棒线材免加热直接轧制技术
棒线材轧制新工艺研究
【 摘 要 】为了 适应市场经济的发展 ， 我 国的棒 线材 轧制技 术 已经不 入 Ｅ ｌ 处的倍尺飞剪切 断后进入下一 个工序 。 第二条加工 线是采 用工字 轮 仅仅 是要求产量上的提 高， 更在轧制的质量和成 本的控制上有 了 更高的要 收线 机对 线材 盘卷 整齐后送 入控 冷线 。 第 三天加 工线主 要用于对散 卷 求。 棒 线材的轧制技 术在不 断发展 ， 本文 围绕棒 线材轧制的新技 术、 新工 冷却的线材 进行生产， 实施 低温轧制。 艺展 开研究， 讨论新技术的发展 和应 用， 以提 高生产效率， 获得更大的经济 ２ ． ２ 控制冷轧制技术和线材力学性 能的改进 利益 。 对于高碳 刚和合金钢 等线材来说 ， 必须先对 钢坯 的纯净 度、 化 学成
【 关键 词ｌ 棒 线材 ； 无头轧制技术 ； 低温轧制技术 ； 高精度轧制 市场 经济的 飞速发 展， 钢铁 工业也在不 断的发展 和进步， 激 烈的市 场 竞争使 得棒 线材轧 制的生 产制 造从仅仅要 求产量要 满足市场 需求 ， 更在 轧制的 质量 、 精度 上有 更高的 要求 ， 同时还要充分 考虑商 品附 加值 的 问题 ， 从而 获得更高 的经济效 益。 企业要在 激烈的市场 竞争中提高 自 身的 市场竞争力， 对 棒线 材轧制的生产设 备和 技术进行更新 换代是十分 必要 的。 企业 要勇于 引进新 设备 ， 使 用新技术 和新 工艺 ， 这对加 快 企业 的科 技进步 ， 提 高生 产效益具 有重要意义。 １ ． 线 棒 材 轧制 技 术 的发 展 ２ Ｏ 世 纪 中期 ， 线棒 材 的生 产发展 迅 速， 其生 产技 术的发 展方 向是 高速性 和 连续 性 。 以美 国摩 根 公司 的两辊 水平式 轧机 和 德国施 曼公司 的平 、 立 交替轧 机为 代表 。 在２ ０ 世纪 ６ Ｏ 年代 ， 微张 力精轧机 的开发 ， 和 散卷 冷却 技 术的产生 促进 了高 速线 材轧 机的诞 生 。 现 今Ｓ Ｌ ￣ Ｉ Ｊ 技术发 展 迅速 ， 高 精度Ｓ Ｌ ￥ Ｊ １ 和低温 轧制逐 渐发展 起来 。 控 冷技 术的发展 ， 使中高 碳钢 的力学 性能 不断 的发展 进步 。 在 线棒 材轧制 方面逐 步将计算 机 控 制应 用其 中， 从 而实现 了高速 高稳 定的轧制 。 日渐激 烈的市场竞争对 棒 线材产 品质量有 了更高 的要求 ， 棒 线材生 产企 业要提 高自身的市场 竞争 力， 就 要在棒 线材 的生 产进行全 方面的革新 ， 无论 从生 产设 备上 、 生 产 技术还 是生产工 艺方面， 都 要进行更新 和改进 。 企 业加 大了设备投入 和 技术研发 的力度 ， 新 的生 产设备和生 产技术应 运而生 。 棒线 材的轧制 从 单方面 的追求高产 量逐渐 向产品高产量 、 高质量和高产 品附加 值的 方向 发展 。 面 对新 的经 济形势 ， 企业 对 棒线 材的 轧制 ， 要保证 其高精 度， 对 产品的组织结 构和表 面质量都要 满足性能 的要求 。 面对市场 日 新月异 的 变化 ， 随时能 够对钢 种及其规格 的工艺进行更 换， 生 产的产品覆盖范 围 广泛 ， 技 术上能 够满足高 附加值 产品的开发需要 ， 在生产效 率和经济效 益方面能够不 断的开发新技术 ， 满足不 断发展的市场 变化。 ２ 棒线材轧制的新工艺 ２ ． １ 无 头轧 制技术 （ １ ） 焊 接无头轧制Ｅ ＷＲ 技 术 焊 接 无头轧制Ｅ ＷＲ 技 术适用 于长材 的轧制 ， 我 国第一家 适用改轧 制 技 术的唐 钢棒 材， － ： 之后 我国其 他钢铁 公司也先后 订购 了该设 备。 闪 光焊 机在加 热 工序设 定之 后 由计算 机 对焊接 过 程进行控 制 ， 并在轧钢 自 动化 系统中将焊 接的过 程纳 入进去 ， 从而保证 了焊 接的稳 定性 ， 任意 断面形 状 和钢 种 的钢坯 均 能对焊 。 焊接 技 术 的进步 ， 使 得焊 接位 置 的 各项技 术指 标提 高， 与轧件母体 无明显差 异。 相比于常规 轧制 ， 无头轧 制 不仅将 生产效 率大大 提高 ， 而且 降低 了生产 成本 ， 棒材尺 率高 ， 金属 收 得率 也得 到了提高 。 