13板带材轧制技术的发展

1579194792320第1页共13页课时教学计划课程:板带钢生产工艺任课教师:王会凤.授课题目§1.3板带材轧制技术的发展教学形式讲授共1课时，总第5课时授课班级05材料1、2、3授课日期教学目的要求1、了解板带钢轧制技术发展的关键2、熟悉板带钢轧演变发展3、掌握围绕减少和控制轧机变形的演变发展重点减小轧制压力和控制轧机变形的方法难点降低变形抗力及应力状态影响系数（外阻）的演变发展课堂结构及时间分配一.复习提问…………………………………………………………………5（分钟）二.教学内容§1.3板带材轧制技术的发展一、围绕降低变形抗力（内阻）的演变发展……………………15（分钟）二、围绕降低应力状态影响系数（外阻）的演变发展………..10（分钟）三、围绕减少和控制轧机变形的演变发展……………………..10（分钟）三.课堂小结………………………………………………………………….2（分钟）四.布置作业………………………………………………………………….2（分钟）五.参考资料………………………………………………………………….1（分钟）六.课后体会1579194792320第2页共13页教学过程及教学内容方法手段[复习提问]1.连铸与轧制衔接存在哪些问题？2.什么叫连铸坯直接热装轧制工艺？3.什么叫连铸坯直接轧制工艺？[教学内容]§1.3板带材轧制技术的发展在轧制过程中同时存在轧件变形和轧机变形，根据原理所学，希望轧件易于变形而轧机不产生塑性变形，并且弹性变形越小越好。板带突出的特点是轧制压力极大。技术发展的关键：降低轧制压力，使板带钢易于变形。途径：1.降低板带钢本身的变形抗力（减少内阻）。具体措施是使轧件具有高而均匀的轧制温度。2.改变应力状态，减少应力状态影响系数，减少外摩擦等对金属变形的影响（减少外阻）。3.控制轧机的变形：增强和控制机架的刚性和辊系的刚性，采用厚度自动控制等技术控制轧辊的变形。一、围绕降低变形抗力（内阻）的演变发展演变发展过程：最早成张地在单机架或双机架轧机上进行往复热轧，轧制不太长及不太薄的钢板。对于4mm以下的钢板，采用叠轧的方法并采用无水冷却的热辊轧制，统治300多年。为争取较高和较均匀的轧制温度，采取成卷连续轧制的方法。热连轧生产薄板与叠轧薄板轧机的比较如表1－4所示。连轧投资大，生产规模只适合大型钢铁企业，为在轧制过程中枪温保温，提出将板卷置于加热炉内边轧制边加热保温（炉卷式轧机），适合塑性差及加工温度范围较窄的合金钢板带。其后又出现了高效率的行星轧机，利用分散变形的原理实现金属的大压缩量变形，轧制中不降温反而升温。当厚度小于0.8～1.0mm以下时，轧制温度难保证，板形很难控制，必须有较大的张力，因而只好放弃热轧而采用冷轧的方法，并采用退火来消除加工硬化，降低变形抗力。但冷轧变形抗力太大工序复杂，能耗大。近代板带钢发展的方向是用热轧生产1mm以下的薄带钢，出现了连续铸轧、连铸连轧、铁素体轧制等技术。提问轧制压力计算公式1579194792320第3页共13页教学过程及教学内容方法手段总结（目前）：单机架或双机架－中厚板生产叠轧薄板轧机－生产薄板热连轧机－大规模生产带钢轧机发展应用炉卷式轧机－小批量合金钢板带行星式轧机－小批量合金钢板带冷轧机－轧制较薄的带钢连铸连轧（连续铸轧）－轧制较薄的带钢二、围绕降低应力状态影响系数（外阻）的演变发展注意：板带钢热轧时重点在降低内阻，冷轧板带重点在降低外阻。主要措施：减小工作直径、采用轧制润滑和采用张力轧制。其中最主要是减小轧辊直径。轧机结构形式的演变过程：二辊式轧机：采用大直径承受大轧制压力，但是直径增大又反过来使轧制压力急剧增大，互相矛盾。三辊劳特式轧机（1864）：带有一部分支持辊。四辊式轧机（1870）：小直径工作辊减低压力和增加延伸，大直径支持辊提高轧机的强度和刚度。但工作辊直径太小，水平方向刚性不足，轧件会产生水平弯曲，使板形和尺寸精度变坏。六辊式轧机：一定程度上克服了四辊缺点，但工作辊直径减小受限制（太小接触不到轧件，支持辊先接触）。