轧钢之家-钢铁行业基础知识
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拔管工拔管工、、热轧工理论培训教程热轧工理论培训教程基础知识篇第一章第一章 金属学的基本知识金属学的基本知识含碳量为0.3%的铁碳合金(30#钢)具有良好的力学性能,而含碳3.0%的铁碳合金(铸铁)塑性很低只能铸造。
化学成分的不同(含C 量)造成了性能的差异,而同一化学成分的生铁可以铸造成白口铁、灰口铁,性能的差异也很大。
所以单以化学成分,不足以说明材料的性能差异,必须进一步研究金属内部的组织结构即金属学所研究的内容:在金相显微镜下看到的金属的晶粒简称组织。
用电子显微镜可以观察到金属原子的各种规则排列,这种排列称为金属的晶体结构,简称结构。
第一节第一节 金属的晶体结构金属的晶体结构物质都是由原子构成的。
按着原子排列的方式不同分为晶体和非晶体。
除少数物质:松香、玻璃等,大多数固态无机物都是晶体。
我们把内部原子是规则排列的物质称为晶体,凡是晶体都具有规则的外形、一定的熔点。
那么内部原子是如何按规则进行排列的,它们排列的方式有哪些种类,就是我们要研究的晶体结构:一 常见金属的晶体结构常见金属的晶体结构为了简化问题,便于分析通常把原子当成一个刚性球,并在平衡位置不动,再抽象成一个点,代表原子的振动中心,这样原子在空间堆垛的刚性球模型就成为一个规则排列的晶体点阵,把这些点用直线连结就成了一个空间格架,简称晶格。
取具有代表的结构单元称晶胞。
原子排列的方式基本类型有14种,而金属材料中常有的有三种类型:1.体心立方晶格在立方体中心有一个原子,八个顶角各有一个原子 .例如:α−Fe、Cr、W、V 、β−Ti 等 。
2.面心立方晶格:在立方体六个面的中心各有一个原子,八个顶角各有一个原子。
例如:−~1390℃)Al、Cu、Ni、Au91099Fe−等(金)、Ag、β C3.密排六方晶格在晶胞六方柱体的十二角和上下六角底面中心各有一个原子,晶胞的中间还有三个原子。
−等例:Mg、Zn、Be9铍)、αTi−、α C每种排列的方式不同则它们的致密度不同,面心和密排的致密度为0.74,体心的致密度为0.68。
目录一、冷轧与热轧的区别 (3)1.热轧 (3)二、轧钢生产的实用技术 (3)2 悬浊液强力冷却 (4)3 扁坯展宽轧窄带 (4)4 圆钢定位测径仪 (4)5 滚动轴承替换胶木轴瓦 (4)6 弧齿接手替换梅花套筒 (5)7 感应加热 (5)8 测厚仪与凸度控制 (5)9 板带钢液压厚度高精度控制 (6)10 无活套微张力轧制 (6)11 热连轧喷油润滑 (6)三、几类热处理工艺 (6)四、不锈钢几则 (7)为什么400系不锈钢用罩式炉退火?而300系不锈钢不能用罩式炉退火, (7)五、马氏体 (8)六、压力容器几则 (8)七、生产流程 (9)1.连续热镀锌机组 (9)2.立式连续退火机组 (10)3.冷轧碳钢生产流程 (10)4.冷轧硅钢生产流程 (11)八、退火炉设备组成及功能 (11)1. 预热段: (11)2. 加热段及均热段: (11)3. 缓冷段及快冷段: (11)4. 过时效段: (12)5. 终冷段: (12)6. 水淬: (12)一、冷轧及热轧的区别1.热轧热轧,是以板坯(主要为连铸坯)为原料,经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度,由卷取机卷成钢带卷,冷却后的钢带卷,根据用户的不同需求,经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
简单点儿来说,一块钢坯在加热后(就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块)精过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。
2.冷轧冷轧:用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。
轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线。
轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷在常温下,对热轧酸洗卷进行连续轧制。
内径为610mm。
轧钢工艺基础知识目录一、轧钢工艺概述 (2)1.1 轧钢定义及发展历程 (3)1.2 轧钢工艺分类及特点 (4)二、轧钢设备 (6)2.1 轧机设备 (7)2.2 辅助设备 (8)2.3 控制系统 (9)三、轧钢基本原理 (11)3.1 金属的塑性变形 (11)3.2 剪切应力与剪切力 (12)3.3 影响轧制过程的主要因素 (14)四、轧钢工艺流程 (15)4.1 钢的熔炼与铸造 (16)4.2 热轧工艺 (18)4.3 冷轧工艺 (19)4.4 后处理工艺 (21)五、轧制质量控制 (22)5.1 影响轧制质量的因素 (23)5.2 质量检测方法与标准 (24)六、轧钢安全生产与环保 (25)6.1 安全生产操作规程 (27)6.2 环保设施与要求 (28)七、轧钢工艺发展趋势 (29)7.1 新技术应用 (30)7.2 节能减排与可持续发展 (32)一、轧钢工艺概述轧钢工艺定义与目的:轧钢工艺是指通过旋转轧辊对加热后的钢坯进行压力加工,使其塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的钢材。
其目的是提高钢材的力学性能和表面质量,满足不同的使用需求。
原料准备:包括铁水预处理、转炉冶炼、连铸或模铸等工序,以获取所需的钢坯。
钢坯加热:将钢坯加热至适宜的温度,以提高其塑性,便于后续的轧制过程。
轧制过程:在轧机的作用下,通过轧辊的旋转和挤压,使钢坯逐渐变形,达到所需的形状和尺寸。
产品后处理:包括冷却、矫直、切割、热处理等工序,以提高钢材的性能和表面质量。
轧钢工艺的重要性:轧钢工艺是钢铁生产过程中的关键环节,对于提高钢材质量、降低能耗、提高生产效率具有重要意义。
掌握轧钢工艺基础知识对于从事钢铁行业的工作人员来说至关重要。
轧钢工艺的发展趋势:随着科技的发展,轧钢工艺不断进行创新和改进,如连轧技术的广泛应用、高精度轧制技术的研发等。
环保和可持续发展也成为轧钢工艺发展的重要方向,如节能减排、资源循环利用等。
轧钢工艺是钢铁生产过程中不可或缺的一环,对于提高钢材质量、满足市场需求具有重要意义。
轧钢基础知识板材知识一、钢板(包括带钢)的分类:1、按厚度分类:(1)薄板(2)中板(3)厚板(4)特厚板2、按生产方法分类:(1)热轧钢板(2)冷轧钢板3、按表面特征分类:(1)镀锌板(热镀锌板、电镀锌板)(2)镀锡板(3)复合钢板(4)彩色涂层钢板4、按用途分类:(1)桥梁钢板(2)锅炉钢板(3)造船钢板(4)装甲钢板(5)汽车钢板(6)屋面钢板(7)结构钢板(8)电工钢板(硅钢片)(9)弹簧钢板(10)其他二、普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成第一部分表示材质,如: S (Steel)表示钢, F(Ferrum)表示铁;第二部分表示不同的形状、种类、用途,如P(Plate) 表示板, T(Tube)表示管,K(Kogu)表示工具;第三部分表示特征数字,一般为最低抗拉强度。
