2轧制机械设备概论分析

1轧制机械设备的概念和分类2.1轧机的构成2.2第二章轧制机械设备概论轧机的标称2.3现代化轧机的基本形式2.42.5轧制机械设备的发展动向2了解轧制机械设备学科术语及其发展状况，理解并领会主机列的概念，掌握轧机的标称方法。基本要求：重点与难点：主机列、轧机标称。31.2轧制机械设备的概念和分类2.1轧制机械设备的概念和分类2.1.1轧制机械设备的的概念主要设备-轧钢机以实现金属（钢锭、钢坯）在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。辅助设备轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。占设备总量的比重大，机械化、自动化程度越来越高。广义定义轧钢车间的所有机械设备统称为轧钢机42.1.2轧制机械设备的分类2.1.2.1轧机的分类(1)按用途分类：按其生产的产品品种规格可分为型材轧机、板带轧机、管材轧机及其他特殊用途轧机。56(2)按结构分类：按轧辊数目及其在工作中的配置形式分。轧辊在工作机座中的布置形式分为水平配置、垂直配置及倾斜配置三种；工作机座中轧辊数目通常分为二辊、三辊、四辊和多辊轧机。789(3)按轧机布置形式分类：按轧机相互位置关系、轧件运动方向分类。图2-1-1各种轧机布置简图a-单机座；b-纵列式双机座；c、d、e-横列式；f、g-连续式；h、i-半连续式；j-串列往复式102.1.2.2辅助设备的分类根据辅助设备的作用，大致将其分为以下类型：①切断设备。它包括火焰切割机、剪切机、锯切机等；②矫直设备。它包括压力矫直机、辊式矫直机、张力矫直机、拉伸弯曲矫直机等；③控制轧件尺寸与形状的设备。它包括卷取机、吐丝机、活套支撑器、导卫；④表面加工设备。它包括酸洗机组、镀层机组、清洗机组、打印机、除鳞机等；⑤改善组织性能设备。它包括缓冷设备、退火装置、淬火设备、加热设备、控轧轧制及控制冷却设备；⑥输送设备。它包括辊道、推床、翻钢机、冷床、推钢机、出钢机、挡板、堆垛机、吊车等；⑦包装设备。它包括打捆机、包装机等。112.2轧机的构成2.2.1轧机工作机座(从设备的强度和刚度分析轧机的构成)图2-1450型钢轧机工作机座1-轧辊；2-机架；3-机架盖；4-轧辊轴承；5-压下螺丝；6-压下螺丝调整手柄；7-压上螺丝；8-压上螺丝调整手柄；9-轨座；10-固定螺丝；11-轧辊轴向调整压板；12-平衡弹簧；13-机架下横梁12工作机座各部分的作用如下：①轧辊—它是以轧制方式直接完成金属塑性变形的核心零部件；②轧辊轴承—它用以支持、固定轧辊，与轧辊构成辊系；③轧辊的调整装置—它调整轧辊间的位置并在调整后予以固定，以保证所要求的变形。包括轴向、径向、水平调整装置及轧辊平衡装置等；④机架—它用于安装和固定轧辊、轧辊轴承、轧辊的调整装置、轧辊平衡装置及导卫装置等；⑤轧辊导卫装置—它用以正确、顺利地引导轧件进出轧辊；⑥轨座（俗称地脚板）—它用来将机架固定于基础上。132.2.2轧机的主机列（从轧钢机的运动分析其构成）轧机工作机座轧辊的传动装置主电机-轧机的主要部分减速机齿轮机座连接轴联轴节-把主电机的运动形式和能量-提供给轧机动力源直流电机交流电机传递给轧辊完成金属塑性变形主机列简图-驱动主电机、传动装置、工作机座完整三部分的构造简图14图2-2单电机、单传动、单机座轧机1-主电机；2-电动机联轴节；3-飞轮；4-主减速器；5-主联轴节；6-齿轮机座；7-半万向接轴；8-轧辊15图2.2-1单电机、单传动、多机座轧钢机1-主电机；2-电动机联轴节；3-主减速器；4-主联轴节