2013年11月27日星期三材料成型设备关于课程课程内容下课教材：轧钢机械主编：北京科技大学邹家祥冶金工业出版社主讲：张金标E-mail: zhangjb093@参考资料：[1] 黄庆普.轧钢机械设计.冶金工业出版社，2007[2]边金生编. 轧钢机械设备. 北京冶金工业出版社. 1998.4[3] 潘慧勤主编. 轧钢车间机械设备. 北京冶金工业出版社. 1994.11[4] 桂万荣主编. 轧钢车间机械设备.北京机械工业出版社. 1980[5] 邹家祥主编. 轧钢机械.北京冶金工业出版社. 1989课程性质：专业必修课课程任务：介绍轧钢车间中机械设备基本知识，培养学生的设备选型与维护的初步能力。
学习要求：加强理论，注重实践，理论联系实际；认真做笔记，按质按量完成练习与作业；考核要求：平时成绩：30%，考核内容：出勤、作业、课堂表现等；期末考核：70%。
课程内容构架●01讲●02讲●03讲●04讲●05讲●06讲●07讲●08讲●09讲●10讲●11讲●12讲●13讲●14讲●15讲●16讲●17讲●18讲●19讲●20讲●21讲●22讲●23讲●24讲开始上课请点击相应讲次：课间或返回请点击相应控件：谢谢大家下次课再见第一讲轧机概述2013年11月27日星期三12时24分53秒1. 概述1.1. 轧钢生产轧钢生产的作用：钢铁企业：炼铁－炼钢－轧钢；1.1. 轧钢生产钢材的作用:●经济、国防、工业、生活等对钢材需求量非常大●2000km双轨－－40万吨钢（重轨50kg/m）；●辽宁号航母－－4-4.6万吨钢板（排水量的60-70%）；●5000km油气管线－－400万吨钢板（有缝管）；●一台拖拉机－－5吨钢材。
1.1 轧钢生产轧钢的作用:●轧钢：将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。
生产工序●90%的钢材是轧制生产出来的1 概述1.1 轧钢生产轧钢车间：按工艺分钢坯车间：将钢锭或连铸坯轧成小钢坯，为成品车间提供原料；成品车间：将钢坯轧制成钢材。
1.1 轧钢生产轧钢车间的产品:钢管：截面远小于长度尺寸且中空的经济型钢材，8－15%；●规格：D＝0.2-4500mm,S=0.01-100mm图片●种类据生产方式分：无缝管，有缝管；据断面形状分：圆管,方管,三角形管等1.1 轧钢生产轧钢车间的产品:图片板带材：横截面远小于长度且厚度尺寸远小于宽度尺寸的矩形断面钢材。
●h: 0.001-0.2mm－箔材，0.2-4mm－薄板，4-20mm－中板20-60mm－厚板，图片＞60－特厚板；●b: 20-60mm－－2800mm－－5000mm●h,b组合（板带材规格）：＞5000，●b/h：达10000以上。
1.1 轧钢生产轧钢车间的产品:图片 线材：φ＞9mm－－棒材5＜φ＜9mm－－线材φ＜5mm－－丝材1.1 轧钢生产轧钢车间的产品:型钢：图片1●简单断面：方钢，圆钢，角钢等●复杂断面：工、H、Z、T字钢等特殊钢：车轮，轮箍，丝杆，钢球等图片21.1 轧钢生产轧钢生产的特点:组织、性能得到改善和提高体积不变（无屑加工），成材率高，＞91%；产量高，精度高，质量高：带宽±0.025mm0,壁厚±01mm；易实现高速化，连续化，自动化。
1.2 轧钢机械的分类轧钢生产的基本工序：坯料处理（→加热）→轧钢（→热处理）→剪切（→矫直）→收集（卷取）→定尺→包装、打印→入库。
1.2 轧钢机械的分类轧钢机械定义：完成由钢锭（钢坯）到成品整个生产过程中所需机械设备的统称。
轧钢机械种类：●主设备●辅助设备1.2 轧钢机械的分类主设备●主设备定义：使金属产生塑性变形（轧制）的机械设备，即完成轧制工序的设备；又称为主机列、轧钢机（简称轧机），它标志了车间的类型。
