軋機(jī)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　論文題目：900HC軋機(jī)生產(chǎn)工藝</p><p>　　系 別 材料工程系 </p><p>　　專業(yè)年級 09冶金設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 教授 </p><p>　　日 期 2012-3-11 </p><p>

3、<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1綜述......................................................................................................................1<

4、/p><p>　　1.1冷軋板帶生產(chǎn)的興起與發(fā)展</p><p>　　1.2冷軋板帶生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　1.3實(shí)習(xí)過程中的崗位基本介紹…………………………………</p><p>　　2 900HC軋機(jī)冷軋板帶生產(chǎn)</p><p>　　2.1 900HC軋機(jī)冷軋板帶生產(chǎn)工藝流程</p>&

5、lt;p><b>　　2.1.1軋前準(zhǔn)備</b></p><p><b>　　2.1.2提料</b></p><p><b>　　2.13開卷</b></p><p><b>　　2.14穿帶</b></p><p><b>　　2.15軋

6、制</b></p><p><b>　　2.16卸料</b></p><p><b>　　2.17質(zhì)量檢查</b></p><p>　　2.2 900HC軋機(jī)冷軋板帶生產(chǎn)的主要工序及其工藝</p><p>　　3  900HC軋機(jī)主要設(shè)備</p><p&

7、gt;　　生產(chǎn)中常見不良分析</p><p>　　4.1邊浪(EDGE WAVE)</p><p>　　4.2中浪(CENTER WAVE)</p><p><b>　　4.3條伸</b></p><p>　　4.4邊裂(EDGE CRACK)</p><p>　　4.5油斑(OIL STAIN

8、)</p><p>　　4.6輥印(ROLL MARK)</p><p>　　4.7卷筒印(REEL MARK)</p><p>　　4.8 COIL SLIP及PIT</p><p>　　4.9振動擦痕(CHATTERING MARK)</p><p>　　4.10凹痕(DENT)</p><p&

9、gt;　　4.11局部浪形(BUILD UP)</p><p>　　4.12 HEAT SCRATCH</p><p>　　4.13樹紋(PINCH TREE)</p><p>　　4.14 DENDRITE</p><p>　　4.15黑帶 (BLACK)</p><p>　　5 常見軋輥修理更換</p>

10、;<p>　　5.1軋輥斷裂的原因</p><p>　　5.2防止軋輥斷裂的方法</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　附 件………………………………………………………………………………………</p&

11、gt;<p><b>　　綜述</b></p><p>　　1.1冷軋板帶生產(chǎn)的興起與發(fā)展</p><p>　　鋼的冷軋是19世紀(jì)中葉始于德國，當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)寬度20--25mm的冷軋帶鋼。美國1859年建立了25 mm冷軋機(jī)，1887年生產(chǎn)出寬度為150mm的低碳鋼帶。1880年以后冷軋鋼帶生產(chǎn)在德國、美國發(fā)展很快，產(chǎn)品寬度不斷擴(kuò)大，并逐步建立了附屬設(shè)備

12、，如剪切、矯直、平整和熱處理設(shè)備等，產(chǎn)品質(zhì)量也有了提高。寬的冷軋薄板（鋼帶）是在熱軋成卷帶鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。首先是美國早在1920年第一次成功地軋制出寬帶鋼，并很快由單機(jī)不可逆式軋制而跨入單機(jī)可逆式軋制。1926年阿姆柯公司巴特勒工廠建成四機(jī)架冷連軋機(jī)。原蘇聯(lián)開始冷軋生產(chǎn)是在30年代中期，第一個(gè)冷軋車間建在伊里奇冶金工廠，是四輥式，用單張的熱軋板作原料。1938年在查波羅什工廠開始安裝從國外引進(jìn)的三機(jī)架1680 mm冷連軋及16