；5-人字齿轮机座；6-半万向接轴；7-轧辊；8-梅花接16图2-3单电机、多传动、多机座轧机1-主电机；2-电动机联轴节；3-主减速器：4-主联轴节；5-齿轮机座；6-万向接轴；7-轧辊；8-中间轴；9-圆锥齿轮17图2-4双电机、双传动、单机座轧机1-主电机；2-电动机联轴节；3-中间轴；4万向接轴；5-轧辊182.3轧机的标称①型钢轧机—以轧辊辊身的名义直径，即人字齿轮机座中心距（人字齿轮机座节圆直径）D0命名，轧钢车间多机架轧制时，以末架轧辊辊身名义直径命名之；②板带轧机—以轧辊辊身长度B0标称之；③钢管轧机—以能轧产品的最大外径命名。(1)标称方法19(2)较完整标称一个轧钢车间轧机轧机生产产品的品种规格／轧辊辊身主要尺寸／轧机结构特征（数目、配置形式）／轧机台数／轧机布置形式／轧机工作制度。例：①1150二辊可逆初轧机②Φ450×6H/V//Φ410×6H/V//Φ340×6H/V30万吨连续式棒材机；③Φ450/Φ400×4//Φ300×2×3//Φ265×2×420万吨半连续式复二重式线机；④1700二辊/1700四辊可逆/1700×2四辊//1700×7四辊400万吨3/4式热连轧带钢轧机。202.4现代化轧机的基本形式2.4.1型材轧机2.4.1.1大型型材轧机图2-5标准式万能钢梁轧机及设备布置图F-加热炉；PD-除鳞机；PB-推床；BD-开坯机；S-切头锯；U-万能轧机；E-轧边机；SR-矫直机；UF-万能精轧机；MS-移动热锯；FS-团定热锯；FR-定尺机；RCB-步进冷床；FCS-团定冷锯212.4.1.2中、小型材轧机图2-6全连续式中型轧机及设备布置图1-坯料热送辊道；2-加热炉；3-高压水除鳞箱；4-粗轧机组；5-摆式剪；6-中轧机组；7-冷却装置；8-1#曲柄剪；9-精轧机组；10-水冷装置；11-2#曲柄剪；12-齿条式冷床；13–缓冲台架；14-十辊矫直机；15-移动热锯；16-固定热锯；17-收集台架22232.4.2棒、线材轧机2.4.2.1现代化棒材轧机图2-7某钢铁厂型、棒材一体化节能型轧机生产线设备布置示意图1-钢包回转台；2-钢包炉；3-连铸机；4-钢坯冷床；5-热存储装置；6-冷上料台架；7-步进式加热炉；8-出炉辊道及除鳞机；9-粗轧机组；10-1#切头飞剪11-中轧机组；12-2#切头飞剪；13-精轧机组；14-水冷装置；15-倍尺飞剪；16-非磁性全自动堆垛机；17-多条矫直机和连续定尺冷飞剪；18-打捆机和称量装置；19-步进式冷床242.4.2.2现代化高速线材轧机图2-8高速线材轧机平面布置及设备组成1-停料架；2-进料辊道；3-步进梁式加热沪；4-钳式事故剪；5-粗轧机组（H/V交替布置）；6、8、11-切头剪；7-中轧机组（H/V交替布置）；9-预精轧机组（H/V交替布置）；10-控轧水冷箱；12-45°顶交摩根精轧机组；13-轧后控冷水冷箱；14-夹送辊；15-斯太尔摩输送机；16-水平调整辊；17-成卷站25图2-8-1武钢高线双线工艺平面图1.钢坯上料台架2.钢坯入炉辊道3.步进梁式连续加热炉4.高压水除鳞机5.粗轧机6.保温辊道7.中轧机8.预精轧机9.水冷箱10.45°10架无扭精轧机11.12.水冷箱13.吐丝机14.斯太尔摩风冷运输辊道15.集卷站16.17.卧式打捆机18.19.