应 用无头轧制 技 术 ， 因为只有一 个头部 存在 ， 所 以使得轧件 的纵向尺寸和性能更加 均匀。 从唐钢 棒材厂的应用 经验也 可 以看 出， 对接钢坯 的端面几何形状是 否一 致决定着钢坯 对焊的成功率 ， 而保 持火焰切 割喷 嘴的通畅 以及结 晶器的 良好定位 对钢 坯对 焊率 的提 高非 常重要 。 （ ２ ） 无头连铸连 轧Ｅ Ｃ Ｒ 技术 无头 连铸连 轧Ｅ Ｃ Ｒ 技术是 在Ｅ ＷＲ 技术之 后诞生 的新技 术， 它实行 了加工 工序的 全程计算 机控制 ， 最 先投产使 用于意 大￣ Ｉ Ｊ ＡＢ Ｓ 钢， ＿ ＝ 该钢 厂使用 了Ｅ Ｃ Ｒ 技术后 ， 获得 了巨大 的经济 效益 ， 建立了具 有高生产 能力 的碳 钢生 产线 。 ＡＢ Ｓ 钢 厂首先 建立了以连 铸机 和连轧 机为主要 机组 的 主轧线 ， 在此 基础上利用转换 机将轧件在 三条加工线上 分别进行导入。 第一 条加工 线将 主轧线 生产 的 轧件经 水冷 箱在 线进行 热处 理 ， 由冷床 分是 否均匀进行 有效 的控 制 ， 同时对 钢坯 所具 有的缺 陷进行 彻底的 清 理， 这 是保证 成 品性 能优 良的前提 条件。 因此 ， 采用连铸小方坯 生产 高
毕业设计(论文)-棒线材φ450轧机设计[管理资料]
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棒线材φ450轧机设计摘要线材的用途很广，在国民经济各个部门中，线材占有重要地位。
近年来，对线材性能及表面质量的要求越来越高。
尤其是对线材的化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都要做检验，符合标准方可出厂。
所以，对线材的苛刻要求决定了新轧机及相关新技术的飞速发展。
线材轧机属于小型轧钢机械范畴。
线材轧机与其它轧钢机一样，其主机列也包括执行机构、传动装置、和原动机三个基本组成部分。
本次设计在收集整理了国内外先进的线材轧制设备和技术的基础上，对设计方案进行了优化选择。
首先，根据压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩，对电机进行选择、校核。
然后对于主要零部件进行了受力和强度分析、校核；对于主传动装置中的减速器、联轴器、万向接轴进行了设计，同时对润滑方式进行了选择。
最后，对该轧机的经济效益进行分析评价。
关键词：线材轧机；轧制力；轧制力矩；强度；主传动The Design ofφ450 Bar and Wire Rod MillAbstractAs the use of wire rod is very broad, in every department of national economy, wire rod possess important position. In recent years, for the requirement of the surface quality and performance of wire rod, it is more and more many parameters to be inspected, especially for the chemical composition ,mechanical performance, crystal microscopic organizes and crystal microscopic size of wire rod, accord with standard side can be sold out. So new rolling mill and related new technology should be developed fast for the harsh requirement of wire rod. The rod mill belongs to the small steel rolling category. The rod mill is same with other mills, its main engine row also includes the implementing agency, the transmission device, and the