冷軋工藝教材武鋼

武鋼2軋鋼機組2.1機組簡介從美國I2S0.15~2.0mm600~1250mm產(chǎn)量10400/φ1250×1430最高軋制速度為1000m/min2000流量方式為基礎的計算機AGC系統(tǒng)。2.2設備系統(tǒng)2.2.1直流傳動系統(tǒng)有9套西門子6RA709臺GE2套德國LOKE公司LSV-0650.1%1臺臺灣研華PⅢ監(jiān)控計算機、1套德國西門子S7-400PLC等設備組成，為可逆軋機的動力部分，可實現(xiàn)張力自動控制、張力0至100%之間連續(xù)可調(diào),最小張力可到2.5%,具有傳動數(shù)據(jù)自動記錄和報警歸檔等功能。其調(diào)速精度為±1%1%2.5%。2.2.2AGC厚度控制系統(tǒng)由法國阿爾斯通(ALSTOM)公司生產(chǎn)的LogidynD2P(ALSTOM)公司開發(fā)的AGC控制軟件1套、MTS位移傳感器、Heidenhain以太網(wǎng)卡等控制設備組成，可實現(xiàn)監(jiān)控AGC、預控AGC、秒流量AGC、采樣AGC、數(shù)據(jù)自動記錄、遠程故障診斷和故障處理等功能?？v向厚度控制精度小于±2.5um，橫向厚度控制精度在0.15mm極薄帶鋼同板上小于6um，2.2.3彎輥控制系統(tǒng)具有壓力調(diào)節(jié)在-100%至+100%范圍的雙側(cè)單獨調(diào)節(jié)功能。2.2.4測厚儀系統(tǒng)美國CIGI公司生產(chǎn)的75KVDC的X0.1~4.999mm范圍。檢測厚度精度為0.1%，時間漂移量為每8小時±0.25%。2.2.5乳化液控制系統(tǒng)由美國公司生產(chǎn)的10個電子乳化液調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)工作輥和支撐輥的分段噴控制鐵離子范圍小于50pmm。2.2.6輔助控制系統(tǒng)由美國公司開發(fā)的觸摸屏操作系統(tǒng)，可很好的實現(xiàn)無操作臺操作，軋機的全部操作均可在計算機上完成。2.3基本概念2.3.1冷軋熱在室溫下直接進行軋制加工。2.3.2板形材沿寬度方向延伸是否相等。2.3.3加工硬化屬的塑性降低、硬度增加這種現(xiàn)象稱為加工硬化。2.3.4橫向厚差是指板帶材沿寬度方向的厚度偏差，它決定于板材的橫截面形狀。2.3.5液壓彎輥軋輥原始輥型凸度，以保證帶鋼板形良好。2.3.6輥型軋輥輥身表面的輪廓形狀稱為輥型，一般用輥身中部和端部的直徑差△D來表示。2.3.7變形抗力是指金屬抵抗塑性變形的能力。2.3.8塑性是指金屬在外力作用下，能確定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。2.3.9前滑軋制過程中，軋件出口速度大于軋輥在該處的線速度，這種現(xiàn)象叫做前滑。2.3.10后滑軋件進入軋輥的速度，小于軋輥在該處線速度的水平分量的現(xiàn)象叫后滑。2.3.11軋機剛度軋機底座抵抗縱向彈性變形的能力大小稱為軋機縱向剛度，簡稱軋機剛度。2.3.12抗拉強度原橫截面積得到的應力，叫做抗拉強度，用σb表示。2.3.13屈服強度象，叫做屈服現(xiàn)象，這時材料抵抗外力的能力，叫做屈服強度，用σs表示。