《[工学]第九章 多辊轧机与高精度冷轧钢带.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]第九章 多辊轧机与高精度冷轧钢带.doc（36页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第九章 多辊轧机与高精度冷轧钢带第一节多辊轧机 1310多辊轧机有哪些特点? 与一般冷轧机相比，多辊轧机具有以下特点： (1)多辊轧机的最大特点之一就是采用小直径的工作辊。轧机的辊子数越多，工作辊直径可以越小，轧制带材厚度就越薄。 (2)塔形辊系是典型的多辊轧机结构的另一大特点。塔形辊系使轧制压力成扇形状传递给外层支撑辊。塔形辊子层数越多，即辊子数越多，外层支撑辊承受的轧制压力就会越小，轧辊的挠曲变形量就小。塔形辊系结构能够很好地保证小直径工作辊在垂直平面和水平面内具有较大的刚度和稳定性，从而保证轧制的稳定性，减小轧辊挠曲变形量。 (3)典型的多辊轧机具有多支点梁支撑辊结构。一般冷轧机仅通过简
2、支梁结构的支撑辊辊颈将轧制力传递给轧机机架的两片牌坊；而大多数的多辊轧机，是将轧制力经多支点支撑梁结构的外层支撑辊通过鞍座均匀地传递给机架。 (4)轧机体积小、重量轻。与4辊轧机相比，20辊轧机的重量大致为前者的13；设备总重量约为前者的一半。由此，可减少车间生产面积；降低车间高度；减小天车起重吨位；减小磨床及其他辅助设备的吨位，从而减少基建投资。另外，工作辊径小，更换十分方便，可以减少辅助时间，提高生产率；工作辊有效利用率高，并在经济上有理由采用硬质合金工作辊，生产成本降低。 正是由于多辊轧机上述的特点，也随之带来设备制造、安装调整的复杂性；辊系的冷却比较困难，限制了轧制速度的提高。目前森吉
3、米尔20辊轧机的设计最高轧制速度为1067mmin；生产中出现断带时，机内带头不容易清除(整体机架的森吉米尔轧机)；在轧制过程中，支撑辊轴承的摩擦功率损耗、轧辊滚动功率损耗和由于接触辊子数多引起的空程功率损耗，特别是在轧制极薄带材时，这些无用的有害功率损耗大，使轧制总功率消耗与4辊轧机比较相差不多。1311多辊轧机有哪些用途? 由于多辊轧机可以采用小直径的工作辊以及它的结构特点，决定了多辊轧机有以下几种用途： (1)轧制高强度的金属和合金薄带材。由于4辊轧机的工作辊径较大，用来冷轧高强度薄带材，不但不经济，而且在许多情况下在技术上还不可能达到。采用多辊轧机用小直径的工作辊来轧制就比较容易而且经
4、济。 (2)轧制极薄带材。轧机的最小可轧制厚度受工作辊直径的限制，采用大直径的工作辊轧制时往往工作辊的弹性压扁值可以同带材的厚度相比拟，当工作辊本身的弹性压扁值大于轧件厚度时，就妨碍了轧件的继续减薄。 轧辊的弹性压扁，在单位压力相同时，与轧辊直径成正比。当轧辊材质一定时，要减小轧辊的弹性压扁值，就必须减小辊径。为了经济可行地轧制薄带和极薄带材，必须采用尽可能小的直径的工作辊。 (3)轧制高精度带材。多辊轧机，特别是20辊轧机，支撑辊数量多，轧制负荷通过辊系的许多支点传给机架(部分钳式轧机除外)，因此，轧机辊系的刚度较大。支撑辊的长度与心轴直径比LD轴达5230；钢带横向厚度可以用多点调节支撑辊
5、心轴的曲线来控制，调节非常方便、可靠，从而轧制出横向精度非常高的带材。 1312多辊轧机为什么能轧制高强度的金属? 高强度的金属轧制所需的变形功要比轧制普碳钢时大得多。比如，铬镍不锈钢1Crl8Ni9Ti，在变形程度为80时的抗拉强度达1840MPa，而碳含量为008的优质结构钢08F，在80变形量时的强度极限仅为696MPa。因此，轧制高强度的金属应尽量减小变形抗力。 为了减小变形抗力，可以采用中间退火(或淬火)、减小工作辊直径或减小道次压下量的办法实现。但是，采用中间退火(或淬火)及减小道次压下量的方法是不经济的，并且当工作辊本身的弹性压扁值大于轧件厚度时，轧件不可能再轧薄；而采用减小工作
