第二篇型棒材生產(chǎn)-10章

1、第三篇第三篇 軋制理論與工藝軋制理論與工藝 新鋼精神 - 創(chuàng)新 奉獻 超越10 10 棒線材生產(chǎn)棒線材生產(chǎn) 10.1 棒線材的種類和用途10.1.1 棒材的品種棒材的品種棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼等；棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼等；棒、線材的斷面形狀主要還是以圓形為主。棒、線材的斷面形狀主要還是以圓形為主。國外通常認為：棒材的斷面直接為國外通常認為：棒材的斷面直接為99300mm300mm；國內(nèi)一般認為：棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑為國內(nèi)一般認為：棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑為101050mm50mm；10.1.2 線材的品種線材的

2、品種線材是熱軋材中斷面最小的一種，國內(nèi)一般把產(chǎn)品斷面直徑為線材是熱軋材中斷面最小的一種，國內(nèi)一般把產(chǎn)品斷面直徑為513mm并并成盤卷狀態(tài)交貨的產(chǎn)品稱為線材；國外已將斷面直徑擴展為成盤卷狀態(tài)交貨的產(chǎn)品稱為線材；國外已將斷面直徑擴展為538mm，呈，呈盤卷交貨的產(chǎn)品最大斷面直徑規(guī)格為盤卷交貨的產(chǎn)品最大斷面直徑規(guī)格為40mm；形狀主要為圓形，其他有：方形、六角形和異形等；形狀主要為圓形，其他有：方形、六角形和異形等；鋼種：普碳、優(yōu)碳、碳素彈簧鋼、合金結構鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼、合金工鋼種：普碳、優(yōu)碳、碳素彈簧鋼、合金結構鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、不銹鋼、電熱合金鋼等具鋼、不銹鋼、電熱合金鋼

3、等棒線材軋線及產(chǎn)品汽車使用棒材、線材約汽車使用棒材、線材約150150公斤，占車體重量的公斤，占車體重量的1010左。其中，棒左。其中，棒鋼和線材是發(fā)動機部件（曲軸、凸輪軸、閥彈簧等）和傳鋼和線材是發(fā)動機部件（曲軸、凸輪軸、閥彈簧等）和傳動系統(tǒng)部件（齒輪類、等）不可缺少的材料。動系統(tǒng)部件（齒輪類、等）不可缺少的材料。棒線材用途在建筑物和結構物方面，在建筑物和結構物方面，PCPC（Prestressed ConcretePrestressed Concrete）鋼板、）鋼板、PCPC鋼線用于電信柱等鋼線用于電信柱等的柱子和混凝土的加強材料，橋梁用鋼線用于吊橋、斜拉橋的纜繩（寫真的柱子和混凝土的加

4、強材料，橋梁用鋼線用于吊橋、斜拉橋的纜繩（寫真2 2）。這）。這些鋼材的共同特征是強度高，鋼棒、鋼線的強度是通常鋼筋的些鋼材的共同特征是強度高，鋼棒、鋼線的強度是通常鋼筋的3 34 4倍。倍。 棒線材用途棒線材用途此外，棒鋼和線材制作的螺栓、螺母、各種彈簧等以工程機械開始在廣泛此外，棒鋼和線材制作的螺栓、螺母、各種彈簧等以工程機械開始在廣泛的領域中使用，我們身邊的鋼琴弦、吉他弦、漁線也屢見不鮮。這些最終的領域中使用，我們身邊的鋼琴弦、吉他弦、漁線也屢見不鮮。這些最終產(chǎn)品的的形狀和性能各種各樣，但是都是用鋼棒制造出來的，在新日鐵室產(chǎn)品的的形狀和性能各種各樣，但是都是用鋼棒制造出來的，在新日鐵室蘭

5、製鉄蘭製鉄所、釜石所、釜石製鉄製鉄所、君津所、君津製鉄製鉄所生產(chǎn)棒鋼和線材所生產(chǎn)棒鋼和線材 日本棒線材產(chǎn)量的變化情況10.1 棒線材的種類和用途10.1.3 棒線材的用途棒線材的用途（1）直接被使用：）直接被使用：鋼筋混凝土、配筋和焊接結構等方面；鋼筋混凝土、配筋和焊接結構等方面；（2）經(jīng)過深加工才能制成成品：）經(jīng)過深加工才能制成成品：各類商品鋼絲、專用彈簧鋼絲、漢斯、冷鐓鋼絲等各類商品鋼絲、專用彈簧鋼絲、漢斯、冷鐓鋼絲等深加工方法：拉拔、鍛造、擠壓、回轉(zhuǎn)成形和切削等深加工方法：拉拔、鍛造、擠壓、回轉(zhuǎn)成形和切削等棒、線材的斷面形狀主要還是以圓形為主。棒、線材的斷面形狀主要還是以圓形為主。鋼鋼

6、種種用用 途途一般結構用鋼材一般結構用鋼材一般機械零件、標準件一般機械零件、標準件建筑用螺紋鋼筋建筑用螺紋鋼筋鋼筋混凝土建筑鋼筋混凝土建筑優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼汽車零件、機械零件、標準件汽車零件、機械零件、標準件合金結構鋼合金結構鋼重要的汽車零件、機械零件、標準重要的汽車零件、機械零件、標準件件彈簧鋼彈簧鋼汽車、機械用彈簧汽車、機械用彈簧易切削鋼易切削鋼機械零件和標準件機械零件和標準件工具鋼工具鋼切削刀具、鉆頭、模具、手工工具切削刀具、鉆頭、模具、手工工具軸承鋼軸承鋼軸承軸承不銹鋼不銹鋼各種不銹鋼制品各種不銹鋼制品冷拔用軟線材冷拔用軟線材冷拔各種絲材、釘子、金屬網(wǎng)絲冷拔各種絲材、釘子、金