2.3.14延伸率材料受拉力作用而斷裂時，伸長的長度與原有長度的百分比，叫做延伸率，用δ%表示。2.3.15軋制壓力是指金屬軋制變形時所需的總壓力。2.4常見工藝問題解答2.4.1怎樣利用調(diào)節(jié)乳化液來消除兩邊浪、中間浪？流量或減小兩邊乳化液流量來消除。2.4.2冷軋帶鋼生產(chǎn)中張力的作用是什么？在冷軋帶鋼生產(chǎn)中張力起著重要作用，首先，張力可以降低軋制力；其次，到自動調(diào)節(jié)連軋關系的作用。2.4.3冷軋工藝的特點是什么？冷軋工藝的特點主要有：1）加工溫度低，在軋制中將產(chǎn)生不同程度的加工硬化。2）冷軋中要采用工藝冷卻和潤滑。3）冷軋中要采用張力軋制。2.4.4軋制過程中，軋機產(chǎn)生振動的原因有哪些？應如何處理？軋機振動一般發(fā)生在高速軋制極薄帶鋼時，由于振動，使帶鋼厚度波動，同時易產(chǎn)生斷帶。另外，厚度波動帶鋼經(jīng)鍍錫后產(chǎn)生“斑馬紋至產(chǎn)生廢品。產(chǎn)生振動的原因主要有以下幾個方面：1）軋制速度太高，成品規(guī)格薄。2）道次軋制工藝參數(shù)不合理，如軋制壓力低，變形量小，帶鋼前張力較大。3）潤滑條件不佳，如乳化液濃度太高或太低。4）軋輥損壞，未及時更換。5）軋輥軸承和軸承座之間存在間隙。軋制過程中產(chǎn)生軋機振動，應判斷分析產(chǎn)生的原因，并采取相應措施進行處機組檢修時再進行處理。2.4.5平整的主要作用是什么？平整實質(zhì)上是一種小壓下率（1-5%）的二次冷軋，其主要作用是：1移線。2）冷軋板帶材在退火后再經(jīng)平整，可以使板材的平直度（板形）與板面光潔度有所改善。3）改變平整的壓下率，可以使鋼板的機械性能在一定的幅度內(nèi)變化，可以適應不同用途對硬度和塑性要求。2.4.6在軋制過程中，帶鋼出現(xiàn)跑偏的原因是什么？如何處理？在軋制過程中，造成帶鋼跑偏的原因主要有以下幾個方面：1）由于來料的原因，來料的板形不好，有嚴重的邊浪，造成第一道次帶鋼調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題及時停車。2）操作原因，由于操作者雙擺調(diào)節(jié)不合理，造成帶鋼跑偏。3）電氣原因，由于在軋制過程中卷取機張力突然減小或消失造成帶鋼跑偏斷帶。4）軋輥，由于軋輥磨削有嚴重的錐度，使得壓下校不了，在軋制過程中給鋼跑偏、斷帶。鋼剪斷重新穿帶，如軋輥損壞應及時換輥。2.4.7軋制過程中產(chǎn)生的軋輥缺陷有哪些？產(chǎn)生的原因如何？主要是由于壓下量過大而使帶鋼產(chǎn)生重波或輕微折疊和帶鋼跑偏產(chǎn)生重波造成乳化噴嘴堵塞，造成軋輥局部冷卻條件不佳，就會產(chǎn)生裂紋。2.4.8造成帶鋼斷帶的原因有哪些？斷帶后如何處理？在軋制過程中造成斷帶有以下幾方面原因：1）來料原因。來料有嚴重板型缺陷和質(zhì)量缺陷，如廢邊壓入，嚴重溢出邊及嚴重欠酸洗或過酸洗，厚度嚴重不均，板形邊浪或中間浪，都會導致斷帶。2）設備故障。電氣控制系統(tǒng)故障或液壓系統(tǒng)故障，常見的有張力波動，張力消失，液壓系統(tǒng)停車等。3）操作故障造成的斷帶較為常見。如發(fā)現(xiàn)帶鋼跑偏缺陷處未及時降速或停次未及時減速或?qū)埩刂魄袛啵斐蓴鄮А?）