Transcript 轧制机械设备概论

第二章
轧制机械设备概论
2.1
轧制机械设备的概念和分类
2.2
轧机的构成
2.3
轧机的标称
2.4
现代化轧机的基本形式
2.5
轧制机械设备的发展动向
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基本要求：
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。
重点与难点：
主机列、轧机标称。
2
1.2
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
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2.1.2 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。
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(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。
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(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
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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
2.1.2.2 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；
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⑦ 包装设备。它包括打捆机、包装机等。
2.2
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2-1 450 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；
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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
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。
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2.2.2 轧机的主机列（从轧钢机的运动分析其构成）
工作机座 -轧机的主要部分
轧机
轧辊的传动装置
主电机
减速机
齿轮机座 -把主电机的运动形式和能量
连接轴 传递给轧辊完成金属塑性变形
联轴节
直流电机
-提供给轧机动力源
交流电机
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
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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
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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
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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
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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
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2.3
轧机的标称
(1) 标称方法
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。
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(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：
① 1150二辊可逆初轧机
② Φ450×6H/V//Φ410×6H/V//Φ340×6H/V 30万吨连续式棒
材机；
③ Φ450/Φ400×4//Φ300×2×3//Φ265×2×4 20万吨半
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。
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2.4
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20
2.4.1.2 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
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2.4.2 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
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2.4.2.2 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
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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. 预交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
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2.4.3 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
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图2-8-2 武钢轧板厂生产工艺流程图
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图2-8-3 舞钢4200mm四辊式厚板轧机
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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
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图2-9-1 武钢一热热轧厂生产工艺流程图
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武钢二热轧布置及产品尺寸
488 275
122 000
6 x 5 500 = 33 000
151 215
除鳞 2
切头剪
预留边部加热器
R1
预留
大立辊
E2
Roughing stand R2
定宽压力机
加热炉 II
加热炉 I
除鳞 1
103 360
F1
 生产能力
F2 F3 F4 F5 F6
F7
Laminar strip cooling
层流冷却系统
Finishing Mill
Subface Inspection
future
9 000
36 545
卷取机 2
149 060
卷取机 1
24 000
Details FM
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：
成品宽度
成品厚度
700 mm～ 2130 mm
1,2 mm～ 25,4 mm
板坯尺寸
最大宽度：2150 mm 厚度： 230/250mm，
最大板坯单重：38 吨，最大长度：11000 mm
产品尺寸数据
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图2-9-2 武钢二热轧生产现场
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武钢二热轧板坯库布置
• 板坯库容3万吨；
•库区配备4台吊车分配到板坯库4跨；
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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
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2-10-1 邯钢CSP生产现场
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2.4.4 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-同位索测厚仪；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
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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
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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
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2.4.4.2 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
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2.5
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
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2.5.2 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 。
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2.5.3 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。
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