1700热连轧机轧辊磨损模型研究
收稿日期:2006210209
基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50534020)?
作者简介:郭忠峰(1978-),男,辽宁沈阳人,东北大学博士研究生;徐建忠(1964-),男,黑龙江双城人,东北大学教授;刘相华
(1953-),男,黑龙江双鸭山人,东北大学教授,博士生导师?
第28卷第10期2007年10月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Vol 128,No.10Oct.2007
1700热连轧机轧辊磨损模型研究
郭忠峰,徐建忠,刘相华
(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110004)
摘 要:以国内某1700热连轧机为对象,研究了轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素?编制离线仿真程序,计算某一轧制周期工作辊磨损?结果表明工作辊磨损形状近似箱形,受带钢宽度影响较大,带钢长度是影响磨损量的一个重要因素,一个轧制周期后,F7工作辊中心磨损约为302μm ?将程序计算得到的轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度?
关 键 词:热连轧机;轧辊;磨损;模型;轧制周期
中图分类号:TG 335.11 文献标识码:A 文章编号:100523026(2007)1021378203
R oll Wear Model for 1700H ot Strip Mill
GU O Zhong 2f eng ,X U Jian 2z hong ,L IU Xiang 2hua
(The State K ey Laboratory of Rolling and Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110004,China.
Correspondent :GUO Zhong 2feng ,E 2mail :zf -guo @https://www.wendangku.net/doc/1b2129878.html, )
Abstract :The roll wear model for 1700hot strip mill (HSM )was studied and the influencing factors on roll wear were analyzed.Programming the off 2line simulation process and computing the working roll wear in a certain rolling period as scheduled.The results showed that the roll wear presents a box 2like shape and is affected mainly by strip width.The strip length is also one of the important factors affecting roll wear.The wear on the middle of the top roll F7is about 302μm after a rolling period.The roll wear curve obtained by programmed computation is compared with that plotted according to the actual measurement on a high 2precision grinder ,and both are well in conformity.The model is therefore proved highly accurate.K ey w ords :HSM ;roll ;wear ;model ;rolling period
在热轧带钢生产中,轧辊磨损是影响带钢板形重要因素之一[1-4]?轧辊磨损,包括支撑辊磨损和工作辊磨损?支撑辊磨损影响工作辊弯曲变形,进而影响带钢板形;而工作辊磨损则直接影响带钢板形?轧辊磨损规律及磨损量是当前生产中难以定量控制的因素?因此,深入研究轧辊磨损,对实际生产具有十分重要的意义?
1 轧辊磨损模型
在实际生产过程中,影响轧辊磨损的因素非
常复杂,主要包括以下几个方面:①轧制压力大小及其沿带钢横向分布状态;②带钢总长度、轧辊圆周上某点与带钢的接触次数以及轧辊与带钢的相
对滑动量,包括前滑和后滑;③带钢表面状况,如轧辊表面粗糙度、摩擦系数及辊面硬度;④工作辊与支撑辊间的相对滑动量及辊间压力横向分布;⑤轧制计划编排;⑥带钢与轧辊表面温度不均匀分布;⑦工作辊轴向移动和带钢跑偏?目前最有代表性的轧辊磨损经验公式[5-10],通常都是考虑轧辊与几个主要影响因素(单位宽度轧制力、轧制长度、轧辊材质、磨损系数)之间的关系,建立符合实际生产状况的轧辊磨损模型?
国内某1700热连轧机工作辊磨损模型采用离散化切片法,垂直于轧辊轴线,沿工作辊辊身(驱动侧至操作侧)将轧辊均匀切成s 片,根据工艺参数,计算各片磨损量?将各片磨损量进行叠加
后,便可得到工作辊总体的磨损分布,轧辊磨损离散示意图如图1所示
?
图1 轧辊磨损离散化示意图
Fig.1 Schematic of roll wear discretization
轧过第i 卷钢,工作辊第j 片的磨损量计算公式为
w ij =kk d k s pk p
e -l r w sh
r ,(1)
式中,k 为基本磨损速率,μm/t ;k d 为轧辊磨损直径影响率;k s 为轧辊磨损系数;p 为单位宽度轧制力,N/mm ;k p 为单位宽度轧制力影响系数;l r 为轧制此卷带钢前累计轧制长度,m ;w sh 为表面硬化参数,km ;r 为轧此卷带钢轧辊转数?
各机架(F1～F7)轧辊模型中主要参数的具体取值见表1?
表1 工作辊磨损模型参数表
Table 1 Parameters of wear models of different working rolls
项 目F1F2F3F4F5F6F7k /(μm ?t ) 1.2 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0k d 1.01.01.01.01.01.01.0k s 1.01.01.01.01.01.01.0k p
1.01.01.01.01.01.01.0w sh /km
2500.0
2500.0
2500.0
2500.0
2500.0
2500.0
2500.0
一个轧制周期结束后,工作辊各切片的磨损总量
U w (j )=
6
n
i =1
w ij (j ),j ∈[0,s -1],(2)
式中,n 为轧制单位内所轧带卷总卷数;s 为沿工作辊辊身均匀分割总片数?
2 计算结果及实验验证
采用上述数学模型,编制离线仿真程序,计算
某一轧制周期F7工作辊(工作辊直径为750mm )磨损,得到轧制宽度配置及带钢长度与工作辊磨损的关系?
图2为带钢宽度配置与F7上轧辊磨损曲线的关系,由图2可看出,轧制过程中所轧带钢宽度决定了工作辊磨损辊廓的宽度?若将每种宽度带钢,按其轧制顺序堆垒起来,即可构成一个多阶梯形,轧辊磨损辊廓与带钢宽度梯形外廓十分接近?
图2 带钢宽度配置与F7上辊轴向磨损之间关系
Fig.2 Relationship between strip width allocation and axial wear of top roll F7
(a )—带钢宽度配置;(b )—F7上轧辊磨损曲线?
有的厂家将轧制带钢质量做为衡量轧辊磨损的标志,由实测数据发现,轧制质量与磨损量之间并没有确切的关系[4]?因为轧制质量除与带钢长度有关外,还与带钢宽度、厚度有关?所以,仅以轧件质量做为衡量轧辊磨损的指标并不合理?造成
磨损的条件是摩擦副间的相对滑动,故可将轧制
长度作为衡量轧辊磨损的一个指标?图3为带钢长度与F7轧辊中心磨损量的关系,由图3可知,在某一轧制周期中(轧制带钢154卷),轧辊中心磨损量随着所轧带钢长度的增加而增加,大致呈
9
731第10期 郭忠峰等:1700热连轧机轧辊磨损模型研究
线性关系
?