driving force three basic building blocks. This design in the collection reorganized the domestic and foreign advanced rod rolling equipment and in the technical foundation, carries on the choice and the appraisal to the design proposal. First, according to assigns depresses the regulations and the rolling speed computation roll force and the roll torque, and has carried on the choice and the examination to the electrical machinery. Then, has carried on the stress analysis and the essential examination regarding the main spare part. Regarding main drive's in reduction gear, the shaft coupling, the rotary coupling spindle have carried on the design, simultaneously has carried on the choice to the lubrication way. Finally, carries on the analysis appraisal to this rolling mill's economic efficiency.Key words: wire rod rolling mill; roll force ; roll torque; intensity; main drive目录1 绪论 (5)选题背景和目的 (5)线材轧机的国内外发展概况 (6)线材轧机的类型及特点 (7)Y型轧机 (8)框架式45°无扭转精轧机 (8)悬臂式45°高速无扭精轧机 (8)线材生产的工艺 (9)线材生产主要工艺流程 (9)轧制工艺的进步 (9)棒线材φ450轧机的研究方法和方向 (12)2 方案的选择与评价 (13)方案的选择 (13)方案评价 (13)3 主电机的选择 (14)轧制力的计算 (14)轧辊主要尺寸确定 (14)孔型的选择 (15)椭圆—圆孔型系统的特点 (15)轧制参数 (16)平均单位压力的计算 (16)轧制力的计算 (18)轧机主电动机力矩与电动机功率 (19)轧机主电机力矩 (19)轧辊的驱动力矩 (20)初选电机容量 (21)附加摩擦力矩 (22)主电动机的发热校核 (23)4 主要零件的强度计算 (25)轧辊的强度计算 (25)危险面为中间截面 (26)轧辊轴承的计算 (29)轧辊轴承的选择 (29)轧辊轴承的寿命计算 (29)机架的设计 (30)机架的选择及结构参数 (30)机架强度计算及校核 (31)闭式机架的变形计算 (36)5 主传动装置的设计 (39)联轴器的选择计算 (39)万向接轴的选择计算 (40)减速器齿轮的计算 (40)计算各轴的动力参数 (41)齿轮的设计 (42)6 润滑方式的选择 (47)轧辊轴承的润滑 (48)万向接轴的润滑 (48)减速机的润滑 (48)7 试车方法和对控制系统的要求 (49)试车要求 (49)对控制系统的要求 (49)8 经济分析及评价 (51)工业技术经济指标 (51)技术经济指标的考核 (51)机械设备的有效度 (51)投资回收期 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)1 绪论选题背景和目的线材的用途很广，在国民经济各部门中占有重要的地位。
棒线材ＭＩ．ＤＡ．无头轧制技术介绍
棒线材ＭＩ．ＤＡ．无头轧制技术介绍赵辉１，２①（１：北京首钢国际工程技术有限公司 北京１０００４３；２：北京市冶金三维仿真设计工程技术研究中心 北京１０００４３）摘 要 本文主要介绍ＭＩ．ＤＡ．无头轧制技术以及国内应用现状。
