轧机技术问答汇总

一.冷轧生产设备基本知识

1、 什么叫冷轧?

答:金属或合金在低于再结晶温度下进行的轧制叫冷轧,通常指的是将轧材不经过任何温度处理下进行加工,在轧钢过程中轧件随着变形增加,温度不断升高,为了防止轧件和温度的升高,轧钢过程需要不断采取降温措施来控制温度升高,一般冷轧的轧件最高出口温度为150℃。

2、 冷轧工艺有哪些特点?

答:冷轧工艺有以下特点:

1) 钢在轧制过程中产生不同程度的加工硬化;

2) 冷轧过程中必须采用工艺冷却和润滑;

3) 冷轧过程中必须采用张力轧制。

3、什么叫加工硬化?

答:带钢在冷轧后,由于晶粒被压扁、拉长、晶格歪扭畸变、晶粒破碎,使金属的塑性降低、强度和硬度增高,这种现象叫做加工硬化。

4、加工硬化对冷轧过程有何影响?

答:带钢在轧制过程中产生不同程度的加工硬化,当加工硬化超过一定程度后,带钢因过分硬脆而不适于继续轧制,因此,带钢经冷轧一定的道次即完成一定的冷轧总压下量后,要想继续轧薄,往往要经过软化热处理(再结晶退火)等,使轧件恢复塑性,降低变形抗力。

5、什么叫体积不变定律?

答:体积不变定律是指金属或合金在变形时,变形前后的体积保持不变。即可用下列公式表示:

L×B×H=l×b×h=C

式中:L、l──变形前后的长度

B、 b──变形前后的宽度

H、 h──变形前后的高度

C────常数量

6、什么叫冷轧最小可轧厚度?

答:在一定轧机上冷轧某种产品时,随着带钢变薄,压下愈来愈困难,当带钢厚度达到某一限度后,不管如何加大压下,不管轧制多少道次,也不可能使带钢变薄,这时带钢的极限厚度则称为最小可轧厚度。最小可轧厚度h最小可用下式表示

h最小=3.58D1f(K0-σ平)/E

式中:D1──工作辊直径,毫米(mm)

E──轧辊弹性模量,帕(1Pa=0.102×10-6kg/mm2)

f──轧辊与轧件间的摩擦系数;

K0──轧件平面变形抗力,K0=1.15σs,帕(1Pa=0.102×10-6kg/mm2)

σ平──轧件平均张力,σ平=(σ0+σ1)/2,帕(1Pa=0.102×10-6kg/mm2)

σ0、σ1──后、前单位张力,帕(1Pa=0.102×10-6kg/mm2)。

7、冷轧过程中工艺润滑的作用是什么?

答:冷轧过程中,工艺润滑的主要作用是起润滑轧辊辊缝,冷却轧辊与轧件,轧制液在轧制过程中由于降低了摩擦系数,使得轧制压力下降,同时可采用分段冷却改变轧制液喷射的流量来调节轧辊的温度,从而达到调节辊型以便达到调节板形作用的目的,另外轧制液作用起到降低轧件的温度,避免轧件和轧辊的温度局部升高,从而避免金属与轧辊的粘结。

8、什么叫轧制张力和张力轧制?

答:物体的一部分对另一部分的拉拽的力称为张力;连轧过程的轧制张力是由于前后机架的速度差(流量差)产生的。

张力轧制就是带钢在轧辊中的轧制变形是在一定的前张力和后张力状态下进行的。

9、张力在轧制过程中的作用是什么?

答:张力轧制使工业化冷轧成为现实,张力在轧制过程中的主要作用是:

1) 张力能控制前滑区与后滑区的变化,从而改变轧材在变形区的金属流量,这样张力能自动调整轧辊辊缝的不水平度,能纠正轧材局部的横向不均匀,使轧材保持平直,防止带钢在轧制过程中的跑偏;

2) 在轧制过程中,张力可以适当调整轧机主电机负荷;

3) 改变轧件的应力状态,便于轧制更薄产品;

4) 在冷轧过程中张力具有自动调节轧制过程状态的作用,使连轧在受一定外扰量后可以由一稳态平衡达到另一稳态平衡。

10、HC轧机主机列由哪几部分组成?