7、屬網(wǎng)絲冷拔輪胎用線材冷拔輪胎用線材汽車輪胎用簾線汽車輪胎用簾線焊條鋼焊條鋼焊條焊條10.1 棒線材的種類和用途10.1 棒線材的種類和用途10.1.4 對棒線材的質(zhì)量要求對棒線材的質(zhì)量要求棒線材質(zhì)量要求愈發(fā)嚴格棒線材質(zhì)量要求愈發(fā)嚴格質(zhì)量要求：表面質(zhì)量、綜合力學性能質(zhì)量要求：表面質(zhì)量、綜合力學性能總體要求：提高內(nèi)部質(zhì)量，根據(jù)深加工的種類，材料本身應具有合適的性總體要求：提高內(nèi)部質(zhì)量，根據(jù)深加工的種類，材料本身應具有合適的性能，以減少加工工序，提高最終產(chǎn)品的使用性能。能，以減少加工工序，提高最終產(chǎn)品的使用性能。（1 1）建材用螺紋鋼和線材：主要是要保證其化學成分并具有良好的可焊性，）建材用螺紋鋼和

8、線材：主要是要保證其化學成分并具有良好的可焊性，要求物理性能均勻、穩(wěn)定，以利于冷彎，并有一定的耐蝕性；要求物理性能均勻、穩(wěn)定，以利于冷彎，并有一定的耐蝕性；（2 2）拔絲原料用線材：要求直徑較少，并保證化學成分和物理性能均勻穩(wěn)定、）拔絲原料用線材：要求直徑較少，并保證化學成分和物理性能均勻穩(wěn)定、金相組織盡可能索氏體化、尺寸精確，表面光潔，對脫碳層深度、氧化鐵金相組織盡可能索氏體化、尺寸精確，表面光潔，對脫碳層深度、氧化鐵皮等均有一定的要求。皮等均有一定的要求。10.2 棒材生產(chǎn)10.2.1 棒材的生產(chǎn)工藝棒材的生產(chǎn)工藝10.2.1.1 坯料坯料（1）坯料形狀）坯料形狀以連鑄坯為主，對于某些特殊

9、鋼種有使用初軋坯的情況。以連鑄坯為主，對于某些特殊鋼種有使用初軋坯的情況。坯料斷面形狀：一般為方形，邊長坯料斷面形狀：一般為方形，邊長120150mm（2 2）坯料檢查）坯料檢查冷裝爐：一般鋼材采用目視檢查，手工清理方法；對質(zhì)量要求嚴格的鋼材，冷裝爐：一般鋼材采用目視檢查，手工清理方法；對質(zhì)量要求嚴格的鋼材，則采用超聲波探傷或熒光粉方法進行檢查和清理；則采用超聲波探傷或熒光粉方法進行檢查和清理；熱裝爐或直接軋制工藝：必須保證無缺陷高溫鑄坯的生產(chǎn)。熱裝爐或直接軋制工藝：必須保證無缺陷高溫鑄坯的生產(chǎn)。 有缺陷的鑄坯：可進行在線檢測和熱清理，或?qū)⑵涮蕹?，成冷坯后再進行常有缺陷的鑄坯：可進行在線檢測和

10、熱清理，或?qū)⑵涮蕹?，成冷坯后再進行常規(guī)工藝入爐軋制規(guī)工藝入爐軋制10.2 棒材生產(chǎn)10.2.1 棒材的生產(chǎn)工藝棒材的生產(chǎn)工藝10.2.1.2 加熱和軋制加熱和軋制 加熱和軋制工藝流程：加熱和軋制工藝流程：（1 1）加熱：）加熱：加熱溫度較低，嚴防過熱或過燒，要盡量減少氧化鐵皮；加熱溫度較低，嚴防過熱或過燒，要盡量減少氧化鐵皮；對易脫碳鋼種，嚴格控制高溫段停留時間，采取低溫、快熱、快燒等措施；對易脫碳鋼種，嚴格控制高溫段停留時間，采取低溫、快熱、快燒等措施；一般采用步進式加熱爐，采用側(cè)近側(cè)出方式；一般采用步進式加熱爐，采用側(cè)近側(cè)出方式；為適應熱裝熱送或連鑄直軋，有點采用電感應加熱、電阻加熱以及無

11、氧化加熱為適應熱裝熱送或連鑄直軋，有點采用電感應加熱、電阻加熱以及無氧化加熱冷坯加熱冷坯加熱連鑄坯熱裝加熱連鑄坯熱裝加熱粗軋粗軋中軋中軋精軋精軋10.2 棒材生產(chǎn)10.2.1 棒材的生產(chǎn)工藝棒材的生產(chǎn)工藝10.2.1.2 加熱和軋制加熱和軋制（2 2）軋制：）軋制：適合棒材的生產(chǎn)軋制方式是連軋；適合棒材的生產(chǎn)軋制方式是連軋；孔型設計和軋制規(guī)程設定時要遵守各機架金屬秒流量相等的原則；孔型設計和軋制規(guī)程設定時要遵守各機架金屬秒流量相等的原則；棒材軋制過程中，應交替壓下軋件的高向和寬向，這樣才能由大斷面坯料得到小斷棒材軋制過程中，應交替壓下軋件的高向和寬向，這樣才能由大斷面坯料得到小斷面的棒材；面的

