轧钢工艺培训教学讲义轧钢基本知识

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1、第一章轧钢基本知识1.1钢的分类1.1.1金属和合金金属是广泛存在于自然界中的化学元素,是一种不透明的结晶材料,通常具有高强度和优良的导电性、导热性、延展性和反射性。一般经铸造、压力加工、焊接等工序可制成各种形状的零件或钢材。金属种类很多，可分为有色金属和黑色金属两大类。合金是两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素按一定配比构成的。合金改变了原来单一金属的物理及化学性质，但一般仍具有金属的一些通性，因此合金使用更为广泛。1.1.2钢和铁通常把含碳量在2.0%以上的铁碳合金称为铁，它由铁、碳元素和较多的共生杂质组成。钢是含碳量在0

2、.04～2.3%之间的铁碳合金。为了保证钢有一定的韧性和塑性，一般含碳量不超过1.7%，也有个别钢种的含碳量大于2.0%。钢的主要元素是铁、碳，通常还有硅、锰、硫、磷等元素，但碳元素含量比生铁少。钢既有较高的强度，又有较好的韧性，可用压力加工方法制成各种产品。钢的分类钢按含有合金元素的百分比可分为碳素钢和合金钢。1碳素结构钢的分类a）、按含碳量分为：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）、高碳钢（C＞0.6%）。b）、按品质分为：普通质量钢（S≤0.035%～0.050%；P≤0.035%～0.045%）、优质

3、钢（S、P均≤0.035%）、高级优质钢（S、P均≤0.025%）。c）、按用途分为：结构钢、工具钢。d）、碳素结构钢按质量和用途分为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢等。2合金的分类合金钢是在碳钢基础上，为了提高钢的机械性能、物理和化学性能，改善钢的工艺性能，在冶炼时有目的地加入一些合金元素的钢。合金钢种类繁多，为了便于管理、选用和比较研究，根据某些特性，从不同的角度出发，可以把它们分成若干具有共同特点的类别。a）、按钢的化学成分分类①按钢中所含合金元素的种类可分为：锰钢、铬钢、硼钢、硅钢、硅锰钢、铬镍钢等。②按钢中合金

4、元素总含量可分为：低合金钢、中合金钢、高合金钢。b）、按用途分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。c）、按钢的品质分为：普通钢、优质钢和高级优质钢。第127页共127页1.2轧钢生产及轧钢机械1.2.1轧钢生产轧钢生产是将钢坯轧制成钢材的生产环节。用轧制的方法生产钢材，具有生产效率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化、自动化等优点，因此比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的应用。目前，约有90%的钢都是经过轧制成材的。有色金属成材，主要也用轧制的方法。为满足国民经济各部门的需要，除轧制生产一般产品外，还生产建筑、造船、汽车

5、、石油化工、矿山、国防用的专用钢材。轧钢生产的成品，根据钢材断面形状，主要分成三大类：钢板、钢管和型钢（包括线材）。1.2.2轧钢机械轧钢机械或轧钢设备主要指用于完成由原料到成品整个轧钢工艺过程中使用的各种机械设备。一般包括轧机及一系列辅助设备组成的若干个机组。通常把使轧件产生塑性变形的机器称为轧机。轧机有工作机座、传动装置（接轴、齿轮箱、减速机、联轴器）及主电机组成。这一系列称为主机列，也称轧钢车间主要设备。主机列的类型和特征标志着整个轧钢车间的类型及特点。除轧机以外的各种设备，统称为轧钢车间辅助设备。辅助设备数量大、种类多。车间

6、机械化程度愈高，辅助设备的重量所占的比例就愈大。轧机的称谓，一般与轧辊或轧件尺寸有关。型钢轧机是用轧辊的名义直径称谓，或用人字齿轮箱齿轮节圆直径称谓。轧辊名义直径的大小与能够轧制钢材的最大断面尺寸有关。1.3轧钢机的分类目前轧机的分类方法很多。现在一般按以下几种方法分类。1.3.1按轧机的用途分类轧机按用途可分为开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特殊轧机（如横轧机、轮箍轧机等）。1.3.2按轧辊在机座中的布置形式分类按轧辊在机座中的布置形式不同，轧机可分为下列四种形式：具有水平轧辊的轧机、具有立式轧辊的平立交替轧机（如本轧钢厂

7、）、具有倾斜布置轧辊的轧机以及其它轧机。1.3.3按轧机轧辊的数量分类按轧辊的数量可分为二辊轧机（如本轧钢厂）、三辊轧机、四辊轧机、五辊轧机及多辊轧机。1.3.4按轧机的布置形式分类轧机的布置形式是依据生产产品及轧制工艺要求来确定的，机座排列的顺列式、横列式、连续式（如本轧钢厂）、半连续式、串行往复式、布棋式等。第127页共127页目前公司轧钢厂为连续式布置。连续式是指各架轧机沿轧制线纵向依次排列，轧机数量等于轧件轧制道次，并且各轧机间的距离要比相应的轧件长度小，使轧件能同时在数架轧机中连续轧制，在连续轧制时应遵循“秒流量相等”的原

8、则。秒流量相等，就是指单位时间内通过每一架轧机的金属体积相等（其计算公式为：F1D1N1=F2D2N2=F3D3N3=……=FnDnNn=C）。连续式布置采用集体驱动或单独驱动两种驱动形式。集体驱动是由一台电机同时传动若干架轧机，而单