熱連軋教材全文

1、生產(chǎn)工藝流程與主要生產(chǎn)裝備技術(shù)1、主體設(shè)備的工藝布置如下：圖1-1主體設(shè)備工藝布置2、生產(chǎn)工藝流程連鑄板坯直接熱裝冷裝高壓水除鱗堆垛冷卻出鋼機(jī)出鋼加熱爐加熱粗軋供冷軋車(chē)間鋼卷管線(xiàn)鋼鋼卷平整分卷平整分卷鋼卷熱軋商品卷入庫(kù)、等待發(fā)貨噴印稱(chēng)重切頭稱(chēng) 重開(kāi)卷檢查帶坯保溫高壓水除鱗裝料機(jī)裝料坯料(上料)運(yùn)輸精軋層流冷卻卷取打捆SP定寬3、采用的主要生產(chǎn)裝備技術(shù) 采用熱送、熱裝工藝a、在廠房布置方面。采用了連鑄和熱軋廠毗鄰緊湊布置，有利于實(shí)現(xiàn)工序間工藝流程的直接連接和組織一貫制管理的連續(xù)化生產(chǎn)。b、在設(shè)備布置方面連鑄機(jī)的一流出坯線(xiàn)與軋鋼車(chē)間的上料線(xiàn)相重合，以保證從連鑄機(jī)來(lái)的高溫?zé)o缺陷坯直接送至加熱爐前。由

2、于采用了熱裝軋制的工藝，因此對(duì)板坯的自身余熱得以充分的利用，實(shí)現(xiàn)了最大限度節(jié)能。同時(shí)可減少板坯的庫(kù)存量及庫(kù)容，極大地縮短從煉鋼到軋鋼產(chǎn)品生產(chǎn)的周期。以實(shí)現(xiàn)高效、低能的目的。 采用新型節(jié)能步進(jìn)梁式加熱爐，加熱質(zhì)量好，適于熱裝工藝。 采用寬度自動(dòng)控制技術(shù)粗軋機(jī)前的立輥配有液壓AWC和短行程控制功能。可提高帶鋼寬度精度，改善帶鋼頭尾部形狀，降低中間坯切頭切尾量，提高金屬收得率。精軋機(jī)F1機(jī)架前附屬立輥F1E，可對(duì)中間帶坯進(jìn)行對(duì)中和導(dǎo)向，同時(shí)其微量壓下的作用可防止帶鋼邊部的邊裂產(chǎn)生，改善帶鋼邊部的質(zhì)量，提高帶鋼的寬度精度。 中間輥道采用保溫罩為減少中間帶坯的溫度損失和頭尾溫差，提高帶坯進(jìn)入精軋機(jī)組的溫

3、度，降低能耗，在粗、精軋機(jī)之間的運(yùn)輸輥道上設(shè)置了可分段開(kāi)啟的保溫罩。 飛剪采用最佳化剪切本設(shè)計(jì)中在飛剪前設(shè)中間坯頭部形狀檢測(cè)儀，使之具備了中間坯頭部最佳剪切功能，從而降低了金屬消耗。 液壓厚度自動(dòng)控制精軋機(jī)F1F7全部采用液壓壓下系統(tǒng)和厚度自動(dòng)控制（AGC）系統(tǒng)，可提高帶鋼全長(zhǎng)厚度控制精度。 采用工作輥彎輥與竄輥功能相結(jié)合的板型控制技術(shù)精軋機(jī)組全部配備工作輥彎輥和竄輥裝置。以實(shí)現(xiàn)改善帶鋼凸度及板形的作用。 采用熱軋潤(rùn)滑工藝技術(shù)精軋機(jī)組采用熱軋潤(rùn)滑工藝技術(shù)，可降低軋制力，有利于大壓下軋制；提高單元軋制量及工作輥壽命，軋輥消耗低；改善帶鋼表面質(zhì)量(頭尾部分除外)。 采用層流冷卻技術(shù)本設(shè)計(jì)中采用的層

4、流冷卻系統(tǒng)具有依據(jù)不同鋼種冷卻工藝對(duì)冷卻水量進(jìn)行精調(diào)功能，可提高帶鋼溫度控制精度和冷卻效率。 采用帶踏步功能的三助卷輥式卷取機(jī)由于助卷輥采用液壓踏步功能，可減輕卷取初始階段帶鋼頭部在卷徑上產(chǎn)生的壓痕，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 采用鋼卷臥卷運(yùn)輸鋼卷從卷取機(jī)卸出到鋼卷進(jìn)入鋼卷庫(kù)堆放、冷卻。整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程全部采用臥卷方式，以避免鋼卷邊部損傷，提高帶鋼合格率，減少工序環(huán)節(jié)，方便鋼卷外部運(yùn)輸。 主傳動(dòng)全交流調(diào)速技術(shù)全線(xiàn)電機(jī)全部采用交流傳動(dòng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，大大減少維護(hù)工作量；主傳動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，效率高，損耗小，生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)性好；電動(dòng)機(jī)體積明顯減少，投資費(fèi)用也相應(yīng)降低。 全線(xiàn)

5、采用基礎(chǔ)自動(dòng)化及二級(jí)過(guò)程計(jì)算機(jī)控制。使全線(xiàn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。從而提高全線(xiàn)生產(chǎn)及管理水平。板坯尺寸與產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)1、對(duì)板坯尺寸要求板坯采用100%的連鑄坯板坯厚度：210、230mm板坯寬度：9501650mm板坯長(zhǎng)度：長(zhǎng)尺：900011000mm 短尺：45005300mm最大坯重：32.5t厚度公差：±5mm寬度公差：±10mm長(zhǎng)度公差：±30mm鐮 刀 彎：長(zhǎng)尺：50mm短尺：25mm上 下 彎：長(zhǎng)尺：50mm短尺：25mm板坯表面不允許有裂紋、角裂、拉裂和結(jié)疤板坯端面不允許有肉眼可見(jiàn)的內(nèi)裂板坯表面允許有深度不大于2mm的氣孔、劃痕、凹坑，以及深度不大于4mm

6、的水紋2、對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求2.1產(chǎn)品的尺寸、外形質(zhì)量應(yīng)符合GB709-88的規(guī)定厚度偏差如下表所示表1-6厚度下列寬度時(shí)的厚度允許偏差值>7501000>10001500>150017001.111.20±0.11±0.13±0.11±0.151.211.30±0.12±0.14±0.12±0.151.311.40±0.12±0.15±0.12±0.181.411.60±0.13±0.15±0.13±0.181.611

7、.80±0.14±0.17±0.14±0.181.812.00±0.15±0.17±0.16±0.18±0.17±0.202.012.20±0.16±0.18±0.17±0.19±0.18±0.202.212.50±0.17±0.19±0.18±0.20±0.19±0.212.513.00±0.18±0.20±0.19±0.21±

