各種軋機(jī)講義

平面布置圖一．無牌坊軋機(jī)上世紀(jì)中期，歐洲一些公司開始設(shè)計一種新型軋機(jī)，其目標(biāo)是提高軋機(jī)的軋制能力和剛度，同時降低軋機(jī)的重量和尺寸，這種軋機(jī)就是無牌坊軋機(jī)，其結(jié)果就是這些年里無牌坊軋機(jī)幾乎完全取代了老式牌坊軋機(jī)。這種軋機(jī)就是無牌坊軋機(jī)世界上已有近萬套在使用。兩種類型軋機(jī)機(jī)械上的主要區(qū)別在于：傳統(tǒng)軋機(jī)的軋制力是由機(jī)架牌坊來承受，而新型無牌坊軋機(jī)的軋制力是由四個拉桿來承受的。這種新型配置使得無牌坊軋機(jī)的應(yīng)力線分布在較短的長度內(nèi)和較大的面積上，而傳統(tǒng)軋機(jī)則是沿軋機(jī)牌坊分布的。此外，為了保證軸承座的剛度和從滾柱軸承到拉桿的短距離，使機(jī)架和軸承座的彎曲最小，對拉桿的位置進(jìn)行了優(yōu)化。無牌坊軋機(jī)的軋制負(fù)荷分布在滾柱軸承上較大的角度范圍內(nèi)（大于150°），比傳統(tǒng)軋機(jī)的單位軋制負(fù)荷減少了一半，從而提高了軸承座中滾柱軸承的壽命。例如：1994年摩加沙瑪開發(fā)出了第五代新型軋機(jī)，稱為SHS，在如下方面進(jìn)行了改進(jìn)：高可靠性，部件優(yōu)化和簡化設(shè)計，以降低維護(hù)費(fèi)用。高的軸向和徑向剛性可實(shí)施低溫軋制。由于及其有限的變形，即使在非常高的軋制負(fù)荷下，也可得到小公差的軋制產(chǎn)品。在軋線更換軋制單元和在輥間更換軋輥和導(dǎo)衛(wèi)的時間都很短。機(jī)架設(shè)計概念（以SHS軋機(jī)為例）SHS軋機(jī)成功的關(guān)鍵點(diǎn)總結(jié)如下：1、機(jī)架拉桿和軸承座的設(shè)計靠近軸承座的大直徑拉桿可達(dá)到有限的拉伸和低應(yīng)力回線。如前所述，軋制負(fù)荷分布的角度增加，相應(yīng)地降低了單位軋制壓力的峰值，從而提高了軸承的壽命。由于避免邊部載荷的集中，軸承壽命還可以進(jìn)一步延長。由于在軸承座采用了內(nèi)部浮動球面連接，軸承座免于承受軋輥的變形。（見圖2和圖3）。為了有最佳的軋制負(fù)載能力和軋輥應(yīng)力分布，在設(shè)計上特別考慮了如下幾個方面：軸承座的形狀和拉桿的距離軸承寬度輥頸長度軸承座的角部半徑這些都是借助有限元計算機(jī)計算系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的。2、機(jī)械平衡系統(tǒng)軸承座采用碟形彈簧機(jī)械式平衡系統(tǒng)。這個系統(tǒng)消除了拉桿和拉桿螺母間的所有間隙。軸向載荷分布由于采用新的軸承座框架設(shè)計，軸向載荷在機(jī)架兩側(cè)均勻分布，這樣一來軸承座和拉桿都不承受軸向載荷。對稱輥縫調(diào)整輥縫可以對稱調(diào)整，也可以每個輥單側(cè)調(diào)整，用于平行設(shè)定。軸向調(diào)整上輥可進(jìn)行人工軸向調(diào)整，通過墊片調(diào)整雙頭軸套，以避免任何間隙。3、軋機(jī)應(yīng)力線回路無牌坊軋機(jī)的應(yīng)力線回路（見圖8）和傳統(tǒng)軋機(jī)相比，應(yīng)力線回路線非常短。軋制力通過路徑短，部件堅固無牌坊軋機(jī)的剛度/重量比更優(yōu)，無牌坊軋機(jī)采用高剛度，而重量是傳統(tǒng)軋機(jī)的2/3以下。傳統(tǒng)軋機(jī)（左）和無牌坊軋機(jī)的軋制力回路4、軸承上軋制力的分布和傳統(tǒng)軋機(jī)相比軋制載荷在軸承上分布在較大的角度范圍（見圖9），而不像傳統(tǒng)軋機(jī)集中在軸承的幾個滾柱上。單個軸承上載荷分布和力的強(qiáng)度見圖10。圖9軋制負(fù)荷在傳統(tǒng)軋機(jī)（左）和無牌坊軋機(jī)（右）軸承上的有限元分析圖10軋制負(fù)荷在傳統(tǒng)軋機(jī)（左）和無牌坊軋機(jī)（右）軸承上的分布這意味著和傳統(tǒng)軋機(jī)相比，無牌坊軋機(jī)滾柱軸承的壽命是傳統(tǒng)軋機(jī)的4.8倍。