1100 hc六輥可逆式冷軋機的設計

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1、目錄 目錄 摘要 I Abstract III 第1章 緒論 1 1.1 世界及我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展 1 1.1.1 世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展概況 1 1.1.2 我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望 4 1.2 世界及我國冷軋帶鋼的發(fā)展狀況 7 1.2.1 世界冷軋帶鋼的發(fā)展狀況 7 1.2.2 我國冷軋帶鋼的發(fā)展狀況 9 1.3 軋鋼先進技術 10 1.4 HC軋機在冷軋帶鋼中的應用 11 第2章 HC軋機工作原理及結構特點 15 2.1 HC軋機工作原理 15 2.1.1 HC軋機工作原理 15 2.1.2 HC軋機的板形控制 16 2.1.2.1

2、 橫向厚度偏差的有效控制 16 2.1.2.2 中間輥軸移對板形控制的有效性 17 2.1.2.3 彎輥力調(diào)節(jié)板形的作用 18 2.1.2.4 HC軋機板形控制的穩(wěn)定性 18 2.1.3 HC軋機的軋輥驅(qū)動 19 2.1.4 HC軋機的類型 19 2.2 HC軋機結構及特點 20 2.2.1 HC軋機的結構 20 2.2.2 HC軋機的特點 20 第3章 HC軋機主要技術特性及結構說明 23 3.1 工藝流程圖 23 3.2 軋機主要技術特性 23 3.3 軋機關鍵結構說明 24 第4章 軋制規(guī)程及相關參數(shù)確定 25 4.1 軋輥主要參

3、數(shù)確定 25 4.2 軋制規(guī)程制定 25 4.3 確定各道次變形抗力 26 4.4 計算各道次帶鋼張力 27 4.5 各道次軋制力計算 27 4.6 確定軋制速度制度 30 4.7 計算軋制力矩 30 4.8 機架主要結構參數(shù)確定 31 第5章 部件校核 33 5.1 支承輥強度校核 33 5.2 工作輥強度校核 34 5.3 機架強度校核 35 第6章 HC軋機輥系穩(wěn)定性分析 39 6.1 工作輥的穩(wěn)定條件 39 6.2 中間輥的穩(wěn)定條件 41 6.3 支撐輥的穩(wěn)定條件 41 6.4 有關角度的計算 42 6.5 輥系的穩(wěn)定

4、條件 43 結論 45 參考文獻 47 致謝 49 附錄1 開題報告 I 附錄2 文獻綜述 V 附錄3 英文翻譯 IX I 摘要 摘要 板帶材在國民經(jīng)濟各部門中具有廣泛而重要的應用。由于板帶材使用部門對板形精度的要求越來越高，使板形控制成為現(xiàn)代高精度板帶軋機的關鍵技術和重要的技術發(fā)展方向。這樣四輥軋機的板形控制能力就顯得很有限，邊部減薄也很嚴重。雖然采用了很多辦法來改善板形，但是效果都不夠理想。后來發(fā)展了六輥HC冷軋機，它是當今板帶軋機改造和新建的主要機型。該種機型采用了一對可以移動的中間輥，并使用了

5、工作輥彎曲和中間輥彎曲。通過這些技術，減少了帶鋼的邊部減薄，提高了軋后帶材板形精度，并能明顯地降低工作輥彎輥力，帶材的板形得到了很大改善。 在這次設計中，采用了這一機型，介紹了1050可逆式六輥HC冷軋機的基本參數(shù)和技術特點。 關鍵詞：邊部減薄；六輥HC軋機；中間輥移動；中間輥彎曲 I Abstract Abstract In every department of nationa

6、l economy, plate and strip has extensive and important application. The precision of plate and strip acquired by department is becoming higher and higher. As a result, shape control becomes the key technique and important develop direction for modern times high precise rolling mill. As it is strongl

7、y desired that edge-drop should be improved, the four-high mills` ability seem to be very limited and the edge-drop of cold-rolled strips is very serious. Though many ways have been used to improve the shape of the cold-mill strip, the effect is not well enough. Later, a six-high HC mill was develop

8、ed, which is one of the main type in the rebuilding and designing strip mill. It has a pair of middle-roll which can shift. Also, it has bending work rolls and bending middle rolls. With using these techniques, the edge-drop of strips is reduced, the accuracy of strip shape control is improved and t

9、he bending force on work rollers is decreased obviously, the thickness accuracy and flatness get to very greatly improve. The type of HC mill is applied in this design. The basic parameters and technique characteristics of the 1050 reversing 6-high HC cold rolling mill are introduced. Keywords: ed

10、ge-drop; 6-high HC mill; middle roll shift; middle roll bend III 第1章 緒論 第1章 緒論 1.1 世界及我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展 鋼鐵工業(yè)屬原材料工業(yè)，是國民經(jīng)濟中的基礎工業(yè)，是社會發(fā)展的重要支柱。自從一百多年前形成鋼鐵大工業(yè)生產(chǎn)以來，鋼鐵工業(yè)獲得了重大發(fā)展。世界鋼產(chǎn)量1880年440萬噸，1988、1989年達到7.8億噸的最高水平，目前保持在7.3億噸左右；在質(zhì)量、品種方向，向潔凈鋼和增加合金鋼的方向發(fā)展。 雖然鋼產(chǎn)量已不被作為確定一個國家經(jīng)濟實力最重要的指標

11、之一，但是，一個國家的科學技術進步水平，在很大程度上仍取決于其鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展。鋼鐵工業(yè)不僅決定了一個國家的經(jīng)濟獨立性，而且決定了其政治獨立性。因此，世界各國的鋼鐵工業(yè)在金融、信貸和稅收優(yōu)惠諸方面都受到政府相當大的支持。 隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，新型結構材料不斷出現(xiàn)（如鋁合金、鈦合金和鎂合金，結構用塑料，合成材料、非晶材料和微晶材料，經(jīng)特殊處理的木材等），在工業(yè)發(fā)達國家中這些新型結構材料的消費量占所有結構材料的比例已達14~18％，但是，由于鋼的性能優(yōu)越（強度高、塑性好），生產(chǎn)和消費都比較經(jīng)濟，在鋼的大多數(shù)應用領域中尚無可與鋼匹敵的材料。 進入21世紀，鋼仍將是最重要的結構材料，

12、西方工業(yè)發(fā)達國家鋼材用量占結構材料總用量的比例預計為70~75％。而發(fā)展中國家的這一比例估計還將高達80~90％。因此，在21世紀的前數(shù)十年內(nèi)，鋼在結構材料中的地位仍將是穩(wěn)固的，鋼鐵工業(yè)在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術繼續(xù)改進和提高的同時，各種新技術、新工藝及新流程必將得到加速開發(fā)和推廣應用；各個鋼鐵企業(yè)必將變革經(jīng)營管理，擴大經(jīng)營范圍，不斷拓展海外市場，在激烈的競爭中求得生存和發(fā)展。 1.1.1 世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展概況 20世紀70年代以前，鋼鐵和汽車、石油一直是世界上經(jīng)濟發(fā)達國家的主要支柱產(chǎn)業(yè)。但20世紀70年代以后，由于科學技術的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的重要性有一定程度的削弱，不再有昔日的風光。鋼鐵工業(yè)重要性的