6、辊直径的办法，即采用多辊轧机则是合适的。 轧制时，被轧带材对轧辊的总压力P可用式9-1计算： P=FP (9-1)式中：P平均单位压力，Pa； F接触面积，mm2。 对于简单的轧制情况，当工作辊直径相同时，轧件对轧辊的接触面积可用下式计算： (9-2)式中：B带材宽度，mm； R轧辊半径，mm； h绝对压下量，mm。 从式9-2可看出，接触面积与轧辊半径的平方根成正比。当带材宽度、压下量相同时，辊径越小接触面积也越小。 从式9-l、式9-2可以得出结论：多辊轧机采用了小直径的工作辊，轧辊直径的减小导致变形区接触面积减小，从而使轧制力减小，因此可以轧制高强度的金属。 在轧制条件相同的情况下，20
7、辊轧机的轧制压力约为4辊轧机的l4l3。 1313多辊轧机为什么能轧制极薄带材? 轧机的最小可轧制厚度受工作辊直径的限制，往往轧辊的弹性压扁值可以同带材的厚度相比拟，当工作辊本身的弹性压扁值大于轧件厚度时，就妨碍了轧件的继续轧薄。 轧辊的弹性压扁值，在单位压力相同时，与轧辊直径成正比。当轧辊材质一定时，要减小轧辊的弹性压扁值，就必须减小辊径。为了经济而可行地轧制薄带和极薄带材，必须采用尽可能小的直径的工作辊。 在4辊轧机上采用小直径工作辊不能保证它们在轧制方向上的稳定性和补偿用小辊径而降低的侧向刚度。塔形辊系的多辊轧机很好地解决了使用小直径工作辊的技术问题。因此，采用多辊轧机能够轧极薄带材。
8、辊径与带材厚度的关系可以用式9-3表示： (9-3)式中： D工作辊直径，mm； E轧辊弹性模量，Pa； hmin带材最小可轧厚度，mm； 轧辊与带材间的摩擦系数； K115s，Pa； s材料的屈服强度，Pa； 由带材张力产生的应力。 可由下式求出：式中：，Pa； 0后张力，Pa； 1前张力，Pa。 1314多辊轧机为什么能轧制高精度带材? 带材的高精度是指带材的尺寸精度和板形质量，即带材的纵向厚度精度和平直度。20世纪60年代至70年代中期，由于液压压下厚度自动控制(HAGc)技术的采用，带材纵向厚度精度得到了明显的提高。但是，由于现代4辊轧机(包括VC、HC、UC、HCW、CVC、UPC、
9、PC等轧辊为简支梁结构的轧机)，轧机的支撑辊辊子数量少，支撑辊的支点间的距离大，因此产生挠度大。为了进一步增大轧辊的刚度，4辊轧机支撑辊的长度L与直径D之比值已经接近于1，甚至小于1。因此，带材的横向厚度(或称横截面)和平直度(或称板形)的控制很困难，并且不是随意可以改变某个部位的。 多辊轧机，特别是20辊轧机，支撑辊数量多，轧制负荷通过辊系的许多支点传给机架(部分钳式轧机除外)，因此，轧机辊系的刚度较大。支撑辊的长度与心轴直径比LD轴达5230；带钢横向厚度可以用多点调节支撑辊心轴的曲线来控制，调节非常方便、可靠，从而轧制出横向精度非常高的带材。 1315多辊轧机是怎样发展起来的? 冷轧钢带
10、的轧制最初是在2辊、4辊轧机上进行。随着科学技术和工业的发展，需要更薄的带材，原有的4辊轧机已经不能满足这一要求。因为4辊轧机的轧辊直径比较大，轧制时轧辊本身产生的弹性压扁值往往比所要轧制的带材厚度还要大。轧辊的弹性压扁值，在单位压力相同时，与轧辊直径成正比。当轧辊材质一定时，要减小轧辊的弹性压扁值，就必须缩小辊径；而轧辊辊径的减小，相应又会出现轧辊刚度不够的问题。为了解决这一对矛盾，便出现了具有小的轧辊直径，同时又具有良好刚度的塔形支撑辊系的新型结构的轧机多辊轧机。 多辊轧机以其工作辊直径小、稳定性好、轧机刚度大的特点而得到不断发展和完善。 最初出现的多辊轧机为6辊轧机。但是，由于轧辊数量少
11、，工作辊作为传动辊，并且在结构上受到两个支撑辊间隙的限制，工作辊辊径的减小受到限制，因而使用较少。然而，在6辊轧机的基础上产生了12辊、20辊、30辊、32辊、36辊等多辊轧。图9-1为30辊轧机的辊系配置图。图9-2为6辊、12辊、20辊轧机的辊系配置图。图9-3为26辊、32辊、36辊轧机的辊系配置图。 为了减小6辊轧机工作辊直径，并增大辊系刚度，将6辊轧机4个支撑辊变为传动的中间辊，并在中间辊外安装6个支撑辊，便得到了12辊轧机；进而在12辊轧机支撑辊外安装8个支撑辊，便得到了20辊轧机；在20辊轧机的基础上增加10个支撑辊，可以得到30辊轧机。 在多辊轧机的发展过程中还出现过一些复合式