8、;0.20±0.223.013.50±0.19±0.21±0.20±0.22±0.22±0.243.514.00±0.22±0.26±0.24±0.28±.26±0.284.015.50+0.15-0.30+0.30-0.40+0.10-0.40+0.30-0.50+0.20-0.40+0.40-0.505.517.50+0.10-0.50+0.20-0.60+0.10-0.50+0.25-0.60+0.20-0.50+0.40-0.607.5110.0+0.10-

9、0.70+0.20-0.80+0.20-0.70+0.30-0.80+0.20-0.70+0.35-0.8010.0113.0+0.10-0.70+0.20-0.80+0.20-0.70+0.30-0.80+0.30-0.70+0.40-0.8013.0125.0+0.10-0.70+0.20-0.80+0.20-0.70+0.20-0.80+0.30-0.70+0.30-0.80注：帶鋼兩端不考核的總長(zhǎng)度<90/公稱(chēng)厚度，且最大不超過(guò)20m寬度偏差帶寬1000mm+20mm帶寬1000mm+30mm帶鋼的鐮刀彎每米不大于3mm塔形高度產(chǎn)品厚度<2.5mm產(chǎn)品厚度2.5mm帶寬10

10、00mm6050(60*)帶寬1000mm8070(80*)* 塔形的高寬比1.0時(shí)適用2.2表面質(zhì)量要求產(chǎn)品表面質(zhì)量的保證條件一般參照碳素鋼和低合金鋼的GB91289(適用于厚度4.0mm的產(chǎn)品)與GB327488(適用于厚度>4.0mm的產(chǎn)品)的現(xiàn)行國(guó)標(biāo)。(1)GB91289 鋼板表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折迭、氣泡和夾雜，鋼板不得有分層。 鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點(diǎn)、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對(duì)表面的薄層氧化鐵皮，輕微鐵銹和殘余涂料、污跡等不影響表面檢查的局部缺陷允許存在。 鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方

11、法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。 鋼帶允許帶缺陷交貨，但缺陷部分，不得超過(guò)每卷總長(zhǎng)度的8。(2)GB327488 鋼板表面不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、裂紋、折迭、夾雜和壓入氧化鐵皮，鋼板不得有分層。 鋼板表面允許有不妨礙檢查表面缺陷的薄層氧化鐵皮，鐵銹，由于壓入氧化鐵皮脫落所引起的不顯著的粗糙、劃痕，軋輥造成的網(wǎng)紋及其它局部缺陷，但凸凹度不得超過(guò)鋼板厚度公差之半，對(duì)低合金鋼板和鋼帶并應(yīng)保證不超過(guò)鋼板允許的最小厚度。 鋼板表面的缺陷，不允許焊補(bǔ)和堵塞，應(yīng)用鑿子或砂輪清理，清理處應(yīng)平緩無(wú)棱角，清理深度不得超過(guò)鋼板厚度負(fù)偏差范圍，對(duì)低合金鋼板并應(yīng)保證不超過(guò)鋼板的允許最小厚度。 成卷鋼帶

12、允許帶缺陷交貨，但表面缺陷質(zhì)量不正常部分，不得超過(guò)每卷鋼帶總長(zhǎng)度的10。 切邊鋼板和鋼帶的邊緣，不得有鋸齒形凸凹，但允許有深度不大于2mm，長(zhǎng)度不大于25mm的個(gè)別裂紋。 不切邊鋼板和鋼帶，因軋制而產(chǎn)生的邊裂及其它缺陷，其橫向深度不得超過(guò)鋼板和鋼帶寬度偏差之半，并且不得使鋼板小于公稱(chēng)寬度。2.3產(chǎn)品質(zhì)量中的理化指標(biāo)應(yīng)根據(jù)不同的鋼號(hào)、用途分別符合其相應(yīng)交貨標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)生產(chǎn)的鋼號(hào)與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)表1-7標(biāo)準(zhǔn)號(hào)鋼號(hào)備注GB700-88Q195、Q215（A、B）、Q235（A、B、C、D）碳素結(jié)構(gòu)鋼GB699-8808#、10#、15#、20#、08Al優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB1591-94Q

13、345（A、B、C、D、E）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼船規(guī)CCSA、B、D、E、A23、A36船體用結(jié)構(gòu)鋼GB/T14614-93S205、S240、S290、S325、S360、S385、S415、S450、S480石油天然氣輸運(yùn)管用熱軋板帶，對(duì)應(yīng)APIspec5L標(biāo)準(zhǔn)其牌號(hào)為A、B X42X70GB4171-2000Q295GNH(L)、Q345GNH(L)、Q390GNH高耐候結(jié)構(gòu)鋼GB4172-2000Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH焊接結(jié)構(gòu)用耐候結(jié)構(gòu)鋼GB3273-8909MnReL、06TiL、08TiL、10TiL汽車(chē)大梁用熱軋鋼板GB6653-94HP245、HP

14、265、HP295、HP325、HP345、HP365焊接氣瓶用鋼板GB714-2000Q235qQ420q橋梁用結(jié)構(gòu)鋼GB5066-93ZQ195ZQ235(AL)、ZQ06ALZQ21Mn自行車(chē)用熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼寬鋼帶及鋼板GB6654-9620R、16MnR、15MnVR壓力容器用鋼板GB713-9720g 16Mng鍋爐用鋼板按日本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼號(hào)與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)表1-8標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)備注G3101SS330，SS400，SS490，SS540一般結(jié)構(gòu)用鋼G3106SM400A，SM400B，SM400C，SM490A，SM490B，SM490C，SM490YA，SM490YB，S

15、M520B，SM520C焊接結(jié)構(gòu)用鋼G3113SAPH310，SAPH370，SAPH400，SAPH440汽車(chē)結(jié)構(gòu)用鋼G3116SG295，SG325高壓瓦斯容器用鋼板及鋼帶G3131SPHC,SPHD，SPHE熱軋低碳鋼板及鋼帶G3132SPHTl，SPHT2，SPHT3鋼管用鋼帶G4051S20C，S35C，S09CK，S15CK機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼號(hào)與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)表1-9標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)備注DIN 1614StW22，StW23，UstW23，StW24冷成形用熱軋鋼板及鋼帶DIN 17100St33，St37-2，St37-3，St44-2,St50-2，St50-3一般

16、結(jié)構(gòu)鋼DIN 17102STE255，STE355適于焊接的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼DIN 17175HII，19Mn6耐熱鋼鋼板及鋼帶DIN 17200C22，C35調(diào)質(zhì)鋼DIN 17210C10，C15表面硬化鋼SEW087WTSt37-2，WTSt52-3耐候結(jié)構(gòu)鋼SEW092QstE340TM，QstE380TM，QstEA20TM，QstE460TM，QstE500TM冷變形用熱軋細(xì)晶粒鋼按美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼號(hào)與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)表1-10標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)備注A36結(jié)構(gòu)鋼A569商用優(yōu)質(zhì)熱軋?zhí)妓劁撲摪寮颁搸570Grade36，Grade45，Grade50，優(yōu)質(zhì)熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼薄鋼板及鋼帶A5

