轧钢机械(第一章-概述)
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轧钢⼯艺基础理论培训讲义轧钢基础理论培训讲义第⼀章钢材品种及其⽣产系统⼀、钢材的压⼒加⼯⽅法1、压⼒加⼯⽅法:就是⽤不同的⼯具,对⾦属施加压⼒,使之产⽣塑性变形,制成⼀定形状产品的加⼯⽅法。
除轧制外还有锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩、爆炸成型等。
2、轧钢:在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压⼒加⼯过程并希望得到需要的形状和改善钢的内部质量,提⾼钢的⼒学性能叫做轧钢。
⽬的:得到需要的形状(精确成形)、改善钢的内部质量,提⾼钢的⼒学性能。
3、热轧:⾦属在⾼于再结晶温度以上的轧制为热轧。
4、冷轧:⾦属在低于再结晶温度的轧制称为冷轧。
钢的再结晶温度⼀般在450~600℃⼆、轧钢成品的种类1、轧钢产品品种:是指轧制产品的钢种、形状、⽣产⽅法、⽤途和规格的总和。
轧制品种的多少是衡量轧钢⽣产技术⽔平的⼀个重要标志。
2、板管⽐:按照轧制产品的断⾯形状特征和⽤途,通常热轧钢材可以分为板材、管材和型材等种类。
在热轧钢材总量中板材和管材产量所占的百分⽐称为板管⽐。
⼯业发达国家的板管⽐以达到60%以上。
我国⽬前板管⽐已接近40%。
板管⽐的⼤⼩在⼀定程度上反映了⼀个国家的钢铁⼯业发展⽔平。
三、轧钢⽣产系统1、型钢⽣产系统:是单⼀化的轧钢⽣产系统。
基本轧机是⽅坯轧机、中⼩型轧机和各类成品型轧机。
2、钢板⽣产系统:是⽣产各类钢板、带钢的轧钢⽣产系统。
⼀般⽣产规模较⼤,年产量在300万t以上。
3、钢管⽣产系统:⽣产各类钢管的轧钢⽣产系统。
4、混合⽣产系统:⽣产型钢、板带钢和钢管或其中任何两类轧制产品的轧钢⽣产系统。
5、冶⾦⽣产过程的短流程冶⾦⽣产过程⼤体可以分为三个阶段。
第⼀阶段到20世纪40年代,⽣产⼯艺过程的基本模式是:炼焦——烧结——⾼炉冶炼——平炉冶炼——铸锭——初轧开坯——成品轧制;第⼆阶段到20世纪50年代,⽣产⼯艺过程的基本模式是:炼焦——烧结——⾼炉冶炼——转炉冶炼——连铸——各类成品轧机轧制;第三阶段到20世纪80年代,⽣产⼯艺过程的基本模式是:电炉(炉外精炼)——连铸——成品连轧。
第一章轧钢机械设备概论第一节轧钢生产在国民经济中的地位和作用轧钢生产是将钢锭或连铸坯轧制成钢材的生产环节。
现代钢铁联合企业是由炼铁、炼钢和轧钢三个主要生产系统组成的。
轧钢车间担负着生产钢材的任务。
生产钢材的方法有轧制、锻造、挤压和拉拔等.用轧制方法生产钢材,具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点.因此,目前约有90%的钢材都是用轧制方法生产的。
有色金属成材,也主要用轧制方法。
社会主义建设事业对钢材的需要量极大。
例如铺设一条2000km的双轨铁路,需要400kt重型钢轨;制造一艘万吨轮船,约需6000t钢板;铺设一条5000km的石油输送管道,需要900kt无缝钢管;造—台大型拖拉机也需5t钢材。
由此可见扎钢生产在国民经济中的重要地位。
将大断面的钢锭或连铸坯轧制成各种小断面的钢材,需要经过多次轧制.根据轧制工艺、轧件断面和品种的不同,钢铁联合企业的轧钢生产系统是由工序上相互联系的若于不同类型的轧钢车间组成。
按轧制工艺和车间的任务。
轧钢车间分为两大类:一类是将钢锭轧成钢坯的钢坯车间,其任务是为后续的轧钢车间提供坯料。
根据钢锭重量和钢坯品种不同,钢坯车间可分为将大钢锭轧成大方坯和板坯的初轧车间,生产大板坯的板坯车间和轧制小钢锭的开坯车间:另一类是将钢坯进一步轧成各种钢材的成品车间。