13、削弱、利潤的降低，使鋼鐵工業(yè)的競爭更加激烈。降低成本，改進技術，開發(fā)、搶占新市場成為各大鋼鐵公司為在競爭中取勝而采取的主要策略。 1）發(fā)達國家不再獨占鋼鐵生產(chǎn)大國的地位，發(fā)展中國家在世界鋼鐵生產(chǎn)中的地位得到提升。鋼鐵工業(yè)曾是發(fā)達國家的支柱產(chǎn)業(yè)，對發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要作用。但隨著發(fā)展中國家經(jīng)濟的崛起，以及對鋼鐵技術的掌握，發(fā)展中國家在世界鋼鐵生產(chǎn)中也占有重要地位。據(jù)美國動態(tài)鋼鐵咨詢公司提供的數(shù)據(jù)，未來鋼鐵生產(chǎn)的重心將從發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，發(fā)展中國家的鋼鐵生產(chǎn)潛力將進一步發(fā)揮。 2）鋼鐵生產(chǎn)商之間的競爭十分激烈，全球鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)盟、重組、縱向一體化踴躍。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)為降低成本、

14、增強實力，紛紛走上聯(lián)盟、重組的道路，企業(yè)重組、并購不僅表現(xiàn)在國內(nèi)，還擴展到國際。在國內(nèi)，鋼鐵企業(yè)的合并重組一直在進行。我國產(chǎn)鋼大省河北省出臺了鋼鐵重組方案，宣布邯鋼整合邢鋼、石鋼等，唐鋼整合承鋼、宣鋼等，加上首鋼外遷在河北曹妃甸建設的新首鋼，將在河北形成三個千萬噸規(guī)模的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。在國際上，韓國浦項制鐵與新日鐵宣布戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同發(fā)展基礎技術，并擴大第三國的合資事業(yè)和情報資訊合作，以及相互之間的持股比例。法國尤西諾、盧森堡雅貝德和西班牙阿塞拉西亞鋼鐵宣布合并，組成世界第一大鋼鐵公司——安塞爾米塔爾公司，新鋼鐵廠年產(chǎn)量近5000萬噸。 3）鋼鐵生產(chǎn)商積極開發(fā)研究高新技術生產(chǎn)。進入21世紀，

15、隨著煉鐵、煉鋼材料的多樣化、鋼鐵產(chǎn)品的替代品的增加，客戶對鋼鐵產(chǎn)品的品種和質(zhì)量要求嚴格。為保持鋼鐵材料在21世紀作為基本工業(yè)原料的主導地位以及提高世界鋼鐵工業(yè)的競爭，鋼鐵生產(chǎn)商們積極開發(fā)研究高技術含量產(chǎn)品。他們認為新的鋼鐵產(chǎn)品應有益于資源的重復利用，新的鋼鐵產(chǎn)品的應用應有利于建設生態(tài)友好的社會，同時他們認為今后研究和開發(fā)的重點，應放在對流程的改進和開發(fā)上，從而能處理些焦點問題，例如資源、能源、環(huán)保和回收，以及為滿足客戶的需要而進行的產(chǎn)品開發(fā)和應用技術。 進入90年代，世界發(fā)展速度減慢，市場鋼材需求減少，許多國家鋼鐵工業(yè)不景氣，鋼鐵企業(yè)處理嚴峻的經(jīng)營環(huán)境。21世紀，鋼鐵企業(yè)面對更多，更嚴峻的挑

16、戰(zhàn)，為適應市場變化，各企業(yè)除了采用先進技術裝備、提高產(chǎn)品質(zhì)量外，還必須變革經(jīng)營管理，制訂經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略，在激烈的競爭中求得生存和發(fā)展。 1、小鋼廠發(fā)展而大鋼廠縮小規(guī)模精簡人員。 目前以北美為代表，小鋼廠發(fā)展很快，其產(chǎn)量在美國占鋼產(chǎn)量的比例接近40％，小鋼廠規(guī)模越來越大（最大年產(chǎn)量已達400萬噸），數(shù)量越來越多，而大型鋼鐵企業(yè)在縮小規(guī)模、精簡人員。英國鋼鐵聯(lián)合公司原來約有10個廠，現(xiàn)在只保留了幾家，1980年擁有雇員16萬人，至1995年已減至5.39萬人，勞動生產(chǎn)率得到提高，1995年度銷售額達到100.3億美元，利潤為12.16億美元，昂首走入世界500強企業(yè)行列。 21世紀，由于競爭加

17、劇，各國政府鼓勵老企業(yè)結構改造，小鋼廠將繼續(xù)得到發(fā)展，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)進一步縮小規(guī)模、精簡人員、提高勞動生產(chǎn)率。 2、鋼鐵工業(yè)國際化。 公司發(fā)展的戰(zhàn)略方向應當是國際型的公司，原來那咱國家型的公司在西方社會已不存在了。1995年度世界500強企業(yè)排名表顯示：過份依賴國內(nèi)市場的企業(yè)名落孫山，而不斷拓展海外市場的公司在500強中位置得以升遷。近年業(yè)，鋼鐵企業(yè)的國際化已成為一股潮流。目前日本六大鋼鐵公司都在國外合資建設了鋼材生產(chǎn)廠，歐洲各國大多數(shù)主要鋼鐵企業(yè)正在進行更大范圍的聯(lián)合和生產(chǎn)專門化；由于國際發(fā)展和重心由西方移向環(huán)太平洋地區(qū)，亞洲鋼鐵需求不斷增長，跨國合資組建鋼鐵廠的現(xiàn)象層出不窮，因此，21世

18、紀，鋼鐵企業(yè)的國際化仍將繼續(xù)發(fā)展。 3、多元化經(jīng)營。 工業(yè)發(fā)達國家，特別是日本，因鋼鐵市場已飽和，主要發(fā)展方向是多元化經(jīng)營。日本六大鋼鐵公司、韓國浦項鋼鐵公司都在進行多元化經(jīng)營，把鋼鐵工業(yè)在企業(yè)中的比例逐漸縮小，非鋼鐵業(yè)務的比例逐漸擴大。擴大經(jīng)營范圍分縱向和橫向兩種方向，前者指擴大鋼鐵生產(chǎn)的上、下游業(yè)務，如開礦、生產(chǎn)化工產(chǎn)品和汽車等，后者指經(jīng)營與鋼鐵原料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品無直接關系的精力，如機械、電子、工程設計等。21世紀，絕大多數(shù)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的鋼鐵業(yè)務所占比例將低于目前的數(shù)值，而非鋼鐵業(yè)務的比例將明顯升高。 4、新產(chǎn)品開發(fā)。 目前，社會需求向多樣化、精細化發(fā)展，各鋼鐵企業(yè)的經(jīng)營都以市場為

19、導向，以用戶需求為目標，與用戶共同研究新產(chǎn)品的開發(fā)和應用，不斷提高產(chǎn)品的技術含量，增加高難度、高附加值鋼材的產(chǎn)量。21世紀，鋼鐵企業(yè)將在繼續(xù)增產(chǎn)強度高、耐磨或耐腐蝕性好、顏色和外形更美、斷面形狀合理或更接近零件形狀的軋材的同時，還將加速開發(fā)鋼與其他競爭材料相結合的高附加值復合材料生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)鋼與塑料、鋼與鋁（或鋅）、鋼與陶瓷等復合材料，最大限度地滿足能源、交通、機電、建筑等行業(yè)對高難度、高性能鋼鐵產(chǎn)品的需求。 在21世紀，鋼鐵工業(yè)將發(fā)生深刻的變化，發(fā)展趨勢是新工藝取代老工藝，新流程代替老流程，無焦鋼鐵生產(chǎn)、薄帶鋼連鑄技術進入工業(yè)化生產(chǎn)；另一方面，新的管理思想代替老的管理思想，精簡人員，開發(fā)