12、棒材；較為先進的棒材軋機，其軋輥軸線是平、立交替布置，投資較大；較為先進的棒材軋機，其軋輥軸線是平、立交替布置，投資較大；棒材生產(chǎn)軋制道次，連軋軋機機架數(shù)量一般多于棒材生產(chǎn)軋制道次，連軋軋機機架數(shù)量一般多于1818架；架；為提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，往往采用控制軋制和控制冷卻技術。為提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，往往采用控制軋制和控制冷卻技術。10.2 棒材生產(chǎn)10.2.1 棒材的生產(chǎn)工藝棒材的生產(chǎn)工藝10.2.1.3 冷卻和精整冷卻和精整 棒材一般的冷卻和精整工藝流程：棒材一般的冷卻和精整工藝流程：冷卻介質(zhì)：水、水霧等；一般建筑用鋼材，冷卻冷卻介質(zhì)：水、水霧等；一般建筑用鋼材，冷卻需要較大的冷卻能力需要較大

13、的冷卻能力; ;余熱淬火：外表有較高的強度。內(nèi)部具有較好的塑性和韌性；余熱淬火：外表有較高的強度。內(nèi)部具有較好的塑性和韌性；余熱淬火可使建筑鋼筋的平均屈服強度可提高約余熱淬火可使建筑鋼筋的平均屈服強度可提高約1/3.1/3.冷床冷床定尺切斷定尺切斷檢查檢查飛剪飛剪控制冷卻控制冷卻（余熱淬火）（余熱淬火）（探傷）（探傷）包裝包裝10.2 棒材生產(chǎn)10.2.2 小型棒材軋機的布置小型棒材軋機的布置舊式生產(chǎn)生產(chǎn)方式：連續(xù)式、半連續(xù)式和橫列式；舊式生產(chǎn)生產(chǎn)方式：連續(xù)式、半連續(xù)式和橫列式；現(xiàn)代化生產(chǎn)方式：連軋生產(chǎn)方式，軋機數(shù)目較多，分為粗軋、中軋、精軋；現(xiàn)代化生產(chǎn)方式：連軋生產(chǎn)方式，軋機數(shù)目較多，分為粗

14、軋、中軋、精軋；10.2.2.1 小型棒材軋機的布置小型棒材軋機的布置（1 1）橫列式軋機：）橫列式軋機：最早的棒材軋機是橫列式軋機。最早的棒材軋機是橫列式軋機。軋線由一架或兩架三輥式軋線由一架或兩架三輥式400mm400mm軋機和一列軋機和一列5 57 7架架250mm250mm軋機組成，在軋后僅有軋機組成，在軋后僅有簡易的冷床、冷剪和簡易收集臺架。簡易的冷床、冷剪和簡易收集臺架。多數(shù)橫列式小型軋機使用多數(shù)橫列式小型軋機使用555590mm90mm方坯作原料，生產(chǎn)方坯作原料，生產(chǎn)121225mm25mm的圓鋼和螺紋鋼，的圓鋼和螺紋鋼，年產(chǎn)量在年產(chǎn)量在2 21212萬噸之間。萬噸之間。缺點：存

15、在扭轉(zhuǎn)軋制，精軋機列間有圍盤，速度低，生產(chǎn)率低，軋件溫差大，產(chǎn)品精度缺點：存在扭轉(zhuǎn)軋制，精軋機列間有圍盤，速度低，生產(chǎn)率低，軋件溫差大，產(chǎn)品精度低，坯料規(guī)格小，單重小，收得率低。低，坯料規(guī)格小，單重小，收得率低。淘汰或改造已成其發(fā)展趨勢淘汰或改造已成其發(fā)展趨勢10.2 棒材生產(chǎn)10.2.2.1 小型棒材軋機的布置小型棒材軋機的布置（2 2）半連續(xù)式小型軋機：）半連續(xù)式小型軋機：由橫列式軋機和連續(xù)式機組組成。由橫列式軋機和連續(xù)式機組組成。粗軋機多為一架或兩架三輥式軋機，采用粗軋機多為一架或兩架三輥式軋機，采用箱型共軛軋制箱型共軛軋制。半連續(xù)式小型軋機粗軋機的另一種形式是機架橫移的二輥可逆式軋機半

16、連續(xù)式小型軋機粗軋機的另一種形式是機架橫移的二輥可逆式軋機缺點：橫列式機組限制了軋制速度，不易實現(xiàn)自動化，影響了軋機的經(jīng)濟技術指標。缺點：橫列式機組限制了軋制速度，不易實現(xiàn)自動化，影響了軋機的經(jīng)濟技術指標。箱型共軛軋制：箱型共軛軋制：是指在上下同一垂直面的一對孔型中，中輥軋槽既是上孔的一部分，是指在上下同一垂直面的一對孔型中，中輥軋槽既是上孔的一部分，同時又是下輥的一部分，即中輥軋槽為這一對孔型所共用，此即為共軛孔型。如下同時又是下輥的一部分，即中輥軋槽為這一對孔型所共用，此即為共軛孔型。如下圖所示：圖所示：10.2 棒材生產(chǎn)10.2.2.1 小型棒材軋機的布置小型棒材軋機的布置（3 3）連續(xù)

