軋機生產工藝設計畢業(yè)論文

1、<p>　　河北工業(yè)職業(yè)技術學院</p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　論文題目：900HC軋機生產工藝</p><p>　　系 別 材料工程系 </p><p>　　專業(yè)年級 09冶金設備應用與維護

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 教授 </p><p>　　日 期 2012-3-11 </p><p>

3、<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1綜述......................................................................................................................1<

4、/p><p>　　1.1冷軋板帶生產的興起與發(fā)展</p><p>　　1.2冷軋板帶生產工藝流程</p><p>　　1.3實習過程中的崗位基本介紹…………………………………</p><p>　　2 900HC軋機冷軋板帶生產</p><p>　　2.1 900HC軋機冷軋板帶生產工藝流程</p>&

5、lt;p><b>　　2.1.1軋前準備</b></p><p><b>　　2.1.2提料</b></p><p><b>　　2.13開卷</b></p><p><b>　　2.14穿帶</b></p><p><b>　　2.15軋

6、制</b></p><p><b>　　2.16卸料</b></p><p><b>　　2.17質量檢查</b></p><p>　　2.2 900HC軋機冷軋板帶生產的主要工序及其工藝</p><p>　　3  900HC軋機主要設備</p><p&

7、gt;　　生產中常見不良分析</p><p>　　4.1邊浪(EDGE WAVE)</p><p>　　4.2中浪(CENTER WAVE)</p><p><b>　　4.3條伸</b></p><p>　　4.4邊裂(EDGE CRACK)</p><p>　　4.5油斑(OIL STAIN

8、)</p><p>　　4.6輥印(ROLL MARK)</p><p>　　4.7卷筒印(REEL MARK)</p><p>　　4.8 COIL SLIP及PIT</p><p>　　4.9振動擦痕(CHATTERING MARK)</p><p>　　4.10凹痕(DENT)</p><p&

9、gt;　　4.11局部浪形(BUILD UP)</p><p>　　4.12 HEAT SCRATCH</p><p>　　4.13樹紋(PINCH TREE)</p><p>　　4.14 DENDRITE</p><p>　　4.15黑帶 (BLACK)</p><p>　　5 常見軋輥修理更換</p>

10、;<p>　　5.1軋輥斷裂的原因</p><p>　　5.2防止軋輥斷裂的方法</p><p><b>　　結束語</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　附 件………………………………………………………………………………………</p&

11、gt;<p><b>　　綜述</b></p><p>　　1.1冷軋板帶生產的興起與發(fā)展</p><p>　　鋼的冷軋是19世紀中葉始于德國，當時只能生產寬度20--25mm的冷軋帶鋼。美國1859年建立了25 mm冷軋機，1887年生產出寬度為150mm的低碳鋼帶。1880年以后冷軋鋼帶生產在德國、美國發(fā)展很快，產品寬度不斷擴大，并逐步建立了附屬設備

12、，如剪切、矯直、平整和熱處理設備等，產品質量也有了提高。寬的冷軋薄板（鋼帶）是在熱軋成卷帶鋼的基礎上發(fā)展起來的。首先是美國早在1920年第一次成功地軋制出寬帶鋼，并很快由單機不可逆式軋制而跨入單機可逆式軋制。1926年阿姆柯公司巴特勒工廠建成四機架冷連軋機。原蘇聯(lián)開始冷軋生產是在30年代中期，第一個冷軋車間建在伊里奇冶金工廠，是四輥式，用單張的熱軋板作原料。1938年在查波羅什工廠開始安裝從國外引進的三機架1680 mm冷連軋及16

13、80 mm可逆式冷軋機，生產厚度為0.5~2.5 mm,寬度為1500 mm的鋼板。以后為了滿足汽車工業(yè)的需要，該廠又建立了一臺2180 mm的可逆式冷軋機。1951年原蘇聯(lián)建設了一套2030 mm全連續(xù)式五機架冷軋機，年產250萬噸，安裝在新利佩茨克。日本1938年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺可逆式冷軋機，開</p><p>　　冷軋薄板發(fā)展如此迅速的主要原因是：（１）    