图3 带钢长度与F7上辊中心磨损量的关系Fig.3 Relationship between strip length and
middle wear of top roll F7
采用高精度磨床测量轧辊磨损情况,其精度可达千分之一毫米?在测量前将磨床两端座瓦调
平,使被测轧辊轴线与测量中心线重合,清除轧辊
辊面黏附物?测量起始点尽量靠近轧辊端部,测量方向为沿辊身从驱动侧至操作侧,以10mm 为间距测量轧辊辊型,测量结果以相对值形式打印输出,即测量起始点处数据值为零,其他点数值为该点处与起始点半径差值?通过对上机前及下机冷却均匀后轧辊的测量,可得到轧辊实际磨损曲线?将离线程序计算得到的轧辊磨损曲线与实际磨损曲线比较,如图4所示?
由图4可知,在轧制周期末了,上下工作辊中心处最大磨损量约为302μm ,两者磨损形状相似,但磨损量略有不同?在带钢与轧辊接触边部,轧辊磨损计算值与实测值误差近30μm ,这主要是由于文中模型忽略了轧辊磨损沿辊身分布不均匀这一因素
?
图4 F7工作辊磨损计算与实测值对照
Fig.4 Comparison of wearing value s computed and measured
(a )—F7上辊;(b )—F7下辊?
3 结 论
(1)工作辊磨损形状近似呈箱形,受带钢宽
度影响较大,带钢长度是影响磨损量的一个重要因素,一个轧制周期后,F7工作辊中心磨损约为302μm ?
(2)轧辊磨损计算曲线与实测曲线吻合较
好,表明该模型实用可靠,具有较高的精度,可用于轧辊磨损在线预报?参考文献:
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831东北大学学报(自然科学版) 第28卷
20辊轧机之父森吉米尔
20辊轧机之父——森吉米尔的一生 20辊轧机之父——泰德伍兹. 森吉米尔的一生 科学技术是没有国界的，科学技术推动了人类历史的进步 纪念20辊轧机的发明人——泰德伍兹.森吉米尔。 一个出生在波兰、曾经在中国生活了11年、最终定居在美国的钢铁巨人的故事。 泰德伍兹.森吉米尔（Tadeusz Sendzimir）于1894年7月15日出生于波兰勒武市。在他大学生涯的最后一年，由于接近俄国和德国的势力范围，而这两个国家在一战期间都试图征服对方，他被迫逃离祖国。 和他的很多同胞不同的是，森吉米尔往东逃到了中国。这次旅程耗时三年，沿着与之前所有圆睁着眼的侵略者、商人和冒险家相同的路——从长江宽阔的褐色江口逆流而上12英里，他到达了上海。 当森吉米尔的船靠岸时，有几个欧洲人在码头。其中一个男人走近问森吉米尔是否需要住的地方，他可以给森吉米尔提供他公寓里的一个房间，森吉米尔同意了。于是他们离开码头，穿过苏州河，来到了俄国移民聚集的街区。 在聊着他逃离的地方时，森吉米尔满怀敬畏地观察着这个他刚刚踏入的世界。赤膊的苦力或拉或推着独轮车，车上的家具、木箱、关在竹笼里的鸡、轮船衣箱和一捆捆铁丝堆得高高的。他们喊着口号来保持步伐并警戒路上的行人。森吉米尔立即被中国的独轮车迷住了。“当时我问自己：独轮车已经经过了几个世纪的发展，如果改进它，我能做什么？当然没有：你无法再改进它了。” 森吉米尔在东方汽车房找到了一份工作，这是一家美资的汽车修理店。但是他们不是需要他修车，而是需要他给数百名中国人培训如何驾驶T型车。大约20万中国人在一战期间被送往欧洲和中东，这也是中国对战争的贡献。这些司机在东方汽车房训练好以后就送往法国清理战场。 对于一个工程师来说，这几乎不算工作，但森吉米尔却热情地投入到这个任务中。他发现别的老师一次只教一个学生。“我不喜欢那样，”他回忆。“那样太慢了。我对自己说，别在意别人所做的。我要合理地做，用我的方式。”他让几名学员坐在车里，他自己坐在车轮后面，一边驾驶着车围绕场地后退、前进，一边解释怎样操纵和倒转两个车轮。然后，他让学员们一个接一个地驾车在小场地里前进、后退和转圈。第二天，他们驾车去外面的街道。四天内，森吉米尔已经训练出一打司机了。 大约在五月中，森吉米尔遇到一个定居在青岛的荷兰人，他想在那儿开一间汽车房。他邀请森吉米尔立刻去着手管理汽车房。于是森吉米尔开始了他的第二段旅程。 1918年5月的青岛是一个海滨胜地和海运区，有着干净的、沿途有树的街道和新建的、红瓦和绿瓦为屋顶的建筑，就像一幅画和小心翼翼的学生在他的阁楼里建的火柴村。 森吉米尔在离开的日子里畅游黄海，拜访他的朋友，花几个小时在海滩或在通向城外的路上散步。他相当满足，因为他收入不菲。但是他没接受过挑战。在散步时，他让自己的思绪在汽车房不能考验他的智力的物理、化学和工程问题上打转。
轧辊多种磨损问题的快速解决
轧辊多种磨损问题的快速解决 关键词：钢铁轧辊快速维修磨损 一. 轧辊简介 轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。 常用冷轧辊中工作辊的材料有9Cr,9Cr2,9Crv,8CrMoV等，冷轧辊要求表面淬火，硬度为HS45~105。热轧辊常用的材料有55Mn2,55Cr,60CrMnMo,60SiMnMo等，热轧辊使用在开坯，厚板，型钢等加工中。它承受了强大的轧制力，剧烈的磨损和热疲劳影响，而且热轧辊在高温下工作，并且允许单位工作量内的直径磨损，所以不要求表面硬度，只要求具有较高的强度，韧性和耐热性。热轧辊只采用整体正火或淬火，表面硬度要求HB190~270。 轧辊硬度是一个间接的物理值，它的高低受到轧辊本身内部组织状态的影响，如轧辊材料的基体硬度，轧辊材料中碳化物的种类和数量，轧辊的残余应力等等；同时，由于轧辊硬度检测常用的肖氏和里氏硬度检测均为反弹式硬度检测，受检测仪器的状态，操作者的心理因素等其他因素的影响较大。所以无论是轧辊的制造和使用部门,需要配备专人负责硬度的检测工作,注意硬度计的选型,与其他硬度的对比关系要稳定,同时要注意经常送检和校对硬度检测仪器和标准试块,有条件的企业可以推广利用标准轧辊来进行硬度计的校对工作。 轧机部件中轧辊的工作条件最为复杂。轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用,包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计因素，还有轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。此外，轧制条件经常会出现异常情况。轧辊在使用后冷却不当，也会受到热应力的损害。