17、72Grade65低合金高強(qiáng)度含Nb/V結(jié)構(gòu)鋼A607Grade55低合金高強(qiáng)度含Nb/V熱軋鋼板及鋼帶A622沖壓用特殊鎮(zhèn)靜碳素鋼，熱軋鋼板及鋼帶A635熱連軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼薄鋼板SAE100610081018按英國(guó)歐洲標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼號(hào)與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)表1-11標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)備注BS EN 10025S235JR非合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋板材，用于焊接、螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)件，為焊接用細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼，從JR至K2質(zhì)量級(jí)焊接性能逐級(jí)提高S235JRG2S275J2G3S355J2G4S355K2G3第二章 加熱爐第一節(jié) 爐型與主要技術(shù)參數(shù)1、爐型加熱爐為步進(jìn)梁式爐，與推鋼式加熱爐相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）裝爐板坯的厚

18、度不受限制。（2）爐子長(zhǎng)度不受推鋼比限制，爐中鋼坯不會(huì)產(chǎn)生拱鋼、粘鋼現(xiàn)象。（3）操作靈活性大，在爐長(zhǎng)不變的情況下，通過(guò)改變鋼坯間距，就可以改變爐內(nèi)鋼坯的數(shù)量。步進(jìn)梁步進(jìn)周期也可調(diào)，加大步距，即可縮短鋼坯在爐時(shí)間，從而適應(yīng)了不同鋼種的加熱需要。（4）由于鋼坯不在爐底滑軌上滑動(dòng)，鋼坯下表面不會(huì)有劃痕，步進(jìn)梁與固定梁交替承載加熱板坯，爐底“黑印”溫差的程度可減輕，加熱質(zhì)量較好。推鋼式爐因推力震動(dòng)，經(jīng)常造成滑軌及絕熱材料損壞，需要維修，而步進(jìn)梁式爐不需要這種維修。（5）軋機(jī)有故障或停軋時(shí)，能將鋼坯退出爐外，以免鋼坯長(zhǎng)期停留在爐內(nèi)造成氧化和脫碳。（7）可準(zhǔn)確計(jì)算和控制加熱時(shí)間，便于實(shí)現(xiàn)加熱過(guò)程的自動(dòng)化。

19、步進(jìn)梁式爐的缺點(diǎn)是：爐子造價(jià)比推鋼式爐高。加熱爐爐體圖如圖2-1所示： 47800（砌磚線(xiàn)） 8500均熱 11300二加 1000一加 15100預(yù)熱段 1900前室 1500 900 2200 1500 側(cè)向調(diào)焰燒嘴 平焰燒嘴 圖2-1 爐體形狀圖第二節(jié) 加熱爐系統(tǒng)的主要設(shè)備組成1、步進(jìn)梁系統(tǒng)步進(jìn)式加熱爐與推鋼式加熱爐相比，其基本的特征是鋼坯在爐底上的運(yùn)動(dòng)靠爐底可動(dòng)的步進(jìn)梁作矩形往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把放置在固定梁上的鋼坯一步一步地由進(jìn)料端送到出料端。 爐底水梁由固定梁與步進(jìn)梁兩部分組成。最初鋼坯放置在固定梁上，此時(shí)步進(jìn)梁處于鋼坯下面的最低點(diǎn)。開(kāi)始動(dòng)作時(shí)經(jīng)過(guò)上升 前進(jìn) 下降 后退，一個(gè)循環(huán)后回到起始位

20、置，完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期，鋼坯前進(jìn)一步。步進(jìn)梁步進(jìn)周期不斷循環(huán)，使鋼坯一步一步前進(jìn)。為減少爐底水管黑印溫差，均熱段爐底梁與其它段的爐底梁錯(cuò)開(kāi)布置，固定梁錯(cuò)開(kāi)400450mm，步進(jìn)梁錯(cuò)開(kāi)300mm。為了防止鋼坯在高溫段的“塌腰”，爐底水梁的分布為：固定梁：均熱段 5根 其它段 4根步進(jìn)梁：均熱段 4根 其它段 4根步進(jìn)梁升降用兩個(gè)360/250-1150升降液壓缸驅(qū)動(dòng),工作壓力18MPa步進(jìn)梁進(jìn)退用一個(gè)280/200-600進(jìn)退液壓缸驅(qū)動(dòng)，工作壓力18MPa2、燃燒系統(tǒng)（1）供熱能力分配加熱爐燃燒系統(tǒng)的各段供熱能力的分配（見(jiàn)表2-1），既要考慮冷坯強(qiáng)化加熱的需要，也要考慮到直接熱裝時(shí)燃耗量急劇減少的

21、特點(diǎn)。在爐子燃燒能力變化大時(shí)（如10010%）仍能穩(wěn)定燃燒并且保持一定的剛性火焰長(zhǎng)度。 表2-1分段名稱(chēng)燒嘴型式上部燒嘴能量Nm3/h下部燒嘴能量Nm3/h第一加熱段平焰燒嘴/爐側(cè)調(diào)焰燒嘴1200014400第二加熱段平焰燒嘴/爐側(cè)調(diào)焰燒嘴1200014400均熱段平焰燒嘴/爐側(cè)調(diào)焰燒嘴 直焰燒嘴48005600小計(jì)28800（45.6%）34400（54.4%）（2）燒嘴燒嘴是影響加熱爐質(zhì)量的重要設(shè)備，火焰形狀、大小、完全燃燒程度、操作調(diào)整的難易取決于它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般加熱爐用燒嘴應(yīng)具備以下功能：a、在本供熱段內(nèi)達(dá)到完全燃燒；b、火焰有一定的剛度；c、燃燒能力調(diào)整范圍不低于1：3.51：4.

22、0；d、空燃比可調(diào)整、穩(wěn)定、不受爐壓影響；e、安全可靠，使用壽命長(zhǎng)本加熱爐共使用了三種形式的燒嘴a、爐側(cè)調(diào)焰燒嘴：型號(hào)MTY800-2（見(jiàn)圖2-4示），共22個(gè)，安裝在爐子下部?jī)蓚?cè)。 圖2-4 爐側(cè)調(diào)焰燒嘴b、平焰燒嘴，共84個(gè)，安裝于爐頂，結(jié)構(gòu)如圖2-5示。圖2-5 平焰燒嘴這種燒嘴的特點(diǎn)是：(1)燃?xì)馄窖鏌煊糜诰鶡岫魏图訜岫紊喜浚簹庥身敳恳霟靸?nèi)管，經(jīng)導(dǎo)流片使氣流旋轉(zhuǎn)，然后從燒嘴頭成一定角度噴出。空氣由側(cè)部進(jìn)入燒嘴外管，按比例分兩股流入燒嘴本體內(nèi)，一股空氣和另一股空氣從同一圓心方向流出，經(jīng)切向布置的導(dǎo)流孔后，旋轉(zhuǎn)的氣流在燒嘴頭部與旋轉(zhuǎn)的煤氣氣流混合燃燒，由于貼附效應(yīng)，氣流沿特殊設(shè)計(jì)的