以山西建邦ＭＩ．ＤＡ．生产线为例，详细介绍了ＭＩ．ＤＡ．无头轧制的生产工艺和装备，总结了ＭＩ．ＤＡ．无头轧制技术的优缺点，为今后国内新建类似项目给出建议。
关键词 无头轧制 棒材 线材 ＭＩ．ＤＡ．中图法分类号 ＴＧ３３３ ＴＧ３３５．１ 文献标识码 ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０６ ０２５ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＭＩ．ＤＡ．ＨｅａｄｌｅｓｓＲｏｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢａｒａｎｄＷｉｒｅＺｈａｏＨｕｉ１，２（１：ＢｅｉｊｉｎｇＳｈｏｕｇａｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４３；２：ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ３－ＤＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４３）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＭＩ．ＤＡ．ｈｅａｄｌｅｓｓｒｏｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓｄｏｍｅｓｔｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴａｋｉｎｇＳｈａｎｘｉＪｉａｎｂａｎｇＭＩ．ＤＡｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆＭＩ．ＤＡｈｅａｄｌｅｓｓｒｏｌｌｉｎｇａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＭＩ．ＤＡｈｅａｄｌｅｓｓｒｏｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｇｉｖｅｎｆｏｒｎｅｗｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎＣｈｉｎａｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｈｅａｄｌｅｓｓｒｏｌｌｉｎｇ Ｒｏｄ Ｗｉｒｅ ＭＩ．ＤＡ．１ 前言节能降本一直是我国钢铁企业追求的目标，如何在保证产量的同时，降低生产成本，无头轧制工艺是一个很好的选择。
无头冷热轧生产及关键技术
作者简介 ： 张灵杰 （９ ９一） 男，０ ６年 武汉科技 大学材料加 工专业硕士研究生毕业 ， １７ ， ２０ 助理 工程 师
时， 连铸坯可以是 １ ４ｍ以上 的任意长度， 在连铸 和 连轧两工序间不进行任何切割 ， 际上实现了半无 实 头 ＳＳ ． Ｌ ｇ当双 流 生 产 时 ， 连铸 坯 要 切 割 成４ 交 ５ｍ长 替送到隧道式炉 中， 然后经辊底式加热炉加热 和均
热后 轧制 ． 它实 现 了从连铸 、 轧 、 线热 处理 、 面 连 在 表 精整 到在线 检查 的全 连续 化 ． 轧型 棒 线 材无 头 轧 铸 制 技术 实 质上是 类似 薄板 坯连铸 连 轧 的方 坯连 铸连
维普资讯
总第 １０期 ６
２０ ０ ８年 １ 月
南
方
金
属
Ｓｕ ． １ ０ ｍ ６ Ｆｅ ｒ ｒ ２ ８ ｂ ｕａｙ ００
Ｓ ０ＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ
文 章 编 号 ： ０ ９— ７ ０ ２０ ） １ ０ ３ ０ １０ ９ ０ （０ ８ ０ — ０ １— ４
Ａｂｓｒａ ｔ ｔ ｃ ：Ｔｈｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｏ ｐ ｃ ｓｏ ｎ ｌ ｓ ｏｌｎ ｅｃ ｉ ｕ ｏ ｏ ａ ｄ ｓｒｐ ｒ ｌｉ ｒ ｕ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ａ ｄ ｐｒ ｓ ｅ ｔ ｆｅ ｄ ｅ ｓ ｒ ｌ ｇ ｔ ｈｎ ｑ ｅ ｆ ｒｒｄ ｔ ｏ ｎｇ ａｅ ｓ ｍｍ ａ ｚ ｉ ｎ ｉ ｉ ｒ ｅｄ，ａ ｄ ｕ — ｎ ａＢ ｍ