工作輥的爆裂造成斷帶。斷帶后，應立即停車，將機架內(nèi)帶鋼拉出，并將工作輥換出。支承輥輕微粘輥可用油石將表面磨平，嚴重損壞應更換支承輥。架內(nèi)的碎小帶鋼沖洗干凈，換輥后第一卷鋼速度不要太快。2.4.9軋制力的波動是影響板帶軋制厚度的主要因素，那么影響軋制力變化的因素有哪些？影響軋制力變化的因素有：軋件成分和組織性能不均；原料原始厚度不均；張力的變化；軋制速度的變化。2.5軋制時的彈塑性曲線形，軋件產(chǎn)生塑性變形。2.5.1軋機的彈性曲線圖1軋制時軋機產(chǎn)生的彈性變形如圖1S增大為h，即h=S+?S，式中?S--機座彈性變形值，它符合虎克定律，故?S=P/KP--軋制壓力；K--軋機剛性系數(shù)；S--軋輥輥縫。機座的彈性變形值?S架各部件的變形總和。剛性系數(shù)KK=P/?SK2S1＜?S2＜?S3，它說明了K1＞K2＞K3。圖2理想狀態(tài)下的K值曲線線段，這是由于機座各部件在加工及裝配過程中產(chǎn)生了一定的間隙。S3h=S實+?S實或h=S理+?S理。在A點（P1軋制力）軋制時，不論是hh的輥縫S值和彈跳值?S是不相同的。實際輥縫值S實較理論輥縫值S理小，而實際彈跳值?S實較理論彈跳值?S理大。在實際生產(chǎn)中，軋輥的真正零位是找不到的（無論是B點或C人為的假設某點（一般在彈性曲線的直線上）作為軋輥輥縫的零點。P理論曲線實際曲線圖3機座的彈性曲線件尺寸在彈性曲線上的表示P1A2.5.2軋件的塑性曲線S實?S實OBCS理?S?S理表示軋制力與軋制厚度關系的圖示叫塑性曲線，如圖4所示。P圖4軋件的塑性曲線1）金屬性質(zhì)的影響：金屬變形抗力大（硬金屬）的塑性曲線比金屬變形抗O力?。ㄜ浗饘伲┑乃苄郧€陡如果軋件的原度為H1時，若采用相同的壓H下量，即得到相同的h1，顯然軋制硬金屬的軋制壓力P2比軋制軟金屬的P1大。P2屬的h2厚度較硬金屬的h1小。如圖5。圖5金屬性質(zhì)的影響響，并且曲線的變化形式與圖5會使軋件的塑性曲線變陡。2）軋件原始厚度的影響：在相同的負荷下，軋件的原始厚度越大，軋制時厚度”的臨界條件。2.5.3軋制時的彈塑性曲線如圖6為軋機軋制帶材時彈塑性曲線。圖6摩擦系數(shù)的影響圖6中各參數(shù)表示：H--原料厚度；h、hj--軋制目標厚度；P、P1、P2--軋制壓力；f、f/--摩擦系數(shù)。所謂彈塑性曲線，就是軋機的彈性變形曲線與軋件的塑性變形曲線的總稱。它是自動控制厚度的理論基礎。利用彈塑性曲線可以分析軋制過程的內(nèi)部矛盾。如果摩擦系數(shù)增加（曲線f/制力將由P增加為P1h變?yōu)閔jh保P2摩擦系數(shù)對軋制目標厚度的影響。其他造成厚度差的原因可以通過彈塑性曲線進行分析。2.6乳化液指標2.6.1濃度高，軋制潤滑性越好，反之亦然。2.6.2PH值它是指乳化液中的H+濃度。PH值小于7呈酸性,PH值大于7呈堿性，PH值等于7呈中性。一般地乳化液的PH值呈酸性。2.6.3皂化值皂化值的數(shù)字是指軋制油中油脂、酯的份量。由乳化液的皂化值的變化可推算出乳化液中雜油的含量，一般地乳化液中雜油的含量應≤20%。2.6.4鐵皂在軋制中生成的RCOOFe現(xiàn)以下問題：1）鋼板表面臟污現(xiàn)象嚴重；2）新油補充后，濃度的應答性很差。