20、新產(chǎn)品，各大鋼鐵公司向多元化經(jīng)營發(fā)展，并不斷拓展海外市場，向跨國企業(yè)發(fā)展 1.1.2 我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望 21世紀初，是世界經(jīng)濟發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇期，如何抓住機遇加快發(fā)展，是每個鋼鐵企業(yè)和整個鋼鐵行業(yè)應認真思考的問題。“十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在旺盛的市場需求拉動下，獲得快速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的裝備水平有了長足的進步，產(chǎn)品結構調(diào)整也取得實效，在世界鋼鐵界的地位在大大提升?！笆濉逼陂g我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展主要是靠投資拉動的，投資規(guī)模之大，是史無前例的。“十五”期間，鋼鐵工業(yè)總投資6865億元，占全國固定資產(chǎn)投資的2.32%，是“一五”到“九五”48年鋼鐵總投資的1.3倍，其中引進國外設備

21、210億美元，約合人民幣1722億元左右，占鋼鐵總固定資產(chǎn)投資的25%左右。這些投資形成的新產(chǎn)能包括2.65億噸煉鐵產(chǎn)能、2.64億噸煉鋼新產(chǎn)能和2.68億噸的軋鋼新產(chǎn)能。通過“十五”的大規(guī)模引進設備，我國鋼鐵工業(yè)已有一批世界上最先進的煉鐵、煉鋼和軋鋼裝備。但是應該看到，并未完全達到我們的初衷——徹底解決我國國民經(jīng)濟各部門所需的鋼材品種靠進口問題，還有相當數(shù)量的高附加值高性能的產(chǎn)品至今不能自給，還需進口。這告訴我們，高新技術是靠錢買不來的，特別是關系到企業(yè)生存的核心技術更是買不來的，這些技術被發(fā)達國家視為傳家寶，是絕對不會外傳的。世界經(jīng)濟的發(fā)展已充分說明：當今社會誰擁有高新技術，誰就在國際市場

22、競爭中掌握主動權，誰就會占有最大的市場份額。 今后幾十年中國鋼鐵工業(yè)面臨的是國內(nèi)市場對鋼鐵的巨大需求和國內(nèi)原料的嚴重不足的困惑。在這種條件下，中國鋼鐵工業(yè)的出路是什么？唯一的答案是——走新型工業(yè)化道路。決不能再走過去那種浪費資源、污染環(huán)境的粗放式經(jīng)營之路。 加快鋼鐵行業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整是當務之急。歷史的經(jīng)驗可鑒，一個行業(yè)、一個企業(yè)的生存成敗不僅取決于戰(zhàn)術決策的正確與否，最根本的取決于戰(zhàn)略決策的正確與否。戰(zhàn)術錯誤是可以彌補的，戰(zhàn)略的錯誤是無法挽救的，在歷史的關鍵時刻的決策就更為重要。當今，我們思考的不是個別企業(yè)的生存問題，而考慮的是鋼鐵行業(yè)整體的長遠發(fā)展問題——如何實現(xiàn)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。

23、 雖然我國已成為世界第一鋼鐵生產(chǎn)和消費大國，但與世界鋼鐵發(fā)展和用戶需求還有許多不適應的方面：在鋼鐵工業(yè)發(fā)展過程中，鋼鐵生產(chǎn)向著質(zhì)量型、效益型、低成本方向改進；而用戶則朝著要求產(chǎn)品高品質(zhì)、品種規(guī)格多樣化和“零庫存”方向發(fā)展。相比這下，我國鋼鐵工業(yè)還存在如下突出問題亟待解決： ——產(chǎn)業(yè)集中度底，企業(yè)規(guī)模小。2005年世界鋼產(chǎn)量的前十名中，我國只有寶鋼入選，為第六位，寶鋼與世界第一的米塔爾產(chǎn)量差2700萬噸。 ——產(chǎn)業(yè)結構不合理，普通產(chǎn)品供大于求，高附加值品種還不能完全滿足下游行業(yè)的需要，仍需進口。2005年，我國熱軋普薄板自給率87.08%；冷軋普薄板自給率61.65%；冷軋不銹薄板自

24、給率67.6%；鍍鋅板自給率63.48%；鍍錫板自給率77.92%；彩涂板自給率84.93%；冷軋硅鋼自給率64.42%。這充分反映鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構需要調(diào)整，高端產(chǎn)品與國民經(jīng)濟需要還有較大差距。 ——缺少自己的核心技術。主要表現(xiàn)在重大冶金裝備的高技術高附加值的鋼材品種仍然依靠進口，這制約著我國鋼鐵技術水平的提高和國際競爭力的提高。為滿足國民經(jīng)濟各部門板材需求，我們引進了一批先進設備。這些設備的引進改變了我國鋼鐵行業(yè)的裝備水平，提高了產(chǎn)品檔次。但是，由于我們還沒有掌握相關核心技術，不少產(chǎn)品還靠進口。特別是在如下技術和設備方面我國與世界還有較大差距： 1、寬帶鋼熱連軋設備與技術。我國先后

25、引進設備和相關技術包括板厚和板型控制技術，如工作輥彎輥（WRB、DCB）、支承輥型調(diào)節(jié)（VC）和CVC軋機、HC軋機等技術。鞍鋼開發(fā)了2150寬帶鋼熱軋生產(chǎn)線，產(chǎn)品精度達到國際先進水平，使我國在寬帶鋼熱連軋技術向前推進一大步。 2、薄板坯連鑄連軋設備和技術。該類技術是我國近年來引進最多的，且對薄板坯連鑄連軋技術我國掌握的是世界最好的，但僅有鞍鋼在引進吸收的基礎上，自主開發(fā)研制的1700中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，形成具有自主知識產(chǎn)權的ASP技術。而在對熱帶鋼性能控制技術、寬度控制技術、熱軋薄規(guī)格品種的開發(fā)等方面，我國與世界前沿還有一定差距。 3、中厚板軋機和技術。我國中厚板軋機裝備發(fā)展

26、水平滯后于薄板，厚板軋機主要有鞍鋼4300、舞鋼4200和上海浦東4200軋機和寶鋼則投產(chǎn)的5000軋機，新建、在建多以3500、3800、4300、5000毫米的四輥單機架或雙機架為主，這些軋機采用大軋制壓力、高剛度、大功率設計，為實現(xiàn)TMCP工藝生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能中厚板創(chuàng)造了條件。但我國的中厚板軋機后半部的熱處理工藝仍然比較落后，不能滿足高強度中厚板的需求。 4、冷軋寬帶鋼設備和技術。過去數(shù)年，我國的冷軋寬帶鋼發(fā)展迅速，但總體看冷軋發(fā)展和建設滯后于熱軋，這是造成我國冷軋板大量進口的主要原因。從已引進的冷軋機看有四輥、六輥、十二輥和二十輥等布置，并具有CVC、HC、PC等功能，但在帶鋼

