三、热轧带钢设备及控制04(立辊轧机)
轧钢机械设备(DOC)
轧钢机的定义狭义的定义：直接轧制钢材的机械设备广义的定义：用于轧制钢材所需的全部设备轧钢机械设备的组成主要设备：直接使轧件产生塑性变形的设备－－轧钢机主机列，包括：工作机座、接轴、齿轮机座、减速机、联轴节、主电机辅助设备：主设备以外的各种设备，包括：加热炉、剪切机、辊道、矫直机、包装机等各种设备轧钢机分类（主设备）按用途分类<1> 开坯机：将钢锭轧成钢坯（方坯、板坯、圆管坯）<2>型钢轧机：将方坯轧成型材<3>热轧板带轧机：将板坯轧制各种厚度的板材<4> 冷轧板带轧机：将热轧板轧成冷轧板<5>钢管轧机：将圆管坯轧制成无缝钢管<6>特种轧机：特殊用途的轧机按结构分类<1> 二辊式可逆：初轧机、轨梁轧机、中厚板不可逆：型钢连轧机<2> 三辊式：走上下两条轧制线<3> 三辊劳特式：中辊浮动<4> 四辊式：由两个工作辊和两个支承辊构成<5> 多辊式：由两个工作辊和多个支承辊构成，主要用于冷轧板带钢<6> 行星式：<7> 立辊式：<8> 万能式：立辊＋平辊<9> H型钢轧机<10>斜辊式按布置分类（1）单机座式优点：轧机少，易操作缺点：成本相对较高（一个电机、一个减速机、一个齿轮机座带一个轧机）（2）横列式主要用于型钢轧机，一个电机带多个轧机优点：（1）设备成本低；（2）可采用大规格原料，降低轧材成本；（3）头尾温差小，轧材尺寸教精确。
缺点：（1）后架轧辊的速度不能与增长的轧件长度相匹配；（2）轧件要横移，需设移钢机。
（3）纵列式一个电机分别带一个轧机，每架轧机轧完后进入下一架轧机。
优点：（1）产量高；（2）轧辊速度与轧件长度相匹配缺点：（1）厂房细长；（2）机械投资大（4）连续式一个电机分别带一个轧机，轧件同时进入每架轧机，常用于冷轧。
热轧带钢的轧机与布置形式
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热轧带钢的轧机与布置形式
一
热轧带钢的轧机
热轧带钢的轧机有： 二辊轧机、四辊轧机及板形控制轧机。 其中：二辊轧机用于粗轧机组的开坯道次轧制; 四辊轧机多用于粗轧机组的后部道次轧制与精轧机组轧制; 板形控制轧机包括：HC轧机、PC轧机、CVC轧机和WRB轧机等，主
要用于精轧机机组板形控制轧制。
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热轧带钢的轧机与布置形式
3、3/4连续式 这是对全连续式的一种改进，在粗轧机组设有4架轧机，前两架均为可 逆式，后两架成连轧布置。
5
6
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热轧带钢的轧机与布置形式
热轧带钢不同布置形式的比较
布置形式
连续式
特点
品种比较单一，生产及设备维护比较方便；设备 比较多，厂房长度较长，投资比较大 生产方式比较灵活，适合于产量不高，品种规格
式组成；粗轧机组的轧机形式和布置则有些不同，其轧机的 主要布置形式有：全连续式、半连续式和 3/4 连续式三种。 （上述称呼是加上精轧机组的全称呼）
加热炉
粗轧机组
精轧机组
卷取机
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热轧带钢的轧机与布置形式
1、全连续式 粗轧机组由5 ～ 6个机架组成，一般情况是前几架为二辊水平轧机， 后几架为四辊水平轧机。 常用的布置形式分为两种：一种是所有轧机呈跟踪式布置，每架轧机 轧制一道，不可逆。
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热轧带钢的轧机与布置形式