17、式小型軋機：）連續(xù)式小型軋機：當前最為流行、用的最多的一種小型軋機。當前最為流行、用的最多的一種小型軋機。常用坯料：常用坯料：130mm130mm* *130mm-150mm130mm-150mm* *150mm150mm，坯料單重為，坯料單重為1.5-2.5t1.5-2.5t。小型連續(xù)式軋機的經(jīng)。小型連續(xù)式軋機的經(jīng)濟規(guī)模在年產(chǎn)濟規(guī)模在年產(chǎn)30306060萬噸之間。萬噸之間。新建棒材軋線軋機多為平、立交替布置，實現(xiàn)全線的無扭軋制，以利于提高產(chǎn)品的新建棒材軋線軋機多為平、立交替布置，實現(xiàn)全線的無扭軋制，以利于提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少操作事故。機架多為偶數(shù)道次組合，對于不同的坯料規(guī)格和成品尺表面質(zhì)

18、量，減少操作事故。機架多為偶數(shù)道次組合，對于不同的坯料規(guī)格和成品尺寸有寸有1818架、架、2020架、架、2222架甚至架甚至2424架。架。1818機架組成的小型軋機是當今最為典型的碳素鋼小型軋機，并分為粗、中、精軋機機架組成的小型軋機是當今最為典型的碳素鋼小型軋機，并分為粗、中、精軋機組。組。10.2 棒材生產(chǎn)10.2.2.1 小型棒材軋機的布置小型棒材軋機的布置（3 3）連續(xù)式小型軋機特點）連續(xù)式小型軋機特點粗軋機采用易于操作和換輥的機架，中軋機組采用短應力線的高剛度軋機，電粗軋機采用易于操作和換輥的機架，中軋機組采用短應力線的高剛度軋機，電氣傳動采用直流單獨傳動或交流變頻傳動；氣傳動采

19、用直流單獨傳動或交流變頻傳動；微張力和無張力軋制：粗軋和中軋的部分機架為微張力控制，中軋的部分機架微張力和無張力軋制：粗軋和中軋的部分機架為微張力控制，中軋的部分機架和精軋機組為無張力控制。和精軋機組為無張力控制。機架間設有立式上活套，以實現(xiàn)無張力軋制保證產(chǎn)品的尺寸精度。機架間設有立式上活套，以實現(xiàn)無張力軋制保證產(chǎn)品的尺寸精度。機架配備有快速換輥裝置，換輥時間機架配備有快速換輥裝置，換輥時間5 510min10min，軋機作業(yè)率大為提高，軋機作業(yè)率大為提高10.2 棒材生產(chǎn)10.2.2.2 型、棒材一體化節(jié)能型軋機型、棒材一體化節(jié)能型軋機當今型、棒材一體化軋機發(fā)展的趨勢當今型、棒材一體化軋機發(fā)

20、展的趨勢; ;直接熱裝的短流程節(jié)能型軋機設備布置：直接熱裝的短流程節(jié)能型軋機設備布置：見圖見圖3 310101 1廠房設備參數(shù)：廠房設備參數(shù)：原料規(guī)格：原料規(guī)格：120mm120mm* *120mm120mm* *12000mm12000mm，150mm150mm* *150mm150mm* *12000mm12000mm；產(chǎn)品規(guī)格：圓鋼、螺紋鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼、六角鋼、方鋼、工字鋼；產(chǎn)品規(guī)格：圓鋼、螺紋鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼、六角鋼、方鋼、工字鋼；鋼種：低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼、彈簧鋼、齒輪鋼。鋼種：低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼、彈簧鋼、齒輪鋼。年產(chǎn)量：年產(chǎn)量：4040萬噸萬噸10.2 棒材生產(chǎn)

21、10.2.2.2 型、棒材一體化節(jié)能型軋機型、棒材一體化節(jié)能型軋機當今型、棒材一體化軋機發(fā)展的趨勢當今型、棒材一體化軋機發(fā)展的趨勢; ;直接熱裝的短流程節(jié)能型軋機設備布置：直接熱裝的短流程節(jié)能型軋機設備布置：見圖見圖3 310101 1特點：特點：粗軋機共用一套系統(tǒng)；提高設備效益；粗軋機共用一套系統(tǒng)；提高設備效益；中、精軋機孔型系統(tǒng)按產(chǎn)品分組對應；對應產(chǎn)品中、精軋機孔型系統(tǒng)按產(chǎn)品分組對應；對應產(chǎn)品每組軋機后均設有飛剪，對軋件進行切頭和切尾；生產(chǎn)靈活每組軋機后均設有飛剪，對軋件進行切頭和切尾；生產(chǎn)靈活精軋機后設有在線淬火回火裝置；提高產(chǎn)品性能精軋機后設有在線淬火回火裝置；提高產(chǎn)品性能10.2 棒

22、材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.1 直接使用連鑄坯直接使用連鑄坯連鑄技術的進步是推動包括棒材軋機在內(nèi)的整個冶金技術發(fā)展最主要的動力連鑄技術的進步是推動包括棒材軋機在內(nèi)的整個冶金技術發(fā)展最主要的動力普碳、低合金鋼和大部分合金棒材軋機都已連鑄坯為原料，且品種不斷擴大；普碳、低合金鋼和大部分合金棒材軋機都已連鑄坯為原料，且品種不斷擴大；普通棒材軋機使用的坯料斷面一般在普通棒材軋機使用的坯料斷面一般在130mm130mm* *130mm130mm150mm150mm* *150mm150mm左右，坯料單左右，坯料單重重1.51.52.0t,2.0t,有的達有的達2.5t2