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。 一个好的轧辊，其强度、耐磨性和其他各种性能指标间应有较优的匹配。这样不仅在正常轧制条件下持久耐用，又能在出现某些异常轧制情况时损伤较小。所以在制造轧辊时要严格控制轧辊的冶金质量或辅以外部措施以增强轧辊的承载能力。合理的辊形、孔型、变形制度和轧制条件也能减小轧辊工作负荷，避免局部高峰应力，延长轧辊寿命。 二. 美嘉华技术产品在钢铁刚也轧机中的部分应用 传动部位磨损问题是生产型企业目前存在的普遍的设备问题，并且数量较大，损坏频繁，其中包括各种轴类、辊类、减速机、电机、泵类等轴承位、轴承座、轴承室、键槽及螺纹等等部位，传统的补焊机加工方法易造成材质损伤，导致部件变形或断裂，具有较大的局限性；刷镀和喷涂再机加工的方法往往需要外协，不仅修复周期长、费用高，而且因修补的材料还是金属材料，不能从根本上解决造成磨损的原因（金属抗冲击能力及退让性较差）；更有许
钢球轧机轧辊的调整
钢球轧机轧辊的调整 钢球轧机轧辊的调整是钢球斜轧成型的关键问题之一，它直接影响着产品的形状、尺寸及质量。轧机调整的实质就是使轧辊和导板处在正确的位置，以便轧件顺利地实现塑性变形，轧出合格的产品。 因为斜轧机的调整因素较多，并且各因素又相互影响，所以斜轧机的调整比其它类型轧机的调整要复杂得多。轧机调整的内容包括：轧辊的径向调整、倾角调整、轴向调整、相位调整、喇叭口调整、导板相对位置的调整、试轧调整等。从图4-1斜轧机调整内容示意图中可以看出：轧机调整因素的空间几何关系。有五个自由度需要调整。 4-1 斜轧机调整内容示意图 轧辊的径向调整 轧辊的径向调整是最基本的调整，其目的是控制产品的径向尺寸，同时，轧辊径向调整还直接影响轧制能否正常进行及产品内部质量的好坏。 4.1.1怎样进行轧辊的径向调整 轧辊的径向调整比较简单，其基本调整如下。首先，根据孔型设计的要求，通过侧压螺丝机构，使轧辊移动，达到合理的辊缝尺寸。然后再用卡钳检验，也有用标准样柱检验的。但是按这种方法调整的轧辊径向孔型，有时仍不能轧出合格的产品来。这是因为轧辊径向孔型尺寸在轧制过程中受到轧机的刚性，轧制线的位置，轧辊自身的热胀冷缩等因素的影响。 当轧机的刚性较差，即在轧制过程中辊跳严重时，这时轧辊孔型的径向尺寸应当减去辊跳值。考虑到轧辊热胀的影响，在稳定轧制一定时间后，要适当地放
开轧辊孔型的径向尺寸。当轧辊的热传导达到热平衡状态后，轧辊孔型的径向尺寸处于稳定状态。所以，对于精轧产品，往往需要预先对轧辊进行加热，这样就可以在轧制一开始便消除这一因素的影响，保证精轧产品的质量要求。 当轧机中心线与轧制中心线（即轧件旋转的轴线）位置重合时，这时应用卡钳测得的孔型径向尺寸，就应等于热轧毛坯直径。而当轧件贴一个导板轧制时，轧辊与轧件的接触点将上移或下移。当贴上导板轧制时，接触点便上移；反之，贴下导板轧制时，接触点便下移。 图4-2 测量孔型径向尺寸关系图 从图4-2可以看出，用卡钳测得的轧辊孔型径向尺寸只能是图中A '、B '两点间的距离l '，而轧件与轧辊实际接触点应是A 、B 两点间的距离l 。显然l >l '，如果要使l '等于轧件的直径d ，则孔型径向尺寸便调大了。由于接触点A 、B 间的距离用卡钳是测量不出来的，故只能通过测量尺寸l '间接地控制尺寸l ，l '与轧件最大半径r 之间有如下的关系。 ()()型光型光型 光R R h r R h r R R R l --?-++?-+=--'='2222o o （4-1） 式中 R 光—型辊孔型底半径，mm ； ?h —轧机中心线相对轧制线的偏移量，毫米。 4.1.2径向调整与轧件旋转的关系 棒料送入轧辊后能否旋转，是斜轧的前提条件，而轧辊的径向调整对这个前提条件有直接影响。 在轴承钢球斜轧成形过程中，轧件的旋转条件为a b ≥μ。其中，a 为驱动轧件旋转力矩的力臂，b 为阻止轧件旋转力矩的力臂。当轧辊孔型径向尺寸调得过紧时，如图4-3所示，轧辊由原实线位置，调到图中虚线位置，则出现力臂a
森吉米尔20辊轧机
1森吉米尔轧机在结构性能 1.1森吉米尔结构性能的特点 1.1.1森吉米尔结构性能的特点 (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达60％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 1.1.2森吉米尔冷轧机单机架可逆式布置 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm31270mm 不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成。 基本型号是森吉米尔冷轧机的基本设计，轧辊布置的几何尺寸提供轧机具有最小直径的工作辊。派生型号实质上是围绕工作辊直径及轧机开口度的变化而出现的。 ZR21A：单个“A”只出现在ZR21A中，它表示该轧机的工作辊直径是66～76mm，小于基本型ZR21的工作辊直径。 ZR21AA：“AA”只出现在ZR21AA中，它表示该轧机的梅花膛孔位置、中间辊尺
热轧带钢轧辊破坏原因分析
热轧带钢轧辊破坏原因分析 轧辊包括工作辊和支承辊，是轧机的关键零件之一，装在轧机牌坊窗口当中。在热轧带钢生产中，轧辊的消耗量很大，尤其是工作辊，它始终与红热钢坯直接接触。因此，找出轧辊的损坏原因并做出相应的解决措施，提高轧辊寿命，降低辊耗，是轧机制造商和用户都十分关注的问题。在实际生产过程中，轧辊的破坏形式主要有轧辊磨损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。 轧辊磨损 轧辊磨损与其他磨损在形成机理上相同。从摩擦学角度来讲，可理解为轧辊宏观和微观尺寸的变化。一般讨论的轧辊磨损，包括宏观磨损和微观磨损，具体表现为轧辊直径的缩小。然而，轧辊磨损在几何和物理条件上与一般磨损又有差别，如轧辊上的某点与轧件周期性接触；轧件上的氧化铁皮作为磨粒进入辊缝；冷却液和润滑液的作用以及热的影响等。因此，在实际工作条件下轧辊磨损的因素很复杂，根据其产生的原因可分为以下几种： （1）机械磨损或摩擦磨损。工作辊与轧件及支撑辊表面相互作用引起的摩擦形成的磨损。 （2）化学磨损。辊面与周围其他介质相互作用，造成表面膜的形成与破坏的结果。 （3）热磨损。在工作状态下，轧辊因高温作用其表面层温度剧烈变化引起的磨损。 