2、半连续式
粗轧机组由一架二辊可逆式轧机和一架带立辊的四辊可逆式轧机组成，
分两种情况：一种是二辊不可逆轧制、四辊可逆轧制，用以生产卷带钢。
不可逆轧制
可逆轧制
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热轧带钢的轧机与布置形式
热轧带钢粗轧机组主要辅助设备
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热轧带钢粗轧机组主要辅助设备
重型立辊轧机 特点：轧辊带有孔型，主传动电机功率大，侧压能力大，具有AWC功 能。可以减少连铸板坯的宽度规格，有利于实现热轧带钢板坯的热装，提 高带坯宽度精度和减少切损。 用途：在轧制过程中对板坯进行调宽、 控宽及头尾形状控制。
1－电动侧压系统 2－AWC液压缸 3一立辊轧机 4－回拉缸 5－接轴提升装置 6－主传动电机
⑴ 立辊轧机 分为：一般立辊轧机和有AWC（自动宽度控制）功能的重型立辊轧机 两类。其位置可以单独在第一架粗轧机前，也可以与水平轧机机架相连。 一般立辊轧机 特点：结构简单，主传动电机功率小、侧压能力普遍较小，控制水平 低，辊缝设定为摆死辊缝，不能在 轧制过程中进行调节，带坯宽度控 制精度不高。 用途：主要用于板坯宽度齐边、 调整水平轧机压下产生的宽展量， 改善边部质量。
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热轧带钢粗轧机组主要辅助设备
⑵ 定宽压力机
功能：用于对板坯进行全长连续的宽度侧压。
位置：除鳞机之后。 优点：
每道次侧压量较大。可大大减少板坯宽度规格，有利于提高连铸机的
产量，还可降低板坯库存量，简化板坯库管理。 侧压的板坯边部凸出量较小。经水平轧机轧制后产生的鱼尾也较小， 有时甚至没有鱼尾，因此可减少切损，提高热轧成材率。 类型：长锤头定宽压力机和短锤头定宽压力机。
热轧带钢粗轧机组主要辅助设备
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热轧带钢粗轧机组主要辅助设备
热轧带钢生产线上的主要辅助设备按不同的作业工序分为：
加热区－加热炉
粗轧区－除鳞机、板坯宽度侧压设备 中间辊道－中间辊道、热卷取箱 精轧区－飞剪、除鳞机、边部加热器、活套支撑器 冷却与卷取区－冷却装置、卷取机
加热区
粗轧区
热轧_设备操作规程(3篇)
第1篇一、适用范围本规程适用于热轧生产线上的各种热轧设备，包括轧机、加热炉、冷却装置、润滑系统等。
二、操作前准备1. 操作人员必须经过专业培训，熟悉设备结构、性能及操作规程，并取得相应资格证书。
2. 操作前，检查设备是否处于正常状态，如润滑系统、冷却系统、安全防护装置等。
3. 确认加热炉、冷却装置等辅助设备已正常启动，并达到预定温度。
4. 操作人员需穿戴好个人防护用品，如防护服、防护手套、防护眼镜等。
三、操作步骤1. 启动设备（1）开启加热炉、冷却装置等辅助设备，确保其正常工作。
（2）启动轧机，检查各部位运行是否平稳，如有异常，立即停机检查。
2. 轧制过程（1）根据生产需求，调整轧机辊缝、轧制速度等参数。
（2）密切观察轧制过程，确保轧制稳定，防止设备故障。
（3）定期检查轧机润滑系统，确保润滑充足。
3. 冷却过程（1）根据轧制工艺要求，调整冷却装置参数，确保轧件冷却均匀。
（2）观察冷却效果，如发现冷却不均或异常，及时调整冷却装置。
4. 换辊操作（1）在换辊前，检查辊子是否磨损、损坏，如需更换，应按换辊规程进行。
（2）根据换辊规程，正确操作换辊设备，确保辊子更换平稳、安全。
（3）换辊后，检查辊子安装是否牢固，运行是否正常。