23、燒嘴磚內(nèi)壁向四周鋪展，從而形成貼附于爐頂?shù)囊粚悠窖妗?2)燒嘴本體空氣按預(yù)設(shè)比例分配，不用人工現(xiàn)場(chǎng)操作。c、直焰燒嘴2個(gè)，安裝在爐子出口兩側(cè)。3、冷卻系統(tǒng)（1）汽化冷卻系統(tǒng)加熱爐爐底水梁采用汽化冷卻時(shí)，具有以上優(yōu)點(diǎn)： a、汽化冷卻的耗水量比用水冷卻少得多。例如加熱爐采用工業(yè)水冷卻時(shí)，如水的入口與出口溫度差為20，則1公斤水從水冷爐底水梁帶走的熱量?jī)H為83.7KJ，改用汽化冷卻后，設(shè)工作壓力為0.5MPa，給水溫度50，在該壓力下的飽和水熱焓是661.5KJ/kg，汽化潛熱為2089.2KJ/kg，則1公斤50的水，通過(guò)水梁時(shí)，能帶走的熱量應(yīng)為2541.4KJ。由此可見(jiàn)，汽化冷卻的耗水量，僅相當(dāng)

24、于水冷卻的130左右，節(jié)約用水的效益是很顯著的。 b、用工業(yè)水冷卻時(shí)，由冷卻水帶走的熱量全部損失，而汽化冷卻所產(chǎn)生的蒸汽則可供生產(chǎn)、生活方面使用，甚至可以用來(lái)發(fā)電。 c、爐底縱梁采用汽化冷卻時(shí)，其表面溫度比采用水冷卻時(shí)要高一些，這對(duì)于減輕坯料加熱時(shí)形成的黑印、改善坯料加熱溫度的均勻性有一定的好處。d、采用水冷卻時(shí)，一般用工業(yè)水，其硬度較高，易結(jié)垢，結(jié)垢后傳熱效果變差，使?fàn)t底水梁發(fā)生過(guò)熱或燒壞當(dāng)采用汽化冷卻時(shí)，一般用軟水可以避免結(jié)垢，從而可延長(zhǎng)爐底水梁的壽命。（2）水冷系統(tǒng)a、直接冷卻系統(tǒng)每座爐子用于水平框架上的四個(gè)水封槽的敞開(kāi)式供水與排水。供水量為80m3/h。b、間接水冷系統(tǒng)該系統(tǒng)包括下列各

25、項(xiàng)水冷構(gòu)件,在溫升為1015的情況下每座爐子的最大用水量為: 裝出料爐門(mén)，裝、出料端水梁， 190m3/h 光電管檢測(cè)器及電視攝象機(jī)等 30m3/h 液壓站油箱冷卻器 25m3/h 每座爐子間接冷卻水的用水量最大為245m3/h,系工業(yè)凈循環(huán)水,供水壓力0.30.4MPa,水的懸浮物<15ppm, 水的硬度為20°dH。c、爐子地坑排水：為了排除爐子地坑內(nèi)及煙道基礎(chǔ)的積水，每座爐子設(shè)有兩個(gè)裝有兩套污水泵的排水坑，污水泵排水能力為2m3/min，壓頭為15m，污水泵的電機(jī)功率為4.5kw。污水泵設(shè)有水位檢測(cè)與控制裝置。4、供風(fēng)及余熱利用系統(tǒng)（1）供風(fēng)系統(tǒng)加熱爐供風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備有

26、：助燃風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)百葉閥、出口插板閥、熱風(fēng)放散系統(tǒng)等。每座加熱爐的空氣管道系統(tǒng)中配備二臺(tái)助燃空氣鼓風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為65000m3/h, 全壓為12000Pa，電動(dòng)機(jī)功率為410kw，二臺(tái)風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中并聯(lián)使用，當(dāng)加熱爐熱裝板坯時(shí)，可以?xún)H用一臺(tái)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)。助燃空氣風(fēng)機(jī)是爐子生產(chǎn)的重要設(shè)備，要求有極高的可靠性。冷風(fēng)經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器預(yù)熱到600，由于生產(chǎn)波動(dòng)，當(dāng)熱風(fēng)溫度過(guò)高時(shí)，采用熱風(fēng)放散系統(tǒng)，即在熱風(fēng)總管上開(kāi)設(shè)熱風(fēng)放散管，向廠房外大氣中放散熱風(fēng)。（2）余熱利用 在加熱爐出爐煙道處，安裝有空氣預(yù)熱器，將助燃空氣預(yù)熱到550600?？諝忸A(yù)熱器型式是帶麻花形插入件的金屬管狀預(yù)熱器，在其煙氣入口側(cè)設(shè)有保

27、護(hù)管組。金屬管內(nèi)插入麻花形薄板片，一方面增加了空氣在管內(nèi)的流速與行程，另一方面由于產(chǎn)生了連續(xù)不斷的渦流，在離心力的作用下，管中心的空氣與壁面邊界層的氣體可充分混合，從而減薄了層流底層, 強(qiáng)化了對(duì)流傳熱, 同時(shí)降低了管壁溫度。由于提高了空氣預(yù)熱溫度，為了降低預(yù)熱器管組的最高管壁溫度，空氣預(yù)熱器采用帶順流的保護(hù)管組。 預(yù)熱器管組的材質(zhì)在低溫段采用滲鋁碳鋼鋼管, 高溫段管組采用滲鋁1Cr18Ni9鋼管?？諝忸A(yù)熱溫度580。預(yù)熱空氣量95000Nm3/h.。5、鋼結(jié)構(gòu)與耐火材料（1）爐子鋼結(jié)構(gòu) 爐子鋼結(jié)構(gòu)是普碳鋼板和型鋼焊接件, 它分為三個(gè)主要部分: - 爐底鋼結(jié)構(gòu): 它由10mm 厚的爐底鋪板和大型

28、工槽鋼的橫梁和立柱所組成，用以安裝和支撐爐子支承梁和爐子砌體， - 爐子兩端和兩側(cè)鋼結(jié)構(gòu): 它是由6mm厚的爐墻鋼板與工槽鋼立柱焊接而成, 用以安裝爐門(mén), 安裝爐體錨固磚的掛鉤, 以及支承爐子上部鋼結(jié)構(gòu)的重量。 - 爐子上部鋼結(jié)構(gòu): 它是用中小型工字鋼和大型寬邊工字梁及其支撐立柱焊接而成, 用以吊掛爐頂?shù)腻^固磚, 鋪設(shè)平焰燒嘴的操作平臺(tái)和支撐爐子上部管道, 以及安裝與檢修計(jì)器用的走臺(tái)。（2）耐火材料主要耐火材料的成分和性能要求 1) 高鋁磚：應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB2988-87一級(jí)品規(guī)定。 2) 粘土磚：應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB4415-84一級(jí)品規(guī)定。3) 輕質(zhì)粘土磚：應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB3994-83一級(jí)品規(guī)定。

