无孔型轧制设计基础

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无孔型轧制设计基础

无孔型轧制的设计要点主要是使轧件在两轧辊之间轧制稳定，轧件不发生翻倒或扭转，轧件的对角线差或轧件断面两侧边的倾斜不超过一定的限制值。为此要准确地确定轧件的断面尺寸和形状以及变形参数，同时也要确定轧辊入口方面导板间距与入口轧件宽度的差值。

（1）宽展特性

无孔型轧制虽然也是矩形轧件在水平辊间轧制，但与板轧制不同，主要表现为宽厚比(B0/H0)、径厚比(D/H0)都很小。一般B0/H0＝1～2，因此宽展量大。设计压下规程时需精确计算宽展量。

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(1)节约能源。采用无孔型轧制，可使轧机作业率 明显提高，因而减少停炉时间，使加热炉的燃料消耗减 少6%;无孔型轧制时轧件变形较为均匀，轧件内部产 生的附加应力小，没有轧槽侧壁对轧件的作用力和车L 槽周边辊径差对轧件引起的摩擦力的作用，因此乳制 力比用常规孔型轧制减小5%一10%，可节约电能约 7%。 (2)成品质量好。无孔型轧制可避免孔型轧制时轧 辊与导卫装里错位、轧偏和过充满所引起的质量缺陷; 无孔型轧制可使金属产生横向流动，有利于表面更新， 因而可使表面上的发纹、裂纹等缺陷减少和表面层变 化均匀，这对要求脱碳层均匀分布的产品非常重要;轧 辊工作表面无速度差，金属与轧辊接触表面上的相对 滑动较孔型轧制时小得多，因而没有轧辊的磨屑压在 轧件表面上，这对生产作为拉丝坯料的盘条特别有利。 因为压在轧件表面上的磨屑是造成细丝拔断的主要原 因。由于拉丝盘条的质量改善，可使细丝拉伸机的生产 能力提高6%，成本降低5.5%。 (3)成材率高，节约金属。无孔型轧制时轧件变形 均匀，因而轧件头部和尾部形成缺陷的长度大为减小。 由于切头切尾长度显著减小，从而可使成材率提高 0.4环一1.0%;无孔型轧制时导板和卫板简单，它们的 安装和调整要求不严格，并且轧辊的窜动对轧件变形 也无影响，因此由卡钢等原因造成的中间轧废也相应 减少;由于变形均匀，无内部缺陷的轧件所占百分比也 比常规孔型轧制法要高。因此可以获得提高成材率和 节约金属的显著效果。 (4)节约轧辊，轧棍复修简化。无孔型轧制时所用 轧辊直径比常规孔型轧制所用辊径小，其差值为轧槽 深度的2倍，从而使轧辊重量减轻;平辊轧制时因为没 有棍环，所以辊身长度的利用率可提高20肠一30%; 轧件与轧辊接触处的轧辊工作直径相同，没有由于轧 槽所形成的辊径差，轧件宽向没有辊面速度差，轧棍磨 wukongxjng zhozhi 无孔型轧制(grooveless rolling)在没有 乳糟的平辊上轧制钢坯和棒材的方法，也叫平辊轧制、 圆边矩形轧制或无槽轧制。 方坯、方钢和圆钢一般都是在排列有各种孔型的 札棍上轧制而成。但这种轧法乳棍消耗和储备量大，换 辊频繁，不仅严重地影响轧机生产率的提高，而且致使 生产成本增加。为此，世界上许多国家研究在钢坯和简 单断面型钢生产中，用无轧槽平辊代替粗轧机组和中 轧机组中全部有槽轧辊进行无孔型轧制，仅精轧机组 仍采用常规的孔型轧制法轧制并取得了成果。20世纪 末曾先后在澳大利亚布罗肯·希尔(B HP)公司的棒材 轧机上，美国拉克利德(L aclede)公司的线材轧机上 及日本水岛厂的开坯轧机上进行了无孔型轧制工业性 试验并获得成功。自20世纪80年代以来，日本和中国 等国家在理论研究和实际应用方面取得了进展。日本 川崎钢铁公司研究成功的棒材和方坯的无孔型轧制 法，已投入工业生产，正在世界上一些国家的中小钢 厂的轧制生产中推广应用。无孔型轧制正在较为广泛 地取代常规的孔型轧制。 无孔型轧制技术不仅可以用于轧制碳钢，而且可 以用于轧制合金钢;不仅可以用于钢坯生产，也可用于 轧制方钢、圆钢和线材;目前已在初轧机、开坯机以及 紧凑式乳机、半连续轧机、横列式轧机和连续式轧机等 各种棒材和线材轧机上得到广泛应用。 同传统的孔型轧制法相比，无孔型轧制法有如下 的优点: 损大为减少且较均匀，轧辊复修量显著减小，轧辊寿命 提高3~6倍;由于无孔型的轧辊可适用于各种规格的 产品，相同的轧辊又可适用于不同机架，这又可使轧辊 的储备量大为减少(减少约1/3)，从而使轧辊的管理 大为简化;由于平辊不车轧槽，减少了轧辊加工的劳动 量和费用。 (5)提高轧机的生产能力，降低劳动强度、劳动量 和生产成本。无孔型轧制时，因为轧辊的共用性大，换 轧产品时常常不用换辊，轧机调整也较为简便，从而可 使轧机停工时间减少37%;换辊时，由于对轧辊轴向 相对位置要求不严格，导板、卫板既简单也易调整，使 换辊时间大为缩短，轧制时轧卡和中间轧废事故少，处 理事故的时间也少。因此轧机的作业率大为提高，从而 显著提高轧机的生产能力，这对多品种小批量生产的 轧机以及品种规格多的合金钢厂，效果尤为显著。此 外，由于无孔型轧制道次变形量大，可减少轧制道次， 缩短札制节奏时间，也是使轧机产量提高的主要原因 之一。 无孔型轧制在应用中尚有以下间题有待解决: (1)因为无孔型轧制没有侧壁夹持轧件，易于造成 脱方，严重时则不可能继续轧制; (2)由于轧件角部重复地进行无槽轧制，故比较尖 锐，有可能造成折蚕缺陷; (3)在全部由水平辊机架组成的连轧机上，两个机 架间需要进行扭转翻钢，当轧件接触导卫装置时易出 现剑伤，继续轧制则能造成折叠缺陷; (4)为使无孔型轧制用于实际生产，需要设计防止 脱方的轧制程序和导卫装置，这种导卫装置的设计应 能防止轧件前后端弯曲、扭转脱方变形和刮伤轧件表 面; (5)在连续水平机架间需装设能够稳定扭转轧件 的翻钢装置。 无孔型轧制的设计要点主要是要使轧件在两轧辊 之间轧制稳定，轧件不发生翻倒或扭转，轧件横断面的 对角线差或轧件横断面侧边的倾斜度不超过一定的限 定值。因此需要准确地确定轧件的断面形状、尺寸及变， 形参数，同时也要确定轧辊入口方向导板间距与入口 轧件宽度的差值。在采用无孔型轧制时，入口导板对轧 件进入轧辊和在轧辊间轧制的稳定性起决定性的作 用，必须合理确定入口导板与人口轧件间的间隙值。