平整机绪论

前言随着我国国民经济的快速发展，城市化步伐的加快以及汽车产业的推动，钢材需求日益增长。

在工业发达国家中，热连轧带钢以占板带钢总产量的80%左右，占钢材总产量的50%以上，因而在现代轧钢生产中占着统治地位。

然而平整机是热轧带钢中至关重要的部分，平整机使带钢获得必要的性能和表面质量，满足后工序加工的要求。

1.1热轧带钢技术的梗概带钢生产技术发展至今已有80多年的历史，现在已经是第四代轧机，板形控制技术目前也已经发展得较为成熟。

在相关技术比较完善的情况下，建立大型轧钢厂可以节约很多在技术改进上的投资，可以在建成时就采用目前最先进的技术，还可以借鉴其他车间的生产经验，少走一些弯路，一步到位。

带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。

通过对近五年的统计，可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。

在国内外带钢生产逐渐减少的情况下，我国作为一个发展中国家，对带钢的需求不断增加，虽然受汽车等产业规模的限制，但五金产品国内外需求量都较大。

同时我国现在基础建设规模很大，对焊管、型材的需求也相应增加，带钢的需求仍保持较高水平。

热轧板带的主要工艺流程如下：热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。

随着经济的发展和社会的不断进步，热轧带钢的技术也得到了显著的提升。

以下则是国内外带钢技术进步的几个方面：国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面:①热带钢无头轧制技术②薄板坯连铸连轧技术③铁素体区轧制生产工艺④铸轧薄带钢的CASTRIP工艺国内热轧宽带钢生产概况如下:①传统的热带轧机②薄板坯连铸连轧③铁素体区轧制生产工艺1.2平整机在热轧带钢中目的和分类平整机，特别适用于带钢平整机及冷轧光整机。

经过再结晶退火和镀锌后的带钢往往需要平整，使带钢获得必要的性能和表面质量，满足后工序加工的要求。

在连续热镀锌机组上的平整机，平整实质是一种小压下量的轧制变形。

平整是冷轧不锈钢精整的第一道工序，也是冷轧的最后一道工序。

它不以减小厚度为目的，而是以改善力学性能，保证产品的成形加工性、修正板形，得到平直的钢板、根据用户的使用要求，加工一些特殊表面（光面或麻面）的钢板。

1)对于奥氏体不锈钢主要是带钢表面上光和板型的修正2)对于铁素体不锈钢除了带钢表面上光外，更重要的是改善力学性能（消除材料的吕德斯带，避免在随后的加工中，材料出现45度方向的裂纹）3）获得特殊表面的带钢改善板型、表面上光不论什么钢种、什么用途的钢板都要求平直，而退火酸洗后的带钢板型一般都不理想，需通过平整来修正；另外经退火酸洗后，带钢表面都失去了冷轧光泽，平整可以给带钢表面上光。

对于铁素体不锈钢，平整最重要的目的是改善力学性能。

铁素体不锈钢，也包括一些低碳马氏体钢，退火后在拉伸变形时会产生“屈伏延伸现象”。

表面上产生绒状或树状的不均匀变形花纹，即所谓滑移线。

在随后加工时会出现“折皱”和“荷叶边”。

为消除这种缺陷，需要对带钢作适当的平整，使其预先产生一个均匀的永久变形，从而在拉伸变形中不产生“屈伏延伸”。

改善表面的精加工状态不锈钢根据用途不同，表面状态有光面（如2B）和麻面之分。

光面板要求具有良好的光洁度，需用光洁度很高的轧辊平整；而麻面板是一种无光泽板，需要用特殊处理的轧辊平整。

平整工艺根据轧机种类和轧制方式等不同，有多种分类方法：1)按轧辊数可分为：①二辊平整机；②四辊平整机；③六辊平整机。

2)按机架数可分为：①单机架平整机；②双机架平整机。

3)按平整机设置位置可分为：①离线平整轧制；②在线平整轧制。

4)按轧制方式可分为：①干平整；②湿平整。

此外对于镀锡板生产还存在二次轧制方式。

1.3平整机的设备组成和工作特点平整实质上是采用小压下率(0.3%～3%)的冷轧。

经过平整后的板带钢可以消除屈服平台,在带钢平整后相当长的一段时间内表面不出现冲压"滑移线"(即吕得斯线)。

同时使板带得屈服极限达到最低,从而提高板带得成型性能。

平整可以改善板形,提高板带的平直度。

为此平整机的轧辊辊径应尽量选大一些有利。

此外通过选用不同处理过的辊面轧辊进行平整,可以得到不同要求的板带表面[2]。

通过调整平整的压下率,可以使板带钢的机械性能在一定范围内变化,以适应不同用途的要求。

通过双机架或三机架平整还可以实现较大的压下率,以便生产超薄的镀锡板。

平整又可分为干平整和湿平整。

干平整不加润滑剂,而湿平整采用既具较强清洗作用又能防锈的润滑剂。

湿平整较之干平整可降低轧制压力30%～40%,在双机架平整机应用较多。

在冷轧钢板的湿平整中,多数将水容性或油溶性防锈剂作为平整液适用,以期达到一下目的:1)在单机架平整中确保延伸率;2)与干平整相比,不容易由于杂质压入、杂质粘着而产生辊痕缺陷;3)使平整后的带钢保持防锈效果。

平整是决定产品的表面形状、机械性能等质量的最后工序,因此必须在防止质量缺陷方面作出努力。

在平整中应注意的质量管理项目分为以下四个方面:1)平整度:延伸率;2)表面精加工:工作辊便面粗糙度,平整吨数,压力;3)形状:工作辊、支撑辊的原是凸度,轧辊弯曲控制,张力和压力控制;4)表面质量:换辊,轧辊清洗研磨。

