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二十辊森吉米尔轧机冷轧钛带工艺浅析摘要：钛是一种新兴的金属材料，在工程技术和高科技领域发挥着总要作用，今后也将得到越来越广泛的应用。
冷轧钛带作为高技术产品，市场需求量逐年扩大。
本文简要介绍了二十辊森吉米尔轧机的特点和利用二十辊森吉米尔轧机冷轧钛带的一些工艺要点。
关键词：森吉米尔轧机，钛带冷轧，冷轧工艺引言：钛广泛分布于地壳及岩石之中，储量丰富，在所有元素中排名第十。
钛的密度仅为4.53g/cm3，仅为钢的40%左右，但强度却与钢相当。
钛带表面极易形成致密的氧化膜，使其具有高耐蚀性。
钛与人体有很好的相容性，对人体完全无毒且可以抵抗分泌物。
以上的这些特性使钛被认为是二十一世纪最重要的金属材料，广泛应用于航空航天、医疗、石油化工等领域，尤其在国防军工领域，钛是制造高端飞机、潜艇和舰船等必不可少的材料，发挥着越来越重要的作用。
冷轧钛带是高技术含量、高附加值、国防军工必须的产品，其加工设备复杂，工艺特殊，加工难度大，过去大量依靠从国外进口，但随着国内钛带冷轧技术的发展和产量的加大，这种情况得到了明显改善。
近年来，随着国民经济的发展和消费的升级，对薄规格钛带的需求量逐年增加，薄规格产品存在很大缺口，传统的钛带冷轧企业由于采用四辊、六辊等轧机轧制，设备能力受限，无法轧制出较薄产品，或者轧制出薄规格产品需要经过多次中间退火，生产成本较高，因此目前各企业逐渐开始采用二十辊轧机轧制钛带。
1 二十辊森吉米尔轧机的特点1.1 结构特点二十辊森吉米尔轧机是一种单机架可逆轧机，采用的是整体牌坊的形式，机架刚度高，最大轧制力可达800t，广泛应用于不锈钢、硅钢和钛材等高附加值材料的轧制，尤其是薄规格产品的轧制。
其辊系采用4-3-2-1-1-2-3-4的放射状排布方式，背衬轴承直径约为300mm，二中间辊直径约为170mm，一中间辊直径约为100mm，工作辊直径只有约60mm。
小直径的工作辊使其在轧制时道次压下率大，尤其适合轧制难变形的极薄材料。
新型850mm二十辊不锈钢冷轧机组介绍对于不锈钢、硅钢及其他难变形精密合金的薄带轧制来说，二十辊轧机一直是用户的基本选择；国内两家大型钢铁企业早在上世纪六十年代就先后从西德和日本引进了国际上流行的罗恩式和森吉米尔式两种机型的1200二十辊轧机。
这两种机型都具有刚性高、轧出厚度薄、板型调节好的优点；但其极高的加工精度要求和制造难度使一般的制造厂家无能为力；其昂贵的价格和使用费用使很多用户望而却步；尤其是森吉米尔轧机在使用上辊系直径匹配要求严格，轧辊开口度小，也使用户感到很不方便。
针对以上缺憾，近十多年国内外轧机设计者遵循“支承辊多点支撑均衡施力”的传统设计思想，先后开发了机架内置上下辊箱式辊箱式的多种新型二十辊轧机，并在实践中获得成功。
但就目前国内中小企业使用的这类轧机来说，还存在一些缺点，使其不能为用户创造更大的经济效益。
现以T厂使用的850mm二十辊轧机为例谈谈个人的看法。
1．轧薄能力差：实际使用效果比同规格的六辊轧机强不多少，徒然增大了用户的设备费用和使用费用；作者以为这是设计理念上的偏頗所致。
现在国内自行设计制造的辊箱式二十辊轧机实质上是将罗恩式二十辊轧机的四根立柱及附属压下装置取消，上下辊箱放置在一个整体机架内；通过上（或下）部压下油缸施加轧制压力，通过下（或上）部斜楔调整装置保持轧制线标高不变。
这种结构本身在轧制状态下机架系统的变形应力线拉长，其综合刚性与上述两种传统二十辊轧机无法相比；如果在零部件结构上不加分析照搬罗恩轧机的设计会使其刚性更差；得不到薄带轧制所需的压下效应。
现场轧机看上去设计得很壮实，如果对其刚性进行一个简单的测量，就会发现大出所料。
2．缺少分段冷却辊形调节手段：二十辊轧机轧受结构空间的限制，喷嘴分段冷却装置的设计比较困难，有些轧机没有这个措施。
