冷轧-轧制油的基础知识教材
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天津国众科技有限公司最新冷轧带钢生产技术手册天津国众科技有限公司电话:+86-22-5838 8728传真:+86-22-5838 8727技术咨询邮箱:guozhongtj@第一章冷轧带钢生产概述1.什么叫冷轧,冷轧带钢有哪些优点?金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧,一般指带钢不经加热而在室温直接进行轧制加工。
冷轧后的带钢可能烫手,但还是叫冷轧。
冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材,其最主要的特点是加工温度低,同热轧生产相比,它有以下优点:(1)冷轧带钢产品尺寸精确,厚度均匀,带钢厚度差一般不超过O.01-0.03mm或更小,完全可以符合高精度公差的要求。
(2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。
(3)冷轧产品表面质量优越,不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷,并且可根据用户的要求,生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等),以利于下道工序的加工。
(4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。
(5)可实现高速轧制和全连续轧制,具有很高的生产率。
2.冷轧生产方法有哪几种?冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制两种方法。
(1)单片轧制。
单片轧制最早采用二辊式轧机,目前多用四辊式冷轧机。
四辊冷轧机按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。
采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时,轧制操作是由人工逐张将钢板喂入轧机,全垛钢板轧完一道次后,用吊车将板垛吊送到轧机前,进行下一道次的轧制,如此循环进行,直到轧成规定的成品尺寸时为止。
采用可逆式轧机时,则轧制操作有两种,一种是每一张钢板在轧机上往返轧制,直到轧制成最终的成品尺寸,然后再进行第二张钢板的轧制。
这种操作方法虽然压下调整操作频繁,但产品表面不易划伤,故实际生产中应用较多,特别是轧制单重和尺寸较大的钢板,均采用此法。
另一种是每张钢板逐张送入轧机,待全垛钢板轧完一道次后,再逐张返回轧制第二道次。
第二节影响轧制的主要因素一、轧件的咬入1、咬入条件为了实现轧制过程,首先必须使轧件咬入轧辊,然后才能使金属充满轧辊的间隙,进行轧制.实践证明,金属的咬入和轧制过程的建立,并不是在任何情况下都能实现的,因此有必要研究轧辊咬入轧件的条件。
在轧件的咬入瞬间,每个轧辊将向轧件作用两个力。
一个是垂直于轧辊和金属相接触的法线力(径向力)N,另一个是轧辊与轧件表面相切处的摩擦力T,力N和力T之垂直分力的方向相同,使金属产生压缩变形,而力N和力T的水平分力则方向相反,水平分力TX力求将轧件拖入轧辊之间,而水平分力NX则力求将轧件推出轧辊。
显然,根据此二力的作用可以看出:⑴如果NX >TX时,则轧辊不可能将轧件咬入,轧制过程不能实现。
⑵如果NX=TX时,则处于平衡状态,轧件仍然不可能被自然咬入。
⑶如果NX <TX时,则轧辊可将轧件咬入.因此,如果不考虑咬入时的惯性力,要实现咬入,必须具有以下条件:TX>NX当轧件被咬入充满辊间后,轧件与轧辊的接触面积逐渐增大,轧辊对轧件的合压力作用点也逐渐向内移动,最大咬入角与摩擦角的关系也随之发生变化。
2、影响轧件咬入的因素⑴轧辊直径及压下量的影响:当板厚一定时,轧辊直径愈大,则咬入角愈小,愈易咬入.⑵轧件形状影响:由于轧件前端形状不同,对咬入难易有很大关系。
当轧件前端大于后端时不利于咬入,当轧件前端小于后端,特别是两端呈尖形或船形者有利于咬入。
因开始咬入瞬间,轧件与轧辊接触点的位置及接触面的大小不同,显然,接触点愈向内移和接触面积愈大,则愈有利于咬入.为了易于咬入,常将铸锭的前端(或后端)制成尖楔形,圆形或椭圆形。
⑶轧辊表面状态对咬入的影响轧辊表面愈粗糙(例如工作几个班之后的普通材料轧辊)摩擦系数大,有利于咬入。
反之,轧辊表面光滑(如冷轧的抛光辊)轧件的咬入就困难.⑷轧制速度对咬入的影响轧制速度提高,不利于轧件咬入,轧制速度降低,则有利于轧件的咬入。
轧制速度影响咬入的原因,一方面是由于轧制速度的提高,降低了轧辊与轧件间的摩擦系数,使咬入困难,另一方面是由于轧制速度的提高产生了妨碍轧件咬入的惯性力.在某些轧机上,为了保持轧制过程的高生产率,但又避免由于提高轧制速度给咬入带来的不良影响,通常采用可调节速度的轧制方式。