多辊轧机（森吉米尔）：满足极薄带钢生产的要求，但结构复杂，轧制速度不高。不对称的多辊轧机：偏八辊轧机（如图所示），在四辊冷轧机工作辊一侧（出口侧）增加了侧向支持辊，使工作辊直径大大减少，但咬入能力差，轧辊稳定性差。不对称异径辊：小直径辊负责降低轧制压力，大直径辊提供咬入和传递力矩。异步轧机：两轧辊速度不等。上下两辊对接触表面上的摩擦力大小相等、方向相反，快速辊的前滑为零，接触弧上全为后滑区，慢速辊上则全为前滑区，消除摩擦力对应力状态的影响。变为平面应力状态。采用轧制润滑降低摩擦系数，改变应力状态，降低外阻。三、围绕减少和控制轧机变形的演变发展减少轧机变形的措施：增强和控制轧机的刚性和变形。进行归纳总结加深理解结合原理知识画图直观教学1579194792320第4页共13页教学过程及教学内容方法手段增大轧机刚性包括加大机架牌坊的刚性和辊系的刚性，例如：增大牌坊立柱断面、加大支持辊直径、提高轧辊材质的弹性模量及辊面硬度等。但轧机笨重。轧机的刚性不论怎么提高，轧机的变形也只能减小而不能完全消除，因而在提高刚度的同时，必须采取措施控制轧机变形。例如：传统的方法是正确设计辊型和利用调辊温、调压下来控制辊型。近代采用“液压弯辊控制”技术、HC轧机、PC轧机、VC轧机、CVC轧机等新技术来控制板形。（以后介绍）[课堂小结]通过本次课程的学习熟悉板带钢轧机的发展演变过程，对各种形式的轧机有所了解，并了解在板带生产中的新轧机和新技术，为以后的学习奠定基础。[布置作业]第一章习题一、填空题1.板带钢主要按来进行分类。2.我国按厚度将板带钢分为、、三类。3.对板带钢的技术要求有、、、四方面。4.尺寸精度主要是指精度。5.板形的好坏与有直接关系。6.轧钢常用的原料有、、三种，板带常用的是。7.板带钢轧制的突出特点是极大。8.板带钢热轧时重点在降低，冷轧时重点降低。9.降低外阻的主要措施是、、，其中主要是。二、问答题1.连铸与连轧工序的衔接模式有哪几种类型？2.什么是连铸坯直接轧制工艺，有何特点？3.连铸坯热送热装和直接轧制的主要优点有哪些？[参考资料]轧钢生产3000问-----冶金工业出版社[课后体会]通过比较熟悉新轧机新技术板书设计1579194792320第5页共13页§1.3板带材轧制技术的发展技术发展的关键：降低轧制压力，使板带钢易于变形。途径：1.降低板带钢本身的变形抗力（减少内阻）。具体措施是使轧件具有高而均匀的轧制温度。2.改变应力状态，减少应力状态影响系数，减少外摩擦等对金属变形的影响（减少外阻）。3.控制轧机的变形：增强和控制机架的刚性和辊系的刚性，采用厚度自动控制等技术控制轧辊的变形。一、围绕降低变形抗力（内阻）的演变发展总结（目前）：单机架或双机架－中厚板生产叠轧薄板轧机－生产薄板热连轧机－大规模生产带钢炉卷式轧机－小批量合金钢板带行星式轧机－小批量合金钢板带冷轧机－轧制较薄的带钢连铸连轧（连续铸轧）－轧制较薄的带钢二、围绕降低应力状态影响系数（外阻）的演变发展注意：板带钢热轧时重点在降低内阻，冷轧板带重点在降低外阻。主要措施：减小工作直径、采用轧制润滑和采用张力轧制。其中最主要是减小轧辊直径。轧机结构形式的演变过程：二辊式轧机三辊劳特式轧机四辊式轧机六辊式轧机多辊轧机（森吉米尔）不对称的多辊轧机不对称异径辊异步轧机三、围绕减少和控制轧机变形的演变发展减少轧机变形的措施：增强和控制轧机的刚性和变形。例如：传统的方法是正确设计辊型和利用调辊温、调压下来控制辊型。近代采用“液压弯辊控制”技术、HC轧机、PC轧机、VC轧机、CVC轧机等新技术来控制板形。板书设计1579194792320第6页共13页板书设计1579194792320第7页共13页板书设计1579194792320第8页共13页板书设计1579194792320第9页共13页板书设计1579194792320第10页共13页板书设计1579194792320第11页共13页板书设计1579194792320第12页共13页板书设计1579194792320第13页共13页广州陶粒，广州陶粒厂