第一章 概述
1.轧钢生产:轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。
2.轧钢机分类:1)按用途分:开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机、特殊轧机
2)按轧钢机的布置形式分:单机架试、多机架顺列式、横列式、连续式、半连续式、等
3.轧钢辅助设备的工作制度:连续工作制、短时工作制、启动工作制、阻塞工作制
第二章 轧制能力参数
1.简单轧制过程的条件:两个轧辊都驱动、两个轧辊直径相等、两个轧辊转速相同、被轧金属作等速运动、被轧金属上除由轧辊施加的力外无任何其他作用力、被轧金属的机械性能是均匀的
1.轧制过程变形区及其参数:1)变形区是指扎件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域
Ho、H1 轧制前后的扎件高度 Ho+H1 Hm、 轧制轧制前后扎件的平均高度 Hm=(Ho+H1)/2 ▲h 压下量(绝对压下量) ▲h=Ho--H1 bo b1 轧制前后扎件宽度
▲b 宽展量(绝对宽展量) ▲b =b1--bo L0、L1 轧制前后扎件宽度
a 咬入角(变形区所对应的轧辊中心) cos a =1—▲h/D D:工作辊轧辊直径 l 接触弧水平投影长度 l =R*?h
2.轧制过程变形系数:??h1/h0 为扎件高度方向的相对变形,??b1/b0 为扎件宽度方向的相对变形,?为宽展系数。 ??L1/L0 为长度方向的相对变形,?叫做延伸系数 H0b0L0?H1b1L1 3,绝对压下量与相对压下量: 变形程度??2h0?hh0?h11?*100% ?m?? ??ln ?m?ln
3h1h0h01??m4.轧制时的前滑和后滑:
在一般的轧制条件下,轧辊圆周速度和扎件的速度是不等的,扎件出口速度比轧辊圆周速度大,扎件与轧辊在出口处产生的相对滑动,称为前滑。而扎件入口速度比轧辊圆周速度低,扎件与轧辊间在入口处也产生相对滑动,但与出口相对滑动方向相反,称为后滑。
无张力时:??1?h1(1?2R2??h) ? 为扎件与轧辊见的摩擦系数 R有张力时:??前滑值 S?1?h1?hT1?T0[1?(?)] T1、T0为扎件前后张力
2R2?RPV1?Vr*100% V1为扎件出口速度、Vr为轧辊圆周线速度 Vr5.变形速度:
单位时间内的相对变形量,即相对变形对时间的导数,?或?表示
1
lv1?h?2时 ,Um?* Hmlh0lVrh0?2时 Um?*ln 当Hmlh1 当
6、轧制过程的建立------咬入条件
只有扎件呗轧辊咬入进入变形区,轧制过程才能建立。咬入条件为两个阶段:开始咬入阶段和已经咬入阶段。
? cos??1?平衡条件 u?tan?h D只有当u?tan? 时,才能实现自然咬入 7、塑性方程式: ?1??3????k?1.55?
8、两个假设条件: 1)卡尔曼假设:①扎件宽度比厚度大得多,轧制时可认为无宽展,因此可以看作是平面变形问题;②采取平面断面假设,忽略了切应力影响;③采用主应力表示的塑性方程式?1??3???;④采用干摩擦理论 ?x?u*Px 并认为摩擦系数u是常数;⑤变形助力?在变形区内取为常数;⑥把轧辊看作绝对刚体;⑦扎件弹性变形与塑性变形相比很小,可忽略,且认为扎件材质各项同性;⑧轧辊圆周速度是均匀的。
2)奥罗万假设条件:卡尔曼①⑤⑥⑦⑧仍适用。奥罗万三个不同假设:①热轧时整个变形区全为粘着轧件断面在轧制前为平面在轧制后就不为平面,即沿轧件高度方向上变形是不均匀的,平面断面假设不再适用。②沿轧件高度方向水平应力分布是不均匀的,且存在着剪应力?,在轧件高度方向剪应力呈线性分布。③由于存在剪应力,主应力的塑性方程式?1??3???不再适用,采用正应力表达的塑性方程式
??x??y?2?4?xy2?k2。
求解奥罗万的3个条件:1)水平力Q与单位压力P?的关系。2)剪切应力的分布和大小。3)轧件与轧辊接触弧的形状。
9、影响单位压力的因素:1)影响轧制金属本身性能的因素,即金属塑性变形阻力。2)影响应力状态条件的因素。
10、接触弧上平均单位压力:Pm?n?k?n?'n?''n?'''k。其中n?是应力状态影响系数,n?'考虑摩擦对应力状态的影响系数。n?''考虑外区对应力状态的影响系数。n?'''考虑张力对应力状态的影响系数。
11、轧件对轧辊的总压力P。 P?PmF 其中Pm是平均单位压力,F是轧件与轧辊接触面积,
F?b0?b1 , l是接触弧,l?R?h。
l212、轧机工作辊稳定性的条件:使工作辊中心相对支承辊中心连线有一个偏心距e。偏心距的大小应使工作辊轴承反力F在轧制过程中恒大于零且力的方向不变。只有当选择的偏心距e大于e0时才能保
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证工作辊的稳定性。 工作辊临界偏移距e0???R1?R2????m??2T1?T0?,“?”表示正向轧制,“?”???2P??R2表示反向轧制。
13、轧机主电动机力矩。P68-69.