27、的退火技術、鍍鋅技術、鍍錫技術、冷軋硅鋼技術等方面，我們與世界還有不小的差距。 5、目前還不能滿足國民經(jīng)濟需要的主要鋼材品種。主要是不能滿足汽車、電子、家電等部門對鋼材組織、性能、尺寸精度和表面質(zhì)量的需要。特別是如下產(chǎn)品方面：汽車板（主要是高強度、超深沖鋼板，特別是無間隙固深IF鋼板、高強度烘烤硬化BH鋼和雙相DP鋼等）、集裝箱板、電工板、家電用板、橋梁板、硬線和高強度棒材、石油專用鋼管、管線鋼板、造船板、高速鐵路和重載鐵路所需的鋼軌、車輪、車軸和車輛用鋼。 要解決這些問題，我們必須實施產(chǎn)業(yè)最優(yōu)化戰(zhàn)略，加快產(chǎn)業(yè)升級： ——按照裝備大型化、生產(chǎn)專業(yè)化、經(jīng)營集團化原則，搞好資源的優(yōu)化配置

28、和鋼鐵行業(yè)的整合，加快提高產(chǎn)業(yè)集中度。 ——按照產(chǎn)業(yè)政策要求，積極做好鋼鐵行業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結構。 ——提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，特別是要提高原始創(chuàng)新能力、消化吸收再創(chuàng)新能力，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，加快轉(zhuǎn)變增長方式。 ——要加大科技投入，積極培養(yǎng)自己的科技人才隊伍，要培養(yǎng)自己的世界一流的煉鐵、煉鋼、軋鋼技術專家和懂技術會管理的企業(yè)家；同時引進國外客座教授、研究員，改善企業(yè)技術中心的人才結構，活躍科技創(chuàng)新機制，不拘一格用人才，提高企業(yè)科技創(chuàng)新能力。 ——發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源、能源利用率，大力推進鋼鐵行業(yè)增長方式的轉(zhuǎn)變。 ——加快實施鋼鐵行業(yè)“走出去”戰(zhàn)略?！白叱鋈ァ笔卿撹F行業(yè)的

29、長期發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)只有走出去，才能進一步做大做強，才能進一步規(guī)避風險，提高國際競爭力。“走出去”戰(zhàn)略包括到國外去投資建廠、到國外去收購企業(yè)、到國外去經(jīng)營發(fā)展，也包括原料采購、產(chǎn)品輸出、資本輸出、裝備輸出、技術和人才輸出等，只有這樣我們才能集百家之長，補己之短，與世界各國保持在資源、技術上的優(yōu)勢互補，保持鋼鐵行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。 同時，還必須實施產(chǎn)品結構最優(yōu)化戰(zhàn)略——加快產(chǎn)品升級： 加快鋼鐵標準升級，盡快淘汰落后標準和落后工藝設備與產(chǎn)品，推廣應用國際先進鋼材標準；加快對高性能高附加值鋼鐵產(chǎn)品的開發(fā)研制，盡快形成具有自主知識產(chǎn)權的核心技術和產(chǎn)品；在對引進設備和技術消化吸收的基礎上，加

30、快開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術和成套設備。 在產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品升級中，首先要搞好鋼鐵企業(yè)的聯(lián)合重組，鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組的戰(zhàn)略目標是面對經(jīng)濟全球化和國際市場競爭白熱化的新形勢，通過內(nèi)聯(lián)外擴、國內(nèi)企業(yè)聯(lián)合重組、收購國外強勢企業(yè)、組建跨國的國際化企業(yè)集團，提高我國企業(yè)的國際化經(jīng)營水平，創(chuàng)建世界一流企業(yè)，逐鹿國際市場。 根據(jù)我國在21世紀的總體發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)在新世紀要完成的歷史任務是：1、保證國家在2020年實現(xiàn)工業(yè)化和2050年達到中等發(fā)達國家的戰(zhàn)略目標，提供所需的鋼鐵材料，促進國民經(jīng)濟各部門可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。2、實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的自我完善，完成鋼鐵工業(yè)的結構調(diào)整，完成從鋼鐵大國向鋼鐵強國的歷史

31、轉(zhuǎn)變。 要實現(xiàn)這樣的歷史任務，鋼鐵工業(yè)還有很長的一段路要走，大約需要經(jīng)歷三個階段：從目前到2010年前后，鋼鐵行業(yè)處于快速發(fā)展時期。從2010年到2020年~2030年前后，鋼鐵行業(yè)鋼產(chǎn)量將要進入飽和期，此時鋼的產(chǎn)量將達到歷史最大峰值。在2020年~2030年以后，隨著我國工業(yè)化和小城鎮(zhèn)化的實現(xiàn)，鋼材的消費強度和總量將會有所降低，但仍然會保持在較高水平上。 根據(jù)我國的總體發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)只要認真實施產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略，加快結構調(diào)整，就一定能在較短的時間內(nèi)完成鋼鐵行業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整任務，實現(xiàn)由鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉(zhuǎn)變。 1.2 世界及我國冷軋帶鋼的發(fā)展狀況 1.2.1 世界冷軋帶鋼

32、的發(fā)展狀況 （1）在質(zhì)量上對冷軋帶鋼產(chǎn)品提出了更嚴格的要求 由于汽車制造、制罐業(yè)、精密儀器和精密焊管行業(yè)的發(fā)展，對冷軋帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度、板形、表面質(zhì)量和性能都提出了更高的要求。 ①尺寸精度方面 冷軋帶鋼的尺寸要求無論是縱向和衡向厚度精度的偏差均小于100μm，并有著向小于厚度的1%發(fā)展趨勢。這就要求現(xiàn)代化的冷軋機上配備有完善的厚度自動控制系統(tǒng)，包括有高精度的測量裝置測量精度誤差要求小于2μm；高響應的液壓壓下裝置，響應速度高達3ms；合理的高精度控制模型以及計算機控制系統(tǒng)。 ②板形精度方面 如汽車板的板形要求達到<10I，鍍錫板的要求更高達<5I。這就要求帶鋼冷軋機，不僅是具有板

33、型控制功能強的HC、CVC和ZR系列新型軋機，而且還都配有傾輥調(diào)整、液壓彎輥、軋輥分段冷卻等快速調(diào)節(jié)輥型手段，同時還設置板形自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)板形的自動控制。 ③表面質(zhì)量方面 不僅要求冷軋帶鋼表面光潔，還要求具有一定的物理和化學性能。比如汽車覆蓋件所需要的烘烤硬化高強度鋼板；為防止金屬被腐蝕延長冷軋帶鋼制品的使用壽命而生產(chǎn)的鍍層（鍍錫和鍍鋅等）和涂層（涂塑和涂漆）鋼板。 ④帶鋼性能方面 對冷軋帶鋼性能的要求越來越高。如冷軋帶鋼需要量最大的汽車制造業(yè)，既需要沖壓性能特別高的超深沖“無間隙原子鋼”鋼板（IF鋼板）作為覆蓋件，又需要含磷高強度冷軋帶鋼制作車身。 （2）在生產(chǎn)上向著大型化、連