為了適應(yīng)輥身的彎曲，無牌坊軋機(jī)的設(shè)計考慮了軸承座在負(fù)載下的自由偏轉(zhuǎn)。（參見圖12）。傳統(tǒng)軋機(jī)機(jī)架絲杠在軋輥彎曲時是阻礙軸承座自由偏轉(zhuǎn)的。對應(yīng)于銷軸承支撐產(chǎn)生的摩擦力Rs（點(diǎn)A處的機(jī)架拉桿作用力乘以摩擦系數(shù)），力矩等于：M=RSh=aP11.軸承壽命對于無牌坊軋機(jī)，力臂“h”可以忽略不計，因而軸承內(nèi)更多排的滾柱不會發(fā)生過載（圖13)。根據(jù)光彈實(shí)驗(yàn)和應(yīng)變釋放，可以允許將軸承座的厚度設(shè)計成拉桿半徑的1.9倍，結(jié)合拉桿的布置，軸承圓周上作用力的分布角度可達(dá)160°。5、導(dǎo)衛(wèi)梁新的導(dǎo)衛(wèi)梁設(shè)計消除了導(dǎo)衛(wèi)在軋制過程中移動的可能性。導(dǎo)衛(wèi)梁安裝在軸承座框架上，帶有滑座，在換槽時可以沿軋輥軸向平行移動。降低軋輥換槽時的停機(jī)時間。6、即裝即軋概念該系統(tǒng)的主要目標(biāo)是最大限度提高生產(chǎn)時間，不僅降低機(jī)架更換時間，同時也要降低軋機(jī)開軋時間。由于采用離線更換軋制單元軋機(jī)更換時間降至最低。借助移動小車可在10分鐘內(nèi)同時更換幾架軋機(jī)。此外，由于軋輥、導(dǎo)衛(wèi)已經(jīng)在輥間預(yù)先設(shè)定好了，因而無需在線進(jìn)行調(diào)整，軋制單元在送往軋線是就位后就可以進(jìn)行軋制了。7、輥間快換系統(tǒng)軋制單元放置在自動更換系統(tǒng)上進(jìn)行換輥。軋制單元的每一側(cè)有帶拉桿的上、下軸承座和壓下裝置，把它們從磨損的軋輥上抽出，并將其放置到車好的輥?zhàn)由?。傳統(tǒng)軋機(jī)和無牌坊軋機(jī)比較無牌坊軋機(jī)短受力回路和優(yōu)化受力分布得到軋機(jī)的高剛度，從而生產(chǎn)高尺寸精度的軋件，并且軸承壽命長。傳統(tǒng)軋機(jī)高剛度但受力回路長，軸承的工作角度小。無牌坊軋機(jī)相同剛度下，減輕了軋機(jī)重量，車間需要的吊車噸位也相應(yīng)減輕。傳統(tǒng)軋機(jī)軋鋼車間的設(shè)備重量增加無牌坊軋機(jī)非常緊湊的設(shè)計節(jié)省了基礎(chǔ)工作及廠房。此外軋線緊湊式布置將可以降低能源消耗。傳統(tǒng)軋機(jī)非常笨重?zé)o牌坊軋機(jī)輥間換輥通過換輥機(jī)器人很快就可完成（大約18～20分鐘，取決于機(jī)架規(guī)格）傳統(tǒng)軋機(jī)人工在軋輥間換輥，時間長（1小時）無牌坊軋機(jī)軋輥和導(dǎo)衛(wèi)可以在軋輥間預(yù)先設(shè)定好，軋制單元送往軋線就位即可軋制。由于不需要在線進(jìn)行機(jī)架調(diào)整，從而提高了軋機(jī)利用率。傳統(tǒng)軋機(jī)軋輥和導(dǎo)衛(wèi)需要在軋線上設(shè)定。無牌坊軋機(jī)上輥軸向調(diào)整通過帶轉(zhuǎn)盤顯示器的蝸輪蝸桿完成。傳統(tǒng)軋機(jī)上輥軸向調(diào)整通過螺母進(jìn)行，沒有調(diào)整顯示。無牌坊軋機(jī)通過液壓馬達(dá)兩個軋輥同步對稱自動調(diào)整。傳統(tǒng)軋機(jī)只有上輥為自動調(diào)整，下輥通過墊片進(jìn)行調(diào)整。無牌坊軋機(jī)對于水平、立式和平立可轉(zhuǎn)換機(jī)架，軋制單元都是相同的。這樣就可以降低備件的投資。傳統(tǒng)軋機(jī)水平和立式機(jī)架是兩種不同的軋制單元。