12、多辊轧机，其辊系配置如图9-4。另外，还有诸如MKW(偏8辊)轧机、“Z”(18辊)轧机、CR(12辊)轧机等形式的多辊轧机。其辊系配置。在诸多的多辊轧机类型中，以20辊轧机发展得最为完善，使用得最多、最广泛。20辊轧机亦有多种形式。 1316多辊轧机的类型有多少? 多辊轧机的类型很多。一般按该轧机轧辊的个数来称呼该轧机，但是这样称呼有时表达不清楚轧机的性质特点，比如6辊轧机，它可以是具有塔形辊系、支撑辊为多点支撑、工作辊小的多辊轧机，也可能是普通的支撑辊为简支梁支撑、工作辊较大的HC轧机或UC轧机。因此，称呼多辊轧机还应该在轧机轧辊的个数前明确轧机的形式或者直呼轧机的代号，如：森吉米尔20辊
13、轧机、4柱式20辊轧机、MKW轧机、CR轧机等。 按照轧机的结构形式，多辊轧机可以划分为两大类。 (1)典型的多辊轧机。典型的多辊轧机具有塔形辊系、支撑辊为多点支撑梁结构。根据轧机的不同结构可细分为：森吉米尔型多辊轧机、4柱式多辊轧机、牌坊式多辊轧机、CR轧机等。 (2)支撑辊为简支梁支撑结构的多辊轧机。该类型轧机主要是由大直径的支撑辊来承受轧制力，通过支撑辊将轧制力传递给机架牌坊。该类型轧机往往与普通的4辊轧机有亲缘关系，例如MKW轧机和“z”轧机的辊系可以转换成4辊辊系，也可以将4辊轧机改造成MKW轧机和“Z”轧机。第二节多辊冷轧机轧制对原料的要求 1317高精度及极薄冷轧带材生产使用什么
14、原料? 冷轧钢带生产是钢带轧制的精加工过程。冷轧钢带的原料就是热轧钢带。要获得高质量的冷轧钢带，必须要有良好的热轧钢带原料来保证。 钢的化学成分、纯净度及热轧工艺的控制，对最终冷轧钢带产品的组织、性能有极大的影响；热轧钢带的外形尺寸、板形及表面状态，将直接影响冷轧钢带的尺寸精度、板形和表面质量。 1318多辊冷轧机轧制对原料有什么要求? 钢的化学成分是保证生产出优质冷轧钢带的基础，钢的化学成分与钢带的成型性能有密切的关系。 钢的碳含量对钢带成型性能的影响是通过影响钢的屈服极限以和塑性应变比尺值来实现的。碳是提高钢的强度的最显著的元素之一。 锰是提高屈服极限瓯的一个因素，随着钢中锰含量的增加，文
15、也上升。锰使钢加工硬化。但是，锰含量太低也将失去防止钢的热脆的能力。 硫、磷一般在钢中以有害元素身份出现。 硫是钢发生热脆的根源；硫化物夹杂促使钢中带状组织形成，恶化深冲性能；硫有提高屈服极限的趋势，不利于冲压成型。 磷能溶解于铁素体内，使铁素体在室温下硬度和强度增高、塑性下降，即产生冷脆现象；同时，磷能引起剧烈的加工硬化；它又是偏析比较严重的一种元素，并且很难经扩散退火完全消除，所以容易出现带状组织，给冲压带来不利影响。钢中磷含量越低越好。 硅是深冲用钢不希望含有的一种元素，因为它可提高钢的硬度和强度。 铝加入钢中的目的是做脱氧剂。钢中适量的铝能消除钢的时效硬化性，提高冲压性能。 为提高钢带
16、的冲压性能，应尽量降低钢中碳、锰含量，在较窄的范围内控制铝的含量，严格控制有害元素硫、磷含量。 1319冲压钢板的发展分为几个阶段? 按冲压钢板发展的历史和冲压性能水平，可分为三代产品。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构，即有利织构系数111100高。 低碳优质沸腾钢代表了第一代产品，它与各向同性的无取向正火钢相比是一个进步，它有较弱的11l织构，塑性应变比R值为1012，冲压成型性较差，沸腾钢中的固溶氮含量较高，具有明显的应变时效性。 铝镇静钢是第二代产品，通过对AJN的固溶和析出的控制，铝镇静钢有强的11l织构，从而获得良好的深冲性能，尺值为1418，铝镇静钢在罩式炉退火过程中绝
17、大部分碳析出成Fe3C，经平整后其性能稳定。因此，自铝镇静钢问世之后，绝大多数钢铁生产厂家的冲压用薄钢板都是以铝镇静钢为基础生产的。 冲压用钢的第三代产品是20世纪80年代中迅速发展起来的IF钢，IF钢具有超低碳、微合金化和钢质纯净的特点，IF钢具有极为强烈的111织构，R值可达1828，可用于大尺寸整体成型极其复杂的冲压件，IF钢无时效性。 IF钢又称无间隙原子钢。碳低是IF钢最显著的特征，一般碳含量不大于0005。IF钢中添加的微合金元素主要是强碳、氮化物形成元素钛或铌。 为使IF钢成分合格，应采用特殊冶炼和浇注工艺。需选用杂质含量低的、成分均匀的生铁，铁水进行预处理，达到硫含量不大于00