１ 箭『吾 １ ６ ［ ］ 日 言 ［ — ］１ Ｊ “４
无 头轧 制就是 将 钢坯 或者 中 间坯 在 加热炉 及 粗
轧 机之 间头 尾焊接 起 来 ， 实现 钢 坯 在 轧 机 中的 连续
棒材直接轧制
棒材直接轧制摘要：1.棒材直接轧制的定义和特点2.棒材直接轧制的工艺流程3.棒材直接轧制的应用领域4.棒材直接轧制的优势和局限性正文：棒材直接轧制是一种将金属材料通过轧制设备直接加工成棒材的工艺方法。
这种工艺具有高效、节能、成本低等优点，广泛应用于金属加工领域。
下面将从棒材直接轧制的定义和特点、工艺流程、应用领域以及优势和局限性四个方面进行详细介绍。
一、棒材直接轧制的定义和特点棒材直接轧制是指将金属材料在轧制设备上直接轧制成棒材的加工方法。
这种工艺具有以下特点：1.高效：棒材直接轧制过程连续进行，生产效率高。
2.节能：与其他金属加工工艺相比，棒材直接轧制能耗较低。
3.成本低：棒材直接轧制工艺简化了生产流程，降低了生产成本。
二、棒材直接轧制的工艺流程棒材直接轧制的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.准备：将待加工的金属材料进行预热处理，以保证其具有良好的塑性。
2.轧制：将预热后的金属材料送入轧制设备进行连续轧制，使其形状和尺寸发生变化。
3.冷却：轧制后的棒材进行冷却处理，以提高其力学性能。
4.成品：经过冷却处理后的棒材即为成品，可根据需求进行后续加工。
三、棒材直接轧制的应用领域棒材直接轧制广泛应用于以下领域：1.钢铁行业：生产各种规格和形状的钢材，如螺纹钢、圆钢等。
2.有色金属加工：生产铜、铝等有色金属的棒材。
3.矿山、冶金、建筑等领域：用于制作矿山支护材料、建筑钢筋等。
四、棒材直接轧制的优势和局限性棒材直接轧制的优势主要体现在高效、节能、成本低等方面。
但是，这种工艺也存在一定的局限性，如生产出的棒材尺寸和形状精度相对较低，对于高精度要求的产品可能不适用。
因此，在选择棒材直接轧制工艺时，需要综合考虑生产需求和工艺特点。
总之，棒材直接轧制作为一种高效、节能的金属加工工艺，在多个领域得到了广泛应用。
免加热直接轧制技术42页PPT
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
免加热直接轧制技术
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走底 ，决不 回头。 ——左
棒线材无头轧制系统工艺过程分析与关键技术
个较 为 完 善 的棒 线 材 无 头 轧 制 系统 应 包
括 ：钢 坯 夹 送 装 置 （ 又称 夹 送 辊 ） 、除鳞 装 置 、 焊接装 置 （ 即焊接 机 ） 、毛 刺清 理装 置 （ 又称 焊
瘤清理 机 ） 和 钢 坯 保 温装 置 等 ，其 中 毛 刺 清 理
Ｗ ｏ ｋ ｎ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｆｅ ｌｓ ａ ｏ ｌ ｙ ｔ ｍ ｒ ｉ ｇ ｐｒ ｃ ｓ ｎ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕｅ ｏ ｎｄ ｅ ｓ ｂ ｒ ｒ ｌｉ ｓ ｓｅ ｎｇ
Ｒ ｎ ｉ ＳｎＸｎｕ ｏｇＱａ ｎ ｕ ｉ ｅ ｘ
（ ｅ ｅ Ｉｓｔｔ ｏ ｒｈｔ ｔ ａ ａｄＣｖｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｈ ｂｉ ｎｔｕｅ ｆ ｃｉ ｃ ｒｌ ｎ ｉ ｇｎｅｉ ） ｉ Ａ ｅｕ ｉＥ ｎ
棒 线材 无头轧制 系统 ，是通过 焊接 等工艺 方 法构 造 出无 头 长坯 ，而 后对 长 坯 实施 连 续轧 制 。
显然 ，无头 轧制系统 的关键 是构造 长坯 。 目前 构 造长 坯 的工艺 方法 主要有两 种 ：即钢坯 的连铸 和 钢坯 的坯 间焊接 。其 中钢坯 连铸 是构造 长坯 的最
ｏ ｌ ｇｉｄ ｓ ｙｉ ｅ ｔ ａ ｒ ｌ ｎ ｎ ｕ ｔ ｎ ｒｃ ｎ ｅ ｒ． Ｄ ｅ ｔ ｔ ｏ ｖ ｏ ｓ ｅ ｅ ｔｉ ｎ ｒａ ｉｇ ｔ ｅ ｒ ｌ ｎ ｒｄ ｃｉｉ ， ｉ ｉ ｉ ｒ ｅ ｙ ｓ ｕ ｏ ｉ ｂ ｕ ｆ ｃ ｎ ｉ ｃ ｅ ｎ ｈ ｌ ｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｔ ｓ ｉ ｓ ｏ ｉ ｖｙ ｔｓ
