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軋製工藝

2019-11-20 13:23   评论:36 点击:000

軋製工藝有以下步驟:

1.低溫軋製

在低溫下軋製變形,避免完全再結晶,可獲得晶粒細化的成品,以確保更高的機械性能。低溫軋製的工藝要點在於最後幾道軋製,施以足夠大的變形量。這類工藝可適用的鋼種範圍很廣,包括碳鋼、合金調質鋼、合金鋼及軸承鋼。在特殊需要下,可將低溫軋製與在線退火配合使用,以獲得與一般球化退火相同的結果,從而節約生產本錢。此工藝既可用於棒材軋機又可用於線材軋機,所需設備是通用的 。

2.無頭軋製工藝

無頭軋製通過把加熱後的坯料頭尾焊接在一起,來消除坯料間隙時間,從而明顯減少堆鋼事故和停機時間,進步產量。與此同時 。由於軋製更加穩定,可以降低對設備的衝擊,使日常維修也大大減少。2005年意大利布雷西亞棒材無頭軋建造業線生產出第一批經過工字輪卷取的棒材大盤卷。它是世界上第一條無頭軋製工字輪卷取作業線,將無頭焊接軋製技術和工字輪卷取作業線有機融合在一起。該作業線可以生產8~16mm直徑、最大卷重達3噸的棒材大盤卷 。我國也引進了該技術,但是效果還不理想。比來韓國和日本合作,開發了焊接型連接無頭軋製 ,應予關注。

3.高精度軋製和切分軋製技術

在棒線材高尺寸精度化軋製技術方麵,除了連續無扭高速軋製技術以外,還開發了自由尺寸軋製技術、高精度定徑機組,達到良好的控製精度。切分軋製技術可以大幅度進步中小規格的生產量,在我國普遍采用,目前小規格已可以做到3切分軋製,個別企業已在試驗4切分軋製。

4.無槽軋製技術

我國新疆八一鋼鐵有限公司經過近10年的試驗和研究,成功開發出了棒材全連續無槽軋製技術,2006年又在高速線材軋機上對無槽軋製技術作進一步試驗,目前已在高速線材粗軋、中軋、預精軋機組實現了無槽軋製,在開發品種、進步產品質量、節能降耗、進步生產效率等方麵取得了明顯效果。

5.淬火一自回火工藝

該工藝是在普通低碳鋼棒材離開精軋後,立即投進設定的水冷淬火設備進行淬火,以這類方法可以達到甚至超過微合金鋼或低合金鋼經熱軋和空冷所能達到的終究技術性能。這類工藝能生產500MPa高屈服強度值、12%以上的延伸率和良好的焊接性能(碳當量小於0.5),直徑50毫米的棒材;同時能實現低的生產本錢、高的金屬收得率及操縱的多樣化。

6.線材生產上的調整飛剪

盤卷打捆之前的切頭是優良鋼材生產的一個必要工序,由於在軋件的最前段經常有缺陷,其尺寸公差不好,且性能與盤卷的其餘部分不同。以往這個工序在盤卷壓緊之前的一個工位上進行,需要每班有兩個操縱工,增加了操縱職員和生產本錢。現在可借助於調整飛剪,以全主動方式在軋線上對線材進行切頭切尾。剪刀安裝在回轉的圓盤上,轉向器由一台微機指令電動控製,以確保精確反複所設定的切頭長度。調整飛剪還配有一個取樣係統,用於軋製過程中對軋件外形、尺寸進行直接控製。