1 工作辊磨损 工作辊磨损主要是由工作辊与轧件及工作辊与支撑辊之间的相互摩擦引起的，这种摩擦包括滑动摩擦和滚动摩擦，其磨损主要发生在与轧件相接触的部位。 在生产过程中，由于带钢在轧机间形成活套，以致增大了带钢对上辊的包角，增加了接触面积的压力；带钢上表面再生氧化铁皮的滞留也增加了上辊的磨损，因此，上辊比下辊的磨损量大。由于传动端与电机连接，因振动之故，传动侧的磨损量比换辊侧的大。 2 支承辊磨损 支撑辊磨损主要是与工作辊的相对滑动和滚动造成的。工作辊表面的炭化物颗粒将支撑辊表面的金属微粒磨削下来，使支撑辊产生磨损。其磨损量的大小与轧辊的材质、表面硬度及光洁度、辊间压力横向分布、相对滑动量和滚动距离等因素有关。 实践证明，由于夹带大量氧化铁皮的冷却水作用在辊面，致使下支撑辊工况条件差，从而加速了轧辊的磨损。另外，支承辊的磨损也与上、下支撑辊的辊面硬度有关。 轧辊裂纹 由于多次温度循环产生的热应力造成轧辊逐渐破裂，即裂纹，它是发生在轧辊表面薄层的一种微表面现象。轧制时，轧辊受冷热交替变化剧烈，从而在轧辊表面产生严重应变，逐
轧辊基本知识
轧辊轧制时有关工艺问题 轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具，直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。它不仅与产品质量，产量，经济效益等都有直接的关系，是生产过程中非常重要的一个因素。轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能，尺寸精度，板型以及表面质量。其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量，如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000－2500吨的轧制产量，如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上，同样如采用高速钢轧辊产量还能上升，相反如采用低质量轧辊，换辊次数就明显增加，产量就下降。由于轧辊本身是一个生产消耗件，辊耗大小就直接影响工序成本，经济效益就会明显变化。因此，希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品，和不断提高轧辊质量水平，同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理，那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。 一，轧辊基本知识 1，轧辊定义和分类 轧辊是直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形，如图1a所示,主要参数为辊身长度，也是轧机的标称，如1580轧机，1700轧机，2050轧机等。有时热轧轧辊的辊身呈微凹，当受热膨胀时，可保持轧辊较好的板型。而冷轧轧辊的辊身呈微凸，当它受力弯曲时，也可保持轧辊较好的板型。型
钢轧机的轧辊辊身上有轧槽，根据工艺要求配置相应的孔型，粗轧机有较多的轧槽，精轧机则较少，如图1b所示，型钢轧机主要参数为轧辊的直径，也是轧辊的名义直径或轧机的标称，如1300初轧机，650型钢轧机等，如在一条生产线上有若干个工作机座，则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。由于初轧机，型钢轧机是有槽的，而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径，初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。 图1轧辊类型图a钢板轧辊，b型钢轧辊， 板带轧机则没有名义直径之称呼，轧机主要参数是辊身长度，各机架辊身长度是一致的。各类轧机轧辊名义直径D与辊身长度L是有一定比例的，可参考表1所示： 表1各类轧机的L/D之比
轧辊失效方式及其原因分析
轧辊失效方式及其原因分析 轧机在轧制生产过程中，轧辊处于复杂的应力状态。热轧机轧辊的工作环境更为恶劣：轧辊与轧件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力，轧制负荷引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。如轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理，或轧制时卡钢等造成局部发热引起热冲击等，都易使轧辊失效。 轧辊失效主要有剥落、断裂、裂纹等形式。任何一种失效形式都会直接导致轧辊使用寿命缩短。因此有必要结合轧辊的失效形式，探究其产生的原因，找出延长轧辊使用寿命的有效途径。 1 、轧辊剥落(掉肉) 轧辊剥落为首要的损坏形式，现场调查亦表明，剥落是轧辊损坏，甚至早期报废的主要原因。轧制中局部过载和升温，使带钢焊合在轧辊表面，产生于次表层的裂纹沿径向扩展进入硬化层并多方向分枝扩展，该裂纹在逆向轧制条件下即造成剥落。 1.1 支撑辊辊面剥落 支撑辊剥落大多位于轧辊两端，沿圆周方向扩展，在宽度上呈块状或大块片状剥落，剥落坑表面较平整。支撑辊和工作辊接触可看作两平行圆柱体的接触，在纯滚动情况下，接触处的接触应力为三向压应力。在离接触表面深度为 0.786b 处 ( b 为接触面宽度之半 ) 剪切应力最大，随着表层摩擦力的增大而移向表层。 疲劳裂纹并不是发生在剪应力最大处，而是更接近于表面，即在 Z 为 0.5b 的交变剪应力层处。该处剪应力平行于轧辊表面，据剪应力互等定理，与表面垂直的方向同样存在大小相等的剪应力。此力随轧辊的转动而发生大小和方向的改变，是造成接触疲劳的根源。周期交变的剪切应力是轧辊损坏最常见的致因。在交变剪切应力作用下，反复变形使材料局部弱化，达到疲劳极限时，出现裂纹。另外，轧辊制造工艺造成的材质不均匀和微型缺陷的存在，亦有助于裂纹的产生。若表面冷硬层厚度不均，芯部强度过低，过渡区组织性能变化太大，在接触应力的作用下，疲劳裂纹就可能在硬化过渡层起源并沿表面向平行方向扩展，而形成表层压碎剥落。 支撑辊剥落只是位于辊身边部两端，而非沿辊身全长，这是由支撑辊的磨损型式决定的。由于服役周期较长，支撑辊中间磨损量大、两端磨损量小而呈 U 型，使得辊身两端产生了局部的接触压力尖峰、两端交变剪应力的增大，加快了疲劳破坏。辊身中部的交变剪应力点，在轧辊磨损的推动作用下，逐渐往辊身内部移动至少 0.5mm ，不易形成疲劳裂纹；而轧辊边部磨损较少，最大交变剪应力点基本不动。在其反复作用下，局部材料弱化，出现裂纹。 轧制过程中，辊面下由接触疲劳引起的裂纹源，由于尖端存在应力集中现象，从而自尖端以与辊面垂直方向向辊面扩展，或与辊面成小角度以致呈平行的方向扩展。两者相互作用，随着裂纹扩展，最终造成剥落。支撑辊剥落主要出现在上游机架，为小块剥落，在轧辊表面产生麻坑或椭球状凹坑，分布于与轧件接触的辊身范围内。有时，在卡钢等情况下，则出现沿辊身中部轴向长达数百毫米的大块剥落。 1.2 工作辊辊面剥落 工作辊剥落同样存在裂纹产生和发展的过程，生产中出现的工作辊剥落，