18、1的水平。冶炼后进行真空脱气处理，使铁水脱碳。连铸时，应采用氩气进行保护浇注，中间罐吹氩，应用无碳保护渣等措施。 1320热轧工艺对冷轧钢带性能和组织有什么影响? 热轧钢带的组织和性能直接影响到冷轧钢带的组织和性能。影响热轧钢带组织和性能的因素有：钢坯的加热温度和加热时间、轧制温度、组织以利于深冲性能的提高。 1321热轧钢带几何尺寸对冷轧钢带精度有什么影响? 钢带由于其断面的宽高比很大，并且一般是在带有较大前后张力的条件下进行轧制，特别是20辊轧机及多辊轧机是采用大张力轧制，因此在钢带冷轧过程中几乎就没有宽展发生，钢带厚度的减薄完全转变成钢带长度的增加。为了保证冷轧钢带产品的平直度，冷轧过程
19、中冷轧钢带产品的横断面尺寸是按热轧钢带的横断面尺寸成比例地减少，否则将影响冷轧钢带产品的平直度，产生浪形或镰刀弯。但是，热轧钢带在长度方向的厚度不均，经过冷轧加工后可以减轻，特别是现代化的冷轧机在采用了AGC自动厚度控制技术后，冷轧钢带的纵向厚度偏差可以控制在产品厚度的l的范围内，产品厚度大、冷轧加工量大则厚度精度更高。 另外，热轧钢带板形不好，钢带头、尾偏差大、浪形大、厚度不均也会严重影响冷轧正常进行。当进行全连轧时，头、尾厚度偏差过大，会使对焊时焊接不牢而容易产生断带。 1322高精度及极薄冷轧带材生产有几道生产工序? 冷轧带材生产一般包括原料纵剪、热轧带的酸洗、冷轧加工、热处理和精整等几
20、道生产工序。 由热轧车间来的热轧钢带首先需要在原料纵剪机组上进行切边，将有缺陷的热带边部切除，以利于轧制的顺利进行。纵剪机组可以单独设置，也可以设置在酸洗线上。一般冷轧窄钢带轧机采用热轧或冷轧宽钢带，经纵剪机组剪切成所需要的宽度后使用。 酸洗机组去除钢带表面的氧化铁皮。 冷轧机组将钢带加工成型。 经冷轧加工硬化后的钢带需要进行热处理，使冷轧钢带具有所要求的理化性能。 精整工序包括平整、纵剪或横剪、检查、包装等工序。 1323原料纵剪有几种形式? 纵剪机组根据圆盘剪传动方式有动力剪和拉剪两种形式。 动力剪在圆盘剪前、后设置有活套，可使钢带自动定心和使切分后的多条钢带容易分开，但增加了机组的长度，
21、圆盘剪后穿带困难。 拉剪的圆盘剪前后无活套，机组长度较短，穿带容易，还可以提高机组剪切速度。剪前无活套，对于有镰刀弯的钢带，由于失去了自动定心的能力，故要求采用浮动开卷机；机前后无活套，使机组实现了同步运转。 拉剪在圆盘剪的传动系统中装有离合器，圆盘剪的传动功率较小，仅维持机组的穿带，当卷取机投入工作后，圆盘剪传动系统与圆盘剪脱开，剪切完全靠张力卷取机拖动来完成。也可以让圆盘剪以不大的动力工作来弥补张力卷取机张力的不足。 纵剪分条后的各条钢带均卷在一个胀缩卷筒上，两盘卷之间用隔离盘分开防止钢带互相重叠。 纵剪机组的剪切速度一般为60180mmin，穿带速度大约为30mmin。剪切钢带厚度较大时
22、，剪切速度较低，当然也取决于机组的生产能力。 纵剪机组的卷取张力一般为520MPa。张紧装置分辊式和压力导板式等。 卷取机前设置切分剪来切分钢带，这样在切分大钢卷时可省去重新穿带。 圆盘剪切下来的废边，一般钢带厚度在1mm以下者采用废边卷取机将废边卷取成卷；当钢带厚度在2mm以上，较厚的废边则采用碎边剪剪成小块，一般碎边长度在150250mm。 1324热轧钢带表面氧化铁皮的形态是什么样的? 热轧钢带表面的氧化铁皮是钢带在热连轧机上轧制时，在高温状态下生成的二次氧化铁皮。由于钢的化学成分、轧制温度、终轧温度、轧后冷却速度及卷取温度的不同，其组织和结构也有所不同。 低碳钢热轧钢带表面的氧化铁皮，
23、主要是铁的氧化物，直接附在基铁表面的一层是FeO和Fe3O4的固溶体，其组织是疏松、多孔的细结晶组织；再上面一层是磁性氧化铁Fb04，其组织是致密、无孔和裂纹，呈玻璃状断口组织；最上面一层是氧化铁Fe2O3，呈柱状结晶构造。由于碳钢中含有少量的碳、锰、硅、硫、磷等元素，因此，在氧化铁皮中除了铁的氧化物之外，还含有部分其他元素的氧化物。 低碳钢热轧钢带氧化铁皮的厚度，一般在615m范围内，个别达到20m。如果热连轧后采用层流冷却方式，氧化铁皮厚度小于l0m，当在570低温卷取时，氧化铁皮厚度大约为6m；如果在。750高温卷取，则铁皮厚度达到12m。 钢带表面氧化铁皮的最内层FeO和Fe3O4的固