成品车间有型钢车间,线材车间、钢板车间和钢管车间等。
成品轧钢车间生产的钢材种类很多。
按钢材断面形状大致可分成三大类:型钢、钢板和钢管。
1.型钢(1)简单断面:圆钢、方钢、扁钢等;(2)异型断面:角钢、槽钢、工字钢、钢轨等;(3)特殊断面:板桩、涡轮机叶片、拖拉机履带、犁头等。
2.钢板薄板、中厚板、装甲板、宽带钢和箔材等。
3.钢管无缝钢管、焊接钢管等随着轧制工艺和设备的不断发展,以及国民经济各部门对钢材品种要求不断增长,轧制钢材的品种范围也在日益扩大。
近年来,轻型薄壁型钢、周期断面型钢、冷弯型钢、宽翼工字钢等产品得到了发展。
科技大学轧钢机械教案教案用纸
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5.塑性方程式的应用
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轧钢机械设备知识点第⼀章概述1、钢材的分类:1)型材占钢材产量的30——35%、品种最多,主要⽤于建材。
2)板带材占50——66% 应⽤最⼴、产量最⾼3)管材占8~15% ⼜可分为⽆缝管与焊管,⼤多为圆形断⾯。
此外还有少量的斜轧、横轧、楔横轧等特种轧制产品。
⽣产机械零件⽑坯,齿轮、丝杆、钢球及轴类零件(少切削、⽆切削零件)。
2、轧钢机械的组成:轧钢机械由轧制机械主设备(主轧机——使轧件产⽣塑性变形的设备)与辅助设备组成(除主设备及⼯艺设备以外的⼀切设备)。
*主设备组成:轧机系统:主机或主机列(⼯作机座与主传动、电机组成)它决定了轧钢车间的类型与特征。
*辅设备组成:完成⼀切辅助的⼯序轧件的运输、搜集、剪切、矫正、清理。
轧钢车间的机械化程度越⾼则其辅设备重量所占的⽐例越⼤。
*常见的轧钢辅设备:剪切类、矫正类、卷取类、运输翻转类、打捆包装类、表⾯清理加⼯类。
(教材P20表1-6)3、轧钢机的标称:初轧机与⼤外径来标称。
如宝钢140⽆缝钢管轧机,表⽰型钢轧机——以(最后⼀架轧机—即成品架次)轧辊的名义直径作为轧机的标称。
钢板轧机——以轧辊的辊⾝长度来标称。
如2030冷连轧机组,表⽰轧机的轧辊辊⾝长为2030mm。
钢管轧机——以能轧制钢管的最其轧制钢管的最⼤外径为140mm4、按轧辊在机座中的布置分类:可分为具有⽔平轧辊的轧机、⽴辊轧机、万能轧机(既有⽔平辊⼜有⽴辊的轧机)与斜辊轧机等。
1)⽔平式轧机:轧辊⽔平放置的轧机,应⽤最⼴,是最普遍的。
*PC轧机(轧辊成对交叉轧机):四辊,轧辊成对交错,叫超⾓度5°,⽤于冷轧及热轧带材。
*HC轧机(⾼性能凸度控制轧机):六辊,⽤于冷轧普碳及合⾦钢带材。
*CVC轧机(凸度连续可变轧机):两辊,⽤于热轧及冷轧带钢。
2)⽴式轧机:轧辊垂直放置的轧机,⽤于不希望翻钢的场合。
3)万能轧机:具有⽔平辊及⽴辊的轧机。
4)斜辊轧机:轧辊倾斜放置的轧机。
⽤于横向——螺旋轧制。
第一章轧钢基本知识1.1 钢的分类1.1.1 金属和合金金属是广泛存在于自然界中的化学元素,是一种不透明的结晶材料,通常具有高强度和优良的导电性、导热性、延展性和反射性。
一般经铸造、压力加工、焊接等工序可制成各种形状的零件或钢材。
金属种类很多,可分为有色金属和黑色金属两大类。
合金是两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素按一定配比构成的。
合金改变了原来单一金属的物理及化学性质,但一般仍具有金属的一些通性,因此合金使用更为广泛。
1.1.2 钢和铁通常把含碳量在 2.0%以上的铁碳合金称为铁,它由铁、碳元素和较多的共生杂质组成。
钢是含碳量在0.04~2.3%之间的铁碳合金。
为了保证钢有一定的韧性和塑性,一般含碳量不超过 1.7%,也有个别钢种的含碳量大于2.0%。