29、4) 高鋁水泥耐火澆注料：應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB3712-83一級(jí)品規(guī)定。6、排煙系統(tǒng)排煙系統(tǒng)中的主要設(shè)備有：煙道、煙道閘板、煙囪等。其主要作用是將加熱爐本體燃燒產(chǎn)生的廢氣排出。煙道內(nèi)襯主要由耐火材料砌筑而成。排煙方式為下排煙，下排煙的優(yōu)點(diǎn)：煙道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在煙道內(nèi)的預(yù)熱器更換較容易，費(fèi)用也較低。其缺點(diǎn)：容易積水，影響抽力。煙道閘板煙道閘板的主要作用是通過(guò)調(diào)節(jié)其開(kāi)度，來(lái)控制煙道內(nèi)廢氣的流量大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)爐壓的目的。煙道閘板采用的形式是中軸氣動(dòng)閘板式，調(diào)節(jié)時(shí)由氣缸帶動(dòng)閘板連桿動(dòng)作，閘板連桿的動(dòng)作帶動(dòng)閘板圍繞中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。煙囪煙囪的工作原理（倒水力原理）：高溫廢氣密度小，具有上升的浮力（即抽力）；煙囪高度9

30、0米，出口直徑4米。7、加熱爐外圍設(shè)備（1）裝鋼機(jī) 在每座爐子的裝料端，設(shè)有一套四根托鋼桿的裝鋼機(jī)，用于將板坯自裝料輥道托起送入爐內(nèi)的待料位置。 技術(shù)參數(shù)： 裝爐板坯的最大重量：32.5T 裝料桿根數(shù)：4根 裝料桿提升行程：最大200mm(輥道處) 裝料桿水平行程：最大4240mm 裝料周期：40sec裝料機(jī)傳動(dòng)方式： 升降運(yùn)動(dòng)，液壓傳動(dòng)；水平運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 升降液壓缸規(guī)格：2個(gè)200/140-320 水平運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量：2×30kw（2）電動(dòng)裝料爐門(mén)及其升降機(jī)構(gòu) 在每座爐子裝料前室的外端，設(shè)有一套裝料爐門(mén)及其附屬的電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。 該爐門(mén)升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)直聯(lián)的減速機(jī)帶

31、動(dòng)鏈輪軸，軸上的鏈輪由鏈條經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向鏈輪與爐門(mén)吊掛，即可使?fàn)t門(mén)升降。爐門(mén)行程控制采用LK4D-044型號(hào)的旋轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)有多個(gè)回路，不僅用以控制開(kāi)關(guān)爐門(mén)的極限位置而且還可以與步進(jìn)梁及裝鋼機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖控制。驅(qū)動(dòng)裝置主要技術(shù)參數(shù)如下： 爐門(mén)升降行程 1800mm 爐門(mén)升降速度 11.8m/min 減速機(jī)型號(hào)： XWE4-85-1/187行星擺線(xiàn)針輪減速機(jī) 電動(dòng)機(jī)功率： 3.3kw 同步轉(zhuǎn)速： 925r/min 減速比： 187（17×11）（3）出料爐門(mén)及升降機(jī)構(gòu)：在每座爐子出料端設(shè)有出料爐門(mén)和它的傳動(dòng)裝置。 傳動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)（不是直聯(lián)的）帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪，吊鏈的鏈輪軸是與爐子中

32、心線(xiàn)呈垂直方向布置。 由于爐門(mén)較重，升降速度較快，故其傳動(dòng)裝置（一套）電動(dòng)機(jī)功率為10kw，爐門(mén)速度15m/min，減速器速比為187。同樣，為了控制爐門(mén)的行程及與步進(jìn)梁和出鋼機(jī)的聯(lián)鎖關(guān)系，裝有LK4D-044的旋轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)它們的控制。出料爐門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置主要技術(shù)參數(shù)如下： ·爐門(mén)行程： 2215mm ·爐門(mén)升降速度： 15m/min ·驅(qū)動(dòng)裝置： 功率10kw，轉(zhuǎn)速957r/min ·減速器：速比：187（4）出鋼機(jī)： 在每座爐子出料端設(shè)有四根托鋼桿的出鋼機(jī)，用于將爐內(nèi)加熱好的板坯取出、放到出料輥道中心線(xiàn)上。出鋼桿伸入爐內(nèi)的行程是可調(diào)的，根據(jù)板坯的寬

33、度和安裝在爐子出料端上的激光檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果，算出板坯在爐口的停止位置。 技術(shù)參數(shù)： 出料板坯的最大重量32.5T 出料桿根數(shù)：4根 出料桿提升行程：最大200mm(輥道處) 出料桿水平行程：最大4925mm 出料周期：40秒 傳動(dòng)方式： 升降運(yùn)動(dòng)-液壓傳動(dòng) 水平運(yùn)動(dòng)-電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 升降液壓缸規(guī)格：2個(gè)200/140-320 水平運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量：2×30kw第三節(jié)加熱工藝1、鋼的加熱目的 鋼的加熱目的是提高塑性，降低變形抗力，便于軋制。如T12鋼在室溫下的變形抗力為590MPa，當(dāng)加熱到1200時(shí)，變形抗力下降到29MPa，只相當(dāng)于室溫下變形抗力的1/20； 消除鑄坯中某些組織缺陷與應(yīng)

34、力； 為鋼的組織性能的改善創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的條件；2、制訂加熱工藝的依據(jù) 板坯的加熱工藝包括板坯的加熱溫度和加熱時(shí)間，對(duì)特殊材質(zhì)的板坯還應(yīng)考慮它的升溫速度，制定加熱工藝的主要依據(jù)是： 鋼的化學(xué)成分、奧氏體區(qū)溫度范圍和它的導(dǎo)熱、導(dǎo)溫性能； 板坯尺寸和軋制過(guò)程中的溫降，使整個(gè)軋制過(guò)程能在要求的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行； 對(duì)含有碳氮化合物的鋼，加熱階段應(yīng)充分將這類(lèi)化合物溶解到它的高溫金相組織中； 考慮加熱能耗和軋制能耗，力求取得綜合的節(jié)能效果； 爐型結(jié)構(gòu)對(duì)加熱爐溫度的限制條件；3、對(duì)板坯加熱的要求 獲得理想的加熱溫度，保證軋制在控軋工藝規(guī)定的溫度內(nèi)進(jìn)行； 加熱板坯的縱向和橫向斷面的溫差小； 爐底水管“黑印”，一般應(yīng)小

35、于30； 氧化燒損低； 熱耗較低。4、加熱溫度鋼的加熱溫度主要受鋼的特性、控軋工藝、產(chǎn)品性能、工藝條件的影響。 低碳鋼：根據(jù)鋼在加熱過(guò)程中的組織變化，低碳鋼最合適的加熱溫度范圍是在單相奧氏體區(qū)內(nèi)，即AC3以上3050,固相線(xiàn)NJE以下100500(見(jiàn)圖4-1),為防止過(guò)熱過(guò)燒,并能保證必要的終軋溫度,一般采用11501250。 低合金鋼鋼的加熱范圍受加入的合金元素的影響。合金元素加入鋼中，有的形成了合金碳化物（NbC、Vc、TiC等）提高了鋼的熔點(diǎn)，有的擴(kuò)大了奧氏體區(qū)，提高了固相線(xiàn)，有的縮小了奧氏體區(qū)，使固溶體的熔點(diǎn)改變，有的形成了低熔點(diǎn)的化合物，有的明顯提高了鋼的高溫變形抗力。對(duì)低合金鋼而言

