浅谈板带钢的高精度轧制技术
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浅析轧钢技术传统工艺轧钢技术是将熔铁或熔钢在连铸机连铸成钢坯后,经过预处理,利用轧钢设备将钢坯进行加工成制定尺寸、长度和形状的金属材料的过程。
轧钢技术是金属加工行业中最重要的一项技术之一,传统工艺包括两个主要过程:热轧和冷轧。
热轧是指将钢坯加热到1100摄氏度以上,并通过连续轧制、冷却和切割来获得所需产品。
热轧技术的主要特点是能够较快地将钢坯加工成所需产品,并具有较高的生产效率。
热轧产品通常用于制造结构件、管道等大型工程中,具有较高的力学强度和塑性。
冷轧是指在室温下将热轧钢坯进行继续加工,以获得更高的精度和表面质量的过程。
冷轧技术的主要特点是可以提高钢材的细晶度和均一性,使其具有较好的机械性能和表面质量。
冷轧产品通常用于汽车、电器、家具等行业,需要较高的尺寸精度和表面光洁度。
传统轧钢技术主要包括热轧和冷轧这两个过程,通过不同的加工方式和工艺参数调整,可以实现不同规格和性能的钢材生产。
但传统轧钢技术存在一些问题,如能源消耗大、厚度控制难、成品率低等。
随着科技的发展和人们对高品质、高效率产品的需求,一些新的轧钢技术也逐渐兴起。
近年来,高速轧制技术在轧钢行业中得到了广泛应用。
高速轧制技术是指利用高速旋转辊筒对金属进行连续轧制,使得轧件的加工速度大大提升,从而提高生产效率。
高速轧制技术具有加工速度快、成品率高、能耗低等优点,适用于生产高品质、高效率的钢材产品。
柔性轧制技术也是近年来发展迅速的一项新技术。
柔性轧制技术是指通过调整轧制辊筒的布局和工艺参数,实现对钢材的柔性轧制和定制化加工。
柔性轧制技术具有较好的厚度控制性能和柔性性能,可以实现更高精度、更高质量钢材的生产。
高品质带钢冷轧智能化核心技术创新与产业化应用随着工业发展的推进,对高品质带钢的需求不断增加。
作为一种重要的金属材料,带钢在汽车、航空、航天等领域具有广泛的应用。
传统的带钢冷轧生产工艺存在一些问题,例如生产效率低、质量难以保证、生产周期长等。
为了解决这些问题,冷轧带钢行业开始进行智能化核心技术的创新与产业化应用。
智能化设备是实现高品质带钢生产的关键。
传统的带钢冷轧设备主要由机械传动进行控制,存在设备运行不稳定、效率低下等问题。
智能化设备引入了先进的自动控制系统,可以实现设备运行的精确控制。
例如,采用了先进的传感器技术,可以实时监测带钢的变形情况,并实现自动调整轧机辊缝,保证带钢的厚度均匀度;利用先进的机器视觉技术,可以实现对带钢表面缺陷的检测和分类。
智能化设备的应用,不仅大大提高了生产效率,而且提高了带钢的质量。
智能化数据分析与优化是提高带钢冷轧生产效率的关键。
在智能化设备的生产过程中,产生了大量的数据。
利用数据分析技术,可以对生产过程进行全面的监控和优化。
例如,通过对轧机运行数据的分析,可以实现轧机工况的优化,避免设备过载;通过对带钢厚度数据的分析,可以实现轧机辊缝调整的自动化;通过对带钢表面缺陷数据的分析,可以实现缺陷的预测和修复。
数据分析与优化的应用,可以实现生产过程的自动化和精确化,进一步提高带钢冷轧生产效率。
智能化质量控制是保证带钢质量的重要手段。
传统的质量控制主要依靠人工操作,容易出现误判和漏判的情况。
通过智能化质量控制系统的应用,可以实现对带钢质量的实时监测和控制。
例如,采用机器视觉技术和算法,可以对带钢表面缺陷进行精确的检测和分类,并自动调整设备参数进行修复;采用先进的声学探测技术,可以实时监测带钢的质量指标,并根据监测结果进行自动控制。