如: SS400——第一个S表示钢(Steel),第二个S表示“结构”(Structure),400为下限抗拉强度400MPa,整体表示抗拉强度为400MPa的普通结构钢。
2、SPHC——首位S为钢Steel的缩写,P为板Plate的缩写,H为热 Heat的缩写,C 为商业 Commercial的缩写,整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3、SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
5、SPCC——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国Q195-215A牌号。
其中第三个字母C为冷 Cold的缩写。
需保证抗拉试验时,在牌号末尾加T为SPCCT。
6、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL(13237)优质碳素结构钢。
7、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL(5213)深冲钢。
需保证非时效性时,在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号:退火状态为A,标准调质为 S,1/8硬为8,1/4硬为4,1/2硬为2,硬为1。
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。
第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形大体参数冷连轧的要紧工艺参数为轧制力和前滑,由于冷轧进程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。
(1)轧制进程中材料加工硬化现象严峻,若是确信各类材料退火状态下的变形阻力和随累计加工率而硬化的增加率将是精准确信轧制力的一个重要课题。
(2)在必然的工艺润滑下如何确信轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力(摩擦系数)将是精准确信轧制力和前滑的另一个重要课题。
(3)冷轧进程前后张力较大,有关张力对轧制力及前滑的阻碍应给予足够重视。
(4)冷轧时变形区单位压力极高,轧辊将产生明显的弹性压扁,轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积,同时又将使接触弧加长,加重了外摩擦对轧制力的阻碍,并通过改变中性角而阻碍到前滑。
(5)轧件在出口处的弹性恢复,关于压下量不太大的道次将不容轻忽,这亦将阻碍总的轧制力值。
所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。
轧制变形区及其参数1.1.1大体参数变形区是轧件在轧制进程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域,如图1-1所示。
其大体参数为:D为轧辊直径,mm;R为轧辊半径,mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度),mm;h1为轧制后轧件之高度(或称厚度),mm;h m为轧件的平均高度,h m=2h1)(ho,mm;△h 为压下量(或称绝对压下量),△h=ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度,m;b1为轧制后轧件的宽度,m;△b=b1-bo为轧制前轧件之长度,m;L1为轧制后轧件之长度,m;a为咬入角(变形区所对应的轧辊中心角);cosa=1-△h/D;r为中性角;AB为咬入弧或1触弧;Lc 为咬入角(接触弧)水平投影的长度,Lc=,㎜。
1.1.2 变形系数轧制时轧件塑性变形,使轧件尺寸在三个方向上都发生了转变,即:轧制之高度由ho减少到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形,η叫做压下系数。
图1-1 变形区大体参数轧件之宽度bo增加到b1,比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形,X叫做宽度系数。
钢铁行业的基本知识1、碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。
碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。
其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。
此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有Al,当Als(酸溶铝)≥0。
020%时,还有细化晶粒的作用。
2、钢铁是怎样炼成的?炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。
炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。
S部份进入炼渣中,部份则生成SO2排出。
当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。
为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。
3、转炉炼钢简介从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10% 以下的废钢。
然后,向转炉内吹氧燃烧,铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧并出钢。
一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作;然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。
对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SI—CA粉及变性石灰)可以有效降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降碳及降硫的作用。
在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。
4、初轧模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。
目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。
初轧板坯主要供应热轧厂作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。