24、溶物是氧化铁皮中最厚的一层，大约占整个氧化铁皮厚度的80；中间的磁性氧化铁Fe3O4，占整个氧化铁皮厚度的约18；最外层的氧化铁：Fe2O3，仅占整个氧化铁皮厚度的约2。氧化铁皮的单重波动在3555gm2范围内。 1325碳钢的酸洗方式有几种? 碳素钢热轧钢带的酸洗介质，采用硫酸做酸洗介质和采用盐酸做酸洗介质都是可行的。新建钢带酸洗机组具体采用何种酸洗方式，还得根据机组的生产能力、酸液供给、成本等因素综合考虑。 20世纪60年代以前，除了镀层钢带采用盐酸酸洗外，其他钢带酸洗基本上都是采用硫酸酸洗方式。从20世纪60年代起，由于对酸洗工艺及设备的研究成果，成功地设计和建立了盐酸酸洗废液的再生装置
25、，解决了废盐酸的再生回收的问题；钢带盐酸塔式酸洗机组的发明，为钢带采用盐酸酸洗开辟了一条新路；随着现代工业的发展，新的耐酸材料的出现，以及盐酸与硫酸价格比发生变化，这就使得盐酸酸洗方式逐渐得到推广，盐酸酸洗的经济效益和酸洗工艺上的优点就被充分显示出来。以后，除新建了许多大型的连续盐酸酸洗机组外，还将许多原有的硫酸酸洗机组逐步改造成了盐酸酸洗机组。盐酸酸洗机组之所以得到如此大的发展，是因为盐酸酸洗比硫酸酸洗具有更多的优点。 1326硫酸酸洗与盐酸酸洗的区别是什么? 硫酸酸洗与盐酸酸洗的比较如下： (1)盐酸酸洗钢带的表面质量比硫酸酸洗好，表面光亮。盐酸酸洗往往优先用于要求得到光亮表面的场合，主要
26、用于酸洗后要进行表面处理的钢带。其部分原因在于，氧化铁皮和钢的伴生元素在盐酸中比较容易溶解。 在硫酸中酸洗，由于有难于溶解的“酸洗渣”，如铁、硅酸、铜和钢的其他伴生元素，常常具有灰暗的表面。 (2)盐酸酸洗速度快于硫酸酸洗速度。盐酸酸洗液温度在50600时，就能达到100左右热硫酸酸洗所能达到的酸洗速度。在相同的温度下，在盐酸中的酸洗时间显著地短于在硫酸中的酸洗时间。 (3)在盐酸酸洗时增加酸液浓度和温度，很容易提高酸洗速度。而硫酸酸洗则主要是通过增加温度来提高酸洗速度，但是当温度从90一95提高到100时，酸洗时间的减少就微小了。 (4)亚铁盐含量对酸洗速度的影响不一样。当硫酸溶液浓度较低(
27、如l0)，硫酸亚铁含量在80g/L以下时，提高硫酸亚铁含量，会使酸洗速度急剧降低，而且大致成线性关系；当硫酸亚铁含量超过80gL时铁盐含量再增大，对酸洗速度没有明显影响。FeSO4在酸中难以溶解，并比FeCl2较牢固地粘附在钢带表面，给钢带再加工造成困难。 在盐酸中，随FeC12增加到接近饱和，酸洗时间一直在减少。 (5)硫酸对铁的腐蚀比盐酸要强烈一些。因此硫酸酸洗的铁损失大，容易产生过酸洗；并且酸洗时产生过多的氢气会引起氢脆危险。 盐酸酸洗不容易引起过酸洗。 (6)硫酸酸洗前一定要设置破鳞机。盐酸酸洗前就不一定设破鳞机。当然，在盐酸酸洗前设置了破鳞机，能在酸洗前去除一部分钢带上的氧化铁皮，从
28、而可以减轻酸洗槽的负荷，缩短酸洗槽长度，减少酸耗量，减少废酸处理量。 (7)废酸和废水处理方法不同。长期以来硫酸酸洗的一大优点是，在工艺上有可靠的废酸和废水处理方法，因此普遍使用硫酸酸洗。美国十大钢厂1963年以前硫酸酸洗占酸洗量的90以上。 20世纪60年代以后，处理盐酸废液和废水在技术上已经解决，由于盐酸酸洗的诸多优点，盐酸酸洗得到广泛的应用而迅速发展，现在已成为碳钢酸洗最主要的方法。 1327酸洗机组主要有哪些形式? 钢带酸洗机组，目前主要有连续卧式酸洗机组、连续立式酸洗机组和半连续酸洗机组三种形式。 在20世纪60年代以前，主要是采用硫酸作为酸洗介质，建造了一些生产能力很高的连续卧式硫
29、酸酸洗机组。 1959年奥地利的鲁兹纳公司发明了钢带塔式盐酸酸洗机组，并且解决了盐酸废液的再生回收问题。盐酸酸洗的经济效益和酸洗工艺上的优点被充分展现出来，塔式盐酸酸洗机组一时风靡欧洲。 在塔式盐酸酸洗机组风行的同时，日本、原西德、前苏联相继建了不少卧式盐酸酸洗机组，并且有不少国家将原来的硫酸酸洗机组改造成为盐酸酸洗机组，或考虑机组既可采用盐酸也可采用硫酸。 卧式连续酸洗机组，根据酸洗槽的结构形式的不同，又有普通(深槽)卧式连续酸洗机组，浅槽卧式连续酸洗机组、湍流卧式连续酸洗机组及喷流卧式连续酸洗机组之分。 相对连续卧式酸洗机组，有一种半连续卧式酸洗机组，亦称推拉式酸洗机组。 目前钢带酸洗机组
