高於再結晶溫度的軋制稱為熱軋;低於再結晶溫度的軋制稱為冷軋。
我們常見的汽車板、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工矽鋼、鍍鋅板、馬口鐵包括火車車輪都是用軋鋼工藝加工的。
我國大型鋼廠從70年代開始使用先進的連軋機,連軋機采用了壹套先進的自動控制系統。整個生產過程和運行監控由計算機控制,軋件在幾臺軋機上同時軋制,大大提高了生產效率和質量。
中國粗鋼產量居世界第壹。國內十大鋼鐵企業粗鋼年產量在10萬噸以上。今年鋼鐵重組進入快車道,如寶鋼控股的廣東鋼鐵集團、以山東濟鋼和萊鋼為主組建的山東鋼鐵集團、河北鋼鐵集團等。但是,要振興中國鋼鐵工業,必須走精細化道路。目前熱軋板卷和冷軋板卷還停留在重產量輕質量的瓶頸上。軋鋼行業必須走高端路線。造船、汽車制造和建築業的繁榮給軋鋼行業帶來了機遇,但礦石價格的上漲給我國軋鋼行業帶來了新的困難。
為了使國內軋鋼行業真正做大做強,必須不斷加強鋼坯質量、加熱、輥型控制、卷取能力、酸洗等環節。另外,要做重、重、重、重得過重的重型機械,必須奮起探索高精度軋鋼設備。寶鋼、鞍鋼、WISCO、首鋼設計院、東大、北科大等國內軋鋼研究機構也應加強與鋼鐵集團的聯合開發。
振興中國軋鋼行業還有很長的路要走。
軋鋼機
軋機是實現金屬軋制過程的設備。壹般指完成軋材生產全過程的設備,包括主體設備、輔助設備、起重運輸設備和附屬設備。但壹般來說,軋機通常只指主要設備。據說14世紀歐洲就有了軋鋼機,但據記載1480年意大利人達芬奇設計了軋鋼機的草圖。1553法國布魯利爾鋪開金銀盤制造硬幣。此後,西班牙、比利時和英國出現了軋鋼廠。圖1 1728為生產圓鋼而設計的軋機是1728年英國為生產圓鋼而設計的軋機。1766年,英國有壹個小型的串行軋機。19世紀中葉,英國第壹臺可逆式中厚板軋機投產,船用鐵板被軋制出來。1848年德國發明萬能軋機,1853年美國開始使用三輥式軋機(圖2中原來的三輥軋機是側面看的),用蒸汽機驅動的升降臺實現機械化。然後美國出現了勞特磨坊。第壹臺連軋機建於1859年。萬能型材軋機出現在1872;20世紀初,制造了半連續式板帶軋機,由兩臺三輥粗軋機和五臺四輥精軋機組成。
我國於1871年開始在福州船政局所屬的拉鐵廠(軋機)使用軋機。軋制厚度小於15mm的鐵板和厚度為6 ~ 120 mm的方鋼和圓鋼1890漢冶平公司漢陽鐵廠配有蒸汽機驅動的兩機架2450mm兩輥中板軋機、蒸汽機驅動的三機架兩輥軌梁軋機和350/300mm小軋機。隨著冶金工業的發展,軋機的種類越來越多。軋機的主要設備是工作底座和傳動裝置(圖3為二輥可逆初軋機示意圖)。
工作基地
它由軋輥、軋輥軸承、機架、軌座、軋輥調節裝置、上軋輥平衡裝置和換輥裝置組成。
卷
它是使金屬塑性變形的零件(請參見滾輪)。
滾柱軸承
支撐滾輪,並將滾輪保持在框架中的固定位置。滾子軸承工作載荷重,變化大,要求軸承摩擦系數小,有足夠的強度和剛度,更換滾子方便。不同的軋機選用不同類型的滾柱軸承。滾動軸承剛性高,摩擦系數低,但承載能力小,外形尺寸大,多用於板帶軋機的工作輥。滑動軸承有兩種:半幹摩擦和液體摩擦。半幹摩擦滾子軸承主要是膠木、銅瓦、尼龍瓦軸承,相對便宜,多用於型材軋機和開坯機。液體摩擦軸承有動壓、靜壓、動靜壓三種。優點是摩擦系數比較小,承載能力大,工作速度高,剛性好,缺點是油膜厚度隨速度變化。液體摩擦軸承主要用於板帶軋機和其他高速軋機的支承輥。
軋機機架
它由兩個“拱道”組成,用來安裝軋輥軸承座和軋輥調節裝置,需要足夠的強度和剛度來承受軋制力。有兩種主要類型的機架:封閉式和開放式。閉式機架是壹種高強度、高剛度的整體機架,主要用於軋制力大的初軋機和板帶軋機。敞開式機架由機架體和上蓋組成,方便換輥,主要用於臥式型材軋機。
另外,還有沒有牌坊的軋鋼廠。
軋機軌道座
用來安裝框架並固定在基礎上,也叫踢腳線。承受工作底座的重力和傾斜力矩,保證工作底座安裝尺寸的準確性。