四、操作注意事项1. 操作过程中，严禁操作人员离开岗位，确保设备安全运行。
2. 如发现设备异常，立即停机检查，排除故障后方可继续生产。
3. 操作人员应严格遵守操作规程，不得擅自更改设备参数。
4. 操作过程中，注意观察设备运行状态，确保设备处于良好状态。
五、操作后维护1. 操作结束后，关闭加热炉、冷却装置等辅助设备。
2. 检查设备各部位是否损坏，如有损坏，及时更换。
3. 清理设备，保持设备整洁。
4. 定期对设备进行保养、检修，确保设备长期稳定运行。
六、附则1. 本规程由热轧生产线设备管理部门负责解释。
2. 本规程自发布之日起实施。
第2篇一、适用范围本规程适用于我公司热轧生产线上的各类热轧设备，包括但不限于轧机、加热炉、冷却设备、液压系统等。
热轧带钢轧机弯辊控制技术
热轧带钢轧机弯辊控制技术科研开发方案北京科技大学压加系2000年6月12日主要内容●热轧带钢轧机弯辊控制技术开发计划●北京科技大学现有的软、硬件条件●科研费用估算●参与此项目的开发人员名单热轧带钢轧机弯辊控制技术开发计划对国内外热轧带钢生产技术进行调研国际连机检索国内外热轧带钢生产技术，并实地考察国内引进的热轧带钢生产工艺及装备的实际运行状况，对其中的弯辊控制技术进行分析研究，进而提出先进的弯辊控制技术。
对在弯辊控制技术下热轧带钢生产中所涉及到的相关问题进行现场测试及实验室模拟现场测试在弯辊控制技术下热轧带钢生产工艺参数、工作辊的磨损、轧件的凸度及平直度之间的相互关系，建立有关的统计模型；实验室模拟热轧带钢生产过程，测试轧件与轧辊之间的热传导系数、摩擦系数及轧件的变形抗力等数据。
热轧带钢轧制过程的有限元模拟根据物理模拟所得到的边界条件，采用全三维大变形热力耦合弹塑性有限元法，对热轧带钢的轧制过程进行模拟。
在模拟时，考虑轧辊的变形、轧件与轧辊及环境的热交换等。
根据模拟结果，建立有关模型轧辊热变形模型；轧制压力和弯辊力作用下的辊系挠曲变形及辊缝模型；不同辊缝条件下的可能板形缺陷预报；工作辊轴向力预报模型；工作辊的磨损预报模型；轧件在轧制过程中的横向和纵向流动分析模型；根据轧件的应力分布情况、轧件在轧制过程中的横向及纵向流动情况来研究凸度、平直度的相关机理。
对凸度、平直度实施在线调节控制与重庆设计院共同选择具备条件的热轧合作厂家，利用开发的模型对轧件的凸度、平直度进行实时调节控制，以些来对模型进行检验、修正。
现有的软、硬件条件北京科技大学压加系在材料塑性变形过程计算机模拟领域有很强的人员配备，共有博士生导师2名，3名教授以及副教授、讲师、博士后、博士生等二十余人，同时具有良好的软、硬件工作环境已与德国阿亨工业大学塑性成型研究所及MARC，MSC，ANSYS软件公司联合组织过五次学术研讨会，近年来，就材料塑性加工过程计算机模拟的研究在国内外学术刊物上发表论文50余篇，毕业硕士生16名,博士生12名,出版有关专著,译著3部。
热轧板带钢(16Mn 4.5×1800mm)
1.4 16mn 钢板主要特性 主要特性:综合性能好，低温性能好，冷冲压性能，焊接性能和可切削性能
好 16Mn 钢板属低合金钢板系列，在此系列中，为最普通材质，或者牌号的钢板。 根据特殊的要求，可以对钢板进行一些特殊的处理：热处理和 Z 向性能。热处 理：控轧，正火等等。Z 向性能：Z15，Z25，Z35
综合控制
PC...）
其他
热装轧制 自 由 程 序 轧 薄板坯连铸连轧 智 能 轧 制 技
计算机设定 制
热轧无头轧制
术
参数检测 直接轧制
热轧超薄规格
信息处理技
冷却轧制
在线磨辊、高速钢轧 术
辊
薄带钢铸轧
随着我国国民经济建设的飞速发展，市场对钢材产品需求量的高速