轧辊失效方式及其原因分析
轧辊失效方式及其原因分析 摘要：介绍了轧辊存在剥落、断裂、裂纹等几种失效方式，并重点分析了轧辊剥落和断裂产生的机理，为分析生产实践中轧辊失效原因和采取相应改进措施以提高轧辊使用寿命提供了依据。 关键词：轧辊；失效原因；剥落；断裂；裂纹 1 前言 轧机在轧制生产过程中，轧辊处于复杂的应力状态。热轧机轧辊的工作环境更为恶劣：轧辊与轧件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力，轧制负荷引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。如轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理，或轧制时卡钢等造成局部发热引起热冲击等，都易使轧辊失效。 轧辊失效主要有剥落、断裂、裂纹等形式。任何一种失效形式都会直接导致轧辊使用寿命缩短。因此有必要结合轧辊的失效形式，探究其产生的原因，找出延长轧辊使用寿命的有效途径。 2 轧辊的失效形式 2.1 轧辊剥落 轧辊剥落为首要的损坏形式，现场调查亦表明，剥落是轧辊损坏，甚至早期报废的主要原因。轧制中局部过载和升温，使带钢焊合在轧辊表面，产生于次表层的裂纹沿径向扩展进入硬化层并多方向分枝扩展，该裂纹在逆向轧制条件下即造成剥落。 2.1.1支撑辊辊面剥落支撑辊剥落大多位于轧辊两端，沿圆周方向扩展，在宽
度上呈块状或大块片状剥落，剥落坑表面较平整。支撑辊和工作辊接触可看作两平行圆柱体的接触，在纯滚动情况下，接触处的接触应力为三向压应力，如图1所示。在离接触表面深度（Z）为0.786b处(b为接触面宽度之半)剪切应力最大，随着表层摩擦力的增大而移向表层。 图1 滚动接触疲劳破坏应力状态 疲劳裂纹并不是发生在剪应力最大处，而是更接近于表面，即在Z为0.5b的交变剪应力层处。该处剪应力平行于轧辊表面，据剪应力互等定理，与表面垂直的方向同样存在大小相等的剪应力。此力随轧辊的转动而发生大小和方向的改变，是造成接触疲劳的根源。周期交变的剪切应力是轧辊损坏最常见的致因。在交变剪切应力作用下，反复变形使材料局部弱化，达到疲劳极限时，出现裂纹。另外，轧辊制造工艺造成的材质不均匀和微型缺陷的存在，亦有助于裂纹的产生。若表面冷硬层厚度不均，芯部强度过低，过渡区组织性能变化太大，在接触应力的作用下，疲劳裂纹就可能在硬化过渡层起源并沿表面向平行方向扩展，而形成表层压碎剥落。 支撑辊剥落只是位于辊身边部两端，而非沿辊身全长，这是由支撑辊的磨损型式决定的。由于服役周期较长，支撑辊中间磨损量大、两端磨损量小而呈U 型，使得辊身两端产生了局部的接触压力尖峰、两端交变剪应力的增大，加快了疲劳破坏。辊身中部的交变剪应力点，在轧辊磨损的推动作用下，逐渐往辊身内
棒材轧机轧辊的选择和使用
棒材轧机轧辊材质的选择和冷却 刘新强 （张店钢铁总厂轧钢厂，山东淄博255007） 摘要针对我厂棒材轧机的品种和工艺特点，分析了各机组、各架次对轧辊性能的不同要求和轧辊材质选择，介绍了轧辊在生产中的冷却要求。 关键词棒材轧机轧辊材质轧辊冷却 1前言 张钢轧钢厂棒材生产线设计年产量为100万t，其中规格为Φ12～40mm 的带肋钢筋80万t，规格为Φ16～50mm 的光面圆钢20万t，是张钢总厂搬迁工程的第一个项目。棒材生产线主要工艺设备有：步进式双蓄热加热炉，长28m、宽13m，生产能力170t/h；全线纵列短应力线轧机18架，分粗轧、中轧、精轧机组，实现了全连续高速无扭轧制，各机组分别由平—立交替布置的轧机组成，其中第16、18架为平/立可转换轧机，均采用专用交流变频电机驱动，棒材生产实现了连续化、自动化和高效化。棒材生产中轧辊是非常重要的工艺件，它直接影响着棒材生产作业率、生产成本和企业的经济效益。轧辊的消耗不仅与棒材品种、轧制工艺技术和轧钢设备状况有关，还与轧辊制造技术、轧辊材料以及使用管理水平有关。目前可供棒材轧机选择的轧辊较多，单槽过钢量差别很大，根据我厂的生产实际，从提高作业率和降低辊耗的角度对轧辊材质的选择和使用进行分析，并介绍了轧辊的冷却要求。 2轧机对轧辊性能的要求和选型 我厂棒材机组分粗轧、中轧、精轧机组，粗轧机组主要是在高温状态对钢坯缩料，轧制力大、轧制速度低，轧辊一般要求考虑轧辊的强度和抗热裂性，同时也要求一定的耐磨性。国内较早使用的普通铸钢系列，由于轧辊辊身硬度低（约为35～40HS）、耐磨性差，在现代连续化、自动化棒材生产线已经不采用了。普通冷硬铸铁轧辊耐磨性优于铸钢轧辊，其辊身硬度为52～60HS，主要合金元素Cr、Ni、Mo含量偏低、轧辊抗拉强度和耐磨性较低，且从辊身表面向里硬度梯度较大（落差大），在实际生产中表现新轧辊耐磨，使用后旧辊耐磨性明显降低，针对上述特点我厂从实用和经济方面考虑，粗轧机组采用镍铬钼无限冷硬铸铁辊，辊身硬度为60～70HS，采用无孔型（平辊）轧制时，单槽过钢量可达15000～20000吨。 棒材中轧机组，主要承担轧件延伸和为精轧机组提供精确料型的任务，轧制力适中，但轧制速度明显高于粗轧机组，要求轧机轧辊具有较高的耐磨性、导热性和抗冷热疲劳性，各生产厂家较多的采用中镍铬钼无限冷硬铸铁辊，其生产工艺采用离心铸造＋去应力退火，主要合金成分为0.30%～1.20%Cr,1.01%～2.00%Ni,0.20%～0.60%Mo;组织为细珠光体＋25～35%碳化物＋片状石墨。辊身硬度为62～75HS，中镍铬钼无限冷硬铸铁辊Cr含量较高，碳化物含量较高，其韧性有所降低。用于中轧机组需要较好的冷却条件。 棒材精轧机组轧制品种较多，孔型形状复杂，变形分配不均匀，轧制速度高，轧制力变化大，因此对轧辊要求具有优异的耐磨性和抗剥落性能，并且具有一定的耐热疲劳性，以提高成品轧辊单槽过钢量、减少产品尺寸波动。轧辊选择材质有球磨铸铁辊、高合金无限冷硬铸铁辊、高速钢复合辊以及耐磨性最好的碳化钨复合辊。对于简单断面的延伸孔型一般选择高合金无限冷硬铸铁辊，对于圆钢或带肋钢筋的成品前孔，可以选用耐磨性能好的高速钢复