23、.5t。切頭、切尾量相對減少，定尺率提高，有利于提高金屬收得率；切頭、切尾量相對減少，定尺率提高，有利于提高金屬收得率；連鑄已達連鑄已達4.3m/min4.3m/min的拉速生產(chǎn)的拉速生產(chǎn)130mm130mm* *130mm,130mm,就鑄機本身來說，質(zhì)量和產(chǎn)量已滿就鑄機本身來說，質(zhì)量和產(chǎn)量已滿足生產(chǎn)，不需更大斷面的鑄坯。足生產(chǎn)，不需更大斷面的鑄坯。合金鋼連鑄水平不斷提高，優(yōu)碳、合金結構、彈簧鋼、奧氏體不銹鋼、軸承鋼合金鋼連鑄水平不斷提高，優(yōu)碳、合金結構、彈簧鋼、奧氏體不銹鋼、軸承鋼等均可直接進行連鑄。鑄坯尺寸：等均可直接進行連鑄。鑄坯尺寸：160mm160mm* *160mm160mm24

24、0240* *240mm240mm連鑄技術推動了棒材軋制生產(chǎn)水平的提高連鑄技術推動了棒材軋制生產(chǎn)水平的提高10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.2 連鑄坯熱裝熱送或直接軋制連鑄坯熱裝熱送或直接軋制無缺陷鑄坯連續(xù)生產(chǎn)是實現(xiàn)熱送的前提無缺陷鑄坯連續(xù)生產(chǎn)是實現(xiàn)熱送的前提650650800800熱裝，相當于加熱爐提高熱裝，相當于加熱爐提高202040%40%，且減少燒損，且減少燒損；若若90090011001100熱裝，則節(jié)能可達熱裝，則節(jié)能可達808085%85%；其他附屬收益：減少庫房、人員、設備，縮短生產(chǎn)周期等；其他附屬收益：減少庫房、人員、設備，縮短生產(chǎn)周期

25、等；需實現(xiàn)全流程的在線、離線協(xié)同化，保證節(jié)奏匹配和工序節(jié)奏匹配。需實現(xiàn)全流程的在線、離線協(xié)同化，保證節(jié)奏匹配和工序節(jié)奏匹配。緩沖措施：設置保溫罩、雙步進梁式加熱爐、熱坯中間裝入、冷坯爐尾裝入的緩沖措施：設置保溫罩、雙步進梁式加熱爐、熱坯中間裝入、冷坯爐尾裝入的雙段爐等多種形式雙段爐等多種形式10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.3 柔性軋制技術柔性軋制技術定義：柔性化軋制是指將組織性能在線優(yōu)化控制技術應用于軋制過程，定義：柔性化軋制是指將組織性能在線優(yōu)化控制技術應用于軋制過程，用同一種成分的坯料來生產(chǎn)不同性能的產(chǎn)品，簡化煉鋼和連鑄的操作和用同一種成分的坯料來

26、生產(chǎn)不同性能的產(chǎn)品，簡化煉鋼和連鑄的操作和管理，利用對鋼材性能柔性的控制實現(xiàn)軋制生產(chǎn)的大規(guī)模定制。管理，利用對鋼材性能柔性的控制實現(xiàn)軋制生產(chǎn)的大規(guī)模定制。 具體對于棒材：具體對于棒材：針對多品種、小批量生產(chǎn)，研究棒材柔性軋制技術針對多品種、小批量生產(chǎn)，研究棒材柔性軋制技術措施：利用無孔型軋制、共用孔型軋制等手段，改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。措施：利用無孔型軋制、共用孔型軋制等手段，改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。技術條件：長壽命軋輥、快速換輥技術等技術條件：長壽命軋輥、快速換輥技術等；技術關鍵：各道次軋件的穩(wěn)定性、軋件斷面高寬比控制、采用夾持型較好的導技術關鍵：各道次軋件的穩(wěn)定性、軋件斷面高寬比控

27、制、采用夾持型較好的導衛(wèi)裝置等衛(wèi)裝置等10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.4 高精度軋制技術高精度軋制技術對鋼材尺寸，尤其是棒材：指直徑公差控制對鋼材尺寸，尤其是棒材：指直徑公差控制 措施：真圓孔型和三輥孔型嚴格限制軋件高向、寬向尺寸，或在成品孔型后設措施：真圓孔型和三輥孔型嚴格限制軋件高向、寬向尺寸，或在成品孔型后設置專門的定徑機組機采用尺寸自動控制置專門的定徑機組機采用尺寸自動控制AGCAGC系統(tǒng)等系統(tǒng)等措施：利用無孔型軋制、共用孔型軋制等手段，改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。措施：利用無孔型軋制、共用孔型軋制等手段，改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。產(chǎn)品精度：

28、產(chǎn)品精度：0.10mm0.10mm，發(fā)展目標：發(fā)展目標：0.05mm0.05mm，10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.5 低溫軋制技術低溫軋制技術高速連軋過程產(chǎn)生的變形熱，使軋件溫度基本維持不變，甚至有所升溫，高速連軋過程產(chǎn)生的變形熱，使軋件溫度基本維持不變，甚至有所升溫，為低溫軋制創(chuàng)造了條件；為低溫軋制創(chuàng)造了條件；低溫軋制定義：低于常規(guī)溫度下的軋制，低溫軋制不僅可以降低能耗，低溫軋制定義：低于常規(guī)溫度下的軋制，低溫軋制不僅可以降低能耗，減少金屬燒損，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少金屬燒損，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量， 低溫軋制規(guī)程：低溫軋制規(guī)程：（1 1）降低開軋溫度