ｗｄ ｗ ｌｏ ｙｕｅ ．Ｔ ｅｐｐ ｒｉｔ ｄ ｃｓｔｅ ｍ ｋ ｐ ｏ Ｂ Ｏ ，ｇｎｒｌｅ ｔ ｗ ｒｉｇ ｉ由 ｅ ｍｅｂ ｓｒ ｃ ｓ ｈ ａｅ ｎ ｏ ｕｅ ｈ ａｅ ｕ ｆＥ Ｒ Ｓ ｅｅａ ｚｓｉ ｏｋ ｒ ｉ ｓ ｎ
棒材直接轧制
棒材直接轧制1. 引言棒材直接轧制是一种常见的金属加工方法，用于将金属坯料通过轧制工艺加工成具有特定形状和尺寸的棒材产品。
这种加工方法广泛应用于钢铁、铝合金、铜合金等金属材料的生产中，具有高效、经济、灵活等优点。
本文将对棒材直接轧制的工艺流程、设备和应用领域进行详细介绍。
2. 工艺流程棒材直接轧制的工艺流程通常包括原料准备、预轧制、精轧制、冷却和整形等步骤。
2.1 原料准备原料准备是棒材直接轧制的第一步，主要包括选择合适的金属材料、切割成适当的坯料尺寸和加热处理等操作。
金属材料的选择应根据产品的要求和生产成本进行综合考虑，常见的金属材料有碳钢、不锈钢、铝合金等。
切割成适当尺寸的坯料可以提高轧制效率和产品质量。
加热处理可以改善金属的塑性和可加工性。
2.2 预轧制预轧制是棒材直接轧制的第二步，主要目的是通过辊道的压力和摩擦力将坯料逐渐塑性变形成较小的截面尺寸。
预轧制可以提高轧制效率、减少轧制力和改善产品表面质量。
预轧制通常采用多道次的轧制，每道次的辊道间隙逐渐减小，使坯料逐渐变形。
2.3 精轧制精轧制是棒材直接轧制的第三步，主要目的是进一步减小截面尺寸、提高产品的表面质量和机械性能。
精轧制通常采用单道次的轧制，辊道间隙较小，轧制力较大。
精轧制过程中需要控制轧制温度、轧制速度和轧制力等参数，以保证产品的质量和尺寸精度。
2.4 冷却和整形冷却和整形是棒材直接轧制的最后一步，主要目的是通过冷却和整形工艺使产品获得所需的形状和尺寸。
冷却可以改善产品的力学性能和表面质量，通常采用水冷或空冷方式。
整形包括切割、修直、打标等操作，以满足产品的需求。
3. 设备棒材直接轧制需要使用一系列专用设备，包括轧机、辊道、传动系统、冷却系统和控制系统等。
3.1 轧机轧机是棒材直接轧制的核心设备，用于通过辊道的压力和摩擦力将金属坯料塑性变形成棒材产品。
轧机通常由上辊和下辊组成，辊道间隙可以调节，以适应不同的轧制需求。
轧机的类型和规格根据产品的要求和生产能力确定。
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NEU
4 配套技术—1 缩短送坯时间
缩短钢坯运送时间的具体做法： • 钢坯切断后，所有涉及钢坯运行的部位提速 － 切断后辊道提速，移钢机提速，运输辊道提速 • 减少环节 － 能直行的就不用横移装置 － 能用爬坡辊道的不用提坯机 • 减少钢坯启停次数
Northeastern University , Shenyang 110004, China
缺点：钢坯要停下来
4 L型布置：有二种方案，方案1：采用移钢机、转钢机，优点：直来直去
L 90 ͦ
方案 2 ：采用并轨弯转辊道，特点：坯料运行中不停，坯料不宜太长
L
Northeastern University , Shenyang 110004, China
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NEU
4 配套技术— 5 轧机负荷分配优化
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NEU
4 配套技术—2 提高铸坯温度
措施1：改进结晶器设计（加长、减水、优化圆角）
优化凝固过程，控制坯壳厚度，避免漏钢 凝固初期的温度分布的数值模拟计算
横断面温度分布
纵断面温度分布
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Northeastern University , Shenyang 110004, China
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NEU
4 配套技术—2 提高铸坯温度