平整工艺过程上卷→压头→穿带至夹送辊→穿带至轧机出口卷取机→带头进钳口→皮带助卷器→加速轧制→减速停上→捆扎→下卷平整机主要设备组成：左卷取机、卷纸机、夹送辊、转向辊、带钢清洁刷、防皱辊、本体、防皱辊、带钢清洁刷、转向辊、右卷取机、卷纸机、皮带助卷器平整原理：经过再结晶退火和镀锌后的带钢往往需要平整，使带钢获得必要的性能和表面质量，满足后工序加工的要求。

在连续热镀锌机组上的平整机，平整实质是一种小压下量的轧制变形。

平整机一般采用单机架4辊平整机，主要的控制项目如下：(1）延伸率控制延伸率是平整工艺中控制带钢力学性能的指标，延伸率的调节一般通过轧制力和张力来控制。

(2)平直度控制平直度是衡量带钢板形质量的的指标。

平直度的控制较为复杂，与轧制力、张力、平整机辊形设计、弯辊力以及平整机前后的防跳辊、防皱辊的位置等因素有关。

(3)粗糙度控制带钢表面粗糙度是影响产品后续加工性能的重要指标，板面粗糙度是通过平整机工作辊辊面粗糙度的控制来获得的。

辊面粗糙度与板面粗糙度的复制率与平整方式、轧制力、弯辊力、延伸率以及辊面毛化工艺等有关。

一般来讲，湿平整的复制率低于干平整的复制率，轧制力越大，复制率越高，辊面采用激光毛化粗糙度的均匀性要好于喷丸毛化。

(4)表面质量控制带钢的表面质量控制较为复杂，与平整机辊子状态，平整液吹扫、喷吹以及平整液浓度等因素有关。

由于热镀锌锌层的附着力较为脆弱，因此要合理的控制平整工艺，防止锌层脱落，造成表面缺陷。

另外平整液的控制也很重要，采用何种平整液以及平整液吹扫方式均会影响带钢表面质量。

1.4单机架平整机的技术更新常规单机架平整机组目前，普遍使用的常规单机架平整机组其主要设备组成如图1所示。

常规单机架平整机组在平整机入口和出口侧各设置了一对立式布置的张力辊装置（也称S辊），带钢从开卷机、入口张力辊装置到平整机入口以及从平整机出口、出口张力辊装置到卷取机，整个平整机组将带钢的张力分为六段。

实现了开卷机到平整机入口张力的逐段放大和从平整机出口到卷取机张力的逐段缩小，通常情况下，能够满足一般的平整工艺要求。

图1常规单机架平整机组但是，受张力辊立式布置结构以及张力辊数量的影响，张力辊装置的张力缩放倍数被限制在一个比较有限的范围，不能同时满足平整机入口、出口张力足够大而开卷机、卷取机张力能够尽量小。

由于张力辊立式布置，实际生产中，每一卷带钢的带头带尾频繁的穿带和脱尾，难免会引起穿带导板的磨损并常常会导致事故，也正因为张力辊立式布置，受结构形式的限制，难以采用连续多组立式张力辊装置来实现更多段的张力缩放。

所以，常规的平整机组对于适应更为宽泛的张力范围和特殊的工艺要求，就显得力不从心或能力不足。

新型单机架平整机新型单机架平整机组在平整机入口出口侧各设有两对水平布置的张力辊装置，带钢从开卷机、入口张力辊装置到平整机入口以及从平整机出口、出口张力辊装置到卷取机，整个平整机组将带钢的张力分为十段。

如图2所示。

图2新型单机架平整机组由于采用了水平布置结构的张力辊装置，张力辊的数量增加成为了可行，从而张力辊数量增加则张力缩放倍数得到了相应增加，使得开卷机到平整机入口张力的放大和从平整机出口到卷取机的张力缩小，具有了更为宽泛的张力控制范围，因而同时满足平整机入口和出口张力足够大且开卷机、卷取机张力尽量小的特殊工艺要求成为了可能。

新型单机架平整机组的设备组成机组主要的机械设备如下：上、卸套筒装置、鞍座、上、卸卷小车、开卷机、自动对中装置、转向辊、液压剪、自动焊机、入口张力辊装置、四辊平整机、出口张力辊装置、转向夹送辊、分切剪、卷取机、助卷器等主要设备组成。

四辊平整机采用了下支承辊传动方式，配备了包括：液压压下、液压平衡、正负液压弯辊、轧制线自动调整、防颤辊、防皱辊等装置。

除上述机械设备之外，机组还配置了齐备的先进控制系统和装置，包括：钢卷自动上卷系统；开卷自动对中系统；延伸率及轧制压力自动控制系统；张力自动控制系统；电气传动及自动化系统；液压传动系统；湿平整系统；设备润滑系统；油气润滑系统；激光测速仪装置；测厚仪装置等。

除此改进外，今年来在张力控制系统、延伸率的控制系统、粗糙度的控制系统、以及表面质量等都做了很大的提升。

1.5平整机的研究方法和研究内容设计的主要内容是四辊平整机的设计。

设计的主要内容：主传动方案的设计；电动机的计算与选择；工作辊与支撑辊的计算与校核；主要零件的强度校核；润滑方式的选择以及经济技术指标的分析等。

研究的主要方法是应用所学的《机械设计》《机械原理》《理论力学》《材料力学》《轧钢机械》等所学的理论知识进行主要参数的设计计算及主要零件的校核。

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