無牌坊軋機(jī)軸承座機(jī)械平衡傳統(tǒng)軋機(jī)軸承座液壓平衡二、控軋、控冷1、線材精軋機(jī)上游水冷軋線上的中間水冷線包括在線材精軋機(jī)組上游布置有一個或多個水箱，按照鋼種、規(guī)格和精軋速度使得軋件在精軋機(jī)入口側(cè)冷卻到所期望的最終的軋制溫度以及均勻的軋件溫度。冷的目的是避免軋件在線材精軋機(jī)組中高速軋制時的不可控溫升。此外這也是正火軋制和熱機(jī)軋制的基本前提條件（只有在沒有冷卻設(shè)備時才考慮采用其它的方法：例如降低出爐溫度或降低軋制速度等）控制進(jìn)入精軋機(jī)組的軋件溫度被證明是控制在精軋機(jī)組中軋件溫度最有效方法，同樣對離開精軋機(jī)組的軋件溫度也是一樣的。每個水冷箱包括許多管狀組件，當(dāng)線材在通過這些組件時，環(huán)狀噴嘴噴射高壓水在徑向方向上，線材快速被水包圍，整個斷面均勻地冷卻。在水箱出口處裝有水吹掃和壓縮空氣吹掃噴嘴，去除線材表面的殘留水，避免出現(xiàn)過冷點(diǎn)。水箱后面有一個均溫段，使線材在進(jìn)入下一步冷卻或軋制前進(jìn)行溫度均勻化。該區(qū)域的整個溫度變化過程由HMI控制（通過一系列的高溫計），并且存儲有包括所有軋制參數(shù)和操作設(shè)定的軋制卡片，確保軋制工藝的完全重復(fù)性，沒有人為干涉。這樣，在軋制過程中最終產(chǎn)品質(zhì)量都是穩(wěn)定。2、線材精軋機(jī)組下游水冷精軋機(jī)組下游的水冷段用于將軋件冷卻到所期望的吐絲溫度。這是確保獲得所需要的金相組織和氧化鐵皮形態(tài)的先決條件。如果沒有下游冷卻的話，精軋機(jī)組上游冷卻所獲得的益處也會降低。通常冷卻線由一系列的水箱組成，用于快速和均勻地將軋件冷卻到所要求的吐絲溫度。水冷線可分為兩個基本部分：冷卻水箱，用于冷卻操作均溫段，在進(jìn)入下一步冷卻（水冷或在散卷冷卻輥式運(yùn)輸機(jī)上空冷）前，使線材表面到芯部的熱梯度達(dá)到一致。水箱的設(shè)計除了冷卻噴嘴和吹掃噴嘴設(shè)定外和精軋機(jī)組前的水箱是一樣的，用于對軋件進(jìn)行均勻的冷卻和導(dǎo)向。噴嘴的數(shù)量、水壓和水量取決于需要的軋制溫度和吐絲溫度的要求。冷卻控制取決于軋制工藝，即與軋件的精軋速度和直徑有關(guān)。對于每一個軋制工藝，可以采用也可以通過用和不用各個單獨(dú)的冷卻段，以便獲得性能均勻的產(chǎn)品。3、“溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)”"溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)”如下圖所示：在“溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)”，HMI裝置提供每個水箱的初始設(shè)定（機(jī)旁閥的開位置、流量調(diào)節(jié)閥的初始位置、水量和水壓），并向?qū)Ｓ梦⑻幚砥鱾魉退埉a(chǎn)品的操作信息（產(chǎn)品直徑、軋制速度、出口溫度）。所有這些參數(shù)作為特定軋制卡存儲在HMI單元中。在軋制過程中，根據(jù)來料線材長度方向上的溫度偏差，微處理器通過流量調(diào)節(jié)閥對冷卻水進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。這將使離開水箱的軋件溫度非常均勻，在從頭到尾的整個長度方向上，與軋制卡上的設(shè)定溫度的最大偏差在±10℃范圍內(nèi)。4、熱機(jī)加工工藝介紹熱機(jī)加工，特別是LTR－低溫軋制工藝可以在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，由于減少了生產(chǎn)工序從而節(jié)約了大量的能源。利用軋制熱進(jìn)行冷卻控制，可以完全或部分替代熱處理。如淬火、正火、奧氏體穩(wěn)定化退火或固溶等熱處理。熱機(jī)加工通常定義為將成形工藝和熱處理在可控或特定的方式下組合起來的生藝。LTR–低溫軋制熱機(jī)加工領(lǐng)域最廣泛使用的工藝就是LTR－低溫軋制工藝，即按照正火軋制工藝或者是熱機(jī)軋制工藝所對應(yīng)的溫度范圍，在軋線的最后幾個道次進(jìn)行成形。