• 对二冷区的温度场进行模拟计算
Northeastern University , Shenyang 110004, China
图3.3 小方坯连铸过程示意图 Fig. 3.3 Schematic diagram of small square billet CC 1
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4 配套技术—2 提高铸坯温度
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NEU
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4 配套技术— 4 车间平面改造
Z型布置：有二种方案，方案1：采用移钢机，优点：直来直去 缺点：钢坯要停下来
L
方案 2 ：采用并轨弯辊道，特点：坯料运行中不停，可缩短约1分钟
L
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4 配套技术— 4 车间平面改造
铸坯 二冷 优化 配水
传撂时间小于2-5分钟 连铸区 衔接区 免加热工艺与传统工艺的对比
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轧制区
NEU
表面与中心温差大
3 免加热轧制的基本特征
• 钢坯未经加热，表面温度比常规轧制开轧温度低 • 但是钢坯中心温度比表面温度高得多，有利于变形深透 • 有利于内部缺陷压合，改进内部质量 • 粗轧阶段内部高温区温度向外扩散、产生均温作用，使表面温度上升
1 连铸机
22 3
切断机 3 钢坯 4 辊道 5 移钢机 6 加热炉
4 5
3
10 冷床
7 粗轧机组
8 中轧机组
9 精轧机组
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NEU
3 免加热轧制技术的基本特征
DROF与现有意大利推出的直接轧制技术相比有以下优点：
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NEU
4 配套技术—1 缩短送坯时间
在免加热工艺中缩短从钢坯切断到进轧机的时间至关重要： • 时间就是温度 • 时间就是直轧率 • 时间就是效益 缩短时间的措施： • 辊道提速 • 改变运送流程
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二冷区凝固壳厚度变化与切断处温度分布的数值模拟结果
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NEU
4 配套技术—2 提高铸坯温度
措施3：加保温罩减少铸坯的温降，可加保温罩的部位： 切断后辊道（留出处理事故空间） 拉坯机到切割机之间 快速送坯辊道 按拉速运行， 时间长，保 温效果明显
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4 配套技术—2 提高铸坯温度
提高连铸坯温度的三个措施： 提高拉速（POSCO薄板坯拉速已达7m/s） 减少冷却水 加保温罩 前提： 不能出现露钢事故 与炼钢产量匹配 与轧钢产能匹配 技术支撑： 对凝固过程的数值模拟
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棒线材免加热直接轧制技术
通过生产流程的革新实现大幅度节能减排
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NEU
3 免加热轧制的基本特征
免加热轧制技术的核心是：坯料不经加热炉直接轧制，基本特征如下： • 开轧温度在常规轧制和低温轧制之间，终轧温度与常规轧制相差不大 • 提高铸坯温度，缩短连铸到轧制的时间，保证较好的开轧温度
结晶器 二冷区喷水阀门组态
偏差 冷却水控制量 温度设定值 温度实测值
温 度 偏 0 差 值
温度偏差上限值，增水
温度偏差下限值，减水
实测 温度
坯壳 钢水 凝固 终点 L
钢坯 切断处
温度控制死区的概念
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常规轧制