36、，應(yīng)根據(jù)鋼的特性制訂合適的加熱溫度。如含銅鋼加熱溫度超過(guò)某一定值后，銅便在晶界上富聚，形成軋后的表面網(wǎng)裂，因此它的加熱溫度不應(yīng)過(guò)高；含Nb的鋼（Nb含量超過(guò)某一值時(shí)）高溫的變形抗力顯著增加，因此它的加熱溫度應(yīng)適當(dāng)提高。 對(duì)特別要求產(chǎn)品有高的低溫沖擊韌性的鋼, 對(duì)產(chǎn)品表面有脫碳層深度要求的鋼加熱溫度應(yīng)適當(dāng)降低； 根據(jù)工藝條件，厚度2.0mm的帶鋼，終軋溫度易超下限，因此，這類(lèi)產(chǎn)品的加熱溫度應(yīng)適當(dāng)提高，厚度6.0mm以上的帶鋼，終軋溫度易超上限，這類(lèi)產(chǎn)品的加熱溫度應(yīng)適當(dāng)降低。粗軋機(jī)的軋制道次分配也影響著相同產(chǎn)品的加熱溫度，在粗軋某個(gè)架進(jìn)行5道次軋制的產(chǎn)品，其加熱溫度應(yīng)高于相同產(chǎn)品在粗軋同樣機(jī)架只進(jìn)

37、行3道次軋制的產(chǎn)品加熱溫度；。5、加熱時(shí)間生產(chǎn)中，板坯的實(shí)際加熱時(shí)間與軋制線(xiàn)生產(chǎn)是否順利有關(guān)，有較大的隨機(jī)性，這里所說(shuō)的加熱時(shí)間是指按加熱工藝所必須保證的最短加熱時(shí)間，它是保證板坯均勻加熱，板坯縱向與橫截面上溫差能滿(mǎn)足最低要求的最短加熱時(shí)間。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，板坯最短加熱時(shí)間可用下面的經(jīng)驗(yàn)式估算：tC·Hs min (冷坯適用)式中：Hs：板坯厚度mmC：系數(shù)低碳鋼C0.72普通低合金鋼C0.786. 加熱速度是指加熱單位厚度的鋼坯所需的時(shí)間，生產(chǎn)中可用單位時(shí)間的溫升表示。7供熱制度：是指加熱爐的爐溫分布和供熱方式。第四節(jié)加熱爐操作1板坯裝爐板坯懸臂量（板坯端部到爐墻最小距離350mm加

38、熱爐布料圖見(jiàn)下頁(yè)2加熱爐內(nèi)各段溫度設(shè)定根據(jù)不同品種的加熱目標(biāo)溫度和板坯加熱時(shí)間，相應(yīng)地要對(duì)爐內(nèi)各段的爐氣溫度進(jìn)行設(shè)定。爐內(nèi)溫度的控制方式有兩種，各段上部溫度可以直接控制，下部溫度則是通過(guò)上下燃料流量比來(lái)進(jìn)行控制。板坯流向固定梁活動(dòng)梁爐底布料（見(jiàn)圖2-7）圖2-7爐底布料圖一般情況下，由于爐內(nèi)熱氣體是由下到上，由爐前向爐后流動(dòng)的，因而下部段的燃料流量要比上部段的流量大一些，這樣才能滿(mǎn)足上下加熱的要求。操作設(shè)定上，各段下上熱量比在1.01.3的范圍內(nèi)，下部爐溫比上部溫度低約50左右。如果下部段熱電偶附近的燒嘴沒(méi)有點(diǎn)火，其爐溫的顯示值比正常低約20左右，這在日常操作中應(yīng)該注意。在下上熱量比超過(guò)1.3

39、，而下部爐溫比上部爐溫低出50以上時(shí)，不允許無(wú)限制增大熱量比，以避免下部燃料流量過(guò)大而造成局部過(guò)熱。表2-5列出了在加熱普鋼時(shí)，各段最高設(shè)定溫度和下上熱量比的設(shè)定值范圍（供參考）。各段最高設(shè)定溫度與上下熱量的控制范圍表2-5段帶一加熱段二加熱段均熱段上部127013301310下部122012801260下上熱量比1.01.21.01.31.01.33爐膛壓力設(shè)定一座加熱爐節(jié)能與否，除了硬件設(shè)備外，操作工的操作水平對(duì)它的影響也十分巨大。其中，爐壓的設(shè)定與爐子燃料的消耗有很大的關(guān)系。如果爐壓過(guò)大，爐膛向外冒火嚴(yán)重，熱量外泄，不利于節(jié)約能源；反之，如果爐壓偏小，從爐墻四周的孔洞向爐內(nèi)吸冷風(fēng)，降低了

40、爐膛的溫度，不利于加熱，也增大了能源消耗。因此，必須在燃燒控制當(dāng)中設(shè)定一個(gè)合適的爐膛壓力值，把爐子的冒火或吸冷風(fēng)造成的熱損失降到最低。一般爐膛壓力的設(shè)定原則要保證固定梁平面處的壓力值為0在正常生產(chǎn)時(shí)，爐壓設(shè)定值為210Pa（根據(jù)爐壓檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置定）。4對(duì)板坯加熱的質(zhì)量要求板坯在軋制前加熱的好壞直接影響軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量、能耗和設(shè)備的壽命、以及其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所以板坯的加熱是軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中個(gè)重要的工序，因此要求板坯加熱時(shí)必須達(dá)到一定的質(zhì)量要求。板坯加熱質(zhì)量包括以下幾個(gè)方面：(1)達(dá)到出爐目標(biāo)溫度的要求，一般控制誤差應(yīng)小于30；(2)板坯中心與板坯表面溫差要小；(3)板坯的水管黑印溫差，

41、不大于30；(4)板坯長(zhǎng)度方向上的溫差要小于30(要求特殊加熱的材料不包括在內(nèi))；(5)氧化鐵皮易于清除，無(wú)加熱缺陷；(6)在同一軋制批號(hào)中，前一塊板坯與后一塊板坯的頭部溫差(即坯間差或爐間差)控制在20以?xún)?nèi)。5常見(jiàn)的加熱缺陷 過(guò)熱過(guò)熱就是當(dāng)加熱溫度超過(guò)Ac3繼續(xù)加熱達(dá)到一定溫度時(shí)，鋼的晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，從而引起晶粒間的結(jié)合力減弱，鋼材的力學(xué)性能惡化的現(xiàn)象。晶粒長(zhǎng)大程度與加熱溫度和加熱時(shí)間有關(guān)。加熱溫度越高，停留時(shí)間越長(zhǎng)，晶粒長(zhǎng)得越大。當(dāng)加熱接近固相線(xiàn)時(shí)晶粒迅速長(zhǎng)大而產(chǎn)生過(guò)熱。過(guò)熱的鋼材在斷口上呈現(xiàn)粗糙的顆粒。產(chǎn)生過(guò)熱的原因有：1)鋼在加熱段的溫度過(guò)高，在均熱段的保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；2)鋼的化學(xué)成分影響