僅僅通過在低溫下進(jìn)行軋制，就可以獲得提高了工藝性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。低溫軋制的主要優(yōu)點(diǎn)如下：和普通軋制相比提高了產(chǎn)品的機(jī)械性能，例如對于冷鐓鋼，降低了抗拉強(qiáng)度，提高了面縮率。對于碳鋼，提高了抗拉強(qiáng)度。在保持高韌性的同時提高屈服強(qiáng)度（無需通過熱處理或合金化）對于高碳合金鋼降低軋件芯部的碳化物析出。提高低溫韌性由于晶粒更均勻和細(xì)化，改善了金屬的顯微組織。對于冷鐓鋼提高了其冷鐓性能根據(jù)鋼種，對于傳統(tǒng)的離線熱處理帶來有益的影響，如：無需離線熱處理，比如正火，軟化退火等。減少離線熱處理的時間大大節(jié)約生產(chǎn)成本提高表面質(zhì)量改善脫碳深度低溫軋制通常在最后的2～5個道次進(jìn)行，即按照部分再結(jié)晶和抑制再結(jié)晶所對應(yīng)的溫度范圍在最后幾個道次對軋件實(shí)施變形。一旦再結(jié)晶受到抑制，就會產(chǎn)生晶粒細(xì)化現(xiàn)象，從而提高產(chǎn)品的工藝性能能夠?qū)崿F(xiàn)這一工藝得益于沿軋線布置的一系列水箱，每個水箱后面都有均溫段，由先進(jìn)的工藝控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。對于大規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)會空過上游的一些機(jī)架，這樣就可以將低溫軋制集中在最后的幾個機(jī)架，并將水箱布置在更好的位置以獲得合適的精軋溫度。為了確保工藝參數(shù)的可重復(fù)性和產(chǎn)品質(zhì)量，整個精軋區(qū)域的控制采用先進(jìn)的自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制。三、高速減定徑機(jī)組一個現(xiàn)代化軋機(jī)應(yīng)在具有競爭力及盈利能力的狀態(tài)下運(yùn)行，這意味著以最低的轉(zhuǎn)化成本生產(chǎn)出最高質(zhì)量的產(chǎn)品。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)采用最先進(jìn)的工藝技術(shù)并裝備高技術(shù)的設(shè)備。這將允許如前所述獲得高的生產(chǎn)能力以及最終產(chǎn)品嚴(yán)格的尺寸公差、最佳的表面狀態(tài)以及適當(dāng)?shù)募夹g(shù)性能（機(jī)械性能及顯微組織）。三輥技術(shù)可以理想的滿足現(xiàn)代線棒材軋機(jī)的需要，也就是：?保證可靠并一致性的生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品（公差，表面質(zhì)量，機(jī)械性能性能）?具有很高的靈活性（在任何時間軋制任何鋼種和規(guī)格）且顯示出最高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性（最高的金屬收得率，軋機(jī)利用率高，運(yùn)行成本低）1、使用高速減定徑機(jī)組應(yīng)考慮了如下各個關(guān)鍵點(diǎn)：?工廠較高的生產(chǎn)能力?嚴(yán)格的線材產(chǎn)品尺寸公差?單一孔型系統(tǒng)軋制?以最低的生產(chǎn)成本獲得良好且一致質(zhì)量的最終產(chǎn)品，盡可能避免離線處理?機(jī)架和軋輥快速更換?突出的靈活性：以良好的公差在任何時間軋制任何規(guī)格、任何鋼種的產(chǎn)品?較低的運(yùn)行成本并極大的減少潛在的故障點(diǎn)?增加最終產(chǎn)品的銷售可能性?較低的后續(xù)加工工序成本?