实习综述

学习总结

这一周是我们专业生产实习的第一周，为了使我们对钢铁行业尤其是轧钢方面的工艺学知识有更深的理解，我在网上钢铁大学进行了学习，首先我先简单谈谈去年鞍钢认识实习的收获。材料成型分为固态成型（锻造，拉拔，挤压，冲压）与液态成型（铸造，焊接）。炼铁——炼钢——轧[压延]（轧制）钢……材料成型方法之一。鞍钢大型厂生产线主要分为三部分。第一部分为重轨生产线（≥37kg/米）；第二部分为型钢生产线（工字钢，角钢，槽钢，H钢）（型钢分为简单断面型钢:方钢，圆钢，角钢，扁钢，六角刚；复杂断面型钢（异型钢）:工字钢，槽钢，丁字钢，钢轨，窗框钢，球扁钢弯曲型钢等）。第三部分为军工:球扁钢用于潜艇，军舰。重轨的生产工艺流程。原料（380*420*720）（单位：mm）——步进式加热炉加热——高压水除磷（氧化皮）——1150初轧机（7道次）——1100初轧机（5道次）——万能轧机——热锯（易溅出火花）——打印喷码（产品型号，生产日期，生产机组）——冷却（1＃） 预热（2＃）——平立复式矫直机（平矫 立矫）——检测中心（平直度 涡流探伤仪（表面） 超声波探伤仪（内部））——四面压力矫——加工（联合锯钻）（切头:精确度≤十万分之二，误差2mm。钻孔:三个眼，螺栓联接，不钻孔即焊接。倒棱，去毛刺，表面粗糙度。）——淬火——人工检查——堆垛（用吊车）（无库存<仓储>）——运输。中国现在生产重轨的有攀（攀枝花）钢，包（包头）钢，武（武汉）钢及鞍钢。炼铁总厂的铁水通过鱼雷罐车运到炼钢总厂，通过除杂（磷，硫）设备，吹氧加废钢，造渣材料在转炉中炼钢，（发现有大量粉尘）炼成钢水（粗钢水）——炉外精炼——优质（钢水）——（1）连铸——（冷凝器冷凝）连铸坯；（2）模铸——方坯。其他:1）电炉炼钢；2）（已淘汰）平炉炼钢。炼铁生产工艺流程:铁矿石，焦炭，石灰石——高炉炼铁（高温，大约1512℃）——铁水，高炉煤气（焦炉气），废渣。现在谈谈今年这一周的收获与感想：收获详见综述。感想是通过钢铁大学我初步掌握了热轧和连铸模块的知识，对其工艺流程有了感性的认识，以方便到工厂实习参观时对现场有深刻印象为下学期的轧钢工艺学的学习奠定基础。感想是钢铁大学改版造成英语比较多，汉语版的里面仍是英语选择题，看来学好英语很重要。而且发现我做错了没有达到及格怎么只能做一遍不能够刷分。

轧钢工艺综述

钢材按形状分，其种类总体上说大致分为板、管、型。现就其产品、深加工产品；生产工艺流程及其国内外最新技术；生产的工艺参数的设计方面简单概述如下： 一：板带材主要分为中厚板、热轧板带钢、冷轧板带钢三类。

板带材产品特点：外形扁平，宽厚比大，单位体积的表面积大。由于其使用面广，故称“万能钢材”。

板带材生产特点

（1）板带材是用平辊轧出，改变产品规格简单，易于实现全面计算机自动控制；

（2) 带钢的形状简单可成卷生产，由于用量大，故必须能够实现高速度的连轧生产； （3）由于宽厚比和表面积大，故轧制压力很大，不仅使轧机设备复杂庞大，也使产品厚、宽尺寸精度和板形控制技术及表面质量控制技术变得十分困难和复杂。 板带材技术要求