森吉米尔二十辊冷轧机介绍
森吉米尔二十辊冷轧机介绍 森吉米尔冷轧机与四辊轧机或其他类型轧机的本质区别是轧制力的传递方向不同。森吉米尔冷轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点： (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达60％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm×1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成， 如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。 森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二十辊轧机7个；1-2-3．型十二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。 各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下： 轧机型号背衬轴承直径／mm 工作辊名义直径／mm 1-2-3-4型： ZR32 47.6 6.35 ZR34 76.2 10.00
轧辊工艺及如何修复轧辊问题的总结
轧辊工艺及如何修复轧辊问题的总结 一、轧辊是如何分类的? 轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。 轧辊种类很多，常用的轧辊材料分类有铸钢轧辊，铸铁轧辊和锻造轧辊三种。其中铸钢 轧辊和铸铁轧辊均属于铸造轧辊，都是铸造成型，只是铸造材料不同罢了。 铸造轧辊：是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。 锻造轧辊：是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一 定机械性能、一定形状和尺寸锻件的轧辊的加工方法。 二、轧辊都用于哪些机器？ 轧辊根据辊身不同的硬度，所用场合也不同：（1）轧辊辊身硬度约为HRC30-40，用于 开胚机、大型型钢轧机的粗轧机等；（2）轧辊辊身硬度约在HRC60-85，用于薄板、中板、 中型型钢和小型型钢轧机的粗轧机及四辊轧机的支撑辊；（3）轧辊辊身硬度约在HRC85-100，就用于冷轧机。 三、各种材料的轧辊的加工工艺是什么？ （1）铸铁轧辊的加工工艺：冶炼—铸造—软化处理—粗加工—热处理（提高硬度）—精加工—探伤检验—成品。 （2）铸钢轧辊的加工工艺：以合金铸钢轧辊为例：冶炼—铸造—粗加工—热处理—精加工—性能、探伤等检测—成品。 （3）锻钢轧辊的加工工艺：以冷轧工工作辊为例：精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→电渣重熔→锻造→球化退火→粗加工→调质（淬火＋高温回火）→半精 加工→探伤检测→预热处理→双频淬火→冷处理→低温回火→精加工→硬度、超声波及金相 →包装出厂。 四、加工轧辊时常出现的问题？ 目前，轧辊企业为了获得轧机的工作效率和降低轧辊的消耗，多采用高硬度的轧辊，也 正是由于轧辊的硬度提高，给加工轧辊的机械厂带来难度。大型企业均采用数控机床加工高 硬度轧辊，但小型企业还是采用普通车床加工轧辊，加工过程中常出现机床振动大，车削困 难和表面光洁度不好等问题，影响加工效率和加工质量。 五、如何选择刀具加工高硬度的轧辊？ 随着刀具行业的不断研究，先后推出了硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具（CBN 刀具），下面就根据研发顺序简单介绍一下。 对于高硬度轧辊的加工，首先采用的是硬质合金刀具，由于轧辊辊身硬度一般在HRC45 以上，尤其是部分合金铸铁/铸钢，硬度可达HSD90以上，硬质合金根本就加工不动。之后推出的是陶瓷刀具，陶瓷刀具各方面的加工性能都高于硬质合金刀具，但唯一的缺点就是脆性大，并且部分大型轧辊是铸造件，难免会出现铸造缺陷（如硬质点，夹砂，气孔等），遇到 以上问题易崩刀，加工效果不好。之后通过刀具行业的不断研发，研制出立方氮化硼刀具， 硬度高于硬质合金刀具和陶瓷刀具，虽然脆性大，但相比于陶瓷刀具还是较抗冲击的。但加 工高硬度的轧辊，加工效果还是不理想。之后华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具
轧辊知识简介
轧辊知识简介 中钢邢机作为国内最大的轧辊制造企业，经过四十多年发展，形成铸钢、铸铁、锻钢三大系列，数十个品种轧辊，简介如下： 一、铸铁系轧辊 铸铁系轧辊的含碳量在2.5%—3.5%左右，按主要材质可分为普通铸铁轧辊、高镍铬无限冷硬复合铸铁轧辊、高铬复合铸铁轧辊和合金球墨铸铁轧辊四大类。铸铁轧辊中常见的组织可分为基体、渗碳体、石墨三大类，基体组织主要氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体，石墨在铸铁中的形态一般有片状和球状两种1、普通铸铁轧辊 普通铸铁轧辊可分为冷硬铸铁轧辊，中、低合金无限冷硬铸铁轧辊，中低合金球墨铸铁轧辊，冷硬铸铁是利用铁水自身过冷度和模具表面激冷的办法获得的一种铸铁其辊身表面激冷而生成白口层，硬度高、耐磨性好。冷硬铸铁轧辊按制造工艺和芯部材质可分为非球铁、球墨复合、和球芯三大类。无限冷硬铸铁轧辊是介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间的一种材质，其辊身工作层基体组织中存在着石墨，并且辊身工作层与芯部没有明显的分界线。普通铸铁轧辊主要用于叠轧薄板轧机、三辊劳特式中板轧机、线材轧机、棒材轧机及型钢轧机用辊。 