29、：從）降低開軋溫度：從1000100011001100降至降至850850950 .950 .（2 2）不僅降低開軋溫度，還利用機組間的冷卻段將終軋溫度降至再結晶溫度（）不僅降低開軋溫度，還利用機組間的冷卻段將終軋溫度降至再結晶溫度（700700800800）以下，并配以）以下，并配以404050%50%的變形量，完成變形熱處理過程的變形量，完成變形熱處理過程缺點：軋制力及軋制功率增加，設備能力不足；堆鋼等問題缺點：軋制力及軋制功率增加，設備能力不足；堆鋼等問題10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.6 無頭軋制技術無頭軋制技術（1 1）定義：連鑄連軋或采用焊

30、接方法將鑄坯首尾焊接在一起，連續(xù)供坯，不斷）定義：連鑄連軋或采用焊接方法將鑄坯首尾焊接在一起，連續(xù)供坯，不斷軋制，在一個換輥周期內(nèi)，軋件長度可無限延長的軋制工藝；軋制，在一個換輥周期內(nèi)，軋件長度可無限延長的軋制工藝；（2 2）優(yōu)點：）優(yōu)點：減少切損減少切損棒材定尺率接近棒材定尺率接近100%100%；生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率提高121216%16%；對導衛(wèi)和孔型無沖擊，不纏輥；對導衛(wèi)和孔型無沖擊，不纏輥；生產(chǎn)成本（能耗和設備維護）降低了生產(chǎn)成本（能耗和設備維護）降低了2.5%2.5%3%3%；尺寸精度高，能明顯減少軋件縱向尺寸和性能不均現(xiàn)象。尺寸精度高，能明顯減少軋件縱向尺寸和性能不均現(xiàn)象。（3 3）

31、實現(xiàn)形式：焊接型無頭軋制、鑄軋型無頭軋制）實現(xiàn)形式：焊接型無頭軋制、鑄軋型無頭軋制10.2 棒材生產(chǎn)無頭軋制10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.7 切分軋制技術切分軋制技術（1 1）定義：切分軋制是指在型鋼軋機上利用特殊軋輥孔型和導衛(wèi)裝置將一根軋）定義：切分軋制是指在型鋼軋機上利用特殊軋輥孔型和導衛(wèi)裝置將一根軋件沿縱向切除兩根（或多根）軋件，進而軋出兩根（或多根）成品軋材的軋件沿縱向切除兩根（或多根）軋件，進而軋出兩根（或多根）成品軋材的軋制工藝；制工藝；（2 2）切分軋制方法：輪切法、輥切法和圓盤剪切法；已實現(xiàn)二切分、三切分、）切分軋制方法：輪切法、輥切

32、法和圓盤剪切法；已實現(xiàn)二切分、三切分、四切分、五切分；四切分、五切分；10.2 棒材生產(chǎn)10.2.3 棒材軋制新技術棒材軋制新技術10.2.3.7 切分軋制技術切分軋制技術（3 3）切分軋制優(yōu)點：）切分軋制優(yōu)點：顯著提高生產(chǎn)效率；顯著提高生產(chǎn)效率；產(chǎn)品尺寸精度提高；產(chǎn)品尺寸精度提高；可以擴大產(chǎn)品規(guī)格范圍；可以擴大產(chǎn)品規(guī)格范圍；降低能耗和成本；降低能耗和成本；減少機架數(shù)目，節(jié)省投資。減少機架數(shù)目，節(jié)省投資。10.2 棒材生產(chǎn)10.2.4 棒材軋后余熱淬火棒材軋后余熱淬火控制冷卻和軋后余熱淬火控制冷卻和軋后余熱淬火軸承鋼：精軋前后控冷，可使球化退火時間減少，網(wǎng)狀組織減少；軸承鋼：精軋前后控冷，可使

33、球化退火時間減少，網(wǎng)狀組織減少；奧氏體不銹鋼：在線固溶處理；奧氏體不銹鋼：在線固溶處理；齒輪鋼：細化晶粒齒輪鋼：細化晶粒螺紋鋼：余熱淬火提高屈服強度螺紋鋼：余熱淬火提高屈服強度10.2.4.1 余熱淬火原理余熱淬火原理10.2.4.2 余熱淬火工藝特點余熱淬火工藝特點10.2.4.3 余熱淬火工藝過程余熱淬火工藝過程10.3 線材生產(chǎn)10.3.1 線材生產(chǎn)特點線材生產(chǎn)特點線材斷面尺寸是熱軋材中最小的，使用的軋機也是最小型的；線材斷面尺寸是熱軋材中最小的，使用的軋機也是最小型的；軋制道次很多，分為粗、中、精軋三個機組，所需軋機數(shù)量最多，溫降也大；軋制道次很多，分為粗、中、精軋三個機組，所需軋機數(shù)

34、量最多，溫降也大；線材特點：斷面小、長度大，要求尺寸精度和表面質(zhì)量高；線材特點：斷面小、長度大，要求尺寸精度和表面質(zhì)量高；發(fā)展方向：連續(xù)化、高速化、自動化和高精度化發(fā)展發(fā)展方向：連續(xù)化、高速化、自動化和高精度化發(fā)展10.3 線材生產(chǎn)10.3.2 線材生產(chǎn)工藝線材生產(chǎn)工藝原料準備原料準備稱量稱量裝料裝料加熱加熱軋制軋制輸送冷卻輸送冷卻卷取卷取水冷水冷控制冷卻控制冷卻打捆打捆檢查檢查收集收集稱量稱量入庫入庫線材生產(chǎn)工藝流程圖線材生產(chǎn)工藝流程圖10.3 線材生產(chǎn)10.3.2.1 坯料坯料以方形連鑄坯為主，邊長以方形連鑄坯為主，邊長120mm-150mm連鑄坯最常見的表面缺陷是針孔及氧化結疤；內(nèi)部缺陷