答:HC轧机主机列由主传动电机、主电机传动轴、安全接轴、减速机(齿轮箱)、主传动轴、工作机座和工作轧辊组成。

11、斜楔调整的目的是什么?

答:更换轧辊后,由于轧辊直径的变化,会引起轧制线的改变,为了保证轧制线在规定的高度上,用斜楔调整装置,调整上支承辊、上中间辊和上工作辊达到所要求的高度。

12、为什么要进行轧辊零位的校正?

答:当轧制几卷钢后,或经过一定的带负荷运转之后,轧辊就会产生膨胀和磨损,这就导致了辊缝的变化,为了消除这种影响,采用“轧辊零位校正”即校辊。此外,这种“轧辊零位校正”还保证了辊缝的“平行度”。

13、如何调节侧导板开口度?

答:根据来料带钢的宽度来调节侧导板的开口度,侧导板开口度一般比带钢宽度大4~6毫米。

14、乳化液喷嘴应如何安装?

答:乳化液喷嘴应相互平行,且倾斜度为45°。

15、轧后钢卷为什么要进行打捆?

答:由于冷轧是带张力轧制,轧后的钢卷都存在着卷取张力,根据规定,凡是钢卷直径大于900毫米的都必须打一道捆,对于厚度小于0.35毫米的钢卷,内圈带头还必须采用点焊方式加以固定。钢卷若不打捆,当翻转以后,带钢因其本身的弹性,外部几圈松开,不便于吊运,装炉,易于掉卷损坏设备和造成伤亡事故;对于厚度小于0.35毫米的钢卷,内圈带头若不加以固定,则钢卷在存放和吊运过程中,内圈带头滑动,使内径变小,甚至造成塌卷,给后工序的生产带来开卷困难,甚至使钢卷 废。

16.什么叫变形抗力?

答:变形抗力是指金属抵抗塑性变形的能力,它取决于金属中化学成份及原子间的结构状态。

17.材料的比例极限是什么?

答:低碳钢的拉伸初级阶段,s与e关系为直线oa,按虎克定律:s=E×e,式中E为与材料有关的比例常数,称 为弹性模量。直线oa的最高点a所对应的应力,用sp来表示,称为比例极限。见图五

18.材料的弹性极限是什么?

答:见图五,从a到b点,σ与ε之间关系曲线不是直线,但变形仍然是弹性变形状态即解除应力后变形将完全消失。b点所对应的应力是材料弹性变形的极限值,称为弹性极限值。用se来表示。

19.什么叫材料的强度极限?

答:见图五,过屈服阶段后,材料已恢复了抵抗变形的能力,要使它继续变形,必须增加应力,这种现象称为材料的强化,强化阶段中的最高点e所对应的应力,是材料所能承受的最大应力,称为强度极限,用sb表示。

20.什么叫材料的延伸率?

答:试件拉断后,弹性变形消失,而塑性变形依然保留,试件的原始长度l0,l1为断裂后的长度,用百分比表示的比值d=(l1-l0)/l0×100%称为延伸率。

21.什么叫材料的截面收缩率?

答:试件拉断后,若以A1表示径缩处最小截面面积,A表示试件横截面原始面积,用百分比表示的比值y=(A-A1)/A1×100%,称为截面收缩率。

21.金属材料机械性能的主要指标有哪些?

答:金属材料机械性能的主要指标有:抗拉强度sb、屈服强度ss、伸长率d、断面收缩率y、硬度和冲击韧性值ak。

22.金属在冷加工变形中机械性能有哪些变化?

答:金属在冷加工变形中机械性能的变化有:

1、 金属的变形抗力指标──比例极限,弹性极限,屈服极限,硬度等随变形程度的增加而升高。

2、 金属的塑性指标──延伸率,断面收缩率等,随变形程度增加而降低。

23.金属塑性的概念是什么?

答:金属塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

24.碳素钢中五大元素是什么?

答:碳素钢中五大元素是:碳C、锰Mn、磷P、硫S、硅Si

25.碳钢中碳元素含量对冷轧板有何影响?

答:碳钢中碳元素对冷轧的影响是随含碳量的增加,金属塑性降低,强度增加。

26.硫在碳钢中的影响是什么?