钢的主要元素是铁、碳,通常还有硅、锰、硫、磷等元素,但碳元素含量比生铁少。
钢既有较高的强度,又有较好的韧性,可用压力加工方法制成各种产品。
钢的分类钢按含有合金元素的百分比可分为碳素钢和合金钢。
1 碳素结构钢的分类a)、按含碳量分为:低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(0.25%<C≤0.6%)、高碳钢(C>0.6%)。
b)、按品质分为:普通质量钢(S≤0.035%~0.050%;P≤0.035%~0.045%)、优质钢(S、P均≤0.035%)、高级优质钢(S、P均≤0.025%)。
c)、按用途分为:结构钢、工具钢。
d)、碳素结构钢按质量和用途分为:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢等。
2合金的分类合金钢是在碳钢基础上,为了提高钢的机械性能、物理和化学性能,改善钢的工艺性能,在冶炼时有目的地加入一些合金元素的钢。
合金钢种类繁多,为了便于管理、选用和比较研究,根据某些特性,从不同的角度出发,可以把它们分成若干具有共同特点的类别。
a)、按钢的化学成分分类①按钢中所含合金元素的种类可分为:锰钢、铬钢、硼钢、硅钢、硅锰钢、铬镍钢等。
②按钢中合金元素总含量可分为:低合金钢、中合金钢、高合金钢。
目录第一章课题介绍 (2)1.1 轧钢机的国内外发展状况 (2)1.2课题的背景意义 (3)1.3任务说明 (4)第二章控制要求 (6)第三章 MCGS界面设计 (7)3.1组态工程的建立 (7)3.2 创建组态画面 (8)3.3动画连接 (15)3.4编制循环策略 (21)第四章设备连接 (23)第五章 PLC运行调试 (26)5.1 设计思想及程序框图 (26)图5.1 程序流程图 (26)5.1 I/O地址表 (26)5.2 PLC程序 (26)第六章触摸屏控制画面及制作过程 (28)第七章小结 (33)第八章问题解答 (35)第一章课题介绍1.1 轧钢机的国内外发展状况轧钢机是实现金属轧制过程的设备。
泛指完成轧材生产全过程的装备,包括有主要设备、辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。
但一般所说的轧钢机往往仅指主要设备。
19世纪中叶,第一台可逆式板材轧机在英国投产,并轧出了船用铁板。
1848 年德国发明了万能式轧刚机,1853 年美国开始用三辊式的型材轧刚机,并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。
接着美国出现了劳特式轧刚机。
1859年建造了第一台连轧刚机。
万能式型材轧刚机是在1872年出现的。
20世纪初制成半连续式带钢轧机,由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。
随着冶金工业的发展,轧刚机可按轧辊的排列和数目分类,可按机架的排列方式分类,也可按生产的产品分类,现已有多种类型轧钢机,但是用以上所述轧钢机进行工业生产控制时会造成产品质量不高,能源利用率低等,我国正在大力推进社会主义现代化建设,能源需求非常大,然而我国的能源利用率极低。
这与我国倡导建设节约型社会是背道而行的,所以在我国现代化的建设中实现高效率的设备和控制系统,有着极为重要的实际意义。
目前,国际上轧钢机发展的趋向是连续化、自动化、专业化,产品质量高,消耗低。
60年代以来轧机在设计、研究和制造方面取得了很大的进展,使带材冷热轧刚机、厚板轧刚机、高速线材轧刚机H型材轧刚机和连轧管机组等性能更加完善,并出现了轧制速度高达每秒115米的线材轧机﹑全连续式带材冷轧机、5500毫米宽厚板轧机和连续式H型钢轧机等一系列先进设备。