30、的主要形式如下：普通(深槽)酸洗连续卧式机组 浅槽酸洗湍流酸洗酸洗机组 喷流酸洗连续立式机组：塔式盐酸酸洗半连续机组：推拉式酸洗 1328多辊轧机如何轧制? 多辊轧机主要是采用单机架可逆式生产工艺。 一般单机架多辊冷轧机的轧制过程可分为上料及穿带、可逆轧制、卸卷及重卷三个阶段。 (1)上料及穿带。多辊轧机是采用大张力进行轧制。轧制过程是从钢带在轧机前后的卷取机开卷机施加张力之后才开始的，这之前即是上料及穿带阶段。 上料阶段一般用上料小车将钢卷送到开卷机卷筒上；开卷多采用浮动开卷机，以保证钢带始终处在轧机中央位置；浮动开卷机由光电对中装置通用液压缸来实现；开卷后经矫直机(3辊直头或5辊矫直机)矫
31、直；部分轧机设有液压剪可以进行切头。在穿带阶段，钢带用上摆式导板台跨过机前卷取机，直接送到多辊轧机；然后开卷机继续往前送出钢带穿过轧机一直送到机后卷取机钳口，钳口钳住钢带带头并在卷筒上缠绕23圈后停止送带，穿带结束。 (2)可逆轧制。穿带结束后，机前压板压下；出口侧擦拭器压紧钢带；轧机工艺润滑冷却系统启动供液；轧机带钢压下；卷取机转动给钢带前张力；机前后测厚仪、测速仪进入轧制线；机组运转开始第一道次的轧制。 轧制过程中，如果发现钢带边部有缺陷将影响到高速轧制时，当缺陷部位过轧辊时，操作工按一下操作台上的按钮，将其缺陷位置信号输入AGC系统。轧制将结束时轧机减速，当钢带尾部到达机前卷取机位置时，
32、机组停车，第一道次结束。测厚仪、测速仪退出轧制线；轧机压下抬起；钢带张力解除；冷却润滑剂停止供给；压板抬起。 第二道轧制时，钢带反向运动，机前机后位置互换。第二道次工作开始时机后卷取机反向运行将机前钢带头部送人机前卷取机卷筒钳口；钳口钳住带头后，机前卷取机转动将钢带在卷筒上缠绕23圈；然后，轧机供给冷却润滑液；轧机压下；机前后卷取机传动给出前后张力；机前后测厚仪、测速仪进入轧制线；机组运转开始第二道次的轧制。 从第二道次开始，轧制就在机前后卷取机和多辊轧机之间往返进行。当轧机的自动厚度控制(AGC)系统投入时可以实现全自动控制，当轧制过程中钢带有缺陷的部位过轧辊，轧机会自动减速；轧制终了，轧机
33、会自动停车。 一般可逆式轧机轧制奇数道次，但是在机前后卷取机为胀缩式卷筒时，可以轧制偶数道次，即在轧机开卷机一侧也可以卸卷。 一般在成品道次轧制前，20辊轧机需要更换工作辊，以获得高质量的及有特殊要求的钢带表面质量。 在成品道次轧制后，轧机停车；压下抬起；测厚仪、测速仪退出轧制线；轧机停止冷却润滑液供给；卷取机的压辊压下，或者将卸卷小车升起用小车座辊顶住钢卷，避免钢卷松卷，卷取机转动将钢带尾部全部卷到卷筒上。可逆轧制过程结束。 (3)卸卷和重卷。1)卸卷。对于胀缩式卷筒卷取机，卸卷比较简单。首先用捆扎带在钢卷径向捆扎一道；卸卷小车升起顶住钢卷；卷取机卷简收缩；钳口打开，钢卷便被卸卷小车托住；卸
34、卷小车和卷取机的辅助推板同步移动，便将钢卷从卷取机上卸下；卸卷小车继续移动将钢卷送到钢卷存放台上。2)重卷。对于轧机前后为实心卷简的卷取机，钢卷不能够从卷筒上直接卸下，只有将钢卷重新卷到一台胀缩式卷筒卷取机上，才能将钢卷卸下来。森吉米尔20辊轧机、森德威20辊轧机，采用实心卷简卷取机时，机组一般设有重卷机构，将成品钢卷及实心卷筒一起从卷取位置转移到重卷开卷位置，然后，将钢卷从开卷机往重卷机上重新卷取一次，由于重卷过程是在轧机轧制区域之外的位置进行的，所以重卷和轧制可以同时进行、互不影响。两种形式轧机的重卷机构的结构形式不尽相同。一些非常小的轧机，是将钢卷和实心卷筒一起卸下，离线后进行重卷。 1