2.6.5ESIESI是調(diào)查乳化液的一個指標，ESI越高，乳化液中的油滴尺寸越小，在鋼板表面的油附著量就越少。2.6.6鐵粉鐵粉是吸附在油滴表面混雜在乳化液中的，吸附在油滴上的鐵粉越來越多，象，磁棒過濾器的功率對乳化液中鐵含量有較大影響。2.6.7酸值酸值的數(shù)值表示軋制油中脂肪酸的量。1）脂肪酸的優(yōu)點：酸基對鋼板表面有較強的附著力，因此它對潤滑性和防銹性都很好。2）脂肪酸的缺點：脂肪酸過多，將會促進油箱以及管道的腐蝕，此外還將生成大量鐵油泥，使鋼板表面及軋機機組的臟污急劇增加。2.6.8灰份屬化合物等。從一定角度來說，灰份的數(shù)量大小反映了乳化液清凈與老化程度，它對軋制板面質(zhì)量有直接影響。一般，灰份的數(shù)量越小越好。2.6.9電導率一般指乳化液的導電能力，是電阻的倒數(shù)。2.6.10溫度溫度是個管理項目，它對性能有很大的影響。1容易產(chǎn)生軋后鋼板表面臟污現(xiàn)象；③鋼板表面水分蒸發(fā)困難，鋼板容易生銹。2）溫度較高時容易出現(xiàn)的問題：①乳化不安定，附著量增加，容易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象；②蒸汽大量產(chǎn)生，污染工作環(huán)境。2.7軋制油在軋制過程中的潤滑和冷卻乳化液在冷軋中的主要作用是潤滑和冷卻。輥與鋼板表面形成油膜，起到潤滑作用?；簼舛?、增加乳化液流量、降低輥徑及輥面粗糙度等方法加以解決。冷軋過程中的主要潤滑方式有：。②流體潤滑：它一般是在較高軋制速度時形成，膜厚一般為0.4μm左右。③極壓潤滑：在高速高壓情況下，在軋制過程中極壓劑與鋼表面形成一層保護性膜，膜厚一般為0.0004μm左右。2.8軋制生產(chǎn)中與乳化液相關的問題及解決辦法2.8.1熱劃傷油膜厚度過薄或者油膜量過少是產(chǎn)生熱劃傷的主要原因。其解決辦法：1）提高乳化液濃度；2）提高乳化液溫度；3）提高乳化液的456）增大2.8.2打滑低到一定粘結以下就會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。其解決辦法：1）降低乳化液濃度；2）降低乳化液溫度；3）減少乳化液中4）增大軋輥的表面粗糙度。2.8.3板面發(fā)黑軋制后鋼板表面油分和鐵分的比率中，鐵分比率較高引起板面發(fā)黑現(xiàn)象。其解決辦法：1）提高乳化液溫度與濃度；2）減少乳化液中的鐵含量；3）降低軋輥表面粗糙度。2.8.4振動造成的，即被卷入輥縫的軋制油未能達到均一狀態(tài)，不均勻部分的摩擦系數(shù)和其他地方的摩擦系數(shù)有較大差異。其解決辦法：1）提高乳化液溫度；2）增大軋輥表面粗糙度。2.8.5生銹及乳化液斑由于板形不良帶出的乳化液卷入鋼卷中，帶鋼表面的水份沒有完全被去掉，起點銹的發(fā)生。其解決辦法：1）加大空氣吹掃量；2）提高乳化液的溫度；3）提高乳化液濃度；4）改善軋制周圍的工作環(huán)境。2.8.6軋制力上升軋制壓下量過大，材質(zhì)較硬都易引起軋制力上升。其解決辦法：1）適當提高乳化液溫度與濃度；2）降低軋輥的表面粗糙度，采用小輥徑進行軋制。上述前6個問題也可通過改良軋制油品種來解決。2.9主控崗位操作技能2.9.1操作準備1）檢查操作盤上右指示燈是否良好。