34、續(xù)化、高速化發(fā)展 冷軋帶鋼生產(chǎn)規(guī)模近年來不斷擴大，其產(chǎn)品質(zhì)量從幾萬噸，幾十萬噸，發(fā)展到上百萬噸，甚至達到年產(chǎn)量200萬噸以上。而且產(chǎn)品品種包括冷軋帶卷、鍍錫板、鍍鋅板、涂層板、壓型板等多品種規(guī)格，使冷軋帶鋼的生產(chǎn)規(guī)模異常龐大。為滿足生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品品種的要求，由酸洗、冷軋、熱處理、鍍涂層、剪切線及包裝等等生產(chǎn)工序的機組組成數(shù)十條生產(chǎn)線，進行連續(xù)化作業(yè)。而且把躲到生產(chǎn)工序連接起來，組成更加集中的連續(xù)變化、自動化的生產(chǎn)線。這些機組都采用了高度的自動化。目前，連軋機出口速度最高達45m/s。這些機組的誕生，無疑將提高機組作業(yè)率、提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量、提高金屬的收得率，縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的生

35、產(chǎn)效益。 （3）在冷軋帶鋼軋機工作機座形式上出現(xiàn)多樣化 冷軋帶鋼軋機工作機座的型式曾經(jīng)被普通四輥軋機居于主導地位。普通四輥軋機上裝有液壓壓下及其液壓AGC厚度控制系統(tǒng)，很好的解決了冷軋帶鋼的厚度精度。為了控制板形，在普通四輥軋機上設置了液壓彎輥和軋輥分段冷卻裝置。但是由于普通四輥軋機對板形控制能力的局限性，不能滿足用戶對板形的高精度要求。因此，近年來帶鋼冷軋機工作機座的機型發(fā)展主要圍繞如何提高軋機的板形控制功能方面進行。相繼出現(xiàn)以HC軋機為基礎型式的HC軋機、UC軋機、UCMW軋機和以CVC軋機為基礎型式的四輥CVC軋機、六輥CVC軋機、UPC軋機，還有PC軋機和VC軋機等機型。 （4）

36、冷軋帶鋼生產(chǎn)中不斷更新的生產(chǎn)技術 近年來，冷軋帶鋼的生產(chǎn)，把當代許多高新技術引入到生產(chǎn)過程中，從設備和工藝上不斷的更新生產(chǎn)技術。例如：生產(chǎn)過程中的帶鋼對接采用了激光焊機；酸洗過程中的鹽酸紊流酸洗、廢液回收及環(huán)境保護；高精度的厚度檢測及厚度自動控制系統(tǒng)；雙卷筒卡羅賽爾卷取機；交流同步電機及其交流調(diào)速系統(tǒng)；全氫罩式退火和深沖帶鋼的連續(xù)退火；電鍍鋅（錫）采用不溶性陽極；帶鋼表面缺陷光學檢查儀；先進的連續(xù)停剪技術等。并且，在整個生產(chǎn)過程中采用高度的基礎自動化和計算機控制系統(tǒng)，以及數(shù)字化控制。這些新技術的采用，提高了帶鋼冷軋機的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、降低了生產(chǎn)成本、提高了企業(yè)效益和產(chǎn)品競爭力，因此，可以認

37、為冷軋帶鋼是集中當代許多高新技術而生產(chǎn)的產(chǎn)品。 1.2.2 我國冷軋帶鋼的發(fā)展狀況 1978年以前，我國冷軋板帶生產(chǎn)技術比較薄弱，僅鞍鋼和太鋼有幾臺單機架可逆軋機可以生產(chǎn)寬帶鋼，軋機不僅效率低，裝備水平也差，產(chǎn)量無法滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求，質(zhì)量也無法與世界先進水平相抗衡。1978 年初，從原西德等國成套引進的1700mm 冷軋設備(同時引進了一些專利技術) 在武鋼成功投產(chǎn)。該機組可年產(chǎn)75萬噸冷軋薄板，15萬噸鍍鋅板卷、10萬噸鍍錫板卷。這套適用于冷軋工藝全過程的先進設備，無論從機械制造、電氣傳動、自動控制系統(tǒng)以及計算機、儀表、檢測元件等都匯集了當時世界上的先進技術。從此，我國冷軋生產(chǎn)技

38、術跨入了一個歷史性飛躍發(fā)展的新時代。 近20年來，我國冷軋板帶生產(chǎn)技術得到了長足發(fā)展，并逐漸接近國際先進水平。就工藝技術而言，目前我國已達到國際先進水平。 （1）酸洗 20世紀80年代中期，國外在淺槽酸洗的基礎上又發(fā)展了紊流酸洗。酸槽結構按流體力學原理設計，槽內(nèi)酸的流動在帶鋼表面形成紊流狀態(tài)，明顯提高了酸洗速度和酸洗質(zhì)量。故近幾年，國內(nèi)新設計的酸洗機組都采用了(相類似的) 紊流方式。 （2）軋制 20多年來，我國從僅有幾臺單機架軋機發(fā)展到現(xiàn)在，冷軋機組主要有以下兩種類型：①連軋機組(四輥或多輥)，包括單卷連軋、全連續(xù)冷軋機組、酸洗、冷軋聯(lián)合機組。②可逆軋機(四輥或多輥)，包括單機架可

39、逆軋機、雙機架可逆軋機。全球2/3以上的冷軋板帶產(chǎn)品是用連軋機組生產(chǎn)的，我國75 %以上的冷軋板帶產(chǎn)品也是用連軋機組生產(chǎn)的。由于全連續(xù)冷軋機組和酸洗-軋機聯(lián)合機組具有生產(chǎn)節(jié)奏快、成材率高、成本低、產(chǎn)量大、占地少、投資省、產(chǎn)品質(zhì)量好等明顯優(yōu)勢，武鋼、本鋼、鞍鋼、益昌薄板公司、攀鋼等已將單卷連軋方式改造為全連續(xù)方式。現(xiàn)在，大型鋼廠新建冷軋廠無一例外地均選取了聯(lián)合機組。 （3）退火 目前我國實用的消除加工硬化的退火工藝主要有兩種：罩式爐(成批) 退火和連續(xù)退火。大型連續(xù)退火機組尚未完全國產(chǎn)化，故以相同的功能比較：連續(xù)退火工藝的一次性投資比罩式爐退火工藝的投資要高一些。 （4）平整 根據(jù)產(chǎn)品種

40、類不同，國內(nèi)的平整機多采用單機架四輥軋機; 雙機架平整多用于鍍錫板平整和二次冷軋。軋輥采用毛輥或光輥，以滿足不同用戶對帶鋼表面粗糙度的不同要求。 （5）帶鋼涂、鍍層 國內(nèi)帶鋼鍍層大致可分成熱(浸) 鍍、電鍍兩種。應用多、產(chǎn)量大的主要是熱鍍鋅。20世紀80年代初，國內(nèi)僅武鋼有1條熱鍍鋅機組，年產(chǎn)15萬噸，目前全國有幾十條機組，產(chǎn)能約600萬噸。國內(nèi)已建和新建鍍鋅機組都注意了專業(yè)化、大型化、高速化的生產(chǎn)，并注重帶鋼鍍前的表面潔凈，采用快速、穩(wěn)定的加熱和高效、準確的冷卻方式，在線精確地檢測和調(diào)整氣刀參數(shù)，達到鍍層準確、均勻。 總的來講，近20年來我國冷軋板帶生產(chǎn)取得的很多成果：①建設了一大批冷