35、常以偏析、中心疏松連鑄坯最常見的表面缺陷是針孔及氧化結疤；內(nèi)部缺陷常以偏析、中心疏松和裂紋為主和裂紋為主連鑄坯定級標準：中心疏松、縮孔、裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜等；連鑄坯定級標準：中心疏松、縮孔、裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜等；表面缺陷：人工檢查；表面缺陷：人工檢查；內(nèi)部：超聲波等內(nèi)部：超聲波等10.3 線材生產(chǎn)10.3.2.2 加熱加熱線材軋制的加熱溫度較低：軋制過程溫降較小甚至出現(xiàn)升溫線材軋制的加熱溫度較低：軋制過程溫降較小甚至出現(xiàn)升溫措施：加熱爐盡量靠近軋機，并采用側(cè)裝側(cè)出的步進式加熱爐；措施：加熱爐盡量靠近軋機，并采用側(cè)裝側(cè)出的步進式加熱爐；實際加熱措施：鋼坯頭尾溫度提高一些，通常將鋼

36、坯兩端比中部加熱溫度高實際加熱措施：鋼坯頭尾溫度提高一些，通常將鋼坯兩端比中部加熱溫度高3050；10.3 線材生產(chǎn)10.3.2.3 軋制軋制為解決小線徑、大盤重和線材質(zhì)量需求的矛盾，需要增加軋制速度為解決小線徑、大盤重和線材質(zhì)量需求的矛盾，需要增加軋制速度線材出口速度：一般為線材出口速度：一般為100m/s，Max.140m/s；線材軋機高速實現(xiàn)：軋輥小輥徑（線材軋機高速實現(xiàn)：軋輥小輥徑（152mm152mm）、高轉(zhuǎn)速；）、高轉(zhuǎn)速；軋制自動化程度高：軋制自動化程度高：2128架，多為架，多為25架；架；粗軋：大延伸、低轉(zhuǎn)速和多槽軋制；精軋機：小延伸、高軋速和單槽多線粗軋：大延伸、低轉(zhuǎn)速和多槽

37、軋制；精軋機：小延伸、高軋速和單槽多線尺寸公差：尺寸公差：0.1mm10.3 線材生產(chǎn)10.3.2.4 冷卻和精整冷卻和精整控冷目的：細化晶粒，提高機械性能，減少表面氧化鐵皮控冷目的：細化晶粒，提高機械性能，減少表面氧化鐵皮珠光體型控制冷卻（弱冷）、馬氏體型冷卻（強冷）；珠光體型控制冷卻（弱冷）、馬氏體型冷卻（強冷）；10.3 線材生產(chǎn)珠光體型控制冷卻（弱冷）：為了獲得有利于拉拔的索氏體組織，線材軋后珠光體型控制冷卻（弱冷）：為了獲得有利于拉拔的索氏體組織，線材軋后應由奧氏體化溫度急冷至索氏體相變溫度下進行等溫轉(zhuǎn)變，其組織可得到索應由奧氏體化溫度急冷至索氏體相變溫度下進行等溫轉(zhuǎn)變，其組織可得到

38、索氏體組織。氏體組織。馬氏體型冷卻（強冷）：線材軋后以很短的時間進行強烈冷卻，使線材表面馬氏體型冷卻（強冷）：線材軋后以很短的時間進行強烈冷卻，使線材表面溫度急劇降至馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度以下，使鋼的表面層產(chǎn)生馬氏體，在線材溫度急劇降至馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度以下，使鋼的表面層產(chǎn)生馬氏體，在線材出冷卻段以后，利用中心部分殘留的熱量以及由相變釋放出來的熱量使線材出冷卻段以后，利用中心部分殘留的熱量以及由相變釋放出來的熱量使線材表面層的溫度上升，達到一個平衡溫度，使表面馬氏體回火。最終得到中心表面層的溫度上升，達到一個平衡溫度，使表面馬氏體回火。最終得到中心為索氏體，表面為回火馬氏體的組織。為索氏體，表面為

39、回火馬氏體的組織。 10.3 線材生產(chǎn)10.3.3 線材軋制的孔型線材軋制的孔型孔型系統(tǒng)的選擇與軋機類型、原料尺寸、軋機設備條件及生產(chǎn)操作條件有關孔型系統(tǒng)的選擇與軋機類型、原料尺寸、軋機設備條件及生產(chǎn)操作條件有關粗、中軋機機組設備大多是水平二輥軋機順列式布置，軋機強度大。粗、中軋機機組設備大多是水平二輥軋機順列式布置，軋機強度大。（1）粗中軋機孔型選擇）粗中軋機孔型選擇奇數(shù)道次：以箱橢圓（雙弧橢圓）圓橢圓圓的組合孔型最為理想奇數(shù)道次：以箱橢圓（雙弧橢圓）圓橢圓圓的組合孔型最為理想偶數(shù)道次：以選擇橢圓圓橢圓圓的組合孔型最為理想偶數(shù)道次：以選擇橢圓圓橢圓圓的組合孔型最為理想延伸系數(shù)：粗軋：延伸系數(shù)

