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第1章 绪论

1.1 冷轧机的发展概况

轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。因此,轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响。

由于冷轧带钢厚度公差要求较高，为增加轧机压下装置的反映速度，采用全液压压下装置、带钢厚度自动控制装置，以及采用快速自动换辊机构，实现电子计算机控制等。冷轧钢板及带钢近年来得到较大发展。冷连轧机末架出口速度可达到25～41.7m/s。为了提高产量，冷卷卷重已达到60t。一套冷连轧机产量可达到250万t。

冷连轧机组是决定产物精度机能及板型的环节，机组上采用大量的先辈工艺手艺配备如酸洗——轧制结合机组手艺、厚度节制手艺、动态变规格手艺、驰力节制手艺、板型节制手艺等等。此外，全氢四辊冷轧机冷连轧板带钢轧制（外冶搜索罩式退火手艺、持续式退火手艺、彩涂手艺的利用也对提高冷轧产物的机能精度起灭外主要的做用）。冷轧板带的出产工序繁多，工艺复纯，产物多样，其机组也出格多，出产也最复纯。可以这么说，今天冷轧出产分析把持了现代冶金、机械、电气、化学、自节制等学科的最新成就而成为轧钢厂外能力最强、效率最高、出产过程机械化取自动化程度最先辈的工场，是轧钢出产向现代化成长的先锋。如酸洗——冷连轧结合机组、罩式退火炉机组、持续退火机组、热镀锌机组、电镀锌机组、电镀锡机组、电工钢机组、彩涂机组及精零件组等等。

冷轧的环节工序：一为酸洗、二为冷轧、三为热处置、四为平零。酸洗是为了去除对冷轧无害的本料钢卷概况上的氧化铁皮；冷轧是出产冷轧板带钢的环节工序；热处置正在冷轧工序外无二个做用，一是消弭冷轧带钢的加工软化和当力，软化金属，通过塑性，以便于进一步进行冷轧或其它加工。二是改善组织结构，发生所需要的晶粒大小和取向；平零是精零工序外十分主要的工序，它可以或许改善带钢的机能，提高钢板的成形机能，提高钢带的平曲度及改善钢板的概况形态。冷轧板带钢的涂镀手艺则是板带钢的概况处置手艺。

冷轧机工作辊的传动方式有两种，当工作辊直径较大时，可主传动，有较好的咬入条件，对于变形抗力较大而厚度较小的高碳钢、不锈钢及硅钢等，则采用支承辊传动，这样可显著地减小工作辊直径，以降低轧制压力和提高轧制精度，并可简化换辊操作，有的轧机两种方式兼有。

1.2 四辊可逆式冷轧机的发展

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四辊式轧机是由两个较小工作辊和教的的两个支承辊组成。较小工作辊可以较少变形区接触面积，降低总轧制压力，支承辊起支撑作用，减少工作辊弯曲并加强轧机刚度。为使工作辊位置稳定，工作辊常向轧制方向偏移少量距离，以防止由于轴承间隙造成轧辊中心线交叉。四辊式轧机广泛应用于热轧钢板和冷轧板带。四辊式轧机一般驱动工作辊，支承辊靠摩擦力转动，仅在冷轧薄带时四辊轧机工作辊较小，驱动支承辊。

现代四辊可逆式冷轧机的生产技术发展，以提高生产力、扩大产品品种规格、提高产品质量和提高自动化装备水平为中心。四辊可逆轧机是近代中厚板轧机的一种主要型式。它集中了二辊和三辊劳特式轧机的优点，既降低了轧制压力，又大大增加了轧制刚性。因此这种轧机适合于轧制各种尺寸规格的中厚板，尤其是较宽、精度和板型要求较高的中厚板。但轧机造价较高，故国内有些厂只是作精轧机，以节省投资。六十年代后，大都采用四辊可逆式轧机生产宽带钢。四辊式冷轧机由于有较细的工作辊和刚度较大的支承辊，故可采用较大压下量，产品厚度为0.2～2.5mm。一般选用四辊式轧机工作辊直径与成品厚度之比为1000～2000.四辊式可为单机架和多机架两种形式。六辊式现在已被淘汰，因为结构笨拙，调整不便，支承辊与工作辊直径比不能超过3，优越性比不上四辊式，所以未能广泛使用。

80 年代末以来，随着世界小钢厂的发展，尤其是薄板坯连铸连轧技术的发展及对 热带深加工的需要，四辊可逆式冷轧机成为板带小钢厂热带深加工的主要生产设备。 其装置技术水平不断发展提高。现代串列式冷轧机及全连续冷轧机上的现代化技术， 也用于可逆式冷轧机上。并且，双机架四辊可逆式冷轧机也得到发展。现代四辊可逆 式冷轧机的生产及装备技术水平远远超过传统的四辊可逆式冷轧机。