增长和对产品质量的更高要求，使得目前热轧钢的生产一方面是产销两旺的
良好态势，另一方面也为热轧生产提出了更高的工艺技术要求和质量要求，加
剧了市场竞争。面对轧钢产能的持续增加和国内企业间技术装备水平、产品
2
质量、品种规格等差距的逐步缩小的现实，常规热连轧企业间、薄板坯连铸连 轧企业间甚至窄热连轧材企业间的竞争强度必然进一步加大，常规热连轧工 艺、簿板坯连铸连轧工艺、窄热连轧材工艺之间的竞争也将进一步加大，加之 目前我国轧钢产品的质量和技术含量上和发达国家还有较大的差别，使轧钢 产品在国际上的竞争力相对较弱。这就对我国热轧生产企业提出了更高的要 求，做强、做精、做大、做优也理所当然地成为许多中小型企业共同追求的目 标。因而，如何提高热轧生产技术水平、改进工艺设备、提升产品质量，增加企 业效益，提高企业竞争能力，迅速达到做强、做精、做大、做优的目标，就成为 当前热轧钢生产企业最为关注的焦点 。
热连轧机粗轧全液压压下立辊轧机
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４ 全 液 压 压 下 的控 制 技 术
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●
ｓ ｒ ｗ－ ｏ ｎ ｆｒＨＣ Ｒｏ ｇ ｌ ． ｃ ｅ ｄ ｗ Ｍ ｕ ｈｍｉ ｓ ０ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ ＨＣＭ ：ｗｈ ｌ ｙ ａ ｌ ｐ ｒ ｔ ｎ ｅ ｇ ｒｓ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｅ ｈ ｄ ｕ ｉ ｏ ｅ ａｉ ； ｄ ｅ ｔ ｄ；ｓｒ ｃｕ ａ ａｕ ｅ ｒ ｃ ｏ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｅ ｔ ｒ ｆ
为 调整 两 根轧 辊 ６之 间的开 口度 ，是 由 ５ ＡＷＣ缸
液 压 缸装 有 位 移 传感 器 ，实 现 Ａ ＷＣ控 制 ，结 构 简 单而 且易 于维 护 ．辊 缝调 整装 置 内部装 有测 压 仪 ，用来 检测 轧制压 力 。 主传 动采 用 电机 上传 动 形 式 ，由 两 台立式 交 流变频 电机 ．各通 过 圆柱 齿 轮减 速机 驱 动轧 辊 进 行 轧制 。电机 分别 竖 直座 落在 立 辊机 架 上 ， 电机
—
轧制主要设备组成及简要性能
一轧线主要设备组成及简要性能热轧生产线主要设备包括：加热炉上料辊道、加热炉装钢机、加热炉出钢机、除鳞装置、立辊轧机、锥形辊道、四辊可逆轧机、轧机前后辊道及保温罩、无芯卷取机、卸卷小车、定尺剪、冷床等设备组成。
轧线主要设备表见表4-5。
4.5.1 除鳞箱用途：除鳞箱位于除鳞辊道之上，用于将锻坯在加热炉中生成的氧化皮清除干净，保证镍板表面质量。
技术参数：板坯宽度： 200 － 640mm板坯厚度： 80～120（150）mm集管数量：两组（共4根）喷嘴数量： 12喷嘴倾角： 15°喷嘴名义横向重叠量：～6mm每个喷嘴公称流量： 77.8l/min喷嘴间距： 70mm喷射垂直高度h2：约140mm喷嘴最小出口压力： 21MPa总流量：～200m3/h结构说明：除鳞箱位于除鳞辊道之上，用于将锻坯在加热炉中生成的氧化皮清除干净，保证镍板表面质量。
除鳞装置由入口侧罩、出口侧罩、中箱罩和上罩及箱体内两排除鳞集管组成。
当锻坯在除鳞辊道上运行时，上下集管的高压喷嘴可同时喷射高压水进行除鳞，。
喷嘴头部为钨钴合金，本体为不锈钢，集管为碳钢管。
除鳞箱的入口侧罩和出口侧罩上均装有链条装置，挡住高压水和氧化铁皮。