智能化质量控制的应用,不仅大大提高了带钢的质量,而且降低了质检成本。
1998年2月Feb. 1998武 钢 技 术WISCO T ECHNOL OGY高精度、高性能冷轧钢板轧制技术的开发[日] 重松 健二郎等1 绪 言近年来,从工业产品的高可靠性和高质量的观点出发,用户对冷轧钢板的要求更加严格化和多样化。
特别是在钢板加工的生产线上,为了提高制造工艺的自动化、防止生产线故障、提高生产率和提高复合叠层产品的尺寸精度,对作为原材料的冷轧钢板要求整个长度、整个宽度上板厚精度高。
另外,从汽车制造厂来看,为了达到轻型化,要求提供原材料强度高;同时,为了外壳等形状复杂部件的整体成形,要求提供成形性良好的原材料。
为了获得成形性,特别是深冲性良好的冷轧钢板,开发了用Nb 和Ti 固定C 的超低碳钢。
而为了进一步提高深冲性,希望进行高压下的冷轧。
另一方面,随着汽车的大型化,宽幅钢板的需要量增加,强烈要求开发能够对应于大范围的产品尺寸和压下条件的轧制技术。
为了满足以上的要求,住友金属工业公司建造了鹿岛制铁所的第二台冷轧设备,开发了新的冷轧钢板轧制技术。
2 薄边控制技术的开发2.1 控制薄边的手段在冷轧中,由于板宽边部的工作辊压扁变形的恢复和轧材的宽向塑性流动,发生边部减薄,成为板宽方向厚度精度不良的主要原因。
作为减少薄边的手段,近年来提出并实用了的方法有使用小直径工作辊的方法和沿着板宽方向移动在辊身一端有锥形部位的工作辊的方法。
也曾报导过与这些特殊的轧制方法不同的方法,如在串列式冷连轧机的前面机架中进行二次曲线状轧辊凸度的控制,便能使薄边减轻。
2.2 薄边控制的特性解析用严密考虑了轧制方向和板宽方向应力平衡的三维板坯法解析模型研究薄边控制的特性。
在解析模型中,轧辊的弹性变形中轴心挠曲是用轧辊凸度补偿的,只考虑了压扁变形。
计算条件为轧辊直径300600m m,材质SPCC,带钢厚度1.0 6.0mm,压下量30%,带钢宽度1000m m,后张力20M Pa,摩擦系数0.05,前张力98M Pa,而入口侧母材的断面形状是矩形。
高精度轧制与控制冷却技术(课程报告)学号:S2*******姓名:李宗武专业:材料加工工程单位:北京有色金属研究总院伴随着人们环保节能意识的增强,企业越来越重视在生产中运用先进工艺。
通过对生产工艺的改善,一方面可以提高产品的生产效率,降低生产成本;另一方面可以减少能耗,缓解环保压力。
轧制技术作为一种传统的加工工艺,过去对于我国钢铁行业的发展、崛起起到了巨大的推动作用。
时至今日,不少钢铁厂家仍以轧制产品生产为自己的主业;然而我们也应该看到,我国钢铁行业面临的主要问题:品种亟待升级,布局调整缓慢,能源环境原料约束增强,自主创新能力不强等。
在当前这样一个大行业整体萎靡不振的严峻形势下,钢铁企业需要重新审视自己发展战略,积极通过调整来应对困境。
对于这些产品以轧制为主的企业来讲,更需要抓住轧制工艺不断优化升级这样的一个有利时机,升级工艺,重回正轨。
轧制过程是由轧件和轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。
通过轧制可以实现板带材、型材、管材的加工,各类材料对于轧制流程设计、设备构成、轧制精度有着不同的要求。
以在生产中所占份额较大的板带材的轧制为例:板带材在深加工中往往冲制成各种零部件,高的材厚度精度、优异的板形会降低冲模损耗,延长其寿命,同时,高精度板材在深加工过程中相应工件切削量也会减少,极大节约了原材料,减少了对于矿石能源的依赖。
可见,总结各种可以提高轧制精度的方法并逐步应用到生产中去,对于企业而言是非常有必要的。