42、鋼的過(guò)熱敏感性，如錳元素使鋼的過(guò)熱傾向性增大：鋁元素增加鋼的過(guò)熱敏感性尤為突出；鎢、鉬元素促使鋼的晶粒長(zhǎng)大；而硅的作用相反，促使晶粒細(xì)化。過(guò)熱的鋼坯可以經(jīng)過(guò)退火加以挽救，使之恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，但這樣做嚴(yán)重地影響加熱爐的產(chǎn)量，并增加燃料和人力的消耗，因此加熱過(guò)程中，應(yīng)盡量避免發(fā)生過(guò)熱。 過(guò)燒過(guò)燒就是當(dāng)鋼在高溫下，在強(qiáng)烈氧化介質(zhì)中加熱時(shí)，氧滲透到鋼內(nèi)雜質(zhì)集中的晶粒邊界，使晶界開(kāi)始氧化和部分熔化，形成脆殼，嚴(yán)重破壞晶粒間的連結(jié)的現(xiàn)象。過(guò)燒的鋼在軋制時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的開(kāi)裂甚至破裂成碎塊。很多情況下過(guò)燒鋼的斷口會(huì)失去金屬光澤。產(chǎn)生過(guò)燒的原因有：1)鋼的加熱溫度過(guò)高，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；2)在氧化性爐氣中加熱易產(chǎn)生過(guò)燒

43、。爐氣的氧化性越強(qiáng)，過(guò)燒越劇烈；3)鋼的化學(xué)成分對(duì)過(guò)燒也有影響。低碳鋼及中碳鋼過(guò)燒的可能性小，合金鋼特別是合金工具鋼、各種高碳鋼都有較大的過(guò)燒危險(xiǎn)性，其中又以含銅鋼最易過(guò)燒。過(guò)燒的鋼無(wú)法挽救，只能報(bào)廢。 脫碳在加熱過(guò)程中鋼的表層金屬的含碳量減少，甚至完全不含碳的現(xiàn)象叫脫碳。脫碳后硬度、強(qiáng)度降低，尤其影響疲勞壽命。鋼材表面的脫碳部分叫脫碳層。脫碳與鋼的化學(xué)成分(含碳高低、合金元素種類(lèi)及含量)、加熱溫度、加熱時(shí)間、爐內(nèi)氣氛有密切關(guān)系。爐內(nèi)氣氛是指爐氣中的氧、氫、二氧化碳和水蒸氣的含量多少。它們與滲碳體發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe3C+O2二6Fe+2COFe3C+2H2=3Fe+CH4Fe3C+CO23F

44、e+2COFe3C+H2O=3Fe+H2+CO一般情況下，加熱溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，脫碳就越嚴(yán)重。鋼在高溫下長(zhǎng)時(shí)間保溫比低溫下保溫其脫碳層厚得多。碳素鋼的含碳量越高越容易脫碳。加熱時(shí)，爐內(nèi)氣氛的氧化性越強(qiáng)，越容易脫碳。 氧化鐵皮加熱時(shí)，鋼表面與高溫爐氣接觸發(fā)生氧化，生成氧化鐵皮，稱(chēng)為一次氧化鐵皮。在軋制過(guò)程中表面氧化鐵皮脫落，熱的金屬表面與水和空氣接觸，還會(huì)生成新的氧化鐵皮，稱(chēng)為二次氧化鐵皮。一般氧化鐵皮由三層組成，最外層是三氧化二鐵(Fe2O3)，約占整個(gè)氧化鐵皮厚度的2；中層是四氧化三鐵(Fe3O4)，約占整個(gè)氧化鐵皮厚度的18；最里層是氧化亞鐵(FeO)，約占整個(gè)氧化鐵皮厚度的80。氧化鐵

45、皮的構(gòu)造、特性除與鋼的化學(xué)成分有關(guān)外，還受加熱溫度、加熱時(shí)間及爐氣成分等因素的影響。通常在低溫階段加熱時(shí)生成的氧化鐵皮較少；當(dāng)加熱到600700時(shí)，氧化開(kāi)始顯著并生成氧化鐵皮；鋼在9001000時(shí)氧化速度急劇增加，氧化鐵皮生成量增加。一般地說(shuō)，加熱溫度愈高，加熱時(shí)間愈長(zhǎng)、爐子的氧化性氣氛愈強(qiáng)，生成的氧化鐵皮就愈多。加熱、軋制過(guò)程中產(chǎn)生氧化鐵皮有以下害處：a)造成金屬損失。鋼坯加熱時(shí)生成的一次氧化鐵皮重量約占鋼坯量的23o一個(gè)午產(chǎn)10萬(wàn)t鋼材的軋鋼車(chē)間，每年由于燒損(氧陜皮造成的損失)而丟掉的鋼就達(dá)20003000t。b)使加熱爐生產(chǎn)率降低。因?yàn)檠趸F皮較鋼的基體組織疏松得多，它覆蓋在鋼的表面降

46、低鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，影響加熱速度。c)影響爐底材料壽命，使之容易損壞，因?yàn)檠趸F皮呈堿性，它對(duì)酸性粘土磚有侵蝕作用。d)氧化鐵皮大量堆積在爐底上造成爐底升高、起包，迫使加熱爐停爐清渣，這不僅影響爐子產(chǎn)量，而且使操作條件惡化。e)在軋制時(shí)氧化鐵皮易打滑，增加咬入困難，增加孔型磨損。氧化鐵皮壓入鋼材表面造成斑點(diǎn)和麻坑缺陷，降低產(chǎn)品表面質(zhì)量。第三章 軋制理論基礎(chǔ)第一節(jié) 軋制的基本概念1、軋制金屬通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥時(shí)，在軋輥壓力作用下，使金屬產(chǎn)生塑性變形。從而改變其斷面的形狀和尺寸，這種工藝過(guò)程稱(chēng)為軋制，被軋制的金屬稱(chēng)為軋件。軋制按軋制時(shí)的溫度不同，分為冷軋和熱軋。在金屬再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行軋制叫冷