1.2 轧钢机械的分类主设备●主机列组成：图片,图7-1主电机：轧钢原动机，提供动力，直流或交流电机传动装置：轧钢的主传动，传递动力。
有联轴器、飞轮、减速器、齿轮座、连接轴；工作机座：轧钢执行机构，有机架、辊系、调整及平衡装置；电气控制装置：连续化、自动化主机列上都有。
图片图7-11.2 轧钢机械的分类辅助设备按用途分：翻钢设备，运输设备，精整设备等。
本讲内容结束第二讲轧机的标识及工作制度2013年11月27日星期三12时24分53秒1.3 轧钢机轧钢机的标识：型钢轧机：以轧辊名义直径（或齿轮座人字齿中心距）标识，如φ650轧机，φ1150轧机等；板带轧机：以辊身长度（由产品最大宽度确定）标识，如1700轧机，2500轧机等；钢球、钢管轧机：以所轧产品的最大外径标识，如φ76钢管轧机，φ140钢管轧机等；机组：以生产线上的最后成品机架标识，如φ350小型型钢机组。
按构造分：●具有水平辊的轧机●具有垂直辊的轧机●具有倾斜辊的轧机1.3 轧钢机轧钢机的类型：按用途分：●开坯机●型钢轧机●板带轧机●钢管轧机●特殊钢轧机如图1-1所示如图1-2所示如图1-3所示1.3 轧钢机轧钢机的类型：●万能轧机,视频1，2●大立辊轧机,视频3视频1视频2视频21.3 轧钢机工作机座布置形式：单机座：车间只有一个工作机座（a 图）●特点：最简单的一种形式，●用于：轧制大断面的二辊可逆轧机；轧制钢管及冷轧板带二辊不可逆轧机；冷、热轧带钢的四辊及多辊轧机等。
横列式：几个工作机座横向排成一列，由一台电机传动（b 图）●特点：设备简单，造价低，投产快；各工作机座轧辊转速不能单独调整；轧件需要横移，操作不便，生产率低。
●用于：小企业的型钢及线材生产。
1.3 轧钢机工作机座布置形式：纵列式：几个工作机座纵向排成一列●特点：可单独调整速度，生产率较高，●用于：中厚板轧制阶段式：多个工作机座分成几组，组内成横列式，组间成纵列式排布。
●用于：型钢生产连续式：多个机座纵向排成一列半连续式：机座中一部分为横列式或纵列式，另一部分为连续式排列1.3 轧钢机轧机工作制度：不可逆式工作制度：轧辊不能正反转，有：●恒速轧制；●带飞轮轧制；●不经常调速轧制；●经常调速轧制。
可逆式工作制度：轧辊可正反转。
周期式工作制度：行星轧机、周期式轧管机等。
带张力工作制度：连轧图a 图b 图c图d图e 图f1.3 轧钢机轧钢机轧制速度及生产率：轧制速度：轧件从辊缝中流出的速度不考虑前滑则有式中：D －工作辊径，mm ；n －轧辊转速，rpm 。
生产率：机械设备的小时产量s m Dn v /,100060⨯⋅=πs T T T h t TG Q j z ,;/,3600+=⨯=式中：G －单重,t ；T －轧制周期,s ；T z －纯轧时间,s ；T j －间隙时间,s 本讲内容结束1.轧辊直径为φ1150mm ，辊身长度为L ＝2800mm 。
该轧机在型钢厂应叫什么轧机，在钢板厂又叫什么轧机？2.某型钢厂有两列机组，分别为φ700和φ500。
这里700、500是什么意思？3.轧钢车间主设备工作机座布置形式有哪些，各有什么特点？4.轧钢机的工作制度有哪些形式，不可逆式工作制度的具体方式有哪些？练习与作业：第三讲轧辊组成及材质2013年11月27日星期三12时24分53秒2 轧辊2.1轧辊的类型与结构图片轧辊概念：定义：是轧机在工作中直接与轧件接触并使其产生塑性变形的重要部件，是易损件。