采用分罩式结构，更换除鳞集管方便、快捷、迅速。
高压水是通过分配管和弯管分别进入上下除鳞集管的。
根据不同坯厚，喷嘴距板坯表面间距可电动调节，以确保除鳞效果。
除鳞箱体采用焊接结构。
4.5.2 立辊前工作辊道用途该辊道位于立辊轧机前，用于配合立辊轧机对轧件进行轧制。
技术参数：型式：单独传动辊数： 7辊子直径：Ø300mm辊身长度： 800mm辊距： 400mm辊面速度： 0－3.5 m/s功率： AC 7.5 KW设备组成及结构说明:该组辊道由辊子传动装置、辊子装配、辊道架、盖板等组成。
电机直接通过传动接轴传动辊道辊子。
辊子两端装有双列向心滚子轴承，轴承安装在整体的轴承座内，轴承座通过螺栓把合在辊道架上。
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调宽：
解放连铸的能力 大幅度减宽
水平辊轧机轧制
调宽量：300mm
立辊＋水平辊轧制过程 立辊轧制程
控宽： AWC、SCC
提高轧件全长宽度精度,
水平辊轧机轧制
在水平辊轧机轧制后 形成鱼尾
鱼尾
减少切损
立辊轧制中的不均匀变形
热带粗轧机组坯料变形特点
• •
头尾部：轧件收缩 中部：变形不能深透 形成“狗骨” 率
主要组成：机架、立辊、电机、减速机、传动轴、辊缝调整/压下机构、 接轴提升/平 衡机构 立辊的使用：多道次可逆轧制中 奇道次使用 偶道次立辊打开
主要参数：辊径： 1000~1200mm 轧制力： 300~500吨 轧制速度：0~6.5m/s 主电机：2000kw
立辊轧机
立辊轧机的组成结构（立式电机） 接轴平衡
头部失宽
头部失宽
板坯
板卷
粗轧机外形
普通轧制过程 立辊辊缝变化过程
b 立辊短行程轧制过程
平辊立辊和孔型立辊的立辊轧制: 使用带孔性轧辊使变形深透 提高减宽效率
粗轧区的宽度控制的配置: AWC: RF-AWC FF-AWC SSC:
影响宽度精度的因素：
坯料：宽度、厚度波动 加热温度波动 张力波动
粗轧宽度控制效果
无AWC
有AWC
本卷内的变化 板卷宽度记录 本卷内的变化
经平辊轧制形成“舌形” 或“鱼尾” 经平辊轧制后再次宽展，降低调宽效
立辊头部失宽现象的形成
板坯立轧咬入阶段
的FEM模拟计算
结果
0 咬入接触瞬时
6 轧件出变形区
10 形成稳定轧制
不同的坯料头部形状
舌头
理想头尾
鱼尾
宽度压下量对头尾形状的影响
短行程控制原理:
为了消除轧件头部的失宽现象
立辊短行程控制原理：
1.7粗轧机
• • • • 作用：将出炉板坯轧制成要求厚度、宽度中间坯，给精轧机供料。 板坯135~270mm，中间坯20~60mm 特点：高温大压下；辊径大 分类：可逆轧机：开口度大，多道次，做压下量大。 不可逆轧机 ：只轧1道次 2辊：辊径大，咬入角大，压下量大，位于轧线前部，轧件较厚。 4辊：辊径较小，轧机刚度大，轧件较薄， 粗轧机组成：立辊轧机、平辊轧机、除鳞水梁、机架辊、进出口导板等
•
宝钢2050粗轧机
粗轧机组成
粗轧机
1.7.1立辊轧机（Edger） • • • 位置：粗轧平辊轧机前 一般立辊：板坯齐边，调整宽展量，改善边部质量。 电机小，侧压量小，控制精度不高。 带AWC功能的重型立辊：板坯调宽（AWC），头尾形状控制(SSC) 电机功率大，侧压量大 (减宽量50mm）
主减速机
主电机 接轴
立辊
ห้องสมุดไป่ตู้ 立式电机的立辊轧机结构示意
卧式电机的立辊轧机结构
热轧带钢宽度控制
热轧带钢宽度变化的规律
1 板坯头尾的收缩
由边部侧压引起
2 斜梢，由温度头 高尾低引起，温 度高宽展大 3 宽度波动，由水
印等引起
4 扩展，由端部
自由变形引起
立辊调宽和压力机调宽特点的对比
调宽压力机加工过程