41、軋薄板廠，不乏有世界先進水平的冷軋廠。②裝備了一批具有世界領先水平的生產(chǎn)機組。③已經(jīng)可以生產(chǎn)轎車面板，家電板、烘烤硬化型和雙相組織型的高強鋼、超深沖鋼和鋅-鋁合金板、鋁-鋅合金板等目前世界上最高質(zhì)量水平的冷軋板帶產(chǎn)品。④培養(yǎng)了一大批既掌握最新工藝技術，又有相當實踐經(jīng)驗的技術人員，通過學習、移植、創(chuàng)新，已經(jīng)可以獨立自主的研制出有自主知識產(chǎn)權和特色的冷軋工藝、設備和控制技術。 1.3 軋鋼先進技術 軋鋼生產(chǎn)技術，在過去的10余年里有著巨大的發(fā)展，開發(fā)了許多新技術，有的甚至是革命性變革。在21世紀，能夠減少投資、節(jié)能降耗、降低成本、提高勞動生產(chǎn)率的各種先進技術工藝和設備，將進一步普及和推廣應用

42、。 （1）連續(xù)化 近年來，軋鋼生產(chǎn)內(nèi)部的兩或多個工序的連續(xù)化生產(chǎn)進步迅速，軋鋼技術向著大型化、高速化、節(jié)能化方向發(fā)展。板壞連鑄直送軋制、薄板壞連鑄連軋和帶鋼連鑄冷軋，既是縮短整個鋼鐵生產(chǎn)流程的新工藝又是實現(xiàn)軋鋼與連鑄連續(xù)化的新技術。進入21世紀，雙工序和多工序連續(xù)化生產(chǎn)線的類型將有所增加，雙、多工序聯(lián)合生產(chǎn)的數(shù)量將大幅增加。 （2）控軋控冷技術 通過精確控制熱軋加熱條件、軋制條件和冷卻條件，在較大范圍內(nèi)控制鋼板的微觀組織，得到各種不同性能滿足不同用途的熱軋板卷。目前控軋控冷技術已較普遍地用于中板帶鋼的生產(chǎn)，用于無縫管和型鋼生產(chǎn)的也不斷增多。預計21世紀采用控軋控冷技術的軋材品種和數(shù)量將

43、大幅度增加。 （3）高精度軋制技術 近10年來，為了保證軋材的幾何開關和尺寸精度能滿足用戶日益增高的要求，除了采用各種測量儀表、改善軋機剛度、計算機人工智能預報和控制系統(tǒng)外，還開發(fā)和推廣應用了許多提高軋材開關和尺寸精度的新技術和新裝置。 （4）鋼鐵生產(chǎn)短流程 減少工序、縮短流程是減少投資、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)能、降低物耗和成本的最佳途徑。因此，在21世紀，各種短流程工藝必將得到加速開發(fā)和推廣應用。包括薄板坯連鑄連軋工藝、帶鋼連鑄－冷軋工藝、自動控制技術等。 1.4 HC軋機在冷軋帶鋼中的應用 冷軋帶鋼成品有兩個主要質(zhì)量指標：縱向精度和橫向精度。 普通四輥冷軋機由于有剛度很好的支承

44、輥，使軋制帶材的縱向和橫向厚度差都得到了改善。但普通四輥軋機在結構上有一個致命的弱點，即在板寬的范圍以外存在著一個工作輥和支撐輥間的有害接觸區(qū)，如圖1-1中A所示。這個有害接觸區(qū)對工作輥產(chǎn)生一個有害彎曲，使工作輥在軋制過程中產(chǎn)生一個附加彎曲。另外，板寬范圍以外工作輥和支承輥接觸，也降低了液壓彎輥的效果。為消除四輥冷軋機的有害接觸區(qū)的影響，出現(xiàn)了HC軋機。 日本日立公司與新日鐵公司合作，于1970年開始研制新型板帶軋機，1972年發(fā)明了新型HC六輥軋機。HC是英文High Crown Control Mill的簡稱。該軋機輥系由上下對稱的三對輥組成，即工作輥、中間輥和支承輥，其中中間輥可軸向移

45、動，并配置液壓彎輥裝置，因此具有很強的板形控制能力。目前這種新型軋機已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機生產(chǎn)中。 圖1-1 四輥冷軋機的有害接觸區(qū) 圖1-2 HC軋機簡圖 第一臺問世的HC六輥軋機安裝在日本日立公司日立研究所，它將原有的Φ180／Φ300300三機架冷連軋機的最后一架改裝成六輥HC軋機。試驗成功不久，日本新日鐵八番廠在1974年改裝了一臺生產(chǎn)用單機可逆式HC六輥軋機，確認了該軋機的板形控制能力。同時在生產(chǎn)率、成本、消耗等生產(chǎn)指標方面也有顯著效果。因此HC軋機的應用范圍逐步擴大到平整、冷連軋、熱連軋領域，軋制品種由黑色金屬擴大到有色金屬。我國于1982年開始研制HC軋機

46、，由冶金部鋼鐵研究總院、陜西延伸設備廠和東北重型機械學院共同研制的我國第一臺HC六輥軋機，并于1985年試車成功。 由于HC軋機在改善板形方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，其在金屬塑性加工領域所發(fā)揮的作用日益突出，因此得到了越來越廣泛的應用。在其基礎上的技術改進和研發(fā)也將越來越廣泛深入，這也就要求在我國要有更多的技術人員加入到這一領域中來，進而推動我國相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 19 第2章 HC軋機工作原理及結構特點 第2章 HC軋機工作原理

47、及結構特點 2.1 HC軋機工作原理 2.1.1 HC軋機工作原理 目前廣泛使用的四輥扳帶軋機通常是采用具有原始凸度的工作輥和工作輥液壓彎輥技術來控制板形的。但由于原始磨削凸度不能適應軋制規(guī)程的變化，彎輥裝置受輥頸強度和軸承壽命等限制，板形控制的效果不十分理想，需研究新的板形控制方法 四輥軋機工作輥的撓度如圖2-1所示。由于在工作輥與支承想的接觸壓扁上存在著有害接觸部分，即大于軋制帶材寬度的工作輥與支承輥的接觸區(qū)，因此在接觸區(qū)的接觸應力形成一個使軋輥撓度加大的有害彎矩。這樣工作輥的撓度不僅取決于軋制力，而且也取決于軋制帶鋼的寬度，即接觸區(qū)寬度。當軋制帶材寬度在較大范圍內(nèi)變化時，工作

48、輥上由于彈性壓扁不均引起的撓度變化就很大，且反彎作用要被有害彎矩抵消一部分。 圖2-1 普通四輥冷軋機與HC 冷軋機軋輥變形情況比較 為此發(fā)明了中間輥可軸向移動的六輥軋機即HC軋機，靠中間輥抽動而消除了輥間的有害接觸部分，從而使工作輥撓曲得以大大減輕，同時也使液壓彎輥裝置能更有效的發(fā)揮控制板形的作用。這就是HC 軋機技術的中心所在，輥系示意圖如圖2-1所示。由于采用了中間輥軸向移動機構，可根據(jù)原料尺寸、規(guī)格不同而選擇不同的中間輥移動量。 圖2-2 六輥軋機原理圖 2.1.2 HC軋機的板形控制 2.1.2.1 橫向厚度偏差的有效控制 冷軋帶鋼的凸度值(即帶材

