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1、材料工程设备 讲授人：张正富,轧制机械设备概论,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,2250毫米热连轧生产线,材料工程设备 讲授人：张正富,上海宝山钢铁（集团）公司1580毫米热连轧机组,材料工程设备 讲授人：张正富,本钢热连轧机组,材料工程设备 讲授人：张正富,1450mm八辊五机架全连续冷连轧流水线,材料工程设备 讲授人：张正富,4.1 轧制机械设备的概念和分类 4.1.1 轧制机械设备的概念 主要设备：轧机 辅助设备：除轧机外的各种机械设备. 轧机：实现金属在旋转轧辊之间受轧制压力而发生塑性变形的机械设备. 4.1.2 轧制机械设备的分类 4.1.2.1 轧机的分
2、类 按用途、结构、布置分类. 按用途：型材轧机、板带轧机、管材轧机、特殊用途轧机.,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,按结构: 按轧辊数目、及轧辊在机座中的配置形式. 水平配置、垂直配置、倾斜配置; 二辊、三辊、四辊、多辊. 轧辊结构的确定很大程度上决定了轧机的强度、刚度、轧机生产方式,即决定了产品规格、产量及质量.,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,材料工程设备 讲授人：张正富,4.1.2.2 辅助设备的分类 （1）切断设备: 火焰切割机、剪切机、锯切机等 （2）矫直设备: 压力矫
3、直机、辊式矫直机、张力矫直机、拉伸弯曲矫直机等 （3）控制轧件尺寸与形状的设备: 卷取机、吐丝机、活套支撑器、导卫. （4）表面加工设备: 酸洗机组、镀层机组、清洗机组、打印机、除鳞机等. （5）改善组织性能设备: 缓冷设备、退火装置、淬火设备、加热设备、控制轧制及控制冷却设备. （6）输送设备: 辊道、腿床、翻钢机、冷床、推钢机、出钢机、挡板、堆垛机、吊车等 （7）包装设备: 打捆机、包装机等.,材料工程设备 讲授人：张正富,4.2 轧机的构成 4.2.1 轧机工作机座,450型钢轧机工作机座 1-轧辊；2-机架；3-机架盖；4-轧辊轴承；5-压下螺丝；6-压下螺丝调整手柄；7-压上螺丝；8
4、-压上螺丝调整手柄；9-轨座；10-固定螺丝；11-轧辊轴向调整压板；12-平衡弹簧；13-机架下横梁,轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、机架及有关附件(导卫装置、轨座)的全部装配体,称作轧机的工作机座.,材料工程设备 讲授人：张正富,三辊式450型钢轧机工作机座： 轧辊: 以轧制方式直接完成金属塑性变形的核心零部件. 轧辊轴承: 支持、固定轧辊.与轧辊构成辊系. 轧辊调整装置: 调整轧辊间位置、并在调整后固定,以保证所要求的变形;包括轴向、径向、水平调整装置、轧辊平衡装置等. 机架: 安装和固定轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、轧辊平衡装置、导卫装置等. 轧辊导卫装置:用以正确、顺利地引导轧件进出轧
5、辊. 轨座(地脚板): 将机架固定于基础上.,450型钢轧机工作机座 1-轧辊；2-机架；3-机架盖；4-轧辊轴承；5-压下螺丝；6-压下螺丝调整手柄；7-压上螺丝；8-压上螺丝调整手柄；9-轨座；10-固定螺丝；11-轧辊轴向调整压板；12-平衡弹簧；13-机架下横梁,材料工程设备 讲授人：张正富,4.2.2 轧机的主机列 轧机三个基本部分: 工作机座; 轧辊的传动装置; 主电机. 传动装置：减速机、齿轮机座、连接轴、联轴节. 主电机：提供动力源.,驱动主电机、传动装置、工作机座三部分的构造简图称为轧机的主机列简图.,单电机、单传动、单机座轧机 1-主电机；2-电动机联轴节；3-飞轮；4-主