14、; 鋼材在熱軋過程中的溫降和溫度分布不均給生產帶來了難題，特別是在生產厚度小而長度大的薄板帶產品時，冷卻上的差異引起的軋建首尾溫差往往使產品尺寸超出公差范圍，性能出現(xiàn)顯著異。當厚度小于一定限度時，軋件在軋制過程中溫降劇烈，以至根本不可能在軋制周期之內保持熱軋所需的溫度。    因此，從規(guī)格方面考慮，事實上存在一個熱軋厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等國曾致力于用熱連軋精軋機組增加8、9幾家來生產1 mm和

15、0.8 mm的薄帶。但實踐證明,從產品質量和設備重量來說是不可行的。現(xiàn)代熱連軋機，目前設計可能軋出最小厚度為1.2 mm，但實際生產中很少生產1.8 mm或1.5 mm以上的熱軋卷板。而冷軋則不存在熱軋溫降與溫度不均勻的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷軋帶鋼和冷軋薄板。現(xiàn)代冷連軋寬帶軋機和雙機架二次冷軋可生產厚度為0.10~0.17 mm的冷軋薄板,作為鍍錫原板，即使不經二次冷軋也可生產0.2~0.35厚的冷軋鋼板mm。多輥冷軋機或

16、窄帶鋼冷軋機則可生產最薄達0.001 mm的產品。一般0.15～0.38 mm厚的板帶為一般</p><p>　　1.2冷軋板帶生產工藝流程</p><p>　　冷軋板帶的軋制方法雖有單張和成卷、單機座和多機座之分，但它們的生產工藝過程卻基本相似。冷軋薄板、帶鋼中有3大典型產品：鍍層板、汽車板與電工硅鋼板。其生產工藝流程大致如圖1-2所示。</p><p>　　圖1

17、-2 冷軋薄板、帶鋼生產工藝流程</p><p>　　1.3實習過程中的崗位基本介紹</p><p>　　在河北鋼鐵集團衡水薄板有限責任公司實習期間。主要負責900#的開卷工作。每天上班前需要進行相應準備操作：</p><p>　　2 900HC軋機冷軋板帶生產</p><p>　　2.1 900HC軋機冷軋板帶生產工藝流程</p&g

18、t;<p>　　1軋前準備。2提料.3開卷4穿帶5軋制6卸料7質量檢查?，F(xiàn)制表格如下：</p><p>　　3 900HC軋機主要設備介紹</p><p><b>　　軋機的組成</b></p><p>　　工作機座由軋輥、軋輥軸承、機架、軌座、軋輥調整裝置、上軋輥平衡裝置和換輥裝置等組成。</p><p>

19、;　　軋輥是使金屬塑性變形的部件(見軋輥)。</p><p>　　軋輥軸承  支承軋輥并保持軋輥在機架中的固定位置。軋輥軸承工作負荷重而變化大，因此要求軸承摩擦系數(shù)小，具有足夠的強度和剛度，而且要便于更換軋輥。不同的軋機選用不同類型的軋輥軸承。滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)較小，但承壓能力較小，且外形尺寸較大，多用于板帶軋機工作輥?；瑒虞S承有半干摩擦與液體摩擦兩種。半干摩擦軋輥軸承主要是膠木、銅瓦、尼龍瓦軸

20、承，比較便宜，多用于型材軋機和開坯機。液體摩擦軸承有動壓、靜壓和靜－動壓三種。優(yōu)點是摩擦系數(shù)比較小，承壓能力較大，使用工作速度高，剛性好，缺點是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用于板帶軋機支承輥和其他高速軋機。</p><p>　　軋機機架  由兩片“牌坊”組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調整裝置，需有足夠的強度和鋼度承受軋制力。機架形式主要有閉式和開式兩種。閉式機架是一個整體框架，具有較高強度和剛度，主

21、要用于軋制力較大的初軋機和板帶軋機等。開式機架由機架本體和上蓋兩部分組成，便于換輥，主要用于橫列式型材軋機。</p><p>　　此外，還有無牌坊軋機。</p><p>　　軋機軌座  用于安裝機架，并固定在地基上，又稱地腳板。承受工作機座的重力和傾翻力矩，同時確保工作機座安裝尺寸的精度。</p><p>　　軋輥調整裝置  用于調整輥縫，使軋件