1.3 冷轧带钢生产发展与新技术

1.3.1 冷轧带钢生产技术设备的发展 （1）酸洗-冷轧联合机组

推拉式酸洗机组。从生产规模及经济角度考虑，与四辊可逆式冷轧机工序配套，推拉式酸洗机组是最佳选择之一，且能满足酸洗质量要求。与连续式酸洗机组比较，推拉式酸洗机组具有设备组成简单、设备重量轻、占地面积小、投资省的特点，并且操作简单，灵活，适合中、低产量的工厂选用。目前这种机组最大酸洗速度为180～200m/min。机组最 大设计产量为 80～90 万t。 （2）板形控制技术

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a.工作辊正负弯辊技术：在上下工作辊两端轴承痤内设有8个弯辊液压缸，通以高压油可对工作辊进行正弯曲或负弯曲，以改变板材横向公差控制板形。

b.中间辊轴向移动技术：中间辊轴向移动是六辊轧机控制板形的关键技术，通过轴 向移动量的设定与弯辊力的最佳组合可有效地控制中浪、边浪和两肋浪。

c.板形仪开环控制板形技术：在机组的出口侧配置了板形测量辊、通过带材横向张 力的分布不均检测板形，曲线彩屏输出，操作者可根据带材的板形输出状况调节轧辊横移量、弯辊力或轧辊分段冷却状态，以达到理想的板形。

（3）全氢罩式退火技术 因连续退火炉一次性投资大、产量高，因此四辊可逆式冷轧机一般选用全氢罩式退火炉，且罩式炉台数量增减较方便。全氢炉与氮、氢气体混合型罩式炉相比，具有 退火产品质量好、能耗低、产量高的优点。因此，全氢罩式退火炉是现代四辊可逆式 冷轧机组的主要退火配套机组。此外，与现代四辊可逆式冷轧机配套的平整机组及剪切机组，无论设备本身，还是电气自动控制技术，都有很大发展。（4）带钢连铸-冷轧工艺

1.3.2 冷轧窄带钢轧机的技术特点

高精度冷带钢由于要求厚差小、板形良好和表面光洁等特点，并且有很多是变形抗力大难轧制的材料，所以轧机需要有一系列相应的高技术措施来保证。这些高技术措施主要包括：先进的带材纵向公差和横向公差控制技术和精密的检测仪表等等。

（1）先进的带材纵向和横向公差控制技术 全液压压下(AGC)技术：是控制带材纵向公差的主要手段。与传统的蜗轮、蜗杆结构相比，全液压压下具有控制厚度公差能力强、精度高、反馈速度快的特点。现代AGC系统包括位置AGC、压力AGC、监控AGC和张力AGC等环节，并有轧辊偏心补偿和油膜补偿等功能，可按工艺要求将轧机调节成超硬特性、硬特性、自然特性和软特性等四种轧机刚度，使轧机既可进行恒辊缝轧制，又可进行恒压力轧制。(2)）精密的检测仪表 检测仪表的精度，不仅显示出带材的最终厚度和板形指标、而且是轧机自动控制的关键所在。这些检测仪表包括轧制压力测量仪，辊缝测量仪、X射线(或其它射线)测厚仪、接触式测厚仪、板形测量仪、张力计和液压压下用的位移传感器、压力传感器等等。

(3) 其它先进枝术 为适应薄带轧制对小张力控制稳定的需要．还配合有卷取机齿轮换档技术和卷取机双电机电磁离合技术。 现代化轧机还普遍配有自动上卸卷、自动对中、

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在线矫直、紧急事故处理、乳化液挤干及抽吸、快速换辊等装置，并采用两级计算机控制，轧制过程基本上是在一个密闭的环境下进行的。

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第2章 轧辊

2.1 冷轧轧辊的组成

冷轧辊是冷轧机的主要部件。轧辊由辊身、辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在 轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轴头和连接轴相连传递轧制力矩。工作辊和支撑辊的结构如图 3.1 所示。

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(a) 工作辊结构

（b) 支承辊结构

图2.1 工作辊和支承辊的结构

2.2 轧辊材质的选择

冷轧过程中，轧辊表面承受很大的挤压应力和强烈的磨损，因此，冷轧工作辊应具有极高而均匀的硬度，一定深度的硬化层，以及良好的耐磨性与抗烈性。降低轧辊硬度，虽然改善抗烈性，但耐磨性降低，因此，必须正确选择轧辊表面硬度。冷轧辊用钢均多为高碳合金钢，如

9Cr2M09C2M0、9CrV等，我们这里选工作辊的材质为r。

轧件对冷轧工作辊巨大的轧制压力，大部分传递给支撑辊上。支撑辊既要能承受很

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