所有成品規(guī)格的自由尺寸軋制：僅通過調(diào)整及可使用同一套孔型軋制出很寬范圍內(nèi)的成品規(guī)格?更好的響應(yīng)市場狀況及客戶需求?更好的響應(yīng)市場狀況及客戶需求，由于無需試軋并能夠?qū)嵸|(zhì)性的消除頭尾超差，金屬收得率得以提高?精確的平面布置設(shè)計，目的在于在降低整體投資的同時并不排除未來發(fā)展的可能性2、高速減定徑機(jī)組的技術(shù)描述1）介紹及工藝描述在當(dāng)前傳統(tǒng)軋機(jī)上滿足現(xiàn)今市場對于高速線材良好公差的要求，存在一定困難且以犧牲效率，特別是軋機(jī)作業(yè)時間和金屬收得率偏低為代價。采用傳統(tǒng)精軋機(jī)組的軋機(jī)尤其如此，這種情況下最終產(chǎn)品的公差和性能主要受到軋機(jī)精軋單元進(jìn)料斷面波動的影響。三輥高速減定徑機(jī)組非常適合應(yīng)用于上述軋機(jī)中，借助三輥技術(shù)特有的優(yōu)勢——變形過程中的寬展較低且變形效率很高，從而可以保證良好的公差以及較低的軋制溫升，后者非常適合于熱機(jī)械軋制工藝。一定公差范圍內(nèi)（自由尺寸軋制）的任何所需規(guī)格的成品尺寸軋制。2）基本配置：?每個機(jī)架具有自身經(jīng)由單獨(dú)電機(jī)和減速箱的驅(qū)動輸入。?所有機(jī)架的軋輥及相應(yīng)導(dǎo)衛(wèi)的滾子均可以進(jìn)行調(diào)整。?機(jī)架可以進(jìn)行快速軋輥更換。?軋輥采用碳化鎢輥環(huán)。?機(jī)架采用稀油潤滑。?通過機(jī)架更換小車進(jìn)行機(jī)架快速更換。?在標(biāo)準(zhǔn)車床或磨床上對輥環(huán)進(jìn)行單獨(dú)加工。.?單獨(dú)傳動和可調(diào)軋輥保證了最高的軋機(jī)靈活性。?高速減定徑機(jī)組裝備有軋輥和導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng).?在軋輥間進(jìn)行計算機(jī)輔助下的機(jī)架和導(dǎo)衛(wèi)設(shè)置3、寬展和三輥技術(shù)的變形效率三輥技術(shù)的采用已經(jīng)得到很好驗(yàn)證，其孔型形狀由120°配置的軋輥所決定。與普通兩輥孔型相比，三輥孔型在軋件內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致更加有利的變形，見圖3?？仔偷男螤詈透鼮橛欣膽?yīng)力降低了寬展，而提高了延伸。三輥孔型中寬展的降低相應(yīng)的帶來了變形所需能量的降低。軋件的周長從一個孔型到另一個孔型不斷的降低（與二輥軋機(jī)中的橢圓/圓孔型相比）且橫截面上的壓下更加均勻。三輥孔型結(jié)合驅(qū)動裝置的特殊布置幾乎可以完全補(bǔ)償不同材質(zhì)寬展方面的差別。這意味著各種材質(zhì)可以在同一個孔型序列中可以連續(xù)交替軋制而不會產(chǎn)生橫截面波動。這種更為有利的變形狀況的另一個優(yōu)點(diǎn)在于孔型中的摩擦降低從而降低了軋輥的磨損。在各種條件（軋輥材質(zhì)、壓下量、軋件材質(zhì)）相當(dāng)?shù)那闆r下三輥孔型的使用壽命可望為普通二輥孔型的兩倍。三輥技術(shù)的一個獨(dú)特之處在于僅僅通過調(diào)整即可采用同一孔型軋制及寬范圍內(nèi)的成品規(guī)格。這一公能帶來如下改進(jìn)：?與普通系統(tǒng)相比大大的降低了孔型和機(jī)架更換次數(shù)?軋輥和導(dǎo)衛(wèi)庫存大大減少?由于利用率的提高使得生產(chǎn)效率更高?軋機(jī)的變換更少從而軋制生產(chǎn)更加穩(wěn)定二輥和三輥孔型特征的對比圖4：二輥孔型與三輥孔型寬展的對比對二輥及三輥孔型寬展和變形效率方面的簡單對比如圖4所示。如同很容易從該對比中看出的那樣，三輥孔型的寬展僅為二輥孔型寬展的20%。因此更多的能量作用于延伸過程進(jìn)而三輥機(jī)組中的軋制溫升與二輥軋機(jī)相比要低得多。