22、達到所要求的斷面尺寸。上輥調整裝置也稱“壓下裝置”，有手動、電動和液壓三種。手動壓下裝置多用在型材軋機和小的軋機上。電動壓下裝置包括電動機、減速機、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等部件；它的傳動效率低,運動部分的轉動慣性大,反應速度慢,調整精度低。70年代以來，板帶軋機采用AGC(厚度自動控制)系統(tǒng)后，在新的帶材冷、熱軋機和厚板軋機上已采用液壓壓下裝置，具有板材厚度偏差小和產品合格率高等優(yōu)點。</p&

23、gt;<p>　　上軋輥平衡裝置  用于抬升上輥和防止軋件進出軋輥時受沖擊的裝置。形式有：彈簧式、多用在型材軋機上；重錘式，常用在軋輥移動量大的初軋機上；液壓式，多用在四輥板帶軋機上。</p><p>　　換輥裝置  為提高作業(yè)率，要求軋機換輥迅速、方便。換輥方式有C形鉤式、套筒式、小車式和整機架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車輔助操作，而整機架換輥需有兩套機架，此法多用于小的

24、軋機。小車換輥適合于大的軋機，有利于自動化。目前，軋機上均采用快速自動換輥裝置，換一次軋輥只需5～8分鐘。</p><p>　　傳動裝置  由電動機、減速機、齒輪座和連接軸等組成。齒輪座將傳動力矩分送到兩個或幾個軋輥上。</p><p>　　輔助設備  包括軋制過程中一系列輔助工序的設備。如原料準備、加熱、翻鋼、剪切、矯直、冷卻、探傷、熱處理、酸洗等設備。</p&

25、gt;<p>　　起重運輸設備  吊車、運輸車、輥道和移送機等。</p><p>　　附屬設備  有供、配電、軋輥車磨，潤滑，供、排水，供燃料，壓縮空氣，液壓，清除氧化鐵皮,機修,電修，排酸，油、水、酸的回收，以及環(huán)境保護等設備。</p><p>　　4  生產中常見不良分析（附圖）</p><p>　　一. 邊浪(EDG

26、E WAVE)</p><p>　　二. 中浪(CENTER WAVE)</p><p><b>　　三.條伸</b></p><p>　　大體上與中浪相同的狀態(tài),但不是整個寬度,局部以一定寬度出現(xiàn)的帶狀缺陷</p><p>　　四.邊裂(EDGE CRACK)</p><p>　　五. 油斑(O

27、IL STAIN)</p><p>　　六.輥印(ROLL MARK)</p><p>　　七.卷筒印(REEL MARK)</p><p>　　八. COIL SLIP及PIT</p><p>　　九. 振動擦痕(CHATTERING MARK)</p><p>　　在軋鋼作業(yè)時輥子與帶鋼的速度中立點過于趨向出口側時

28、發(fā)生</p><p>　　十.凹痕(DENT)</p><p>　　十一. 局部浪形(BUILD UP)</p><p>　　十二.HEAT SCRATCH</p><p>　　因工作輥與帶鋼的溫度上升,導致軋制油的局部熱化引起的軋制油的潤滑性能不良所 </p><p><b>　　產生,無觸感的線狀<

29、/b></p><p>　　十三.樹紋(PINCH TREE)</p><p>　　十四. DENDRITE</p><p>　　十五.黑帶 (BLACK)</p><p>　　5 常見軋輥修理更換</p><p><b>　　1軋輥斷裂的原因</b></p><p>

30、;　　一、脆性斷裂，此類軋輥斷口形狀較為平整，斷口周圍輥身表面較為齊整; </p><p>　　二、韌性斷裂，此類軋輥斷口形狀多呈"蘑菇頭"狀，斷口附近的輥身均成粉碎狀破碎。 </p><p>　　將二者比對發(fā)現(xiàn)，此次斷輥事故的斷輥形式為韌性斷裂。脆性斷裂和韌性斷裂都是因為軋輥應力超過芯部強度造成的。 </p><p>　　其產生原因與軋輥本身殘