在本次课程报告中,我将在课下查阅介绍轧制工艺新进展的相关文献基础上,结合课上朱老师所讲授的内容,对当前阶段轧制技术的发展特点加以介绍,以期为一些企业以后的生产提供借鉴。
1.热轧宽带中高碳钢的高精度轧制技术高碳钢中碳含量一般介于0.25%~1.25%,各种强化合金元素加入使得它具有高硬度及良好的韧性、耐磨性、红硬性等性能,热轧高碳钢在机械制造、航天航空以及汽车制造等领域都有着大量应用。
板带材高精度轧制和板形控制板带轧制产生两个过程:轧件塑性变形过程和轧机弹性变形(弹跳)过程。
轧机弹跳方程h=s o’+p/k h- ----轧出带材厚;s o’:理论空载辊缝;p:轧制力;k:轧机刚度直线A线,又称轧机弹性变形线,斜率k为轧机的刚度零位调整后的弹跳方程厚控方程h =s。
+(p-p。
)/ks。
----考虑预压变形的相当空载辊缝轧件塑性变形过程:当来料厚度一定,由一定h值对应一定p值可得近似直线B线,又称轧件塑性变形线(斜率M为轧件塑性刚度系数)。
与A线相交纵坐标为轧制力p,横坐标为板带实际厚度hC线:该线为等厚轧制线厚度控制实质:不管轧制条件如何变化,总要使A,B两线交于C线,即可得到恒定厚度(高精度)的板带材。
板带厚度变化的原因和特点(影响出口厚度的因素)S。
----由轧辊的偏心运转、磨损与热膨胀及轧辊轴承油膜厚度的变化所决定。
它们都是在压下螺丝定位时使实际辊缝发生变化的K ----在既定轧机轧制一定宽度的产品时,认为不变P -----主要因素:故可影响到轧制力的因素必会影响到板带的厚度精度(使B线发生偏移)(1)轧件温度、成分和组织性能的不均对温度的影响具有重发性,温差会多次出现。
故只在热轧精轧道次对厚度控制才有意义(2)坯料原始厚度的不均可改变B线的位置和斜率,使压下量变化,引起压力和弹跳的变化。
必须选择高精度的原料(3)张力的变化通过影响应力状态及变形抗力而起作用;还引起宽度的改变。
故热连轧采用不大的恒张力,冷连轧采用大张力。
调节张力为厚控的重要手段(4)轧制速度的变化影响摩擦系数(冷轧影响大)和变形抗力(热轧影响大),乃至影响轴承油膜厚度来改变轧制压力。
对冷轧影响大。
板带厚度控制方法1)调压下改变A(2)调张力改变B 3)调轧制速度最主要、最基本、最常用的还是调压下的方法。
调压下适用于下图16-2 a b两情况调压下(改变原始辊缝,即改变A线):用于消除轧制力p引起的厚度差(即B线偏移)调张力利用前后张力来改变轧件塑性变形线B的斜率以控制厚度。
高精度轧制与控制冷却技术(课程报告)学号:***姓名:***专业:材料加工工程单位:***伴随着人们环保节能意识的增强,企业越来越重视在生产中运用先进工艺。
通过对生产工艺的改善,一方面可以提高产品的生产效率,降低生产成本;另一方面可以减少能耗,缓解环保压力。
轧制技术作为一种传统的加工工艺,过去对于我国钢铁行业的发展、崛起起到了巨大的推动作用。
时至今日,不少钢铁厂家仍以轧制产品生产为自己的主业;然而我们也应该看到,我国钢铁行业面临的主要问题:品种亟待升级,布局调整缓慢,能源环境原料约束增强,自主创新能力不强等。
在当前这样一个大行业整体萎靡不振的严峻形势下,钢铁企业需要重新审视自己发展战略,积极通过调整来应对困境。
对于这些产品以轧制为主的企业来讲,更需要抓住轧制工艺不断优化升级这样的一个有利时机,升级工艺,重回正轨。
轧制过程是由轧件和轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。
通过轧制可以实现板带材、型材、管材的加工,各类材料对于轧制流程设计、设备构成、轧制精度有着不同的要求。