正如圖5中所示的那樣，由于具有降低寬展的效果三輥技術(shù)可以自動補(bǔ)償入口斷面的波動。這已為對三輥機(jī)組中三道次軋制前的斷面波動與之后的斷面波動進(jìn)行的比較所證實(shí)。這些波動被由11,1%降低至2,74%——這意味著對入口斷面波動的補(bǔ)償大于75%.隨機(jī)自由軋制快速機(jī)架更換將進(jìn)行“自由尺寸”范圍之外規(guī)格變換所需的時間縮短至3-5分鐘這使得從較小規(guī)格變換為較大規(guī)格或進(jìn)行相反的變換成為可能，這被稱之為“隨機(jī)自由”軋制。這樣可以避免不同規(guī)格生產(chǎn)周期較長，從而使得：?交貨期最短?降低了產(chǎn)品的庫存?軋制產(chǎn)品變得真正具有靈活性。自由尺寸軋制“自由尺寸”軋制，通過調(diào)整輥縫，簡化了規(guī)格變換并將“自由尺寸”范圍內(nèi)規(guī)格變換所需時間降到了最低。相應(yīng)的“自由尺寸”范圍是直徑的9%。與“自由尺寸”范圍非常局限的二輥軋機(jī)相比，孔型或機(jī)架的更換大大降低。三輥機(jī)組所需的僅僅來自單一孔型序列數(shù)目大大減少的進(jìn)料規(guī)格導(dǎo)致：?上游軋機(jī)的更換更少從而軋機(jī)利用率進(jìn)一步提高?運(yùn)行成本進(jìn)一步降低自由尺寸軋制范圍內(nèi)的尺寸公差四、輥式散卷冷卻運(yùn)輸機(jī)技術(shù)經(jīng)過控溫軋制的軋件將在輥式冷卻運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻。散卷冷卻運(yùn)輸機(jī)有高度的靈活性，可以對所有鋼種產(chǎn)品進(jìn)行不同方式的冷卻。其目標(biāo)是在同圈和同卷上獲得均勻一致的冷卻速率，以獲得所需要的機(jī)械性能和工藝性能。散卷冷卻運(yùn)輸機(jī)下圖所示散卷冷卻運(yùn)輸機(jī)設(shè)計為可進(jìn)行緩冷和快冷。圖11:輥式運(yùn)輸機(jī)示意圖輥式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計為多段式，每段單獨(dú)變速控制（級聯(lián)控制）帶有：一系列的風(fēng)機(jī)，用于快冷一系列的保溫罩，用于緩冷。輥式運(yùn)輸機(jī)的長度主要取決于軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品大綱。通常可以根據(jù)下列公式來計算配有風(fēng)機(jī)的輥道長度：配有風(fēng)機(jī)的輥道長度=(溫降/冷卻速率)x運(yùn)輸機(jī)速度溫降=卷曲溫度和相變結(jié)束溫度之差冷卻速率=平均冷卻速率（采用風(fēng)機(jī)時輥式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計可實(shí)現(xiàn)的速率）快冷模式輥式運(yùn)輸機(jī)上快冷模式最重要的是獲得均勻的冷卻速率，使得盡可能多的獲得高強(qiáng)度的細(xì)化的層狀珠光體組織，比如高碳鋼，在同圈上線材的芯部和邊部以及軋件全長上都要這樣。因此沿著整個運(yùn)輸設(shè)備長度方向布置一系列的強(qiáng)力離心風(fēng)機(jī)，用于來完成產(chǎn)品的相變。根據(jù)產(chǎn)品大綱，輥式運(yùn)輸機(jī)的第一部分（對于相變也是最重要的部分）也可以配備有強(qiáng)力風(fēng)機(jī)，使得在高產(chǎn)量依然能夠確保最佳的產(chǎn)品質(zhì)量。在強(qiáng)力離心風(fēng)機(jī)的后面，還配備有第二部分的一系列離心風(fēng)機(jī)，用于將盤卷冷卻到集卷溫度。圖12:帶有保溫罩和風(fēng)機(jī)的輥式運(yùn)輸機(jī)3-D視圖可實(shí)現(xiàn)的冷卻速率范圍從12°C/s到高于24°C/s（貫穿吐絲溫度到相變完成溫度區(qū)域）取決于如下幾個因素：氣流速度設(shè)備設(shè)計軋制速度運(yùn)輸機(jī)速度線圈在運(yùn)輸機(jī)上的堆積密度線材直徑吐絲溫度此外需要調(diào)整風(fēng)機(jī)在運(yùn)輸機(jī)的輥道邊緣和中心部分氣流的分布，以便同圈和同卷線材獲得均勻一致的冷卻速率。