6、减速器；5-主联轴节；6-齿轮机座；7-半万向接轴,材料工程设备 讲授人：张正富,单电机、多传动、多机座轧机 1-主电机；2-电动机联轴节；3-主减速器；4-主联轴节；5-齿轮机座；6-万向节轴；7-轧辊；8-中间轴；9-圆锥齿轮,双电机、双传动、单机座轧机 1-主电机；2-电动机联轴节；3-中间轴；4-万向节轴；5-轧辊,材料工程设备 讲授人：张正富,4.3 轧机的标称 型材轧机: 主要性能参数是轧辊名义直径,与其能够轧制轧件的最大断面尺寸有关. 以轧辊辊身名义直径或齿轮机座中心距作为轧机标称. 轧制车间有多个主机列时,以末架轧辊辊身名义直径. 板带轧机: 主要性能参数是轧辊辊身长度,与其能
7、够轧制的产品最大宽度有关. 以轧辊辊身长度来标称.,材料工程设备 讲授人：张正富,钢管轧机: 以能够轧制管材的最大外径来标称. 热轧机组以该机组品种规格和轧管机类型表示; 焊管机组以其产品规格、成型方法、焊接方式来表示. 冷轧机和冷旋压机规格用其产品规格和轧机形式表示; 冷拔机用其允许的额定拔制力表示. 钢球轧机: 按所轧制钢球最大外径标称. 轧制车间标称: 轧机生产产品类型、轧辊辊身主要尺寸、轧机结构特征(轧辊数目、配置形式)、车间轧机台数、轧机布置形式、轧机工作制度等.,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4 现代化轧机的基本形式 4.4.1 型材轧机 4.4.1.1 大型型材轧机 轨梁、钢
8、梁、工字梁、槽、角钢等. 大型钢梁又分宽、中、窄翼缘工字钢,统称H型材系列.,标准式万能钢梁轧机及设备布置图 F-加热炉；PD-除鳞机；PB-推床；BD-开坯机；S-切头锯；U-万能轧机；E-轧边机；SR-矫直机；UF-万能精轧机；MS-移动热锯；FS-固定热锯；FR-定尺机；RCB-步进冷床；FCS-固定冷锯,大型型材轧机组成、机列布置有: 连续式 半连续式(标准式) 非连续式(组合式),材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.1.2 中、小型型材轧机 淘汰落后的横列式轧机; 新建优质、高产、低耗的半连续式和连续式轧机.,全连续式中型轧机及设备布置图 1-坯料热送辊道；2-加热炉；3-高压水除
9、鳞箱；4-粗轧机组；5-摆式剪；6-中轧机组；7-冷却装置；8-1号曲柄剪；9-精轧机组；10-水冷装置；11-2号曲柄剪；12-齿条式冷床；13-缓冲台架；14-十辊矫直机；15-移动热锯；16-固定热锯；17-收集台架,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.2 棒、线材轧机 一线布置. 4.4.2.1 现代化棒材轧机 采用步进式加热炉提高加热质量; 使用连铸坯或连铸坯热送热装、或连铸-连轧新技术; 高压水除鳞; 轧线主轧机平/立交替布置,实现全线无扭轧制; 粗、中、精轧机组均为6架的组合成为棒材轧机的标准布置形式; 采用新型轧机,粗轧多为悬臂式或短应力线轧机,中轧多为高刚度闭口或短应力线轧
10、机,精轧为高刚度短应力线或二辊预应力轧机; 在线设置两台切头飞剪、1台倍尺飞剪、1台定尺冷剪; 各轧机单独驱动,采用微张力和无张力轧制; 用1台高效单面步进式冷床代替双面式冷床; 在线飞剪倍尺剪切和矫直,大大减少精整设备和面积.,材料工程设备 讲授人：张正富,某钢铁厂型、棒材一体化节能型轧机生产线设备布置示意图 1-钢包回转台；2-钢包炉；3-连铸机；4-钢坯冷床；5-热存储装置；6-冷上料台架；7-步进式加热炉；8-出炉辊道及除鳞机；9-粗轧机组；10-1号切头飞剪；11-中轧机组；12-2号切头飞剪；13-精轧机组；14-水冷装置；15-倍尺飞剪；16-非磁性全自动堆垛机；17-多条矫直机
11、和连续定尺冷飞剪；18-打捆机和称量装置；19-步进式冷床,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.2.2 现代化高速线材轧机 线材轧机布置经历了: 横列式复二重式半连续式连续式发展. 连续式: 平辊多线扭转连续式、平立辊交替无扭转连续式、450无扭悬臂式高速线材轧机. 高速线材轧机发展: 主要在精轧机组、控制冷却工艺方面,此二者关系到线材产量和质量的提高. 100120m/s,个别厂家140m/s. 精轧机组: 是高速线材轧机中的关键设备,机型分为平立、450侧交、顶交等轧辊布置方式. 吐丝机: 是精轧机组后与控制冷却线相衔接的关键设备. 它将高速直线运行的轧件变成线圈吐放在冷却运输机上. 线