35、329多辊轧机轧制的NT制度如何制定? 制定轧机的压下制度，应根据轧机的技术参数，轧制材料的力学性能，产品的质量要求来制定，同时还要考虑轧机生产能力要高，消耗低。 用多辊轧机轧制优质碳素钢，相对来说是非常容易的，使用多辊轧机的目的是追求产品的质量，要有高的尺寸精度、板形和表面质量，或获得更薄的产品。 碳素钢，特别是低碳软钢，在20辊轧机上，一个轧程的总压下率能达到95以上，道次压下率可以达到60。 对于可逆式冷轧机，由于各道次是在同一架轧机上轧制，所以道次压下量分配是用等压力轧制原则来确定压下规程。一般第一道、第二道的压下量最大，随着被轧钢带的加工硬化，道次压下率逐渐减小，以使各道次的轧制压力
36、大致相等。 为了提高轧机的生产能力，在充分利用轧机及机前后的卷取机主传动功率的前提下，尽可能地加大道次压下率以减少轧制道次。但是，有时为了获得良好的板形及表面质量，减少钢带纵向的厚度偏差，也可以适当地增加轧制道次，虽然在总压下率相同的情况下，采用较多的轧制道次能使钢带的强度略有提高。成品道次的压下率对板形的影响较大，一般采用10左右。 1330多辊轧机轧制的张力制度如何制定? 冷轧钢带的一个特点是张力轧制，没有张力就无法进行钢带的冷轧。张力可以降低轧制压力，改善板形，稳定轧制过程。张力制度对于钢带冷轧非常重要。 采用小直径工作辊轧制的多辊轧机，轧制过程的工艺特点则是采用大张力轧制。 必须采用大
37、的单位张力，由于被轧制材料的物理一力学性能各向异性现象，或在小变形弧长度内工作辊不大的歪斜，致使沿带材宽度出现压下和延伸的不均衡性。在压下量小的区域内重新分布张力时，张力达到屈服极限，并可能使带材宽度方向的延伸均衡。实际上，在多辊轧机上轧制时，金属的变形，是依靠轧辊压下和卷取机建立的带材张力共同完成的。 多辊轧机中采用的单位张力的大小取决于材料的物理一力学性能及冷加工硬化程度，带材厚度及其边部质量。一般单位张力为2070s。 为了实现稳定轧制过程所必须的大的单位张力及总张力，要求在多辊轧机中设置具有大功率传动的卷取机。一般多辊轧机卷取机电机功率达到轧机主传动功率的7080，有的甚至达到100。
38、 各道次张力的确定方法如下： 一般来说，第一道次轧制时，由于酸洗机组的卷取张力较小，为了避免造成钢带层间错动而擦伤表面，第一道次的后张力很小，小于或等于酸洗机组卷取张力。为了增加第一道次轧制的后张力，多辊轧机入口侧设有压板来增加轧制后张力。前张力可以根据工艺要求自由决定。在以后的轧制道次中，根据轧制钢带品种、规格，或者采用前张力大于后张力，或者后张力大于前张力。一般采用将前一道次的轧制前张力作为本道次的后张力，单位前张力大于单位后张力。成品道次的前张力(卷取张力)，有两种情况：对于胀缩式卷筒卷取机，由于在卷取机上可以直接卸卷并且钢卷直接进罩式炉进行紧卷退火，为防止在退火中产生黏结，卷取张力应减
39、小，卷取张力小于50MPa时，退火黏结的几率就很低了。卷取张力低，会影响轧机生产能力；对于实心卷筒卷取机，由于需要进行重卷，重卷时可以采用较小的张力(1040MPa)，因此轧制时能够采用大张力，可以提高轧机生产能力。 道次的张力还应根据板形随时进行调整，特别是轧制带材较薄时。当材料中部有波浪时，应减小张力防止拉裂带边或断带；当带材产生边浪时，可以适当增加张力。 1331多辊轧机轧制的速度制度如何制定? 轧制速度的确定，应根据设备的能力，在轧机允许使用的速度范围内尽可能采用高的轧制速度，以提高轧机的生产能力；同时，当轧制速度增加时，轧制压力相应有所减小。 一般第一道次轧制时采用较低的轧制速度。因
40、为第一道的压下量大，如果再用高速度轧制，将使轧辊急剧发热，由于多辊轧机轧辊冷却条件较差，将影响轧辊寿命；另外，由于坯料纵向厚度偏差大，板形与轧辊不完全符合，第一道轧制时要对坯料进行调整，要求速度较低；同时采用高速度大压下，主电机能力也不能满足。 以后的道次，则根据压下制度和张力制度及主电机的功率决定轧制速度，使主电机的能力得到发挥。 每道次轧制的启动和制动时，分别有一个升速和降速的过程。在轧制过程中，应尽可能少调速，以保证轧制的稳定性，从而达到厚度偏差的均一性。 1332多辊轧机轧辊辊形如何确定? 由于典型的多辊轧机机架的刚度大、轧辊辊形具有多种有效的调整手段，所以，多辊轧机能够全部使用没有辊