作用：对高产、优质、低耗各项经济指标有很大的影响2 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊工作特点：工作时承受很大的轧制力和轧制力矩，惯性力及冲击力在高温和大温变情况下工作，工作环境恶劣磨损快2 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊结构组成：辊身：轧辊中间部分，与轧件直接接触使其塑性变形●参数：辊身直径：名义直径D （公称直径） 工作直径Dk 辊身长度L●性能要求：高强度，以承受高载荷 高刚性，以减小弹性变形 良好的热稳定性高的表面硬度及抗疲劳强度图片图2-1Cr5大型锻钢支承辊2 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊结构组成：辊颈：轧辊支承部分，与轧辊轴承装配在机座中，将轧制力经压下装置传递给机架●参数：辊颈直径d辊颈长度l●工作特点：承受大的弯矩和扭矩；面压力高；p 值高；存在应力集中；氧化铁皮的摩擦。
图片图2-1锻钢工作辊2 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊结构组成：辊颈：轧辊支承部分，与轧辊轴承装配在机座中，将轧制力经压下装置传递给机架●性能要求：足够的强度、硬度及耐磨性；表面要光洁、无麻点和裂纹；要有防铁皮装置。
●种类：圆柱形：与开式轴承、滚动轴承装配，图片1 圆锥形：与液体摩擦轴承装配，图片2图2-2锻钢工作辊Cr5大型锻钢支承辊图片2图片12 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊结构组成：辊头：传递动力部分，与连接轴连接，转动图片1轧辊图片1●参数：与连接轴有关●类型：图2-3梅花辊头图片2图2-3 万向辊头带键槽或圆柱形辊头平台辊头图片22 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊种类：按构造分：图片1，2●光面辊（平辊）：轧制板材及无孔型轧制；●有槽辊：型钢、线材、管材及特殊钢的孔型轧制。
按用途分：图片3●工作辊：与轧件接触使其变形；●支承辊：与工作辊接触，支承工作辊，提高其刚性图片1图片2153吨大型锻钢支承辊型钢轧辊图片32 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊种类：按辊身表面硬度分：●软面轧辊，HB＝150 -250，HS＝25 -35；●半硬面轧辊，HB＝250 -400，HS＝35 -40；●冷硬面轧辊,HB＝400 -600，HS＝60 -85；●无限冷硬面轧辊,HB＝600 -800，HS＝85-1002 轧辊2.1 轧辊的类型与结构轧辊材质：合金锻钢：●热轧辊：55Mn ,55Cr ,60CrMnMo 等，●冷轧辊：9Cr, 9Cr2W, 60CrMoV等；合金铸钢：无标准铸铁：●普通铸铁：半冷硬面轧辊；●合金铸铁：冷硬面轧辊；●球墨铸铁：无限冷硬面轧辊。
半钢轧辊：兼有铸钢的高强度、耐热龟裂性和铸铁的本讲内容结束耐磨性。
第四讲轧辊尺寸设计2013年11月27日星期三12时24分53秒2 轧辊2.2 轧辊结构尺寸2.2.1 辊身尺寸：型钢轧机：Dg→D→L ●名义直径D αmax －最大咬入角，表3－1●辊身长度L 决定于孔型配置及抗弯强度和刚度，表3－2查得L/D→L注：D 、L 要进行圆整，以符合轧辊尺寸系列化标准。
D D D h D g g ⇒≤→-∆≥4.1cos 1m ax m ax α2 轧辊2.2 轧辊结构尺寸2.2.1 辊身尺寸：板带轧机：bmax →L →D(D1、D2)●辊身长度L据产品最大宽度bmax确定，L＝b max＋a●辊身直径D二辊轧机：由表3-2查L/D→D；四辊轧机：由表3-3查L/D1(L/D2) 和D2/D1→ D2、D1；支承辊传动时，D2/D1= 3-4；2 轧辊2.2 轧辊结构尺寸2.2.1 辊身尺寸：轧辊重车率：指轧辊从开始使用到报废为止，其全部重车量与轧辊名义直径的百分比。