但是在板带轧制中作为对其它快速辊型调节手段的补充，分段冷却辊形调节手段还是不可缺少的——尤其在轧材宽度变化较大的情况下。
3．传动系统设备配置不合理：主电机经过专用减速机减速后再通过一个带增速的分配箱把扭矩传给四个中间辊；不但增加了设备重量，而且降低了传动效率和轧机的动态性能，增大了轧制能耗。
森吉米尔20辊轧机生产操作规程一、设备技术参数：（轧制材质：铜及铜合金）轧辊尺寸：工作辊：Φ40/35.5×1145mm第一中间辊：Φ76/65.5×1175mm 轴向移动范围：149mm 第二中间辊：Φ130/125.5×1145mm（驱动辊）Φ130/125.5×1145mm（非驱动辊）支撑辊（背衬轴承）：Φ225/220×1275mm 同轴公差0.002mm 要求：1.粗糙度Ra=0.04~0.032.支撑辊轴承游隙：0.045-0.063.所有辊子的同轴度要达到0.002，锥度要达到0.002轧制带材宽度：1020-600mm来料厚度：4.5mm(最大)成品厚度：0.05mm（最小）主电机功率：440kw卷取机功率：单电机（直流）300kw交流75kw最大张力：15000KN轧制速度：120m/min压下油缸行程：140mm压缩空气：大于6kg液压泵站压力：90bar二、生产前的准备1.生产操作人员持证上岗，经培训合格后方可进入现场作业。
2.提前十分钟到达现场，进行岗位交接。
穿戴好劳保用品，明确当班生产，安全各项生产工作及要求，确保人身和设备安全。
3.检查机械、电气设备、压缩空气压、CO2自动灭火系统、工艺冷却、润滑等、液压泵站、各种仪表工作正常，确认一切正常方可开机生产。
4.准备好生产工具（轧辊、千分尺等），进行测厚仪零位校准。
5.根据生产带材的规格，正确调整好支撑辊DE和AH辊侧偏心及第一中间辊轴向移动位置。
6.按照生产计划及卡片要求准确上料。
三、生产中1.主操作与压延工密切配合，根据带材厚度公差及板型情况合理选择张力、道次压下量、冷却润滑、轧制速度等工艺参数，确保带材板型平直度及厚度公差精度。
2.注意观察设备运行情况及带材表面质量，发现异常及时停车。
3.严格执行工艺纪律，严禁超负荷生产。
四、生产结束1.清理现场杂物，打扫设备卫生。
2.处理当班废料。
第 2 章森吉米尔二十辊轧机森吉米尔冷轧机与其他类型轧机的本质区别是轧制力传递的方向不同。
森吉米尔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，可以在轧制的整个长度方向获得非常精确的厚度偏差。
2.1森吉米尔轧机主要特点及发展水平森吉米尔轧机在结构性能上主要特点：(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，轧机重量仅为同规格四辊轧机的三分之一。
所需基建投资少。
森吉米尔轧机基本上是单机架可逆布置，灵活性大，产品范围广。
但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 设计了一套1270mm 四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。
目前森吉米尔轧机的发展水平如下：(1)轧制带材最大宽度。
目前轧制带材最宽的是法国的一台ZR22-80 型轧机，轧制宽度最大为2032mm 的软钢和硅钢，厚度偏差为0.005mm。
(2)轧制带材最小厚度。
轧制带材最小厚度与其宽度和钢种有关。
美国轧制硅钢最小厚度为0.002mm，其宽度为120mm，日本轧制不锈钢，当宽度为1220mm 时，最小厚度为0.127mm；宽度为200mm 时，最小厚度为0.01mm；轧制有色金属时，最薄可达0.0018mm。
(3)轧机开口度的提高。