13、80 mm可逆式冷軋機(jī)，生產(chǎn)厚度為0.5~2.5 mm,寬度為1500 mm的鋼板。以后為了滿足汽車工業(yè)的需要，該廠又建立了一臺2180 mm的可逆式冷軋機(jī)。1951年原蘇聯(lián)建設(shè)了一套2030 mm全連續(xù)式五機(jī)架冷軋機(jī)，年產(chǎn)250萬噸，安裝在新利佩茨克。日本1938年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺可逆式冷軋機(jī)，開</p><p>　　冷軋薄板發(fā)展如此迅速的主要原因是：（１）    

14、; 鋼材在熱軋過程中的溫降和溫度分布不均給生產(chǎn)帶來了難題，特別是在生產(chǎn)厚度小而長度大的薄板帶產(chǎn)品時(shí)，冷卻上的差異引起的軋建首尾溫差往往使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍，性能出現(xiàn)顯著異。當(dāng)厚度小于一定限度時(shí)，軋件在軋制過程中溫降劇烈，以至根本不可能在軋制周期之內(nèi)保持熱軋所需的溫度。    因此，從規(guī)格方面考慮，事實(shí)上存在一個(gè)熱軋厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等國曾致力于用熱連軋精軋機(jī)組增加8、9幾家來生產(chǎn)1 mm和

15、0.8 mm的薄帶。但實(shí)踐證明,從產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備重量來說是不可行的。現(xiàn)代熱連軋機(jī)，目前設(shè)計(jì)可能軋出最小厚度為1.2 mm，但實(shí)際生產(chǎn)中很少生產(chǎn)1.8 mm或1.5 mm以上的熱軋卷板。而冷軋則不存在熱軋溫降與溫度不均勻的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷軋帶鋼和冷軋薄板?，F(xiàn)代冷連軋寬帶軋機(jī)和雙機(jī)架二次冷軋可生產(chǎn)厚度為0.10~0.17 mm的冷軋薄板,作為鍍錫原板，即使不經(jīng)二次冷軋也可生產(chǎn)0.2~0.35厚的冷軋鋼板mm。多輥冷軋機(jī)或

16、窄帶鋼冷軋機(jī)則可生產(chǎn)最薄達(dá)0.001 mm的產(chǎn)品。一般0.15～0.38 mm厚的板帶為一般</p><p>　　1.2冷軋板帶生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　冷軋板帶的軋制方法雖有單張和成卷、單機(jī)座和多機(jī)座之分，但它們的生產(chǎn)工藝過程卻基本相似。冷軋薄板、帶鋼中有3大典型產(chǎn)品：鍍層板、汽車板與電工硅鋼板。其生產(chǎn)工藝流程大致如圖1-2所示。</p><p>　　圖1

17、-2 冷軋薄板、帶鋼生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　1.3實(shí)習(xí)過程中的崗位基本介紹</p><p>　　在河北鋼鐵集團(tuán)衡水薄板有限責(zé)任公司實(shí)習(xí)期間。主要負(fù)責(zé)900#的開卷工作。每天上班前需要進(jìn)行相應(yīng)準(zhǔn)備操作：</p><p>　　2 900HC軋機(jī)冷軋板帶生產(chǎn)</p><p>　　2.1 900HC軋機(jī)冷軋板帶生產(chǎn)工藝流程</p&g

18、t;<p>　　1軋前準(zhǔn)備。2提料.3開卷4穿帶5軋制6卸料7質(zhì)量檢查。現(xiàn)制表格如下：</p><p>　　3 900HC軋機(jī)主要設(shè)備介紹</p><p><b>　　軋機(jī)的組成</b></p><p>　　工作機(jī)座由軋輥、軋輥軸承、機(jī)架、軌座、軋輥調(diào)整裝置、上軋輥平衡裝置和換輥裝置等組成。</p><p>