以在生产中所占份额较大的板带材的轧制为例:板带材在深加工中往往冲制成各种零部件,高的材厚度精度、优异的板形会降低冲模损耗,延长其寿命,同时,高精度板材在深加工过程中相应工件切削量也会减少,极大节约了原材料,减少了对于矿石能源的依赖。
可见,总结各种可以提高轧制精度的方法并逐步应用到生产中去,对于企业而言是非常有必要的。
在本次课程报告中,我将在课下查阅介绍轧制工艺新进展的相关文献基础上,结合课上朱老师所讲授的内容,对当前阶段轧制技术的发展特点加以介绍,以期为一些企业以后的生产提供借鉴。
1.热轧宽带中高碳钢的高精度轧制技术高碳钢中碳含量一般介于0.25%~1.25%,各种强化合金元素加入使得它具有高硬度及良好的韧性、耐磨性、红硬性等性能,热轧高碳钢在机械制造、航天航空以及汽车制造等领域都有着大量应用。
合金元素复杂,碳含量较高造成了高碳钢轧制变形抗力大,其厚度、板形的控制不易实现。
第二章国内外高精度轧制技术的现状及其发展轧制产品尺寸精度的提高会产生巨大的经济效益。
钢材应用部门连续化自动化作业的迅猛发展,除要求钢材的性能均匀一致外,还要求钢材尺寸精度的提高。
板带材主要用于冲制各种零部件,因此要求厚度精度高,板形平直,以利于提高冲模寿命和冲压件的精度。
板带材除对厚度和板形精度要求高外,由于板带要进行涂镀深加工,因而对钢板表面粗糙度也有特殊的要求。
高精度棒、线、型材和管材可以减少加工件切削量。
因此,轧制产品的高精度比是轧制技术发展的重要趋势之一。
20世纪60~70年代完成了轧钢设备的大型化、高速化、连续化和自动化。
80年代以来,轧制技术发展的主要目标是提高轧制精度、性能,扩大品种,降耗增效,并进一步扩大连续化范围。
我国在高精度轧制技术方面做了大量的研究开发工作,一方面对引进的高精度轧制技术进行消化、学习,在此基础上结合我国的实际情况,自行开发出一些有关提高产品精度的基础理论和实用的先进工艺及装备,其中有些技术已达到或超过国外的先进水平。
但总体来说,由于我国钢铁企业的工艺设备水平落后,高精度轧制技术与国外发达国家相比,差距还是较大的,我国现有轧机90%以上尚达不到国外先进水平。
因此,提高我国产品的高精度比是我国钢铁工业发展的当务之急。
高精度轧制最大的优点是节约钢材,可提高钢材利用率1~5%。
高精度轧制技术最终反映在产品的尺寸精度上,但为了提高产品的尺寸精度,必将涉及到原料、工艺、设备、控制、仪表检测、轧制理论以及生产管理诸方面因素。
本书将对有关高精度轧制技术做一个较全面而系统的介绍,以供广大读者参考。
第一节热轧板带技术传统热带轧机以其品种规格全、质量高的优势,仍占据汽车、家电、涂镀层、优质焊管等质量要求高的薄板市场,其新技术主要有:(1)连铸坯的直接热装(DHCR)和直接轧制(HDR),实现了两个工序间的连续化,具有节能、省投资、缩短交货期等一系列优点,效果显著;(2)在线调宽,采用重型立辊、定宽压力机实现大侧压,重型立辊每道次宽度压下量一般为150mm,定宽压力机每道次宽度压下量可达350mm以上;(3)宽度自动控制(AWC),宽度精度可达5mm以下;(4)液压厚度自动控制(AGC),带钢全长上的厚度精度已达到±30μm;(5)板形控制,研制开发了HC、CVC、PC等许多机型和板形仪,可实现板形的闭环控制;(6)控制轧制和控制冷却,使钢材具有所要求的金相组织和更好的力学性能;(7)卷板箱和保温罩,以减少温降,缩小带钢头尾温度差;(8)全液压卷取机,助卷辊、液压伸缩采用踏步控制,卷筒多级涨缩;(9)无头轧制,将粗轧后的带坯在中间辊道上焊接起来,在精轧机组实现全无头连续轧制。