近年来法国的DMS 公司于美国的森吉米尔公司一起终于打破了森吉米尔轧机为整体机架的传统观念，推出了分体式机架森吉米尔轧机。
即将机架分为上下两部分。
两部分在机架四个角由四个液压缸紧密的合上，他能保留所有零凸度机架的特征和优点。
机架可允许有130mm 的开口度。
2 森吉米尔二十辊轧机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。
图2—1为该四机架全连续式森吉米尔轧机图片。
图2—1 日本日新制钢周南厂四机架全连续式森吉米尔二十辊轧机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
ZR24 120.0 21.50
ZR33 160.0 28.50
ZR23 225.0 40.00
ZR22 300.0 54.00
ZR21 406.4 80.00
1-2-3型:
ZR15 75.0 12.00
ZRl6 120.0 20.30
ZRl9 225.0 46.00
1-2型
ZS06 300.0 216.00
ZS07 406.4 280.00
在以上基本型号的基础上派生出一些特殊的型号，在基本型号的词尾和词头加上不同意义的字母来表示。
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、中间辊尺寸与基本型完全不同，并且偏心量也比基本型的大。
因此该轧机的工作辊直径比ZR21A的更小。
ZR21B、ZR22B、ZR23B、ZR33B、ZS07B：单个“B”表示轧机梅花膛孔的垂直距离比基本型的稍大，允许工作辊直径稍稍加大，而所有中间辊尺寸与基本型相同。
ZR21BB：“船”表示轧机梅花膛孔位置及轧辊尺寸与单个“B”的轧机相同，只是偏心量加大，以便能够增加工作辊的开口度。
ZR23C、ZR33C：单个“C”表示在该轧机的“B”辊和“C”辊设计了AS-U-ROLL辊形调整装置。
以前该型号轧机只有“A”辊、“D”辊有手动辊形调整装置，或者没有。
ZR23M：“M”表示该轧机梅花膛孔位置不同于基本型，有一个特别大的工作辊。
该轧机对有色金属轧制有利。
ZR23D：轧辊直径的附加变化不被A、B、M型所覆盖，其直径在B、M型轧机之间。
ZR21MB：“MB”表示该轧机梅花膛孔位置与基本型不同，有一个特别大的工作辊；另外边部偏心调整量比基本型有所增大，以便获得更大的轧辊使用范围。
ZR22N：“N”表示该轧机为了特别的用途而有更大的工作辊。
ZR22S：“S”表示该轧机的梅花膛孔的距离和所有的轧辊的尺寸都比基本型加大，以便能够使“S”轧机最小的轧辊可以给基本型轧机使用。
ZR33W：“W”表示该轧机提供特殊设计的AS-U-ROLL形状控制，以便轧制有严格楔
形要求的带材。
ZR33CW、ZR23SC：此种有两个字母的组合，通常表示这两个单字母型号的组合特点。
目前森吉米尔轧机的发展水平如下：
(1)轧制带材最大宽度。
目前轧制带材最宽的是法国的一台ZR22-80型轧机，轧制宽度最大为2032mm的软钢及硅钢，厚度偏差为±O.005mm。
(2)轧制带材最小厚度。
轧制带材最小厚度与其宽度和钢种有关。
美国轧制硅钢最小厚度为O．002mm，其宽度为120mm。
日本轧制不锈钢，当宽度为1220mm时，最小厚度为O．127mm；宽度为200mm时，最小厚度为O.01mm；轧制有色金属时，最薄可达O.0018mm(ZR32-4 1/4型，轧制紫铜)。
(3)轧制速度。
美国的ZR21-44型轧机轧制低碳钢的最大速度达1067m／min；美国、日本等国轧制硅钢及不锈钢的ZR21型轧机轧制速度可达800m／min。
一套完整的二十辊森吉米尔轧机，一般包括轧机工作机座、卷取机、开卷机及上料喂料机构、AGC系统、液压系统、冷却系统、排油烟系统等部分。