中心 表面
3
DROF
低温轧制
常规轧制、低温轧制与免加热的比较
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3 免加热轧制的基本特征
传撂时间数小时
常规 配水
冷却 运送 钢坯 切断 传统工艺 免加热工艺
入炉 加热
出炉 运送 轧制 成形 快速运送 冷却 剪切 包装 入库
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内容提要
• 技术背景和发展趋势 • 国内外发展状况
• 免加热轧制的基本特征
• 实施免加热轧制技术的配套技术 • 经济效益和社会效益 • 结束语
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1 技术背景和发展趋势
国家“十二五规划” 提出节能减排目标： • 单位GDP能耗下降16% • 二氧化碳排放降低17% • 主要污染物排放总量减少8到10% 钢铁行业是耗能和排放的大户，节能减排压力巨大 • 现有棒线材生产工艺不做重大变化，节能空间十分有限
－ 减少宽展，可提高变形效率
－ 节省电能消耗，增加辊耗
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5 可行性研究 – 温度衔接
750 ℃
720~ 740℃
1050～ 1150 ℃
1040~ 1140℃
1000~ 1100℃
900 ℃
低温轧制
常规轧制
免加热轧制
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3 免加热轧制技术的基本特征
DROF特别适合对现有生产线进行改造，改造目标： • 提高铸坯温度，改善温度分布 • 缩短送坯时间，减少温降 • 完全不用加热炉，也完全不用补热装置（特色）
1 近距离一字型布置：
4 配套技术— 4 车间平面改造
连铸与轧机布置的几种方式： 推荐新建厂采用，留足连铸坯并轨和低温坯剔除距离
2 远距离一字型布置：（～100m） 提高辊道速度（3-5m/s), 距离不是大问题，100m 距离可在半分钟内完成
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加保温罩的效果：
4 配套技术—2 提高铸坯温度
平均温度影响 有保温罩 无保温罩 差值
切割完方坯后 （4分钟）/℃
转移方坯 （1分钟）/℃
传送方坯 （30秒）/℃
达到轧机 （1分钟）/℃
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现有棒线材生产工艺存在的问题：
• 能量陷阱（高温坯料冷却下来再加热，带来能量损失） • 热装热送 (HCDR) 有所改进，仍需加热 • 加热过程的经济账 - 燃料消耗（煤、油、气） - 氧化损失（~1.0%成材率） - 冷却水损失（节省二冷水） - 时间消耗（效率） - 加热炉操作、材料消耗 - 总图布置（投资）
王廷溥教授提供： 80年代初 美国AK厂 已使用免加热轧制， 但是未见报道。
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2 国内外发展状况
国内在棒线材节能减排方面做过很多努力，未能取得重大突破性进展 • 一些厂家尝试低温轧制（开轧温度～750 ℃），有报道，应用面不广 • 推广蓄热式加热炉取得一定的节能效果，属于局部改进 • 唐钢、新疆八一曾经引进棒线材无头轧制技术（焊接），问题较多 • 棒线材行业进入门槛低，微利生产，竞争激烈 • 需要在工艺流程上进行重大创新，适应发展要求 • 东北大学近来对轧钢生产流程创新做了大量的前期研究 在此背景下：东北大学与鞍山兴华轧钢厂合作开发出
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温 度
时间
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2 国内外发展状况
• 早期（1980’～1990’）日本开展了关于直接轧制（CC-DR）的大量研究 • 日本、意大利曾经开发出棒线材无头轧制技术，没有大范围推广 • 近期意大利推出棒线材直接轧制生产线流程，特征：隧道炉保温补热