  軋製生產是鋼鐵及有色金屬產業中主動化程度最高、計算機利用最多的部分。60年代以來對軋製成品的尺寸精度要求和對軋製速度的要求愈來愈高,人工操縱已難達到,必須采取主動控製係統來滿足工藝要求,以取得高經濟效益。軋製過程主動化已成為軋機現代化的標誌和發展方向。  50年代開始在軋製生產中采用卡片程序控製、厚度主動控製和晶體管邏輯控製等,首要是以單機為對象的單台設備主動化。60年代開始采用控製計算機,美國首先在帶鋼熱連軋機上配備厚度主動控製(AGC)係統,用計算機設定精軋機輥縫和速度,得到良好效果。此後,即開始研究以軋機生產線為對象的主動化,並發展出軋機的最優控製和自適應控製。70年代發展出軋製生產線和工廠治理相聯結的計算機集成控製係統。  在軋製生產中,帶鋼熱連軋機的機械化主動化程度最高,利用計算機最早,也最有效(見帶鋼熱軋)。目前采用主動厚度控製係統所生產的熱軋帶鋼厚度公差已降低到±0.05mm 。60年代後期以來建設的帶鋼熱連軋機多采用計算機主動控製。中國武漢鋼鐵公司1978年投產的 1700mm帶鋼熱連軋機在500米長的軋製線上實現了全麵主動化(見彩圖[1700毫米帶鋼熱軋機主控室])。目前用 AGC係統生產的鋁、銅及其合金冷軋帶材最小偏差已降到±0.005mm以下 ,板形平整。  軋機計算機控製首要包括三項功能:①軋機和生產線各參數的主動設定功能;②各參數的連續主動控製功能;③生產治理功能(圖1[ 帶鋼熱連軋機計算機主動控製係統示意])。  主動設定功能 所謂設定,一般是在軋製坯料進進相應的機組前,由計算機根據計劃產品要求、原料狀況和實測參數,按數學模型計算出該機組應有的參數 ,然後輸出所需的參數設定值 。由主動預整控製係統來保證完成。例如當軋製規格、鋼種等確定後,需要設定各軋機的輥縫和速度等 ,計算機根據數學模型計算擬定軋機公道壓下規程,即擬定出最優化的設定值。在一定的工藝和設備限製條件下,達到軋機產量高、功率分配和壓力分配公道、板形良好等目標。首要設定包括加熱爐的推鋼機、出鋼機和粗軋機的輥縫、轉速、導板位置,精軋機的輥縫、轉速、張力,卷取機的相應參數等。  輸出設定值確定後,由於預設定的模型精度不夠,檢測信息存在誤差,和係統狀況變化等,需要不斷利用及時檢測的信息修正模型參數,這類功能稱為自適應校正功能。軋機由於實現了計算機主動設定,具有比熟練操縱工人更快的判定和修正能力,可進步生產率和產品質量,並節約人力。  主動連續控製功能 這類功能包括加熱 、終軋、卷取的溫度控製(包括輸出輥道冷卻水控製),厚度主動控製(AGC)和位置和速度預整定主動控製(APC)。在給定目標值後(通常指設定值),計算機根據檢測儀表實測值與目標值比較所產生的偏差,連續地(實際上有一定的間隔時間)、不斷地輸出控製信號來控製有關設備 ,使該參數達到目標值,這屬於反饋控製係統(圖2[ 反饋控製示意圖])。  厚度主動控製係統的方式有:①反饋控製。根據直接或間接測厚裝配,檢測軋件厚度與設定目標厚度的偏差信號 ,經計算後,發出調整輥縫的指令,使軋件厚度符合目標厚度(見軋機彈性變形)。②前饋預控。根據進進軋機前的測厚信號(或前一機架的軋製厚度信號)預設定軋機輥縫,達到主動控製。目前以反饋控製為主,結合前饋預控。  生產治理功能 包括帶卷跟蹤 、軋製節奏控製、生產數據記錄和打印各種報表等。此外還與廠級治理計算機相聯,根據訂貨卡擬定作業計劃,下達生產任務等。  帶卷跟蹤的首要任務是及時把握生產線上每一塊軋件到達的位置,使計算機內儲存的該軋件的基本數據(如鋼種、尺寸等)與“在線”檢測的數據相對應,保證不出錯誤。還可顯示跟蹤結果,供操縱職員驗證。  軋件節奏控製是公道控製加熱爐出鋼節奏 ,根據所軋製的規格、各工序機組所需時間及其跟蹤功能等進行計算和控製。在保證前後兩塊軋件不相撞的條件下盡量縮短間隙時間,以進步生產率。輔助生產線如剪切線、平整線等也有相應的主動化功能。輔助操縱如軋機換輥和換輥後軋製線的調整等也都實現了主動化。  軋製主動化的現狀和發展 軋機主動化水平較高的還有帶鋼冷連軋機(見帶鋼冷軋),從上卷、穿帶、軋製參數的設定,軋機厚度控製和數據記錄打印等都實現了主動化 。如中國武漢鋼鐵公司帶鋼冷連軋機計算機控製的軋機,它的計算機室見圖3[ 武鋼帶鋼冷連軋機計算機室] 。  60年代以來,在初軋機、中厚板軋機、型材軋機、線材軋機、軋管機和焊管機組上都不同程度地實現了主動化 ,如H型鋼連軋機采用計算機控製後,穩定了軋製過程,進步了產品尺寸精度和作業率 ,取得較好的技術經濟效果。但一般型材 、棒材軋機的主動化程度較差。在各類軋機中,連續式軋機主動化程度較高,非連續式軋機主動化程度較低。在軋製工序中,軋製線主動化程度較高,精整線主動化程度較低。隨著軋機和各工序連續化的進展,主動化也不斷發展,特別是計算機控製的主動化從70年代以來發展更快。  現代軋機計算機主動控製係同一般采用多級計算機方式,軋鋼主動控製係統與全部冶金工廠或公司主動控製係統相聯,成為一個大的控製係統。這是進一步發展的方向。

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