40、：粗軋：1.3-1.45；緊湊式軋機：；緊湊式軋機：1.41.7；中軋機組：；中軋機組：1.251.38；（2）精軋機組孔型）精軋機組孔型精軋機：橢圓圓精軋機：橢圓圓延伸系數(shù)：延伸系數(shù)：1.2151.25510.3 線材生產(chǎn)10.3.4 線材軋機的類型及布置線材軋機的類型及布置10.3.4.1 線材軋機的發(fā)展線材軋機的發(fā)展歷經(jīng)橫列式、半連續(xù)式、連續(xù)式、高速無扭軋機歷經(jīng)橫列式、半連續(xù)式、連續(xù)式、高速無扭軋機（1）橫列式軋機）橫列式軋機（2）半連續(xù)式軋機）半連續(xù)式軋機（3）傳統(tǒng)連續(xù)式軋機代表：復二重式線材軋機）傳統(tǒng)連續(xù)式軋機代表：復二重式線材軋機（4）Y型三輥式線材精軋機組：主要用于軋制特殊難軋合

41、金和有色金屬合金型三輥式線材精軋機組：主要用于軋制特殊難軋合金和有色金屬合金10.3 線材生產(chǎn)10.3.4 線材軋機的類型及布置線材軋機的類型及布置10.3.4.2 高速線材軋機高速線材軋機（1）高速線材軋機機型）高速線材軋機機型定義：一般指最大軋制速度高于定義：一般指最大軋制速度高于40m/s的軋機的軋機特點：高速、單線、無扭、微張力、組合結構、碳化鎢輥環(huán)、自動化控制、采用快速特點：高速、單線、無扭、微張力、組合結構、碳化鎢輥環(huán)、自動化控制、采用快速換輥和導衛(wèi)裝置；換輥和導衛(wèi)裝置；產(chǎn)品特點：盤重大、精度高、質(zhì)量高。產(chǎn)品特點：盤重大、精度高、質(zhì)量高。（2）機型分類：）機型分類：按照軋輥大小：大

42、輥徑（按照軋輥大小：大輥徑（250250290mm290mm）；小輥徑（）；小輥徑（ 152152210mm210mm ）；）；按軋輥中心線相對于地平面布置角度：按軋輥中心線相對于地平面布置角度：150 /750 、450 、平立輥交替二輥式等；、平立輥交替二輥式等；按軋輥支撐狀況：可分為雙支點和懸臂式兩種按軋輥支撐狀況：可分為雙支點和懸臂式兩種10.3 線材生產(chǎn)10.3.4 線材軋機的類型及布置線材軋機的類型及布置10.3.4.2 高速線材軋機的發(fā)展及結構形式高速線材軋機的發(fā)展及結構形式（1）高速無扭精軋機的主要機型：摩根型軋機；其他：德馬克軋機、阿希洛軋機、）高速無扭精軋機的主要機型：摩根

43、型軋機；其他：德馬克軋機、阿希洛軋機、Y型型軋機、泊米尼軋機、克虜伯型、摩格斯哈瑪型、達涅利型、臺爾曼型等軋機、泊米尼軋機、克虜伯型、摩格斯哈瑪型、達涅利型、臺爾曼型等（2）摩根型高速軋機：）摩根型高速軋機：已發(fā)展至第六代：已發(fā)展至第六代：140160m/s;450精軋機組特點：精軋機組特點：1）810架組成整體機組；架組成整體機組；2）取消普通軋機接軸和聯(lián)軸器，保證高速運行穩(wěn)定；）取消普通軋機接軸和聯(lián)軸器，保證高速運行穩(wěn)定；3）碳化鎢輥套組成組合式小輥徑軋輥：耐磨、裝卸方便，提高產(chǎn)品精度；）碳化鎢輥套組成組合式小輥徑軋輥：耐磨、裝卸方便，提高產(chǎn)品精度；4）采用液體摩擦軸承或靜壓軸承：提高壽命

44、，降低磨損；）采用液體摩擦軸承或靜壓軸承：提高壽命，降低磨損；5）采用油霧潤滑的滾動導板：確保高速連續(xù)工作；）采用油霧潤滑的滾動導板：確保高速連續(xù)工作；6）相鄰機架軋輥軸線互相垂直，并與地面成）相鄰機架軋輥軸線互相垂直，并與地面成450角，便于消除氧化鐵皮，實現(xiàn)無扭軋制角，便于消除氧化鐵皮，實現(xiàn)無扭軋制10.3 線材生產(chǎn)10.3.4 線材軋機的類型及布置線材軋機的類型及布置10.3.4.2 高速線材軋機的發(fā)展及結構形式高速線材軋機的發(fā)展及結構形式（1）高速無扭精軋機的主要機型：摩根型軋機；其他：德馬克軋機、阿希洛軋機、）高速無扭精軋機的主要機型：摩根型軋機；其他：德馬克軋機、阿希洛軋機、Y型型

45、軋機、泊米尼軋機、克虜伯型、摩格斯哈瑪型、達涅利型、臺爾曼型等軋機、泊米尼軋機、克虜伯型、摩格斯哈瑪型、達涅利型、臺爾曼型等（2）德馬克型高速軋機：）德馬克型高速軋機：兩種機型：兩種機型： 150 /750 、450 ；均可達到均可達到100m/s以上以上;1）由）由2臺或臺或3臺串聯(lián)主電機帶動一根輸入軸連接至增速齒輪箱，再傳動連接臺串聯(lián)主電機帶動一根輸入軸連接至增速齒輪箱，再傳動連接4架軋機；架軋機；2）軋輥與箱體密封性好，水和氧化鐵皮不容易進入箱體；）軋輥與箱體密封性好，水和氧化鐵皮不容易進入箱體；3）采用雙搖臂斜楔機構調(diào)整輥縫，液壓平衡；）采用雙搖臂斜楔機構調(diào)整輥縫，液壓平衡；4）碳化鎢輥，便于更換；）碳化鎢輥，便于更換；