内容简介本书是在收集、整理国内外小型型钢连轧机生产工艺及装备、生产经验的基础上编写而成的。本书共有10章，分别介绍了小型型钢连轧机的发展、种类及规模；轧机的主要类型；坯料的选择及清理；坯料的加热及采用的加热炉；小型连轧机轧制圆钢、带肋钢筋、角钢及异形断面型钢所采用的孔型系统及其设计方法和导卫装置；各种品种的孔型实例；轧辊的选择、轧机安装及调整；控制轧制技术在小型型钢连轧机上的应用及轧材的精整工艺；小型型钢连轧机的主、辅设备类型、参数及结构；小型型钢连轧机自动控制等。全书共有图479幅、表125个。本书主要供从事型钢生产、设计、科研的工程技术人员使用，也可供大专院校相关专业师生参考。片断：2.4.2.2车间生产工艺和主要特点A高合金钢棒线材产品该车间是一个生产高合金钢的线棒材车间，合金比达76.7％，高合金比可达13.3％。所用的坯料以轧制坯和锻造坯为主，也可使用一部分连铸坯。高速线材轧机生产的线材产品最大规格可达φ20mm，棒材产品达φ40mm。对高合金钢轧机而言这样的产品范围已有相当的覆盖面，因此，计划中的大盘卷生产线暂时缓上，看市场的需要情况再定。B高合金钢全连续式的轧制全连续式轧制可更有效地控制轧件的温度，对合金钢特别是高合金钢更有好处。在轧制速度较低时（粗、中轧），轧件温度略有下降（比横列式轧机大大减少），此时可采用保温辊道等措施；随着轧制速度的提高，轧件变形热使轧件温度基本保持不变；在高速下合金钢轧件温度迅速升高，为此在精轧前设置水冷装置控制轧件温度。全线为平/立交替布置的无扭轧制，避免轧件在轧制过程中产生扭转而导致角部产生裂纹。采用椭圆一圆的孔型系统，使变形更为均匀，避免角部温度降低而产生裂纹；并使改变产品规格的调整变得简单容易。粗轧机组与中轧机组间的脱头轧制，使粗轧的速度单独调节，以适应不同合金钢对轧制速度的要求。C合金钢温控系统水冷线布置在轧制线中，以最佳的机架间距离进行冷却和均温。根据不同钢种特性机架间及轧机后温度曲线精确调整的可能性，保证产品大纲中各种精轧产品的冶金和力学性能。可能利用的冷却程序是：（1）热机械轧制、热芯回火工艺（Tempcoreprocess），可改善产品的力学性能。（2）常化轧制、奥氏体淬火（奥氏体不锈钢），可节省后步的热处理。SMS开发的离线计算在线控制轧制工艺和操作温度的CCT（控制冷却技术）计算机模型，它的一个主要的新特点是轧件的温度在轧机中的不同点进行测量，并与参考值进行比较。闭环的活套控制保证轧制线和冷却断面自动调整到参考值。整个轧制过程可离线模拟，并可将几个参考值存贮在计算机中。这样的计算机模型可避免为决定最好的轧制和冷却条件耗费大量的试料和时间，而且这是最佳产品质量所要求的。a棒材精轧温度的控制控制合适的最终精轧温度（在Ac3附近的温度），并配于适当的压缩率（约40％），可使低中碳钢以及合金结构钢、弹簧钢、轴承钢等中合金钢，获得理想的金相组织和最佳的力学性能。为此在棒材精轧机最后两架前设置了冷却水箱，而且为使急冷后的轧件内外温度均匀，棒材精轧机前设置了一个均温段。棒材精轧机后设有水冷箱，对轧后需要快冷的优质碳钢、奥氏体不锈钢（在线淬火最低可达500℃）等钢材进行快冷。对合金工具钢、高速钢、马氏体不锈钢等需要缓冷的钢种，轧件经冷床前的“热床”和快速移钢机，再经冷剪切定尺后入缓冷箱缓冷。b线材精轧温度的控制为控制线材的精轧温度，在精轧机前设置了两个预水冷箱，并加强了无扭精轧机的机架间冷却。线材从精轧机轧出后进入延迟型的斯太尔摩控制冷却线进行冷却。在控制冷却后的第一段辊道后面设有高温罐冷设备，用于需要缓冷的合金工具钢、高速钢、马氏体不锈钢线材。在吐丝机后的线材由高温集卷机收集，线卷运输机运输，机械手将线卷装入缓冷箱。经控制冷却后的线材在集卷站重新收集，并在钩式运输机上进一步冷却，然后压紧打捆，称重后入库。D大盘卷生产线（预留）大盘卷生产线由导槽、水冷线、双夹送辊和两台加勒特卷取机组成。在卷取机后有从卷取机上把盘卷取下并转移到链式运输机上去的设备。