辊子的作 用以及板形调节原理。 答:布置图见 P214。 工作辊:完成轧制过程;第一中间辊: 轴向移动控制板形;第二中间辊:传动扭矩; 外层支承辊:承受轧制压力,满足轧辊重磨 的要求,特别是 3 列短圆柱轴承有比较厚的 外环,装配时将直径较大的装在中间,以形 成总体的辊凸度。 外层支撑辊各自作用: (1)B、C 辊:承担轧制压力下和辊型径向 调节功能;

(2)F、G 辊:承担轧制线高度补偿调节; (3)A、D、E、H 辊:承担轧辊位置补偿。 调整:通过 B、C 辊及其压下机构完成 压下调整。二十辊轧机同时设有径向调整和 轴向辊型调整机构。径向调整功能机构通过 转动某一外偏心环市心轴在该处的一段范围 内产生一个弯曲,并通过中间辊传给工作辊, 使工作辊在对应的一段产生挠度变化,调节 板形。轴向调整机构通过驱动第一中间辊做 轴向移动,调节第一中间辊锥形段的位置, 改变轧制时第一中间辊与工作辊和第二中间 辊在该部位的接触状态,工作辊相应的在该 部位改变了挠度。上下第一中间辊锥形段布 置相反,通过上下 2 对第一中间辊单独或者 同时同向或反向调整,改变带钢边部的板形。 P217 16 看图说明闭式四棱锥卷取机卷筒胀缩过 程,并说明涨缩液压缸如何选取?P223 答:卷筒胀缩机构由胀缩液压缸伸出, 使拉杆拨动滑块,滑套和斜块在花键上移动, 斜块把 4 个胀缩连杆推直压缩 4 组弹簧,使 弹簧箱移动,花键也移动,压缩拉杆头部的 蝶形弹簧。拉杆移动带动扇形板和封条斜楔 沿棱锥轴的斜面上移,把扇形板和封条斜楔 胀径到卷筒的工作直径,卷曲带钢。卷筒的 缩径过程则相反:首先胀缩液压缸缩回,活 塞杆向相反方向拨动滑套和斜块,靠弹簧的 恢复力使拉杆和花键轴移动,同时扇形板和 封条斜楔返回,完成卷筒缩径。 选取: 17 飞剪剪切带钢其定尺长度如何调整?看 图说明 IHI(滑块摆式)飞剪定尺长度如何 调整。 答:通过改变剪切机构主传动轴的转速 和空切系数来改变剪切带钢的定尺长度。 当偏心套 5、 偏心套 4 和主轴的转速都相 同时,刀架每摆动一次就剪切一次,剪切的 板材定尺长度为基本定尺。其空切系数 K=1 当主轴 8 转两转,内外偏心套转一转, 上下剪架每摆动两次剪切一次,空切系数 K=2,倍尺长度 L=2,当空切系数 K 为 4 和 8 时,剪切的定尺长度为 4L 和 8L 以此类推。 18 热轧带钢厚度如何控制?与冷轧有何区别 仅供参考:提高轧制参数的预设定精度,开 发高性能的在线自动厚度控制系统。AGC 19 怎样保证热连轧和冷连轧正常轧制?

秒流量相等原则 20 四辊轧机如何保持稳定? 一般四辊机座工作辊中心相对支承辊中心偏 移一小段距离,成为偏移值。 工作辊的稳定性是指工作辊的侧向在任何瞬 时都不失去约束,即保证有作用力使轧辊始 终靠向一侧,如果工作辊有微小的窜动或歪 斜,都会影响压下量和沿宽度方向上的厚度 的均匀性。


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