2、高镍铬无限冷硬铸复合铁轧辊 无限冷硬铸铁是界于冷硬铸铁和灰口铸铁之间的一种材质，无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层集基体组织中存在着均匀分布的石墨，石墨的含量从辊身表面往里随深度的增加而提高，硬度随之降低，因此，辊身工作层与芯部没有明显的分界线，也称无界冷硬铸铁轧辊无限冷硬铸铁轧辊材质中含有较高的铬、镍、钼合金元素时为高镍铬无限冷硬铸铁轧辊，采用全冲洗（溢流法）或离心复合浇注工艺生产。 高镍铬无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织中存在较大数量的碳化物，因此有较高的耐磨性，基体组织中石墨的存在，使其具有良好的抗热烈性，被广泛应用做宽、中、厚板轧机和带钢轧机精轧用辊。 3、高铬复合铸铁轧辊 高铬复合铸铁轧辊是以含铬12-22%的高铬白口耐磨铸铁为轧辊辊身外层材质，一般以球墨铸铁为轧辊芯部和辊颈材质，采用离心复合浇注工艺而生产的高合金复合铸铁轧辊。由于基体中存在板条状的Cr7C3型共晶碳化物、菊花状的Mo2C型共晶碳化物和颗粒状的Cr23C6型二次碳化物，高铬铸铁轧辊具有优异的抗耐磨性能，被广泛应用做热轧带钢连轧机粗轧和精轧前段工作辊、宽中厚板轧机粗轧和精轧工作辊及小型型钢和板材轧机精轧 4、合金球墨铸铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊由于石墨从辊身到芯部呈球状均匀分布，所以抗拉强度大，可经受重载荷，耐磨损性很好。基体组织为碳化物及珠光体或针状体，合金球墨铸铁轧辊按辊身基体组织大体可分为两类：珠光体球墨铸铁轧辊和针状体球墨铸铁轧辊，合金球墨铸铁轧辊一般采用整体铸造，但 针状体铸铁轧辊由于合金含量高，铸造应力大，可采用离心复合浇注工艺，获得理想的综合使用性能。合金球墨铸铁轧辊具有良好的抗热冲击和耐磨损性能，被广泛应用做大型初轧机、型钢轧机、棒材连轧机和大型无缝管轧机用辊。 二、铸钢系轧辊 铸钢系轧辊可分为两类：钢轧辊（含碳量0.4-1.4%）和半钢轧辊（含碳量1.4-2.4）
钢管连轧机轧辊的制造
钢管连轧机轧辊的制造 提要：介绍了钢管连轧机辊的制造过程，论述对其化学成份的选择、球化 孕育处理及热处理工艺制定等技术关键。 关键词钢管连轧机轧辊研制 １前言 钢管连轧机组，由于轧制时压下量大、芯棒限动、速度可控、轧制扭矩变化大等因素极易造成轧辊的损耗和失效，毛管表面的氧化铁皮也加速了轧辊的磨损，连轧管机的轧制特点是轧制力、轧制扭矩均很大，目前有二辊及三辊连轧，因此研究连轧机用高质量的轧辊具有十分重要的意义。 2连轧辊的制造方式 连轧辊的制造方式主要有三种，第一种是传统的常法铸造，第二种是离心复合铸造，第三种是工作层与轴组合而成。下面对三种制造方式做一个简述。 2.1连轧机辊的常法铸造 连轧机辊的常法铸造，是一种传统的铸造方式，其优点是一次成型，缺点是由于是厚大轧辊，工作层要求不能保证，轧辊消耗量较大。 2.1.1工艺流程见图1 图1 连轧机辊工艺流程 2.1.2难点体现在以下几点： 2.1.2.1由于轧制钢管直径大，轧辊工作层厚度要求高，属于典型厚大断面球铁，在如此厚的断面上，既要得到组织致密球化良好的基体组织，又要保证硬度均匀，在球化处理及工艺控制上难度较大。
2.1.2.2由于承受轧制力大，轧辊制造既要满足辊颈有较高的抗拉强度和韧性以承受较大冲击力，又要满足辊身有较好的耐磨性较少的硬度梯度满足轧制需要，在化学成份的选择及熔炼浇注工艺的确定等方面难度较大。 2.1.2.3由于针状球铁材质合金含量较高，而且连轧机辊辊身、辊颈直径尺寸相差悬殊等原因，连轧机轧辊铸态时有较大的残余应力，因此制定合理的热处理工艺对消除残余铸造应力，控制残余奥氏体量，获得最佳组织形态和性能匹配至关重要。 研制过程中采取的主要工艺措施 2.1. 3.1工装模具设计 由于连轧机辊辊身与辊颈尺寸相差较大，而且工作层厚度也较大，因此在设计工装模具时，着重考虑了以下几方面：⑴金属型 图2 铸型装配示意图 厚度要确保对辊身保持一定的激冷度。⑵为确保轧辊组织和硬度，直接铸出孔型，一方面保证了孔型表面硬度和在较厚工作层内保持较小的硬度梯度，另一方面也减少了孔型加工余量。⑶在考虑孔型直接铸出的过程中要精确计算轧辊各部位，特别是孔型部位凝固时的缩尺，以免孔型活块阻碍收缩形成裂纹等缺陷。铸型装配见图2。 2.1. 3.2化学成份的选择与控制 由于连轧机辊的特殊使用要求，一般要求工作层为贝氏体 组
20辊轧机电气控制系统介绍
20辊轧机电气控制系统介绍 发布时间：2007-11-15 来源：打印该页 一系统概述 某冷轧不锈钢板厂采用西门子S7 300系列的315-2DP控制器作为主控制单元，安置于主操作台上作为主站，采用2套西门子ET200 远程站作为从站，安置于前后两个操作箱内接受现场操作工控制指令。ET200远程站与CPU315－2DP主站之间采用PROFIBUS现场总线连接进行通讯。轧机采用前卷取、后卷取、主轧三台直流电机完成整个不锈钢板的张力轧制。直流电机采用西门子6RA70直流调速器进行控制，控制器与CPU315－2DP之间采用PROFIBUS现场总线通讯。 同时还为此轧机配置了一台平整机，电器配置完全相同，只在功能，电机功率等参数上与主轧机略有不同。 二系统要求 1．采用西门子6RA70直流调速器作为电机控制单元，调速器可以独立采集安装于电机上的编码器读取的数据，安装于轧机上的张力传感器读取的数据，作为基本参数高速运算得到当前系统所实际需要的张力，控制直流电机让其达到需要的张力。 2． PLC控制器控制液压，压下，润滑，等外部设备，同时将操作工设定的数据实时的通过PROFIUBS现场总线传输给6RA70直流调速装置。 3．采用油马达，利用液压装置实现对轧机机心的压力控制，采用上，下各10个轧辊相互之间的挤压力实现对不锈钢板的轧制。 4．甲方要求轧制线速度，主轧120M/分，平整 90M/分。 5．该设备为国内首家自发研制的20辊轧机。 三系统配置与功能实现 根据现场实际情况和功能扩展要求，主轧机我们采用两台450KW的直流电机作为前后卷取电机，采用一台1250KW的电机作为主轧电机，平整机我们采用两台250KW的直流电机作为前后卷取电机，采用一台400KW的电机作为平整电机。采用西门子S7 300系列的315-2DP的CPU 作为主控制器，采用ET200分布式I/O作为前后操作箱的控制装置。 西门子S7-300、6RA70控制器、分布式I/O ET200，特点如下： 1．采用CPU315-2DP作为主控制器，利用CPU315内存大、速度快、支持PROFIBUS现场总线的特点，充分满足轧钢行业要求响应速度快，控制灵敏，要求复杂，现场施工简单的要求；2．采用远程I/O方案，最大限度减少接线；