答:一般来说,硫通过形成硫化物夹杂而对钢的力学性能发生影响,含硫量增加,钢的塑性和韧性将降低,钢材的力学性能的方向性将增大。

27.磷在碳钢中的影响是什么?

答:一般来说,磷是有害元素,磷能提高钢的强度,但使塑性,韧性减低,特别是使钢的脆性转折温度急剧升高,即提高了钢的冷脆性(低温变脆)。

28.轧制过程中防止跑偏的方法有哪些?

答:防止跑偏的方法有:①采用凸形辊缝;②采用导板夹逼;③采用张力防偏。

29.轧制时前滑的概念,后滑的概念是什么?

答:见图六中:

轧件进入轧辊的速度VH,

轧辊在该点处线速度V的水平分量VX,

轧件的出口速度Vh,

轧辊在该处线速度V,

前滑就是轧件的出口速度Vh大于轧辊在该处的线速度V的现象。即Vh>V,

后滑就是轧件咬入轧辊的速度VH小于轧辊在该处的线速度V的现象。即VH<V。

30.铁碳合金相图由哪三个反应组成?

答:铁碳合金相图由包晶反应,共晶反应和共析反应组成。

31.常见的金属晶格有几种?

答:常见的金属晶格有:体心立方,面心立方和密排立方三种。

32.冷连轧工艺过程中设定计算的基本原则是什么?

答:冷连轧工艺过程中设定计算的基本原则是:通过各机架金属服从秒流量相等的原则。

33.轧机主传动电机力矩由哪几部分组成?

答:轧机主传动电机力矩由四部分组成:轧制力矩,空转力矩,附加摩擦力矩,动力矩。

34.什么叫轧制力矩?

答:在轧制过程中以及作用在轧辊上的张力所产生的力矩称为轧制力矩。

35.什么叫空转力矩?

答:轧机主传动各转动零件重量引起摩擦损失产生的力矩称为空转力矩。

36.什么叫附加摩擦力矩?

答:由于轧制压力、弯辊力作用在轧辊轴承上产生的力矩称为附加摩擦力矩。

37.什么叫动力矩?

答:在轧制过程中降速轧制时,由于速度的变化产生的力矩称为动力矩。

38.轧制计划编排的原则是什么?

答:轧制计划编排的原则是:由宽到窄,由厚到薄;大换辊之后应安排数卷成品厚度较厚的钢卷作为过渡料。

39.机组工作辊换辊单包括哪些项目?

答:本机组工作辊换辊单包括以下项目:换辊机架号,辊径,换入时间,换出时间,使用时间,轧制吨位,轧制带钢长度。

40.HC轧机冷轧规程中最基本的设定值有哪些?

答:HC轧机冷轧规程中最基本的设定值有:

1、 厚度分配──各架辊缝

2、 张力制度──开卷、卷取张力和各机架间张力

3、 速度制度──各架速度值

41.HC轧机各架厚度分配的基本原则有哪些?

答:HC轧机各架厚度分配的基本原则有:

1) 功耗分配法

这就是让每架轧机轧制时所消耗的功率相等,它适用于各架电机容量相等的冷连轧机。

2) 相对功率能耗分配法

如果连轧机组各轧机的主电机容量不相等,则不能按等功耗分配,而必须按各架轧机的相对电机容量来进行分配。

3)负荷分配系数或压下分配系数法

这是一种根据生产的能耗经验、板型等资料总结归纳出来的比较实用和可靠的方法。

4)总之各架压下率分配的一般原则是:

第一、二架压下率最大,之后随着带材的加工硬化不断增加,而后两个机架压下率逐渐减少,以使各架的轧制力大致相同(负荷尽量均匀),最后一架为保证板型及厚度精度一般按经验取较小的压下率。

42.板带钢成品厚度波动的原因什么?

答:板带钢成品厚度波动的原因是:

1) 件来料的原因:①引起金属变形抗力变化的因素;原料成份和组织的不均匀是主要的;②坯料尺寸变化的影响。

2) 机设备的原因:①轧辊的热膨胀,轧辊的偏心运转等也会造成厚度波动以及轧制工艺条件方面的原因;②轧制速度调节不合理,轧制润滑状态不稳定;③轧制速度变化的影响。

3)轧机运行状态的原因:①轧制过程中的停车;②升速降速。

43.如何控制带钢超差长度?