冷轧轧制油的选择及原理讲解学习冷轧轧制油的选择及原理1. 前言冷轧轧制选择轧制油是否正确,直接影响到轧机的产量和质量. 特别是新建的轧机, 必须选择合适于轧机特点的冷轧油, 才能满足轧制规范和后部工序的要求. 本文根椐武汉钢铁公司冷轧厂五机架轧机, HC轧机及宝钢五机架连轧机组的一些经验和数据, 提出适合于循环糸统的冷轧轧制油润滑特性和退火清净性的要求.2.冷轧油的润滑性无论是原有的轧机或是新建引进轧机, 都有一套满足产品大钢的轧制规范, 都有一个最小的轧制厚度, 要满足该轧机能顺利的生产出最薄的厚度, 必须有相应的具有一定润滑性的冷轧油.体现冷轧油的润清性的一个重要指标是该油品的皂化值, 皂化值越高, 冷轧油的润滑性越好. 但一般来说, 合成酯糸列的油品的价格也越高, 因此必须合理侈选择冷轧油的润滑性.2.1 弹性核理论冷轧时变形区中的摩擦糸数与冷轧油的润滑性, 亦就是与油品的皂化值有一定的关糸. 皂化值越高, 其在变形区中的摩擦糸数越小, 而摩擦糸数的大小直接决定了该轧机所能轧制的最薄厚度.根据冷轧带钢弹性核理论[1], 冷轧带钢时, 在变形区中, 金属可出现得不到压下而转入弹性状态. 并处于变形区的中心部分, 故称弹性核. 弹性核的出现徒然消耗轧制压力而不产生压下变形, 是延伸困难的根本原因.以延伸难度糸数Ky来评定轧机的适轧厚度Ky = 1 / 3 C×u ×(1.15 Qs -Qt ) ×D / h式中: C = 1 / 9500u = 摩擦糸数Qs = 单向变形抗力Qt = 前后张力平均值D = 轧辊直径h = 出口厚度当Ky =0.17 弹性核占变形区长30 %Ky= 0.27 弹性区占变形区长50 %Ky= 0.17---0.27 时为难轧产品Ky<0.17 计算的出口厚度为适轧产品..Ky>0.27 为极难轧产品,这时有很大的轧制压力变形量只有5—10 %以上式可以看出, 最小轧制厚度与摩擦糸数u 和辊径D 成正比. 对于一定的轧机, 轧制定材质的带钢时, 摩擦糸数越小, 则该轧机可轧厚度就越薄. 这就取决于使用怎样润滑性的冷轧油产品.2.2 摩擦糸数与皂化值的关糸根据武钢五机架冷连轧机组生产实践, 轧制难轧的最小厚度及适轧厚度, 可以计算出摩擦糸数与冷轧油的皂化值有一定的对应关糸,, 表1 武钢五机架适轧厚度Ky = 0.17 D= 610mm油品C1-9 CR-2 St 202AS 棕榈油摩擦系数u 0.075 0.061 0.049 0.025适轧最小厚度0.7 0.5 0.475 0.24表2 武钢五机架难轧极限厚度Ky= 0.27 D = 610 mm油品C1-9 CR -2 St 202AS 棕榈油摩擦糸数u 0.075 0.061 0.049 0.025根限厚度0.46 0.35 0.30 0.15 从上述图, 表可知皂化值每增加40 mgKOH/g ,摩擦糸数约下降0.012---0.014.武钢HC轧机设计轧制程序中所用的摩擦糸数为0.036 .而根据上述理论计算为0.033 两者结果非常接近. 宝钢五机架冷连轧机组现使用皂化值为130---160 mgKOH/g的冷轧油. 其模型计算的摩擦系数u 1# ---3# 机架u= 0.05 4#机架u =0.045# 机架u= 0.16 使用毛面辊上述计算模型中的摩擦糸数取值(光面辊)和皂化值所取值0.049 非常接近. 因此从弹性核理论与皂化值的关糸可以估算出一定的轧机轧制一定材质带钢的适轧厚度和难轧厚度. 反之, 根椐新的轧机, 一定的轧制规范可较正确地选择一定润滑性的冷轧油. 但由于在生产中, 轧机设备经穷有漏油现象该杂油进入乳兆液腐环糸统, 使原有冷轧油的皂化值呈线性下降.因此所选用的冷轧油的皂化值要比理论计算值扩大10—20 % .以免由于杂油影响冷轧油的轧制性能.3.2.3 冷轧油的综合评定虽然是同样的皇化值的冷轧油其润滑性还是一定的差别. 如图3所示. 皂化值为200mgKOH/g 的棕榈油与猪油相比, 棕榈油的润滑性优于猪油. 同样地在纯棕榈油或者纯猪油中添加3—5%的油性剂后其润滑性要比纯油脂的优良得多. 因此对同样皂化值的冷轧油必须进行综合评定来选择更满足工艺条件的冷轧油.用上述方法来选用冷轧轧制油. 不适用于廿辊森吉米禾轧机. 因泛轧油的润滑性太好, 易造成辊糸打滑. 一般用于廿辊森吉米尔轧辊的冷轧油皂化值<95mgKOH/g.3 退火清净性冷轧轧制油除了要求具有良好的润滑性,但如果轧后带卷不经电解脱脂直接在罩式退火炉中紧卷退火, 那么对冷轧油有更高要求, 即具有良好的退火清净性, 该种轧制油称”轧机清净钢板(MCS)轧制油. 特别是3---5%H2 ,95—96% N2作为保护气体的罩式退火炉更是如此. 一般来说全氢炉的退火钢板表面要清净一些.MCS轧制油必须具有较低的挥发温度, 良好的抗氧化, 热劣化性能, 退火后板面的漫反射率≥70% -----使钢板表面的污垢复制于无色的透明胶带上, 将这胶带贴在白色的硬纸上, 用反射法测量亮度(y值). 以无污空白胶带为100%来表示百分率(经电解脱脂过的退火带钢表面的漫反射率为95%)影响退火清净性的原因如下;3.1 乳化液的理化性质的变化乳化液理化性质的变化是由于乳化液中发生物理和化学变化造成的. 在物理变化中会产生细粒污染, 大都由于细铁粉在轧辊和带钢上擦落产生的. 化学变化是肉于变形区中的变形热和摩擦热, 在铁粉触酶作用下促进了油膜的氧化, 并使油膜的油质分解成羰基, 羰基与铁粉生成铁皂而形成油污. 同时铁皂也会分解变质与钢板表面反应产生氧化膜, 因此化学反应生成油污是由于使用的轧制油的氧化物劣化产生的.钢板表面的氧化膜及其上。