47、軋，在金屬再結(jié)晶溫度以上軋制叫熱軋。2、變形區(qū)以平輥軋制矩形軋件為例，軋輥直徑為D，輥身長(zhǎng)度為B,軋制前的軋件厚度為h0,軋制后的軋件厚度為h1，軋制前的軋件寬度為b0，軋制后的軋件寬度為b1,軋件的入口速度為v0,軋件的出口速度為v1，如圖3-1所示。圖 3- 1 軋輥軋制軋件示意圖軋件開(kāi)始與軋輥的平面AA,稱(chēng)入口平面,軋件從軋輥離開(kāi)的平面BB,稱(chēng)出口平面。入口平面AA，出口平面BB，軋輥與軋件的接觸弧面和構(gòu)成軋件在軋制時(shí)的變形區(qū)。軋件在變形區(qū)內(nèi)發(fā)生塑性變形。3、變形量軋件軋制前和軋制后的厚度之差稱(chēng)為絕對(duì)壓下量，用h表示。故有h=h0-h1；絕對(duì)壓下量h與軋前厚度的比值稱(chēng)為相對(duì)壓下量，常用表

48、示。即：=H/H0相對(duì)壓下量可用小數(shù)和百分?jǐn)?shù)表示。軋件軋制后與軋前的寬度之差稱(chēng)為絕對(duì)寬展量，用b表示。故有b=b1-b0。絕對(duì)壓下量與絕對(duì)寬展量是經(jīng)常使用的兩個(gè)變形參數(shù)。軋件軋制前的長(zhǎng)度為l0，軋制后的長(zhǎng)度為l1，軋制后與軋制前的軋件長(zhǎng)度之差稱(chēng)為絕對(duì)延展量，用l表示。故有l(wèi)=l1-l0。軋前厚度與軋后厚度之比，稱(chēng)為壓下系數(shù)，通常用表示。即=h0/h1；軋后寬度與軋前寬度之比，稱(chēng)為展寬系數(shù)，通常用k表示。即k=b1/b0；軋后長(zhǎng)度與軋前長(zhǎng)度之比，稱(chēng)為延伸系數(shù)，通常用表示。即=l1/l0。4、咬入弧與咬入角 軋輥與軋件接觸部分的和弧，稱(chēng)為咬入?。ㄓ址Q(chēng)接觸?。?。與咬入弧和所對(duì)應(yīng)的圓心角稱(chēng)為咬入角。由

49、圖3-1中的幾何關(guān)系可知，ABCEBA，由此可得：AB2=BE×BC式中BE=2RBC=(h0-h1)/2=h/2所以咬入弧所對(duì)的弦長(zhǎng)AB=。咬入弧的水平投影AC，即AC。由于h的值與R的值相比很小，故可近似取ldAC壓下量h、軋輥直徑D與咬入角的關(guān)系為hD(1-cos)5、體積不變定律體積不變定律是指軋件通過(guò)軋制后，軋件的體積保持不變?yōu)橐欢ㄖ怠＼埣ㄟ^(guò)軋制變形后，橫斷面面積減縮、長(zhǎng)度增加，但軋件體積不變。軋前軋件的體積為h0×b0×l0，軋后軋件體積為h1×b1×l1故有h0×b0×l0= h1×b1×

50、l1由上式可得式中F0、F1-為軋件軋制前、后斷面面積。延伸系數(shù)等于軋件軋前斷面面積與軋后斷面面積之比。由于軋件在軋制時(shí)，橫斷面是逐漸減小的，所以延伸系數(shù)是大于1的。6、最小阻力定律最小阻力定律是指軋件在變形過(guò)程中，當(dāng)其質(zhì)點(diǎn)有向各方向移動(dòng)的可能時(shí)，軋件的質(zhì)點(diǎn)將向阻力最小的方向移動(dòng)。根據(jù)這個(gè)定律在自由變形的情況下，金屬的流動(dòng)總是取最短路線(xiàn)。因?yàn)樽疃搪肪€(xiàn)的抵抗變形的抗力最小，這個(gè)最短路線(xiàn)即是從該動(dòng)點(diǎn)到斷口周界的垂線(xiàn)。第二節(jié) 軋件的咬入軋輥把軋件拉入旋轉(zhuǎn)方向相反的兩個(gè)軋輥輥縫之中叫軋件的咬入。軋輥能順利地將軋件咬入是軋制的必要條件。在軋鋼生產(chǎn)中，軋件是否能順利地實(shí)現(xiàn)咬入很重要。它關(guān)系到軋鋼生產(chǎn)能否正

51、常進(jìn)行，也關(guān)系到軋鋼產(chǎn)量的提高。1、軋輥咬入軋件的條件 當(dāng)軋件與軋輥接觸時(shí)，軋件能否順利地進(jìn)入輥縫，要從軋件與軋輥接觸時(shí)的受力情況進(jìn)行分析。軋件與軋輥接觸時(shí)，軋輥對(duì)軋件的作用力和摩擦力如圖3-2所示。圖 3- 2 軋輥對(duì)軋件的作用力與摩擦力由圖3-2可知，軋件和軋輥剛剛接觸時(shí)，軋輥對(duì)軋件的作用力為N，該作用力的方向?yàn)檐堓佒行呐c接觸點(diǎn)連線(xiàn)方向。由于軋輥不斷的旋轉(zhuǎn)，在接觸點(diǎn)還產(chǎn)生摩擦力T。N可分解為Nx和Ny，T也可分解為T(mén)x和Ty。N和T分解成的水平力為Nx=NsinTx=Tcos=Nfcos式中 f-為軋輥和軋件之間的摩擦系數(shù)。軋件能否咬入關(guān)鍵在Nx和Tx這兩個(gè)水平分力的關(guān)系。Nx和Tx只能有

52、如下三種關(guān)系：Nx>TxNx=TxNx<Tx當(dāng)Nx>Tx時(shí)，說(shuō)明軋輥對(duì)軋件的向外推力大于軋輥對(duì)軋件的向內(nèi)拉力，軋件不能咬入；當(dāng)Nx=Tx時(shí)，是一種臨界狀態(tài)；當(dāng)Nx<Tx時(shí)，說(shuō)明軋輥對(duì)軋件的向外推力小于軋輥對(duì)軋件的向內(nèi)拉力，軋件能實(shí)現(xiàn)咬入。軋件實(shí)現(xiàn)咬入的另一個(gè)條件是，N和T的垂直分力之和，必須使軋件產(chǎn)生塑性變形，否則也不能咬入。由臨界條件Nx=Tx可得，Nsin=Nfcos，即f=tg。根據(jù)物理概念，摩擦系數(shù)可以用摩擦角表示，即摩擦角的正切就是摩擦系數(shù)f，故有tg=f。由以上分析可知，臨界條件下咬入角和摩擦角的關(guān)系為=。同理可得：>為不能咬入條件<為能咬入條件保證軋件能夠咬入的最大咬入角max=2、軋制過(guò)程的建立軋件被軋輥咬入后，金屬與軋輥的接觸表面，一直是連續(xù)地增加。假設(shè)軋輥對(duì)軋件的單位壓力沿咬入弧是均勻分布的，則徑向力的合力作用點(diǎn)，在該段接觸弧的中央。當(dāng)把軋件咬入看成臨界情況時(shí)，軋件咬入后進(jìn)入軋輥輥縫，合力作用點(diǎn)的位置也相應(yīng)地向軋件出口平面方向移動(dòng)，而使合力作用方向逐漸向出口傾斜。因此使得Tx逐步增加，Nx相應(yīng)減