卸卷站26272.4.3板、带材热轧机2.4.3.1厚板轧机图2.2-1双机架中板生产线工艺布置平面图28图2-8-2武钢轧板厂生产工艺流程图29图2-8-3舞钢4200mm四辊厚板轧机30图2-9热轧带钢轧机设备配置示意图a-1580mm半连轧；b-2050mm3/4连续式；c-1422mm全连续式HSB-粗轧高压水除鳞；SP-压力定宽机；E1～E6-小立辊轧机；R1－R6-粗轧机；EH-带坯边部电感应加热器；CS-飞剪；F1～F7精轧机组各架轧机；E0、E-精轧机小立辊；DC1～DC3-液压式地下卷取机；VSB-粗轧大立辊；FSB-精轧高压水除鳞2.4.3.2热带轧机31图2-9-1武钢一热热轧厂生产工艺流程图32DetailsFM武钢二热轧布置及产品尺寸RoughingstandR2Laminarstripcooling层流冷却系统488275240006x5500=33000F1F2F3F4F5F6除鳞11220001033609000149060F7加热炉II大立辊E2卷取机1卷取机236545151215R1预留定宽压力机切头剪SubfaceInspectionfuture预留边部加热器除鳞2加热炉IFinishingMill生产能力年生产能力一期工程：350万吨，二期工程：450万吨原料及产品规格成品规格：板坯尺寸成品宽度700mm～2130mm最大宽度：2150mm厚度：230/250mm，成品厚度1,2mm～25,4mm最大板坯单重：38吨，最大长度：11000mm产品尺寸数据33图2-9-2武钢二热轧生产现场34•板坯库容3万吨；•库区配备4台吊车分配到板坯库4跨；武钢二热轧板坯库布置35图2-10某CSP薄板坯连铸连轧带钢生产线设备组成1-钢水包；2-连铸机；3-摆式剪切机；4-1#辊底式加热炉；5-加热炉摇摆装置；6-1#高压水除鳞装置；7-粗轧机；8-2#加热炉；9-2#高压水除鳞装置；10-精轧机组；11-层流冷却装置；12-地下卷取机；13-2#连铸机2.4.3.3CSP轧机362-10-1邯钢CSP生产现场372.4.4板、带材冷轧机2.4.4.1带材冷连轧机图2-10某1700mm带钢常规五机架冷连轧机组设备布置示意图1-钢卷小车；2-步进式梁；3-拆捆机；4-开卷机；5-同位素测厚仪；6-辊式压紧器；7-液压压下装置；8-张力卷取机；9-助卷机；10-钢卷小车；11-电磁式测厚仪38图2-11某2030mm全连续式五机架带钢冷连轧机组设备布置示意图3940图2-12某1420mm五机架酸洗-冷连轧联合机组设备组成示意图1、2-开卷机；3-焊机；4-头部矫直；5-入口活套；6-张力矫直机；7-在线检查站；8-旋转剪；9-酸洗段；10-冷连轧机；11-对中纠偏设备；12-联机段；13-焊机；14-剪机；15-切边机；16-涂油机；17-张力卷取机412.4.4.2铝箔轧机2.4.4.3精密带材轧机图2-13可逆式20辊轧机及主要设备组成1-开卷；2-左卷取；3-对中装置；4-张力计；5-测厚仪；6-主机；7-右卷取；8-重卷开卷；9-张力控制；10-重卷422.5轧制机械设备的发展动向2.5.1简化生产工序，加速发展连续化技术新日铁公司在先后实现酸洗-冷轧联合生产机组，冷轧-退火-精整联合生产机组之后，于1986年在世界上首次实现酸洗、冷轧、电解清洗、退火、平整、检查的全过程连续生产。20世纪90年代日本川崎钢铁公司千叶厂成功开发出热轧宽带钢无头轧制技术432.5.2为实现节能降耗，研制开发一系列新技术、新设备继续提高连铸坯所占比重，研究和发展多种连铸-连轧之衔接技术。减少中间环节的热损失。442.5.3为提高轧制精度，研制开发新型高效轧机采用液压压下装置、弯辊装置、大截面立柱牌坊和大直径轧辊等，同时新开发许多板型控制轧机，如高凸度HC六辊轧机、连续可变凸度CVC轧机、万能板型控制UPC轧机、可变凸度VC轧辊、对辊交叉PC轧机等。