41、形凸度的平辊进行轧制。根据需要，对于20辊轧机工作辊和第二中间辊也可以适当地配置凸度辊；第一中间辊永远是平辊，但一头带有锥度，供轧辊轴向调整使用；支撑辊的背衬轴承不能有凸度。第三节冷轧碳钢钢带的热处理 1333冷轧碳钢钢带热处理形式有几种? 根据产品品种的不同，在工艺过程中分为预先热处理、中间热处理和最终热处理。 预先热处理的目的是为钢带冷轧作好准备，使钢带具有良好的塑性和一定的组织。预先热处理主要用于碳含量较高的碳素结构钢、合金结构钢等以及在冷轧前对热轧板卷进行不完全退火。通过预先热处理可以降低材料硬度，消除热轧板卷加工硬化和粗大组织，提高塑性增加伸长率，以利于冷轧加工。 中间热处理的目的是
42、消除冷轧过程中产生的加工硬化，以利于下一步轧制。碳钢一般在20辊轧机上只需要一个轧程即可轧到成品厚度；一些加工硬化趋向严重的钢种，一个轧程不能轧到所需厚度时则需要进行中间退火，消除加工硬化后再进行轧制。中间退火一般采用再结晶退火。 最终热处理的方法因钢板的品种和用途不同而异，有高温回火、退火、正火等，主要是退火。 1334什么是再结晶退火? 对于低碳钢，一般是进行再结晶退火。 再结晶退火，是在临界点A1(723)以下，一般在550650范围内进行，温度越高，保温时间越短；反之，保温时间越长。 一般将再结晶过程划分为三个前后衔接的阶段：首先是形成晶核，然后是晶核长大，最后是晶粒长大。个别情况下还
43、需进行二次再结晶。 再结晶退火的条件为：首先，必须经过充分的冷加工变形，才有必要进行再结晶退火；其次，再结晶退火必须具备一个最低温度，即再结晶温度。超过再结晶温度时，铁本身的扩散程度很显著，以至有可能最终形成新的晶粒。 冷轧加工后的钢带，在再结晶温度以上退火时，经过一定时间的孕育，在加工变形的晶格中便产生新晶核。如果温度升高速度缓慢，生成的晶核数就比较少；冷轧加工变形率越高，则晶格数目越多，再结晶组织的晶粒越细。如果以较快的速度加热至再结晶温度以上，变形后的每个晶格都能在很短的时间之后生成晶核，并开始再结晶。 一旦生成晶核，它们就立即向周围经过变形加工的组织内生长，直至各晶粒的生长前沿互相靠近
44、和互相阻挡时为止，再结晶的第二阶段晶核长大结束。然后，随温度和时间的延续，晶粒开始长大。在这一阶段，不规则取向的晶粒为有规则取向的晶粒所吞并。 再结晶晶粒的大小受以下因素控制： (1)冷轧变形率越高，则晶粒越小；(2)缓慢加热至超过再结晶温度时，如其他条件相同，则晶粒较粗；而快速加热时的晶粒较细；(3)钢带的金属纯净度越高，则晶核数目越少，晶粒度本身也就越粗大。 1335什么是强循环罩式退火炉? 为了提高罩式炉的生产能力和产品质量，降低能耗，在自然循环炉的基础上，增设炉台风机将内罩内的保护气体进行强制循环，改善了热交换条件，可提高生产能力40左右；产品力学性能均匀性提高。 20世纪80年代我国
45、在引进消化了国际上先进的强循环光亮罩式退火炉的基础上，研制出了自己的强循环光亮罩式退火炉。炉台循环风机采用短轴双速风机，功率3710一7016kW；风机叶轮直径约850mm；风量约50000m3h；风压大于735Pa；内罩采用横波形，水冷法兰盘加橡胶密封圈密封；保护气氛一般采用氨分解气(高氢气体，含75H2，25N2)，露点为一70；也可以采用氮基保护气氛或者纯氢保护气氛。加热罩分为燃气加热罩和电加热罩。 在解决了内罩密封的情况下，采用了气水组合冷却罩。一般在冷却罩上部设两台轴流风机；顶部设喷水装置。在高温内罩扣上冷却罩后，轴流风机启动从冷却罩内抽气，室内空气由内罩和冷却罩之间的间隙从下部吸人
46、，沿内罩热表面向上运动过程中被加热后被风机抽出。当内罩温度降到规定温度(200300)时，进行喷水冷却；当内罩温度降到80时，喷水结束。 退火炉设备中设置有真空泵，在退火周期的操作中有两次抽真空过程。这是由于该罩式炉所用的安全气体是瓶装氮气，通过氮气汇流排减压后使用，采用抽真空的工艺操作后，可以将内罩内的空气或氢气抽到规定的真空度100Pa，然后打开安全气体阀向罩内冲氮气，充到罩内压力为1个大气压101325Pa时，停止充氮气。这样消耗的氮气量少，仅为罩内剩余空间大小。另外，加热前的一次抽真空，可以将钢带表面上残留的润滑剂大部分抽走，并在真空泵后进行收集，极大地减少了钢带表面的碳氢化合物的残余量，有利于提高退火钢带的表面光洁度。 1336旁通冷却全氢光亮罩式退火炉有什么特点? 德国LOI热工工程有