49、中部和邊部的厚度差)δh 可用下式表示： δh = h0 - h1 = P/ KH - AC - F/ KB （2-1） 式中　 h0 、h1 ——帶材中部、邊部厚度/ mm； KH、KB ——軋制力、彎輥力引起的軋機橫向剛度系數(shù)(使帶材中部和邊部產(chǎn)生1mm厚度差所需的軋制力及彎輥力) / kN/ mm； C ——工作輥凸度/ mm； A ——比例系數(shù)； F ——彎輥力/ kN。 由于HC 軋機的工作輥、中間輥和支承輥一般均采用平輥，即凸度C = 0 ，故　 δh = h0 - h1 = P/ KH - F/ KB （2-2） 因此，

50、影響帶鋼橫向厚差的因素有兩個，一是軋制力的影響；二是彎輥力的影響。從軋制力的影響來看，HC 軋機具有較大KH值，即具有較大的剛性穩(wěn)定性，這樣，即使軋制狀態(tài)變化時，橫向厚度差也不會發(fā)生太大波動。同時，HC 軋機由于輥身接觸有效長度減小和工作輥輥徑較小，這樣，較小的彎輥力作用下就能使橫向厚度發(fā)生明顯的變化。 2.1.2.2 中間輥軸移對板形控制的有效性 中間輥軸移量是影響板形的一個重要參數(shù)，其意義如圖2-3所示。 中間輥位置可以用帶材邊部與中間輥輥身端部的距離δ表示： δ=（L – B）/ 2 （2-3） 式中　δ——帶材邊部與中間輥輥身 端部的距離/ mm； L ——上

51、、下中間輥端部之間 的長度(中間輥寬度) / mm； B ——帶鋼寬度/ mm。 圖2-3 中間輥位置確定示意圖 圖2-4表示了中間輥處于三種不同位置時與板形之間的關系。圖2-4b所示為理想狀態(tài)(中間輥軸向移動量δ=0)，這時工作輥與支承輥的有害接觸部分完全被消除，因而板形最平直。圖2-4a所示為中間輥未移動到全部消除有害部分(中間輥鉑向移動量δ為“+”)。這時支承輥通過中間輥與工作輥的剩余接觸部分給工作輥附加彎曲，使工作輥產(chǎn)生負彎曲，即工作輥中間輥縫增大、兩邊輥縫減少。結果軋出中間厚、兩邊薄的凸形軋件。同時因邊部輥縫小，延伸量大，受到壓應力作用而產(chǎn)生邊部浪形。圖2-4c所示為中間

52、輥移動超出了有害接觸部分(中間輥軸向移動量δ為“-”)。這時工作輥出現(xiàn)正彎曲現(xiàn)象，軋出中間薄、兩邊厚的凹形軋件，帶材中部延伸大于邊部延伸，形成中部瓢曲?？梢姡揽空{(diào)整中間輥的鈾向位置，可以實現(xiàn)軋輥凸度調(diào)節(jié)．獲得板形修正的能力。 圖2-4 中間輥軸移對板形的控制 2.1.2.3 彎輥力調(diào)節(jié)板形的作用 在實際生產(chǎn)中，HC 軋機中間輥位置是預先根據(jù)帶鋼寬度設定的，但由于來料板形等原因，會出現(xiàn)板形變化，這時，需通過調(diào)節(jié)各機架(主要是末架) 彎輥力來進行控制。由于HC 軋機和普通四輥軋機相比，其有害接觸區(qū)消除之后，彎輥力所產(chǎn)生的橫向剛度值KB變成一個較小值如圖2-5。圖中曲線的斜

53、率即為單位彎輥力控制板形的能力。由圖可知，當δ= 50mm 變化到- 50mm時，曲線斜率逐漸增大，說明在HC 軋機上，改變中間輥位置使彎輥效果增強。這樣，在生產(chǎn)過程中通過調(diào) 圖2-5 彎輥與板形 節(jié)彎輥力，帶鋼板形的調(diào)節(jié)就變得因張力變化而十分有效。 2.1.2.4 HC軋機板形控制的穩(wěn)定性 對于HC軋機，當中間輥調(diào)整到適當位置時，工作輥的擾度不受軋制壓力變化的影響，即HC軋機具有橫向剛度無限大的特性。由于HC軋機橫向剛度大，相對于一定的軋制壓力波動，其板凸度變化較小。因此，HC軋機大大有助于板形控制的穩(wěn)定，并可促進生產(chǎn)率的提高。 綜上可以

54、看出，六輥HC軋機具有良好的板形穩(wěn)定性和較大的板形調(diào)節(jié)性，且六輥HC軋機在中間輥軸向移動量和工作輥、中間輥彎輥力匹配合理的條件下，可使軋制力對稱分布，如圖2-6所示。所軋制的帶鋼邊部厚度差極小，減小下道工序的剪邊量，提高成品率，也可防止由于邊部厚度不均而導致的邊裂甚至斷帶。 圖2-6 軋輥受力和變形的分布 2.1.3 HC軋機的軋輥驅(qū)動 HC軋機軋輥的驅(qū)動有三種型式：1)驅(qū)動支承輥。這種型式用于平整機，也有用于舊軋機改造的HC軋機。2)驅(qū)動工作輥。用于熱軋機和大型冷軋機。3)驅(qū)動中間輥。用于中、小型冷軋機。對于驅(qū)動中間輥的HC軋機，工作輥是通過中間輥摩擦帶動的，對于驅(qū)動支承輥的HC

55、軋機，力矩從支承輥傳到中間輥，再由中間短傳到工作輥。 2.1.4 HC軋機的類型 工程中通常把中間輥做軸向移動和工作輥液壓彎輥的軋機稱為HC軋機；中間輥軸向移動的六輥軋機稱為HCM軋機；工作輥軸向移動的四輥軋機稱為HCW軋機；中間輥和工作輥均可軸向移動的六輥軋機稱為HCMW軋機。把中間輥軸向移動和工作輥、中間輥都設有液壓彎輥的軋機稱為UC軋機；把在UC軋機基礎上再增設有工作輥做軸向移動的軋機稱為UCMW軋機。這些軋機都是以HC軋機的設計思想為基礎，因此稱為HC系列軋機。 2.2 HC軋機結構及特點 2.2.1 HC軋機的結構 HC軋機的六個軋輥成一列布置，工作輥有液壓正

56、彎或正、負彎，它的彎輥力效果比一般四輥軋機的彎輥力效果增大約三倍以上，因此彎輥力可選擇較小值。通過彎輥力變化進行在線板形微調(diào)補償，實現(xiàn)板形的閉環(huán)控制。 HC軋機的結構與四輥軋機無多大區(qū)別，其關鍵的不同處在于HC軋機有一套軸向移動裝置，如圖2-7所示。中間輥的鈾向移動可用液壓缸的拉、推來實現(xiàn)，與CVC軋機的軸向移動機構相似。將中間輥軸承座與液壓缸連接裝置安裝在操作側，便于操作和換輥，油壓回路采用同步系統(tǒng)保證上下中間輥對稱移動，中間輥移動油缸在機架左右立柱內(nèi)側上，易于加工維護。 圖2-7 HC軋機結構簡圖 D.S—傳動側；W.S—工作側 2.2.2 HC軋機的特點 實踐證明六輥H

