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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。
轧钢培训教材（原理部分）轧钢项目部工艺组编制二○○四年二月十八日目录第一篇金属塑性变形原理 (03)1、力和应力 (04)2、塑性变形基本规律 (06)3、金属的塑性 (09)4、变形抗力 (12)第二篇轧制原理 (14)1、轧制理论 (14)2、轧制工艺基础 (25)3、棒材生产轧机种类及其形式 (31)4、切分轧制 (40)5、标准贯彻 (44)第一篇金属塑性变形原理钢铁厂的各个压力加工车间都是利用金属具有塑性这一特点，对金属施加一定的压力，使它的形状、尺寸和性能发生变化，从而得到我们所要求的产品。
常见的金属压力加工方法有：锻造、轧制、拉拔和挤压等。
锻造—在锤头的冲击力或水压机的压力作用下，使坯料变成我们所需要的形状和尺寸的一种加工方法。
锻造可分为自由锻和模锻两种。
轧制—简单地说，使金属在旋转的轧辊之间进行塑性变形的过程。
拉拔—包括拉丝和拔管。
拉丝是将外力作用于金属前端，使其通过模孔，从而使金属地断面缩小，长度增加地一种方法。
拔管是将中空管坯通过模孔使管径减小，管壁变薄（或加厚）地过程。
拉拔一般在冷状态下进行。
挤压—将金属放在挤压圆筒中，通过压力机地作用在圆筒地一端施加压力，使金属从模孔中挤出，从而得到不同形状地成品（棒材、线材、管材或异型材）地加工方法。
冲压—又称“板料冲压”，利用冲模借压力机地作用，对放在凹模和凸模间地板料进行冲裁（冲孔、落料等）或成型（弯曲、拉伸等）地加工方法。
冲压一般在常温下进行，所以也称冷冲压。
第一章力和应力金属压力加工过程，通过工具（轧辊或模具）把外力传到金属上，在外力作用下，金属运动受到阻碍时，金属内部则产生与外力平衡地内力，同时引起金属变形。
故金属发生地变形是受外力和内力作用的结果。
一、外力金属在变形时所受的外力可分为三种：即作用力、约束反力和摩擦力。
1、作用力：作用力是由压力加工设备的动作而产生的（如锻锤的机械动作，轧辊的转动等）。
作用力的大小由金属变形时所需能量的大小所决定。
《轧钢工艺学》讲稿第二篇轧制工艺基础7 轧材种类及其生产工艺流程一、模铸和连铸模铸：将钢水浇铸在一个个钢锭模内，钢水冷却凝固后脱模成为钢锭，然后送到轧钢车，间，经加热后用初扎机（或开坯机）将其扎成多种规格的钢坯。
然后再经成品扎机扎成各种钢材。
这种生产方法知道仍在钢材生产中占着重要地位。
连铸：将钢水直接铸成一锭，断面形状和规格的钢坯连续铸钢生产过程见图1-1图1-1 连铸机的组成结构中间罐：贮存一部分钢水，保证连续铸刚，减小钢水注入后结晶时产生的冲击力稳定钢流和分流，分离钢水带下的炉渣和非金属夹杂物。
结晶器：无底水冷装置，强制钢锭迅速冷却，规定铸坯形状。
夹送辊：防止铸坯因为内部钢液静压力的作用产生“鼓肚”，对铸坯运动起导向作用。
拉娇机：拉辊：拉着钢坯向前运动。
娇直辊：对铸坯表面平整娇直。
模铸与连铸生产过程的比较图1—2。
连铸的优点：简化生产工序，连铸可直接得到一定断面形状的铸坯，省去了整模铸锭、脱模、均热、初扎开坯工序。
节约金属、成材率高钢锭头部有缩孔，扎材时必须切除，在钢锭模内钢液由下向上、由外向里凝固，体积缩小，最后在头部形成缩孔和疏松，在缩孔区存在有较多较大夹杂物，必须切除。
(1) 节能。
连铸省了一次加热一次扎材(2) 改善劳动条件，提高劳动生产率。
连铸自动化程度高，省去大量人力。
铸锭从整模、铸锭、脱模、初扎都穿插人工操作，自动化程度低，工人劳动条件差。
(3) 质量好。
与铸锭比，连铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能稳定，表面缺陷少。
(4) 生产成本低。
（连铸设备简单，省去初扎机，均热炉，并节约了燃料动力和人力）缺点：(1) 生产小批量、多规格坯料不灵活。
（需更换结晶器，结晶器价格昂贵，连铸机设备较复杂，对管理和操作的技术水平要求较高，不适合经常更换）(2) 沸腾钢，高合金钢的连铸还有一定困难。
二 什么叫轧钢生产系统在组织生产时，根据原料来源、产品种类及生产规模的不同，将初扎机或连铸机与各种成品扎机配套设置，组成各种轧钢生产系统。
金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类1.热加工：在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=0.75∽0.95T熔。
2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=0.25T 熔以下。
3.温加工：介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类：由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。
轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。
内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。
分析内力用切面法。
应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。
③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。
影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力：由外力作用所引起的应力叫做基本应力。
轧钢基础知识第一章：钢材品种及其生产系统1钢材有那些加工方法？在钢材工业生产中，绝大多数钢材是经过压力加工制成的。
所谓压力加工就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状的加工方法。
压力加工方法很多，除轧制外还有锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩、爆炸成型等。
2什么叫轧钢？怎么分类？在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。
轧钢的目的与其它压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状例如钢板、钢管、带钢、线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量，提高钢的力学性能。
轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧和冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧、横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。
周期轧制、旋压轧制、弯曲成型等都属于特殊轧制方法。
3什么叫热轧？什么叫冷轧？钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般情况下都需要加热到1100-1250C进行轧制，这种轧制工艺叫热轧。
大部分钢材热轧方法生产。
但是因为在高温下钢的表面生成氧化铁皮，使热轧钢材表面粗糙，尺寸波动大，所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材，以热轧半成品或成品为原料再用冷轧方法生产。
在常温下的轧制一般理解为冷轧，然而，从金属学观点看，热轧与冷轧的界限应以金属的再结晶温度来区分，即低于再结晶温度的轧制为冷轧；高于再结晶温度的轧制为热轧。
钢的再结晶温度一般为450-600C。
4有那些轧钢生产系统？在钢铁联合企业中，为生产特定钢材和达到一定生产规模而建立起来的相互之间有一定联系的多套轧机的组合谓之轧钢生产系统。
按照轧制产品的种类，轧钢生产系统可分为型钢生产系统、钢管生产系统、钢板生产系统以及由它们组成的混合生产系统。
此外还有合金钢生产系统。
按照生产规模的大小，轧钢生产系统有年产100万吨以上的为大型生产系统10-100万吨之间的中型生产系统和年产10万吨以下的小型生产系统。
5型钢生产系统的特点是什么？生产各种型钢产品的轧钢生产系统叫型钢生产系统，一般型钢生产系统的年产量都不超过300万吨，但由于许多国家的型钢在热轧钢材总量中占有较大的比例（一般占30-35%，有的占50%），故这是常见的一种单一化的轧钢生产系统。