31、余應力，軋制時機械應力以及軋輥熱應力有關，特別是當輥身的表面和芯部的溫差大時更容易產生。這種溫差可能由不良的輥冷卻，冷卻中斷或在新的軋制周期開始時軋輥表面過熱引起。軋輥的這種表面和芯部間的巨大溫差引起較大的熱應力，當較大的熱應力，機械應力以及軋輥的殘余應力超過軋輥的芯部強度時引起斷輥。例如，軋輥表面和芯部間的溫差在70℃時軋輥會增加100MPa的縱向熱應力，溫差越大，增加的熱應力越大。與產生脆性斷口的軋輥相比較，產生韌性斷口的軋輥的芯部

32、材料韌性更好，更不容易出現(xiàn)斷裂。 </p><p>　　導致軋輥失效的應力共有四種： </p><p>　　一、制造過程中的殘余應力; </p><p>　　二、軋制過程中的機械應力; </p><p>　　三、軋制過程中軋輥的組織應力; </p><p>　　四、軋輥內外溫差造成的熱應力。 </p>&

33、lt;p>　　如果是因為制造殘余應力過大產生斷裂，斷輥通常發(fā)生在軋輥初始上機使用的前幾次，且為開軋的前幾塊軋材。此次斷裂的軋輥已經上機軋制了四次，工作層消耗了14mm，因此不應是因制造殘余應力形成的斷裂。 </p><p>　　如果是因為機械應力產生的斷裂，需要很大的機械應力。經粗略計算，如此大截面的高鉻鑄鋼軋輥若被機械應力拉斷，則需要100MN以上的拉力，對于該軋輥工作的軋機來說這是不可能的。軋輥受力最大

34、的部位是傳動端輥頸，如果材料的力學性能指標不足，正常軋制情況下首先損壞的是傳動端輥頸。從實際軋制和斷輥情況來看，不是由于機械應力造成輥身斷裂。 </p><p>　　對組織應力影響最大的就是外層組織中殘余奧氏體含量。殘余奧氏體在軋制溫度，軋制壓力和水冷的交變作用下，發(fā)生奧氏體向馬氏體或貝氏體的轉變，由于奧氏體的比容小，而馬氏體的比容大，因而在組織轉變的過程中伴隨著體積的膨脹，會致使軋輥的工作層產生更大的壓應力，芯

35、部產生更大的拉應力，芯部應力一旦超過材料的強度，必然造成軋輥斷裂。考慮到殘余奧氏體對組織應力的影響及熱帶連軋機軋輥的工作條件，一般軋輥的殘余奧氏體含量控制在小于5%即可保證安全使用。該斷裂軋輥的外層組織中殘余奧氏體含量小于1%，故組織應力可以忽略不計。 </p><p>　　軋輥斷裂也可能與溫度不均勻造成的熱應力有關。軋輥在上機使用過程中，由于與軋材的緊密接觸，軋輥表面溫度迅速上升，而軋輥芯部的溫度上升較慢，這時

36、軋輥面和軋輥芯部之間的溫差處于最大值，溫差引起的軋輥熱應力也處于最大值。如果軋輥的熱應力和軋輥的殘余應力相疊加，并且超過了軋輥芯部的強度極限時就可能發(fā)生軋輥斷裂的事故。 </p><p>　　2防止軋輥斷裂的方法</p><p>　　防止斷裂應該從減小制造殘余應力，機械應力，組織應力和熱應力四方面進行。 </p><p>　　一般情況下大部分制造殘余應力會在熱處理過

37、程中消除，并且會隨著軋輥的存放時間延長而逐漸消除，因此新軋輥存放一段時間再使用，能夠降低斷輥風險。避免較大機械應力的方法主要是避免過冷鋼。降低組織應力的方法是通過熱處理將輥身工作層殘余奧氏體含量控制在小于5%以下。減小熱應力的辦法是在軋鋼過程中對軋輥進行良好的冷卻。 </p><p>　　制造殘余應力，機械應力，組織應力和熱應力是造成高鉻鋼軋輥斷裂的主要原因，良好的熱處理，軋制條件和冷卻可以有效防治高鉻鋼軋輥斷裂