12、材控制冷却装置: 是高速线材轧机的主要组成部分之一.,材料工程设备 讲授人：张正富,高速线材轧机平面布置及设备组成 1-停料架；2-进料辊道；3-步进梁式加热炉；4-钳式事故剪；5-粗轧机组(H/V交替布置)；6,8,11-切头剪；7-中轧机组(H/V交替布置)；9-预精轧机组(H/V交替布置)；10-控轧水冷箱；12-顶交摩根精轧机组；13-轧后控冷水冷箱；14-夹送辊；15-斯太尔摩输送机；16-水平调整辊；17-成卷站,材料工程设备 讲授人：张正富,攀长特连轧厂线材生产线正在试生产,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.3 板、带材热轧机 4.4.3.1 厚板轧机 新建5000mm以上厚
13、板轧机. 高刚度、大传动功率； 单位辊身长度轧制压力达20kN/mm,轧制力矩达2.0kNm/mm . 4.4.3.2 带材热连轧机 连续式带材热连轧机是生产板带材的主要机型, 主要生产厚度0.825mm热轧带卷. 分为半连轧、3/4连续式、全连轧. 薄板坯连铸连轧.,材料工程设备 讲授人：张正富,热轧带钢轧机设备配置示意图 a-1580mm半连轧；b-2050mm3/4连续式；c-1422mm全连续式 RSB-粗轧高压水除鳞；SP-压力定宽机；E1E6小立辊轧机；R1R6-粗轧机；EH-带坯边部电感应加热器；CS-飞剪；F1F7-精轧机组各架轧机；E0、E-精轧机小立辊；DC1DC3-液压式
14、地下卷取机；VSB-粗轧大立辊；FSB-精轧高压水除鳞,材料工程设备 讲授人：张正富,某CSP薄板坯连铸连轧带钢生产线设备组成 1-钢包；2-连铸机；3-摆式剪切机；4-1号辊底式加热炉；5-加热炉摇摆装置；6-1号高压水除鳞装置；7-粗轧机；8-2号加热炉；9-2号高压水除鳞装置；10-精轧机组；11-层流冷却装置；12-地下卷取机；13-2号连铸机,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.4 板、带材冷轧机 4.4.4.1 带材冷连轧机 冷连轧带材车间包括: 连续酸洗机组、五机架冷连轧机、电解清洗机组、罩式退火及连续退火机组、平整机组、连续镀锡机组、连续镀锌机组、精整机组等. 酸洗: 清除表
15、面氧化皮. 盐酸酸洗. 连续酸洗、半连续酸洗、推式酸洗等. 退火: 是冷轧带材生产不可缺少的重要工序. 罩式退火、连续退火两种方式.,随着热轧带卷厚度的减薄,冷连轧机组也有变化. 优先采用强力单机架可逆冷轧机、或二机架可逆冷轧机与薄板坯连铸连轧生产线配套.,材料工程设备 讲授人：张正富,某1700mm带钢常规五机架冷连轧机组设备布置示意图 1-钢卷小车；2-步进式梁；3-拆捆机；4-开卷机；5-同位素测厚仪；6-辊式压紧器；7-液压压下装置；8-张力卷取机；9-助卷机；10-钢卷小车；11-电磁式测厚仪,材料工程设备 讲授人：张正富,某2030mm全连续式五机架带钢冷连轧机组设备布置示意图,材
16、料工程设备 讲授人：张正富,1450mm八辊五机架全连续冷连轧流水线,材料工程设备 讲授人：张正富,某1420mm五机架酸洗-冷连轧联合机组设备组成示意图 1,2-开卷机；3-焊机；4-头部矫直；5-入口活套；6-张力矫直机；7-在线检查站；8-旋转剪；9-酸洗段；10-冷连轧机；11-对中纠偏设备；12-联机段；13-焊机；14-剪机；15-切边机；16-涂油机；17-张力卷取机,材料工程设备 讲授人：张正富,4.4.4.2 铝箔轧机 向大卷重、宽幅、高速、连续化、自动化方向发展. 日趋现代化,控制方式复杂化,相继出现各种辊系及厚度控制、板形控制、计算机控制系统等. 4.4.4.3 精密带材轧机 采用20辊森吉米尔轧机来轧制金属薄带、极薄带材.,可逆式20辊轧机及主要设备组成 1-开卷；2-左卷取；3-对中装置；4-张力计；5-测厚仪；6-主机；7-右卷取；8-重卷开卷；9-张力控制；10-重卷,材料工程设备 讲授人：张正富,思考题： (1) 轧制工作机座的组成及各部件的作用是什么？ (2) 轧机是怎样分类的？ (3) 轧机主机列的概念及轧机标称方法是什么？ (4) 了解各种类型现代化轧机的工艺特点和设备组成。,