57、C軋機在結構與性能上有以下一些優(yōu)點： （1）六輥HC軋機具有相當大的板形調(diào)節(jié)性和良好的板形穩(wěn)定性，因此可以采用大壓下率而不影響帶鋼的板形，所以能提高生產(chǎn)效率，節(jié)省能源。 （2）由于六輥HC軋機可以改善冷軋帶鋼的板形質(zhì)量，所以冷連軋機最后一臺機座對于帶鋼厚度的控制將不受板形控制的影響。 （3）六輥HC軋機可使帶鋼的板形具有良好穩(wěn)定性，因此可以采用較小直徑的工作輥進行軋制。根據(jù)有關算式可知工作輥直徑與軋制壓力成正比，即當工作輥直徑越小，則軋制壓力就越小，因此可提高壓下率的效果，節(jié)省能源。 （4）通常四輥軋機要根據(jù)將要軋制的不同寬度規(guī)格的帶鋼準備不同凸度的軋輥，軋輥儲備量大。而六輥HC軋機由

58、于其中問輥的軸向可調(diào)性，不必準備大量的備用軋輥。 （5）由于六輥HC軋機具有良好的板形穩(wěn)定性和較大的板形調(diào)節(jié)性，所以在確定軋制道次時可以不考慮帶鋼的板形問題。 （6）六輥HC軋機在中間輥軸向移動量和工作輥、中間輥彎輥力匹配合理的條件下，可使所軋制的帶鋼邊部厚度差極小，減小下道工序的剪邊量，提高成品率，也可防止由于邊部厚度不均而導致的邊裂甚至斷帶。 （7）為提高熱軋成品帶鋼的板形質(zhì)量，六輥HC軋機用于熱連軋精軋區(qū)域?qū)⒊蔀榘l(fā)展方向。

59、 第3章 HC軋機主要技術特性及結構說明 3.1 工藝流程圖 第3章 HC軋機主要技術特性及結構說明 圖3-1 1-開卷機 2-夾送輥 3-矯直輥 4-液壓剪 5-左卷取機 6-左轉(zhuǎn)向輥 7-左真空除油裝置 8-六輥軋機 9-右真空除油裝置 10-右轉(zhuǎn)向輥 11-右卷取機 3.2 軋機主要技術特性 最大軋制力： 12000kN 最大軋制力矩： 100kN/m 最大軋制速度： 900m/min 喂料速度：

60、30 m/min 開卷張力： 6~60kN 卷曲張力： 6~120 kN 工作輥規(guī)格： Φ300/Φ2601050mm 中間輥規(guī)格： Φ370/Φ3401050mm 支承輥規(guī)格： Φ950/Φ8501000mm 中間輥橫移量： 100mm 工作輥最大開口度： 20mm 機架牌坊窗口尺寸： 高寬=34401090mm

61、 機架立柱斷面積： 540630=340200mm2 3.3 軋機關鍵結構說明 （1）機架 它主要由兩片牌坊、上下橫梁和工作輥彎輥裝置等組成。在彎輥裝置中首次設計采用了雙排并列布置同步伸縮式彎輥缸，彎輥力大而結構小，使軋機內(nèi)部結構更為緊湊合理。 （2）輥系 輥系是軋機的核心部分，它包括支承輥、中間輥、工作輥。支承輥軸承采用D級四列圓柱滾子軸承、油霧潤滑技術。支承輥兩端輥頸的同軸度精度為Φ0.005mm，該精度可以將支承輥的偏心量控制在最小范圍內(nèi)。 （3）中間輥橫移裝置 它被安裝在機架窗口內(nèi)部兩側滑槽中間并將中間輥置于其中的u形框架?？蚣苌嫌袡C械

62、夾緊機構將中間輥軸承座固定。在軋機傳動側牌坊外表面設置有可帶動U形框架沿軋輥軸向移動的帶內(nèi)置位移傳感器的液壓缸，啟動該液壓缸即可實現(xiàn)中間輥的軸向位移，其位移距離通過位移傳感器反饋控制。 （4）軋線標高自動調(diào)整裝置 固定于軋機牌坊窗口內(nèi)下橫梁上的兩個相向斜楔上，配合著兩個由液壓馬達通過絲杠同時傳動的活動楔塊。當液壓馬達啟動時，楔塊便托著下支承輥兩端的軸承座在活動斜楔的推動下做上下穰動，其移動距離通過設置在絲杠另一端的脈沖發(fā)生器檢測控制。 （5）工作輥、中間輥升降軌道 雙層活動軌道的設計結構為實現(xiàn)工作輥、中間輥的快速自動更換提供了保證。其換輥時間可由普通形式的30min縮短到6min。

63、 圖3-2 HC軋機結構示意圖 1-機架 2-AGC液壓缸 3-支承輥系 4-中間輥系 5-工作輥系 6-橫移裝置 7-軋線標高自動調(diào)整裝置 第4章 軋制規(guī)程及相關參數(shù)確定 第4章 軋制規(guī)程及相關參數(shù)確定 雙機架可逆連軋，6道次軋制，來料厚度2.2mm，寬800mm，材質(zhì)08F，成品厚度0.3mm。 4.1 軋輥主要參數(shù)確定 根據(jù)1100六輥HC冷軋機參數(shù)確定1050六輥HC冷軋機軋輥直徑、材料及淬硬層厚度： 工作輥 Φ2801050mm HS=93～97 ≥20mm 中間輥 Φ3501050mm HS=75～80 ≥20mm 支承輥

64、 Φ9001000mm HS=65～70 ≥30mm 輥身材料均采用9Cr2Mo。 4.2 軋制規(guī)程制定 根據(jù)參考文獻《攀鋼HC冷連軋機組工藝特點及應用研究》、《攀鋼冷軋廠HC 連軋機組大壓下率軋制研究》及《四輥/六輥HC中試軋機冷軋電工鋼技術》中的相關數(shù)據(jù)，可以排出表4-1所示軋制壓下規(guī)程表： 表4-1 軋制壓下規(guī)程表 軋制道次 入口厚度h0/mm 出口厚度h1/mm 壓下量Δh/mm 壓下率ε /% 軋制前后軋件平均厚度hm/mm 1 2.20 1.40 0.80 36.0 1.800 2 1.40 0.90 0.50 35.7

65、 1.150 3 0.90 0.60 0.30 33.3 0.750 4 0.60 0.42 0.18 30.0 0.510 5 0.42 0.31 0.11 26.2 0.365 6 0.31 0.30 0.01 3.20 0.305 根據(jù)表一所制定的壓下規(guī)程，校驗咬入條件。采用參考文獻《塑性變形力學基礎與軋制原理》第151頁7-2咬入角公式： （4-1） 式中 Δh——該道次壓下量； R——軋輥半徑。 得到各道次咬入角： 最大咬入角

66、小于5o ，符合咬入條件（《塑性變形力學基礎與軋制原理》第153頁表7-1）。 4.3 確定各道次變形抗力 對于材料08F，考慮加工硬化后，采用參考文獻《塑性變形力學基礎與軋制原理》第193頁表8-4中對應的經(jīng)驗公式： （4-2） 式中 初始條件 該公式引自《軋鋼工藝學》第320頁 表4-2 各道次總壓下率及變形抗力 道次 1 2 3 4 5 6 ε0/% 0 36.4 59.1 72.7 80.9 85.9 ε1/% 36.4 59.1 72.7 80.9 85.9 86.4 εm/% 22.0 50.0 67.3 77.6 83.9 86.2 σs/MPa 442 580 663 687 709 717 4.4 計算各道次帶鋼張力 采用參考文獻《軋制設備及工藝