19、;　　軋輥是使金屬塑性變形的部件(見軋輥)。</p><p>　　軋輥軸承  支承軋輥并保持軋輥在機(jī)架中的固定位置。軋輥軸承工作負(fù)荷重而變化大，因此要求軸承摩擦系數(shù)小，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且要便于更換軋輥。不同的軋機(jī)選用不同類型的軋輥軸承。滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)較小，但承壓能力較小，且外形尺寸較大，多用于板帶軋機(jī)工作輥。滑動軸承有半干摩擦與液體摩擦兩種。半干摩擦軋輥軸承主要是膠木、銅瓦、尼龍瓦軸

20、承，比較便宜，多用于型材軋機(jī)和開坯機(jī)。液體摩擦軸承有動壓、靜壓和靜－動壓三種。優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)比較小，承壓能力較大，使用工作速度高，剛性好，缺點(diǎn)是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用于板帶軋機(jī)支承輥和其他高速軋機(jī)。</p><p>　　軋機(jī)機(jī)架  由兩片“牌坊”組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調(diào)整裝置，需有足夠的強(qiáng)度和鋼度承受軋制力。機(jī)架形式主要有閉式和開式兩種。閉式機(jī)架是一個(gè)整體框架，具有較高強(qiáng)度和剛度，主

21、要用于軋制力較大的初軋機(jī)和板帶軋機(jī)等。開式機(jī)架由機(jī)架本體和上蓋兩部分組成，便于換輥，主要用于橫列式型材軋機(jī)。</p><p>　　此外，還有無牌坊軋機(jī)。</p><p>　　軋機(jī)軌座  用于安裝機(jī)架，并固定在地基上，又稱地腳板。承受工作機(jī)座的重力和傾翻力矩，同時(shí)確保工作機(jī)座安裝尺寸的精度。</p><p>　　軋輥調(diào)整裝置  用于調(diào)整輥縫，使軋件

22、達(dá)到所要求的斷面尺寸。上輥調(diào)整裝置也稱“壓下裝置”，有手動、電動和液壓三種。手動壓下裝置多用在型材軋機(jī)和小的軋機(jī)上。電動壓下裝置包括電動機(jī)、減速機(jī)、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等部件；它的傳動效率低,運(yùn)動部分的轉(zhuǎn)動慣性大,反應(yīng)速度慢,調(diào)整精度低。70年代以來，板帶軋機(jī)采用AGC(厚度自動控制)系統(tǒng)后，在新的帶材冷、熱軋機(jī)和厚板軋機(jī)上已采用液壓壓下裝置，具有板材厚度偏差小和產(chǎn)品合格率高等優(yōu)點(diǎn)。</p&

23、gt;<p>　　上軋輥平衡裝置  用于抬升上輥和防止軋件進(jìn)出軋輥時(shí)受沖擊的裝置。形式有：彈簧式、多用在型材軋機(jī)上；重錘式，常用在軋輥移動量大的初軋機(jī)上；液壓式，多用在四輥板帶軋機(jī)上。</p><p>　　換輥裝置  為提高作業(yè)率，要求軋機(jī)換輥迅速、方便。換輥方式有C形鉤式、套筒式、小車式和整機(jī)架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車輔助操作，而整機(jī)架換輥需有兩套機(jī)架，此法多用于小的

24、軋機(jī)。小車換輥適合于大的軋機(jī)，有利于自動化。目前，軋機(jī)上均采用快速自動換輥裝置，換一次軋輥只需5～8分鐘。</p><p>　　傳動裝置  由電動機(jī)、減速機(jī)、齒輪座和連接軸等組成。齒輪座將傳動力矩分送到兩個(gè)或幾個(gè)軋輥上。</p><p>　　輔助設(shè)備  包括軋制過程中一系列輔助工序的設(shè)備。如原料準(zhǔn)備、加熱、翻鋼、剪切、矯直、冷卻、探傷、熱處理、酸洗等設(shè)備。</p&