這是為了使風(fēng)量的分布與線材沿運(yùn)輸機(jī)寬度上的分布相適應(yīng)。為了使氣流沿運(yùn)輸輥道寬度方向的分配量不同，輥臺下面的每個風(fēng)機(jī)風(fēng)室都安裝了V形閘板，以使大多數(shù)氣流流向運(yùn)輸輥道的兩側(cè)而不是中心。緩冷模式緩冷適用于那些含有合金元素導(dǎo)致相變延遲的鋼種，或者是需要高韌性低強(qiáng)度的那些鋼種。象Cr,Ni,Mo,和Mn元素都會導(dǎo)致相變時間的延長，尤其是這些元素組合在一起時。該方式的目標(biāo)是在奧氏體到鐵素體的整個相變溫度范圍內(nèi)保持非常低的冷卻速度（0.3℃/圖15:帶保溫罩的輥式運(yùn)輸機(jī)視圖為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，就需要把運(yùn)輸輥道降低到非常低的速度，使上面堆積密實(shí)的線圈，增加熱質(zhì)量效應(yīng)，降低冷卻速度。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，運(yùn)輸輥道還配備有保溫罩。保溫罩閉合的數(shù)量取決于相應(yīng)的冷卻工藝。配有保溫罩的運(yùn)輸輥道長度由下列公式計算得出：配備有保溫罩的長度=(退火時間)X(運(yùn)輸輥道的平均速度)退火時間=軋件在罩內(nèi)完成在線退火所花費(fèi)的時間運(yùn)輸輥道平均速度=指為了達(dá)到恰當(dāng)?shù)睦鋮s速度的輥道的線速度。在輥式運(yùn)輸機(jī)的最后一段增加了兩個風(fēng)機(jī)，其原因在于：:獲得較低的集卷溫度避免在集卷和將來的運(yùn)輸過程中線圈的變形和表面損壞。為了防止氧化鐵皮從FeO變成Fe3O4，對下一步拉拔操作產(chǎn)生負(fù)面影響一些冷卻和工藝技術(shù)需要將冷卻工藝組合起來，例如：同鋼種，不同規(guī)格用戶的特殊技術(shù)要求氧化鐵皮形態(tài)的要求上游工序的熱機(jī)加工輥式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)定輥式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)定取決于鋼種、線材直徑和所要求的產(chǎn)品機(jī)械和性能，根據(jù)生產(chǎn)的鋼種來設(shè)定用于快冷的風(fēng)機(jī)和用于緩冷的保溫罩，以獲得所需要的冷卻速率。因此線材在輥式運(yùn)輸機(jī)上的布圈速度可以通過改變輥道的速度而變化，按照要求的冷卻模式設(shè)定線圈堆放的密度，或者是拉開線圈的距離。所有的參數(shù)設(shè)定都來自于二級自動化系統(tǒng)的HMI設(shè)定的冷卻參數(shù)，冷卻參數(shù)是與生產(chǎn)的鋼種和直徑相關(guān)聯(lián)的。通過HMI可以看到如下各項(xiàng)：用于冷卻工藝控制的高溫計的讀數(shù)運(yùn)輸輥道的每段單獨(dú)傳動的設(shè)定速度每段運(yùn)輸輥道的提速百分比，級聯(lián)控制需要使用的保溫罩的數(shù)量和位置需要使用的風(fēng)機(jī)的數(shù)量和位置正在使用的每臺風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)功率（％）五、在線探傷用以檢測熱軋線、棒材。為圖像技術(shù)下的非接觸式檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)（HotEye?系統(tǒng)）可提供熱軋線、棒材表面質(zhì)量狀態(tài)的實(shí)時反饋。