二十辊轧机
二十辊轧机 一、二十辊轧机的主要性能参数及用途 二十辊轧机是最适合冷轧不锈钢，硅钢和高强度金属及合金薄带和极薄带的轧机，它几乎承担着全世界96%的不锈钢生产。 本公司设计和供货的轧机机架为整体式铸钢件。此种形式的轧机刚性高，并配备较完善的辊型调节系统和厚度控制系统能够轧制出厚度精度和平直度很高的薄带材。其主要性能： 轧机类型: 整体铸钢机架的二十辊轧机 轧制原材料：不锈钢（300/400系列），硅钢和高强度金属 （轧制原料厚度：3~5 mm/轧制产品厚度：0.3~3 mm） 轧制带钢宽度： 1020mm（42’’）、1270mm(50’’)、1350mm(54’’) 最大轧制力： 800T 轧制最大速度： max800 m/min 年生产能力： 10万吨/年 钢卷最大外径：φ1200mm、φ1600mm、φ2200mm 卷取机最大张力： 20t、30t、40t (机组最大装机容量：~11000kw 压下速度： 2mm/s，压下打开速度：20mm/s 压下响应时间： 35ms 压下精度： +/-1um 凸度调整量； 0.44mm 凸度调整精度： +/-0.1um 窜辊方式：推----拉 窜辊速度： 20m/min，窜辊行程：120mm 冷却润滑油流量： 11000L/min, 排烟能力： 30000m3/h 板型控制：＜~10I
二、轧机的主要结构特点： 1，二十辊轧机的塔形辊系使轧制压力呈扇形传递给外层支撑辊，塔层辊子层数越多，外层的支撑辊数量越多，支撑辊承受的轧制压力就会越小，轧辊的挠曲变形量就越小。而且塔形辊系结构能够很好的保证小直径工作辊在垂直平面和水平面内具有较大的刚度和稳定性，从而保证轧制的稳定性，减小轧辊挠曲变形量。特别是在轧制不锈钢，硅钢和高强度金属及合金薄带时此特点更为重要。 2，整体铸钢件的机架，其刚性大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 3，工作辊径小，道次压下率大。通过较少的轧制道次，有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 4，具有轴向，径向辊型调整，辊径尺寸补偿及轧制线调整机构，并采用了液压压下及液压AGC调整机构，因此产品板形好，尺寸精度高。 5，设备重量轻，轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 三、轧机主要机械性能描述 轧机具有多种调整机构。在轧制过程中，通过手动和自动控制系统，可以十分灵活的实现各种必需的调整，从而获得高精度的，板形优良的成品带材。 1，液压AGC压下调整机构 压下调整机构是采用液压压下，上支承辊组B/C支承辊内偏心调整机构来实现的。当轧制力突然加大或减小，均可通过AGC厚度控制系统自动调整及修正。 2，压上轧线调正机构 压上轧线调正机构也就是轧制线标高调整机构，采用液压压上机构通过下支承辊组F/G的偏心轴来实现的。随着工作辊，中间辊和支承辊的磨损和重磨，必须随时进行轧制线标高的调整。 3，径向辊形调整机构（凸度调整）
钢球轧机轧辊地调整
实用文档 钢球轧机轧辊的调整 钢球轧机轧辊的调整是钢球斜轧成型的关键问题之一，它直接影响着产品的形状、尺寸及质量。轧机调整的实质就是使轧辊和导板处在正确的位置，以便轧件顺利地实现塑性变形，轧出合格的产品。 因为斜轧机的调整因素较多，并且各因素又相互影响，所以斜轧机的调整比其它类型轧机的调整要复杂得多。轧机调整的内容包括：轧辊的径向调整、倾角调整、轴向调整、相位调整、喇叭口调整、导板相对位置的调整、试轧调整等。从图 4-1斜轧机调整内容示意图中可以看出：轧机调整因素的空间几何关系。有五个自由度需要调整。 4-1 斜轧机调整内容示意图 轧辊的径向调整 轧辊的径向调整是最基本的调整，其目的是控制产品的径向尺寸，同时，轧辊径向调整还直接影响轧制能否正常进行及产品内部质量的好坏。 4.1.1怎样进行轧辊的径向调整 轧辊的径向调整比较简单，其基本调整如下。首先，根据孔型设计的要求，通过侧压螺丝机构，使轧辊移动，达到合理的辊缝尺寸。然后再用卡钳检验，也有用标准样柱检验的。但是按这种方法调整的轧辊径向孔型，有时仍不能轧出合格的产品来。这是因为轧辊径向孔型尺寸在轧制过程中受到轧机的刚性，轧制线的位置，轧辊自身的热胀冷缩等因素的影响。 当轧机的刚性较差，即在轧制过程中辊跳严重时，这时轧辊孔型的径向尺寸应当
减去辊跳值。考虑到轧辊热胀的影响，在稳定轧制一定时间后，要适当地放开轧辊孔型的径向尺寸。当轧辊的热传导达到热平衡状态后，轧辊孔型的径向尺寸处于稳定状态。所以，对于精轧产品，往往需要预先对轧辊进行加热，这样就文案大全． 实用文档可以在轧制一开始便消除这一因素的影响，保证精轧产品的质量要求。这时应用卡（即轧件旋转的轴线）位置重合时，当轧机中心线与轧制中心线钳测得的孔型径向尺寸，就应等于热轧毛坯直径。而当轧件贴一个导板轧制时，轧辊与轧件的接触点将上移或下移。当贴上导板轧制时，接触点便上移；反之，贴下导板轧制时，接触点便下移。 4-2 测量孔型径向尺寸关系图图两点'可以看出，用卡钳测得的轧辊孔型径向尺寸只能是图中A'、B从图4-2，如'。显然l>l两点间的距离间的距离l'，而轧件与轧辊实际接触点应是A、Bl间的距A则孔型径向尺寸便调大了。由于接触点、B果要使l'等于轧件的直径d，与轧件最l，l'离用卡钳是测量不出来的，故只能通过测量尺寸l'间接地控制尺寸大半径r之间有如下的关系。??R??lR?oo型光4-1）（????2222R?h????R?rh???RrR?型型光光mm；式中R—型辊孔型底半径，光h—轧机中心线相对轧制线的偏移量，毫米。? 径向调整与轧件旋转的关系4.1.2是斜轧的前提条件，而轧辊的径向调整对这个前棒料送入轧辊后能否旋转，提条件有直接影响。 ??ba。其中，在轴承钢球斜轧成形过程中，轧件的旋转条件为a为驱动轧件旋转力矩的力臂，b为阻止轧件旋转力矩的力臂。当轧辊孔型径向尺寸调得过紧时，如图4-3所示，轧辊由原实线位置，调到图中虚线位置，则出现力臂a减少与力臂b增大的情况，这样就会出现不能满足旋转条件的情况，即驱动轧件旋转力矩M小于阻止轧件旋转的力矩M，则轧件不旋转。此外，当径向调的过PT紧，就