25、gt;<p>　　起重運(yùn)輸設(shè)備  吊車、運(yùn)輸車、輥道和移送機(jī)等。</p><p>　　附屬設(shè)備  有供、配電、軋輥車磨，潤滑，供、排水，供燃料，壓縮空氣，液壓，清除氧化鐵皮,機(jī)修,電修，排酸，油、水、酸的回收，以及環(huán)境保護(hù)等設(shè)備。</p><p>　　4  生產(chǎn)中常見不良分析（附圖）</p><p>　　一. 邊浪(EDG

26、E WAVE)</p><p>　　二. 中浪(CENTER WAVE)</p><p><b>　　三.條伸</b></p><p>　　大體上與中浪相同的狀態(tài),但不是整個(gè)寬度,局部以一定寬度出現(xiàn)的帶狀缺陷</p><p>　　四.邊裂(EDGE CRACK)</p><p>　　五. 油斑(O

27、IL STAIN)</p><p>　　六.輥印(ROLL MARK)</p><p>　　七.卷筒印(REEL MARK)</p><p>　　八. COIL SLIP及PIT</p><p>　　九. 振動擦痕(CHATTERING MARK)</p><p>　　在軋鋼作業(yè)時(shí)輥?zhàn)优c帶鋼的速度中立點(diǎn)過于趨向出口側(cè)時(shí)

28、發(fā)生</p><p>　　十.凹痕(DENT)</p><p>　　十一. 局部浪形(BUILD UP)</p><p>　　十二.HEAT SCRATCH</p><p>　　因工作輥與帶鋼的溫度上升,導(dǎo)致軋制油的局部熱化引起的軋制油的潤滑性能不良所 </p><p><b>　　產(chǎn)生,無觸感的線狀<

29、/b></p><p>　　十三.樹紋(PINCH TREE)</p><p>　　十四. DENDRITE</p><p>　　十五.黑帶 (BLACK)</p><p>　　5 常見軋輥修理更換</p><p><b>　　1軋輥斷裂的原因</b></p><p>

30、;　　一、脆性斷裂，此類軋輥斷口形狀較為平整，斷口周圍輥身表面較為齊整; </p><p>　　二、韌性斷裂，此類軋輥斷口形狀多呈"蘑菇頭"狀，斷口附近的輥身均成粉碎狀破碎。 </p><p>　　將二者比對發(fā)現(xiàn)，此次斷輥事故的斷輥形式為韌性斷裂。脆性斷裂和韌性斷裂都是因?yàn)檐堓亼?yīng)力超過芯部強(qiáng)度造成的。 </p><p>　　其產(chǎn)生原因與軋輥本身殘

31、余應(yīng)力，軋制時(shí)機(jī)械應(yīng)力以及軋輥熱應(yīng)力有關(guān)，特別是當(dāng)輥身的表面和芯部的溫差大時(shí)更容易產(chǎn)生。這種溫差可能由不良的輥冷卻，冷卻中斷或在新的軋制周期開始時(shí)軋輥表面過熱引起。軋輥的這種表面和芯部間的巨大溫差引起較大的熱應(yīng)力，當(dāng)較大的熱應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力以及軋輥的殘余應(yīng)力超過軋輥的芯部強(qiáng)度時(shí)引起斷輥。例如，軋輥表面和芯部間的溫差在70℃時(shí)軋輥會增加100MPa的縱向熱應(yīng)力，溫差越大，增加的熱應(yīng)力越大。與產(chǎn)生脆性斷口的軋輥相比較，產(chǎn)生韌性斷口的軋輥的芯部

32、材料韌性更好，更不容易出現(xiàn)斷裂。 </p><p>　　導(dǎo)致軋輥失效的應(yīng)力共有四種： </p><p>　　一、制造過程中的殘余應(yīng)力; </p><p>　　二、軋制過程中的機(jī)械應(yīng)力; </p><p>　　三、軋制過程中軋輥的組織應(yīng)力; </p><p>　　四、軋輥內(nèi)外溫差造成的熱應(yīng)力。 </p>&