該系統(tǒng)將由下列部件組成，作為在線檢測系統(tǒng)的基本構(gòu)成。運(yùn)算單元：將安裝于空調(diào)室內(nèi)做數(shù)據(jù)處理，每一臺檢測單元需配置一臺運(yùn)算單元。檢測單元：安裝于高線位于摩根減定徑機(jī)出口的位置以檢測線材。檢測單元：安裝于小棒材線KOCKS軋機(jī)出口的位置以檢測棒材。冷卻單元：安裝于檢測單元附近以提供冷/暖氣予在線檢測單元，每一臺檢測單元需配置一臺冷卻單元。SQL數(shù)據(jù)庫伺服器：安裝于系統(tǒng)的運(yùn)算單元機(jī)柜內(nèi)以儲存由系統(tǒng)所產(chǎn)生的檢測數(shù)據(jù)。1.1.系統(tǒng)概要HotEye?系統(tǒng)為一在線系統(tǒng)，可與軋鋼產(chǎn)線控制系統(tǒng)相連，自動對條鋼表面攝像及檢測。HotEye?系統(tǒng)可檢測各式表面缺陷，如裂縫、輥裂痕及其他橫向和縱向表面缺陷。條鋼全長無間斷的檢測。系統(tǒng)將自動對每一表面缺陷建立記錄。記錄中包括缺陷種類、大小、嚴(yán)重度、位置，并可保存一張缺陷照片。由于影像數(shù)量龐大，所以，只有帶有表面瑕疵的照片部分會被保留下來。無瑕疵的部分，照片會被及時消除。包括圖片在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)將儲存在一數(shù)據(jù)庫中，可從任何具有數(shù)據(jù)庫連接訪問功能的計算機(jī)讀取顯示。當(dāng)出現(xiàn)一根低質(zhì)量的盤元（此盤元或條鋼的表面質(zhì)量評分超出閥值）時，產(chǎn)生報警1.2.工作范圍HotEye?RSB系統(tǒng)OGTRSB901用于線材檢測時，有如下參數(shù)和特性：線材尺寸范圍： 4.5mm至線材移動速度： 最高達(dá)115m線材溫度： 低于1,250線材經(jīng)過時間： 最高為每盤250秒（從前端到尾端）線材間距（盤元到盤元間）： 大于4秒線材形狀： 僅限圓形鋼種限制： 無1.3.檢測能力ShapeofLdefectWShapeofLdefectWL寬度（W）： >=25微米深度： >寬度長度（L）： >20實(shí)際最小長度可在系統(tǒng)中設(shè)定。OGT建議，在高速時，應(yīng)適當(dāng)加大最小長度設(shè)定，以增加檢測率。例如，速度為80m/s時，使用>50mm以上的設(shè)定。ShapeofShapeofTdefectWL（2）橫向（T）缺陷寬度（W）： >=0.5深度： >寬度長度（L）： >2mm（速度為10m >7mm（速度為80m/s（3）其他要求必須有表面開口存在。α下圖中角度“”必須小于或等于45度。α深度（d）大于寬度（w），如下圖所示。depth(d)vs.width(w)depth(d)vs.width(w)dw系統(tǒng)在任何有“表面平滑度”被破壞處，均有檢測能力，底部形狀不限尖狀，可為U形。例如，系統(tǒng)可檢測到條鋼表面的一條輥縫造成的棱線。系統(tǒng)可經(jīng)由其中的檢測參數(shù)設(shè)定，加強(qiáng)其敏銳度。故，α＞45°或者d≤W也可檢測。但是，依我們的經(jīng)驗(yàn)，α＞60°時，信噪比會急速降低。d≤W的情況下，會以兩邊的棱線為檢測標(biāo)的物。（4）檢測率檢測率應(yīng)達(dá)到95%以上。（5）檢測范圍系統(tǒng)可檢測整根條鋼，理論上無盲點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)情況下，由于頭端和尾端具有極大的活動自由度，線材/棒材的某些部分有可能會因大幅振動而有較差的檢測效果。1.4.表面缺陷檢測儀器（1）HotEye?RSB檢測單元RSB系統(tǒng)的檢測單元由4組攝相裝置、照明及聚焦機(jī)制組成。檢測單元中的每一組攝像裝置參數(shù)如下，（a）快門速度：可高達(dá)每秒40,000次曝光（條鋼速度為100m/s時）（b）CCD面積：線材系統(tǒng)21mmx0