在这两台加勒特卷取机上可对盘卷进行下列制度的冷却：（1）通过自动操作设备把盘卷从转鼓上取下来并放在步进梁运输机上对盘卷进行标准冷却。（2）在卷取过程中直接在转鼓上进行淬火，在线淬火主要用于奥氏体不锈钢，其目的在于：1）减少热卷取过程中表面擦伤的危险；2）获得可应用于进行中等程度拉拔和不需要控制晶粒大小而可省掉常规固溶淬火等场合的产品。在线淬火也可以用于铁素体不锈钢，以便能减小热卷取过程中擦伤的危险性。在加勒特卷取机的转鼓上直接淬火完全淹没在水中进行，卷取也是在水中完成。这样就可以避免因在卷取与淬火之间的操作而引起的温度不均匀损失，因为在这里卷取和淬火两个操作同时进行。2.4.3特殊的（高精度方钢和扁钢）合金钢小型轧机虽有部分合金钢小型轧机在生产圆钢的同时还生产方钢、扁钢和六角钢，但绝大部分小型轧机仅生产圆钢。无切削的冲压和模压工艺，在机械和电子工业中日益广泛的应用，促进了模具制造业以每年15％～20％的速度高速发展，从而对模具钢的数量和质量都提出了越来越高的要求。它要求用于制造模具的扁钢厚度精度不大于0.1mm，宽度尺寸精度不大于0.2mm，边部的圆角半径不大于0.5mm。这样使模具的切削加工量减少到最少，以降低模具制造成本和加快产品更新的周期。为适应生产高精度多品种的模具和刀具扁钢的需要，出现了一种专门为生产高精度扁钢和方钢而设计的轧机，这就是奥地利GFM公司（锻造生产技术和设备制造公司）设计制造的可逆式连轧方扁钢轧机。FS钢厂瞄准国内和亚洲市场对模具钢日益增长的需求，在国内率先建设了一套这样的方扁钢轧机。车间的主机WF40－5轧机由GFM公司引进，其他轧线的工艺和电控设备以及生产软件均由北京钢铁设计研究总院设计，国内供货。该车间已于1996年10月投产，车间平面布置如图2－13所示。本书前言前言与横列式轧机相比，小型连轧机生产技术先进、产品质量好、节约能源、金属消耗低、劳动生产率大大提高、单位产品经营成本低，能形成一定的经济规模。世界产钢大国近年更是注重研制和采用连铸连轧技术、低温轧制工艺、切分轧制工艺、轧后控制冷却工艺，以及各种结构和传动形式的高刚度轧机、多功能高速高精度飞剪等新设备，并广泛采用计算机对全线进行控制和管理，使小型型材生产的产量、质量和经济效益明显提高。可以预见，在提高现有小型连轧机装备水平并使其都达产并充分发挥效益的基础上，我国还需建设新的具有规模效应的先进小型连轧机，以改造、淘汰横列式小型轧机。引进国外小型材生产的先进技术和装备，可以加速缩小我国小型型材生产水平与国外先进水平的差距；同时抓紧引进后的消化吸收和改进，可为国内自行设计制造小型连轧机提供借鉴，走国产化道路。为推动我国小型型材连轧化，我们将国内外小型型钢连轧机装备与技术、生产实践经验及措施加以收集整理，编写了《小型型钢连轧生产工艺与设备》一书，供有关人员参考。本书介绍了小型型材连轧生产的产品、装备、工艺和质量控制，其中包括坯料要求、选择及准备，加热炉形式和加热工艺，轧机形式、结构和参数，孔型系统和导卫设计，切分轧制，控制冷却工艺、参数，精整工艺和设备等，希望会对我国小型型材连轧机的建设和国产化、小型型材产品质量的提高和品种规格的开发，对小型型材生产技术的进步，起到一定的促进作用。本书由北京科技大学李曼云教授主编。参加编写工作人员的分工是：第1、2、3章彭兆峰；第4章戎宗义；第5章沈茂盛、肖树勇、史东日、龚永平；第6章史东日、崔佩庸；第7章李曼云、王有铭、蔡庆伍、李小玉；第8、9章武其俭、王蔷、朱振华；第10章史东日、万海龙、卢峰。本书在编写过程中，得到了原冶金工业部科技司领导的支持，并得到国内许多小型型材生产厂家和有关人员的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。由于本书涉及面广，收集的资料量大，加上编者的业务水平有限和时间较紧，书中一定会有某些缺点与不足，敬请广大读者批评指正。南振卿李曼云1998年2月
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