33、lt;p>　　如果是因?yàn)橹圃鞖堄鄳?yīng)力過大產(chǎn)生斷裂，斷輥通常發(fā)生在軋輥初始上機(jī)使用的前幾次，且為開軋的前幾塊軋材。此次斷裂的軋輥已經(jīng)上機(jī)軋制了四次，工作層消耗了14mm，因此不應(yīng)是因制造殘余應(yīng)力形成的斷裂。 </p><p>　　如果是因?yàn)闄C(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的斷裂，需要很大的機(jī)械應(yīng)力。經(jīng)粗略計(jì)算，如此大截面的高鉻鑄鋼軋輥若被機(jī)械應(yīng)力拉斷，則需要100MN以上的拉力，對于該軋輥工作的軋機(jī)來說這是不可能的。軋輥受力最大

34、的部位是傳動端輥頸，如果材料的力學(xué)性能指標(biāo)不足，正常軋制情況下首先損壞的是傳動端輥頸。從實(shí)際軋制和斷輥情況來看，不是由于機(jī)械應(yīng)力造成輥身斷裂。 </p><p>　　對組織應(yīng)力影響最大的就是外層組織中殘余奧氏體含量。殘余奧氏體在軋制溫度，軋制壓力和水冷的交變作用下，發(fā)生奧氏體向馬氏體或貝氏體的轉(zhuǎn)變，由于奧氏體的比容小，而馬氏體的比容大，因而在組織轉(zhuǎn)變的過程中伴隨著體積的膨脹，會致使軋輥的工作層產(chǎn)生更大的壓應(yīng)力，芯

35、部產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力，芯部應(yīng)力一旦超過材料的強(qiáng)度，必然造成軋輥斷裂?？紤]到殘余奧氏體對組織應(yīng)力的影響及熱帶連軋機(jī)軋輥的工作條件，一般軋輥的殘余奧氏體含量控制在小于5%即可保證安全使用。該斷裂軋輥的外層組織中殘余奧氏體含量小于1%，故組織應(yīng)力可以忽略不計(jì)。 </p><p>　　軋輥斷裂也可能與溫度不均勻造成的熱應(yīng)力有關(guān)。軋輥在上機(jī)使用過程中，由于與軋材的緊密接觸，軋輥表面溫度迅速上升，而軋輥芯部的溫度上升較慢，這時(shí)

36、軋輥面和軋輥芯部之間的溫差處于最大值，溫差引起的軋輥熱應(yīng)力也處于最大值。如果軋輥的熱應(yīng)力和軋輥的殘余應(yīng)力相疊加，并且超過了軋輥芯部的強(qiáng)度極限時(shí)就可能發(fā)生軋輥斷裂的事故。 </p><p>　　2防止軋輥斷裂的方法</p><p>　　防止斷裂應(yīng)該從減小制造殘余應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力，組織應(yīng)力和熱應(yīng)力四方面進(jìn)行。 </p><p>　　一般情況下大部分制造殘余應(yīng)力會在熱處理過

37、程中消除，并且會隨著軋輥的存放時(shí)間延長而逐漸消除，因此新軋輥存放一段時(shí)間再使用，能夠降低斷輥風(fēng)險(xiǎn)。避免較大機(jī)械應(yīng)力的方法主要是避免過冷鋼。降低組織應(yīng)力的方法是通過熱處理將輥身工作層殘余奧氏體含量控制在小于5%以下。減小熱應(yīng)力的辦法是在軋鋼過程中對軋輥進(jìn)行良好的冷卻。 </p><p>　　制造殘余應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力，組織應(yīng)力和熱應(yīng)力是造成高鉻鋼軋輥斷裂的主要原因，良好的熱處理，軋制條件和冷卻可以有效防治高鉻鋼軋輥斷裂