第三章 轧辊与轧辊轴承
1、轧辊的基本尺寸参数是:轧辊名义直径D,辊身长度L,辊颈直径d,辊颈长度l
2、重车率:轧辊从开始使用直到报废,其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。 3、轧辊常用材料:①合金锻钢 ②合金铸钢 ③铸铁
4、初轧机和型钢轧机轧辊受力较大且有冲击负荷,应具有足够的强度,而辊面硬度可放在 第二位。
初轧机常选用高强度的铸钢和锻钢,型钢粗轧常选用铸钢。
5、带钢热轧机的工作辊选择辊面材料时以辊面硬度要求为主,多采用铸铁轧辊,支撑辊多选用含Cr
合金锻钢;带钢冷轧机工作辊采用高硬度的合金铸钢,支撑辊与热轧级相似 6、轧辊的破坏主要由三方面原因造成①轧辊的形状设计不合理或设计强度不够 ②轧辊的材质、热处
理或加工工艺不合要求 ③轧辊在生产过程中使用不合理 7、轧辊的强度校核 ⑴有槽轧辊的强度校核:辊身(弯曲) 辊颈(弯曲和扭转) 传动轴(扭转) ⑵钢板轧机的校核方法与有槽轧辊一样,只是将轧制力看成是沿宽度方向的均布载荷 ⑶四辊轧机:轧制力的弯曲力矩绝大部分由支撑辊承担,支撑辊校核弯曲力矩,工作辊校核扭转
力矩,工作辊与支撑辊之间有较大的接触应力,校核最大正应力和最大切应力。
8、轧辊轴承有以下特点:①工作负荷大 ②运转速度差别大 ③工作环境恶劣 ④发热值高 9、轧辊轴承主要类型:
滚动轴承:板带轧机、钢坯连轧机上 滑动轴承:型钢轧机、钢坯轧机、初轧机
四章 轧辊调整机构与上辊平衡装置
1、调整装置分为上辊、下辊、中辊、立辊和特殊轧机的调整装置
上辊调节装置也叫压下装置,分为手动、电动、液压三种压下方式;电动压下方式:快速电动压下装置和板带轧机压下装置。
2、上轧辊平衡装置:当轧辊间没有轧件时,由于上轧辊及轴承座重力的作用,在轴承座与压下螺丝之
间、压下螺丝与螺母螺纹之间产生间隙,这样当轧件咬入轧辊时会产生冲击,为防止出现这种情况,轧机都设置了上轧辊平衡装置 ①初轧机、板坯粗轧机:重锤式或液压式 ②四辊板带轧机:液压平衡(小型四辊:弹簧平衡) ③三辊型钢轧机:弹簧平衡
3、轧辊调整装置的作用:1)调整轧辊水平位置,以保证轧件按给定的压下量轧出所要求的断面尺寸。2)调整轧辊车辊道水平间的相互位置,在连轧机上,还要调整各机座间轧辊的相互位置,以保证轧线高度一致。3)调整轧辊轴向位置,以保证有槽轧辊对整孔型。4)在板带上要调整轧辊辊型,目的是减小带材的横向厚度差并控制板型。
4、 电动压下最常用的上辊调整装置包括:电动机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器、球面垫块和测压仪。
5、可逆式热轧机的工艺特点:1)工作时要求上轧辊快速、大行程、频繁的调整。2)轧辊调整时,不带轧制负荷,即不带钢压下。为了适应以上要求,压下装置:1)采用惯性小的传动系统,以便频繁的
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