答:带钢的超差长度是由于带钢在穿带、甩尾以及过焊缝时,带钢前后张力以及轧制速度的变化造成摩擦系数的波动,改变了金属的变形抗力,速度变化又引起油膜轴承油膜厚度变化,从而使超差长度增加,操作时应按如下方法控制超差长度:

1) 及时设定来料各种参数;

2) 根据经验预选轧制规范,并事先调整好各架速度给定值;

3) 准确及时调整第一架辊缝;

4) 在调整厚度进入公差范围之后再升速;

5) 准确进行甩尾降速

6) 准确按穿带、甩尾的工艺操作。

44.如何确定HC轧机的开卷张力?

答:HC轧机开卷张力按以下方法确定:

1) 开卷张力应小于酸洗卷取张力;

2) 开卷张力一般为2001~20012N;

3) 开卷单位张力是按以下张力设定确定;

4) 开卷张力T开卷:

T开卷=H0×B×t开卷

式中:t开卷──开卷单位张力

B───带钢宽度

H0───带钢原料厚度

45.如何确定HC轧机的卷取张力?

答:HC轧机的卷取张力按以下方法确定:

1) 最小卷取张力和最大卷取张力的限定原则是4513~45027N;

2) 卷取张力与带钢宽度、厚度的一般关系是:带钢宽度越宽,卷取张力越大,带钢厚度越厚,卷取张力越大;

3) 卷取张力:T卷取=h4×B×t卷取

式中:t卷取──卷取单位张力 B──带钢宽度 h4──4#机架出口带钢厚度

46.卷取张力过小会带来什么缺陷?

答:卷取张力过小将会产生:打滑和扁卷。

47.卷取张力过大会带来什么缺陷?

答:卷取张力过大将会产生:轧制薄料出现心形,造成卸卷困难,在热处理退火过程易产生粘结。

48.卷取为什么要采用恒张力控制?

答:因为卷取张力波动将产生并造成本机组出口钢卷卷取不齐,轧制卷取张力不稳定还可能引起掉张力,大张力冲击等现象。

49.HC轧机最佳化计算的指导思想是什么?

答:HC轧机最佳化计算的指导思想是:

1) 穿带条件下的最佳化:即穿带保持最大可能的咬入条件,使带钢顺利穿过辊缝;

2) 稳态轧制下的最佳化:即考虑功率、转速和变形限制的情况下,达到尽可能大的秒流量,使各机架电机功率均匀分配。

50.轧制线调节的垫板厚度是如何计算的?

TB=42.5-2.5×(INT(DB/5)-200)

式中:TB──垫板厚度 DB──支承辊直径 垫板厚度:10mm 、5mm、 2.5mm 轧制线:2535mm INT——取小数后

51.轧制线调节的抽动板厚度是如何计算的?

答:抽动板用于轧制线的粗调,它依靠4个22.5mm间隔调节,其位置依靠下列运算产生:

TR=22.5×INT(((Dwimax-(DW+DI))/22.5)

式中:TR───抽动板厚度 Dwimax──最大的工作辊与中间辊直径之和(1、2架为950mm,3、4架为920mm)

DW───工作辊直径 DI───中间辊直径 INT——取小数后 抽动板厚度每个阶梯差值:22.5mm

52.轧制线调节的斜楔厚度是如何计算的?

答:斜楔的作用是可以在0~25mm范围内连续调节,其位置通过下列计算产生:

TW=22.5×FRAC(((Dwimax-(DW+DI))/22.5)+2.5×(1-FRAC(DB/5))

式中:TW──斜楔厚度

Dwimax──最大的工作辊与中间辊直径之和(1、2架为950mm,3、4架为920mm) DW───工作辊直径

DI───中间辊直径 DB──支承辊直径 FRAC——取整数 斜楔厚度:0——25mm

53.什么叫HC轧机?

答:HC轧机又叫高性能轧辊凸度控制轧机,HC是英文High Crowning的缩写,它是中间辊可沿轧辊轴向移动的一种轧机。

54.HC轧机的优点是什么?

答:HC轧机的优点是:

1) 强了弯辊装置的效能;

2) 扩大了辊型调整的范围;

3) 带钢板形稳定性好;

4) 可以显著

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