軋輥調節裝置
用於調整輥縫,使軋件達到要求的斷面尺寸。上輥調節裝置,又稱“壓下裝置”,有手動、電動、液壓三種類型。手動壓下裝置多用於型材軋機和小型軋機。電動壓下裝置包括電機、減速器、制動器、壓下螺釘、壓下螺母、壓下位置指示器、球形墊和壓力表。其傳動效率低,運動部件轉動慣量大,反應速度慢,調節精度低。自20世紀70年代以來,帶鋼軋機開始采用AGC(自動厚度控制)系統,新型冷熱軋帶鋼軋機和厚板軋機開始采用液壓壓下裝置,具有板厚偏差小、產品合格率高等優點。
上輥平衡裝置
用於提升上輥並防止軋件在進入或離開軋輥時受到沖擊的裝置。形式有:彈簧式,多用於型材軋機;重錘式,常用於軋輥運動大的初軋機;液壓式,多用於四輥板帶軋機。
為了提高作業率,要求軋機換輥快速方便。換輥方式有C鉤式、套筒式、臺車式、整架換輥式四種。前兩種方式都是吊車輔助換輥,而整架換輥需要兩套機架。這種方法多用於小型軋機。小車換輥適用於大型軋機,有利於自動化。目前軋機采用快速自動換輥裝置,換輥壹次僅需5 ~ 8分鐘。
傳動裝置
它由電機、減速器、齒輪座和連接軸組成。齒輪座將傳動扭矩分配給兩個或多個滾子。
輔助設備包括軋制過程中的壹系列輔助工序。如原料準備、加熱、翻鋼、剪切、矯直、冷卻、探傷、熱處理、酸洗等設備。
起重運輸設備起重機、運輸車輛、輥道和轉運機等。
輔助設備包括供電、配電、磨輥、潤滑、給排水、供油、壓縮空氣、液壓、除鐵鱗、機械維修、電氣維修、排酸、油、水、酸回收、環保。
軋機術語
根據軋制品種、軋機類型和公稱尺寸命名。“公稱尺寸”原則以型材軋機齒輪座人字齒輪節圓直徑命名;初軋機以軋輥公稱直徑命名;板帶軋機以工作輥輥身長度命名;鋼管廠以生產的最大管徑命名。有時以軋機的發明者命名(如森吉米爾軋機)。
軋機的選擇
根據產品品種、規格、質量和產量的要求,選擇成品或半成品軋機的類型和尺寸,並配備必要的輔助、起重、運輸和輔助設備,然後根據各種因素的要求進行平衡選擇。
軋鋼廠電力設施
1590年,英國開始用水輪機驅動壓路機。直到1790年,仍有帶石飛輪的水輪機驅動的四輥鋼板軋機(圖4:水輪機驅動的鋼板軋機)。1798年,英國開始用蒸汽機驅動軋鋼機。現代軋鋼機都是由DC或交流電機驅動的,要麽是單機驅動,要麽是成組齒輪驅動。
軋機的分類
軋機可按軋輥的排列和數量、機架的排列和生產的產品進行分類,分別列於表1、表2和表3。
軋機的發展
現代軋機的發展趨勢是連續化、自動化和專業化,產品質量高,消耗低。60年代以來,軋機的設計、研究和制造取得了很大進展,提高了板帶冷熱軋機、厚板軋機、高速線材軋機、H型鋼軋機和連續軋管機的性能,出現了線材軋機、全連續板帶冷軋機、5500mm寬厚板軋機和連續H型鋼軋機等壹系列先進設備。軋機使用的原料單重增加,液壓AGC、板形控制、電子計算器過程控制和檢測手段日趨完善,軋制品種不斷擴大。壹些新的軋制方法,如連鑄和控制軋制,以及特殊結構的軋機,以滿足新的產品質量要求和提高經濟效益,正在發展中。(見鞍鋼初軋廠連軋機生產現場、初軋鋼坯定尺設備——2000噸剪切機、上海第五鋼鐵廠初軋車間均熱爐出鋼生產現場、國產4200mm厚板軋機、寬厚鋼板熱矯直機、粗軋前高壓水尺機、2300mm鋼板軋機。1700 mm帶鋼熱軋機主控室,帶鋼冷軋機生產的成品-鋼卷帶鋼熱鍍鋅機組,H型寬邊工字鋼軋機,中型軋機,型材定尺切割的主要方法-熱鋸,大型軋機的鋼軌冷床,保證線材性能的線卷冷卻,軋制線材的新型45°無扭精軋機, 小型臥式小型軋機的重要輔助設備和線材軋機的成品收集設備——卷取機,用於軋制直徑為140mm的無縫鋼管的自動軋管機,70年代制造的直徑為2,540mm的大直徑鋼管,現代制管方法之壹——大直徑螺旋焊管,無縫鋼管廠的均質機保證鋼管的尺寸精度, 森吉米爾20輥無縫鋼管管坯穿孔軋機、軋制鋁箔軋機、國產大型鍛造設備——32000噸水壓機、新型塑性加工設備——精鍛機、3000噸臥式擠壓機、鋁箔軋機等工作場景。