2）確認設備狀態(tài)：A、設備選擇是否正確；B、查故障顯示看設備是否有故障。2.9.2開機1）正確選擇設備號。2）輔助液壓泵→彎輥液壓3）查故障顯示屏，無故障顯示，設備運轉(zhuǎn)后無異常情況。2.9.3停機停機前應做好的工作：1）各設備歸位。2）設備上應無鋼卷。3）完全打開4齒輪潤滑泵、油霧潤滑泵、排霧風機，依次停凈、臟油泵。2.9.4軋機軋、毛、平前的準備工作123）軋制的第一卷要用樣板打合金代碼。4）軋機運行模式選5LO級別（低147KN，V≤600m/min；HI88.2KN，V≤1000m/min。6）軋制前應正確輸入軋制道次表，其內(nèi)容有：表號、張力、軋制速度。78）打準壓下位置。2.9.5轉(zhuǎn)車軋機停機1小時以上或更換工作后,軋輥應在15-20%的軋制壓力和約200m/min速度下預熱15-20分鐘,更換支承輥則應預熱30-40分鐘。2.9.6軋機啟動1）換輥后第一卷的啟動速度約15m/min；軋制啟動時不開乳化液。2）擺正15-25%15m/min動時迅速調(diào)整雙擺，打準壓下位置。2.9.7過程控制1）合理利用彎輥、乳化液及張力等手段調(diào)整帶鋼板形。2）在厚控系統(tǒng)未投入工作時，應用壓下手柄進行人工干預，使帶鋼厚度達到要求。3）監(jiān)視帶鋼的運行狀況，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時處理。2.9.8機組故障查尋及排除12除措施。3）斷帶時應及時操作“急?！辨I，處理完斷帶事故后，應及時清理干凈機架里的碎鋼片。4）甩尾失靈，壓下位置偏斜嚴重時應“急停。5）自動停車失靈時，應及時通知入、出口崗位人員準確停車。6）液壓系統(tǒng)漏油，在不危處理好后再恢復生產(chǎn)，有危及人身、設備安全時，應及時操作“液壓急?！辨I，待處理好后再恢復生產(chǎn)。7）突然停電時，應及時通知電氣人員將主控臺上的機正確選擇各液壓系統(tǒng)泵，乳化液系統(tǒng)泵并加以確認后才能啟動。2.9.9機組正常停車1）機組速度為零。2）軋制時應關乳化液。3）斷開張力。4）抬起壓下。2.9.10生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集軋制完每卷鋼后，應打印每卷鋼的直方圖。2.9.11軋輥使用量200-250噸，毛300-500噸，平400-500支承輥：2000-3000噸。2.10入、出口崗位操作技能2.10.1操作準備12）檢查設備運行狀況及液壓防皺輥升降；入、出口剪切機動作；入口段還要檢查壓緊輥及喂料輥升降情況。2.10.2上卷前鋼位置，軋制線輥升起，防皺輥下降到位。2.10.3上卷、穿帶1）上卷：鋼卷對正→脹開卷筒→關活門→待伸縮缸到位后再降鋼卷小車。2AB的帶鋼約為1.5圈，帶頭板形嚴重不良時，可將板形差部分卷入。2.10.4生產(chǎn)過程12現(xiàn)單邊浪，利用雙擺法相反方向擺。3）打開運行方向的壓縮空氣吹掃裝置，以45板面質(zhì)量狀況，出現(xiàn)異常情況應及時減速檢查處理。6）軋制時，應注意觀察機架內(nèi)的乳化液流量狀況。2.10.5停車、卸卷1）生產(chǎn)完畢，機組速度為零，張力斷開，壓下抬起后，入口壓緊輥壓下，防皺輥下降，軋制線輥升，測厚儀開到后極限位置，關閉壓縮空氣。2