（1）尺寸精度要求高 （厚度、宽度和平面形状） （2) 板形要好 （板形要平坦，无浪形瓢曲） （3）表面质量要好

（4）性能要好（机械性能、工艺性能和某些钢板的特殊物理或化学性能 ） （一）1.中厚板生产工艺： 轧制方式和轧机

中厚板轧制以单张可逆轧制为主

轧机：二辊、四辊可逆轧机、万能式轧机（配立辊）单机或双机顺列布置。

2.中厚板生产工艺流程：板坯准备—板坯加热—除鳞—粗轧—中间坯水幕冷却—精轧—热矫直—冷却—精整—热处理 3.中厚板的控制轧制技术

a.变形控制方面:1)平面形状控制:采用钢板平面形状自动控制轧法，提高轧板的平面形状的矩形化率，以控制切边损失，提高成材率。2)厚度自动控制：通过液压下AGC系统来控制钢板的厚度精度。3）板凸度和板型控制：采用工作辊交叉（PC）或串辊技术（HCW或CVC）控制技术，实现控制钢板的凸度和板形。

b.性能控制方面：1)控温轧制：通过中间坯水幕冷却、轧机水冷系统和测温仪控制精轧温度。 2）控制冷却：根据钢板的钢种和性能要求采用不同的控制冷却（速度、冷却方式等），以调整其内部的组织结构，以获得更好的性能。

c.剪切工艺控制方面：剪切机和与之相配合的剪切线板形形状测量装置（PSG）实现最优化化的剪切，减少切损量，提高成材率。 （二）.1.热轧带钢的生产工艺

传统的热连轧工艺生产过程包括坯料选择和轧前准备、加热、粗轧、精轧和冷却及飞剪、卷取等工序。

a.胚料：连铸坯或铸坯开坯。

b.粗轧：粗轧机组的作用是将加热好的板坯经过除磷、定宽、水平辊和立棍轧制，将不同规格的板坯轧成厚度为30-60mm，宽度不同的精轧坯，并保证精轧坯要求的温度。

（1）除磷。板坯在加热过程中，表面上会形成2-5mm厚的氧化铁皮，这些氧化铁皮必须在轧制前清除干净。现代热轧带钢都设有高压水除鳞箱，除鳞箱是一个基本封闭的箱体，箱体的前后装有链条，箱内上下各装有两排集水管，其上下高压水喷嘴同时喷射高压水除磷。 （2）定宽。热轧带钢由于采用连铸坯，而坯连铸机改变板坯的宽度较复杂，因此，为了满足轧机带钢品种规格的不同需要，在粗轧阶段必须设有定宽工序。

（3）粗轧机。粗轧设备主要由粗轧除磷设备、定宽压力机、立棍轧机、水平轧机、保温罩、热卷取箱等组成。粗轧机的布置形式主要有全连续式，3/4连续式，半连续式和其他形式。 c.精轧：由粗轧机组轧出的带钢坯，经百多米长的中间辊道输送或热卷取箱到精轧机组进行轧制。

精轧机是热轧带钢连轧线上的核心设备，主要进行对带钢的厚度减薄和板形控制，精轧是决定产品质量的主要工序。轧机的各种先进技术几乎都集中在精轧机组上，如AGC系统，弯棍系统，新型板形控制手段（PC轧机、CVC轧机）精轧机间低惯量活套设备、在线磨棍装置（ORC）等。

d.轧后冷却:热轧带钢的终轧温度一般为800-900摄氏度，卷取温度通常为550-650摄氏度从精轧机末架到卷取机之间必须对带钢进行冷却，以便缩短这一段生产线。常用的带钢冷却装置有层流冷却、水幕冷却、高压喷水冷。

层流冷却装置位于精轧出口和卷取入口之间的输出辊道上，用于带钢冷却控制。层流冷却的水压稳定，水流为层流，采用计算机控制，控制精度高，冷却效果好。层流冷却装置主要由上集管、下集管、侧喷、控制阀、供水系统即检测仪表和控制系统构成；层流冷却装置分为主冷却段和精调整段；冷却方式有前段冷却、后段冷却、均匀冷却。

e.卷取：卷取机位于精轧机输出辊道末端，由卷取机入口侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒等设备。它的功能是将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形，紧紧地无摩擦等卷成带钢。卷取机的数量一般2-3台就能满足生产要求。

由于热带钢连轧机产量的日益增加和品种规格的不断增多，对所用卷取机提出一下要求：卷取紧密而整齐的钢卷；提高咬入和卷曲速度；扩大卷取带钢宽度和厚度范围；能卷取高强度合金带钢；能在较低温度下卷取；能卷取单重大的钢卷。

f.热轧带钢精整设备主要有平整、分卷、横剪和纵剪等机组，也有设置常化、退火等热处理设施及翻板检查等装置的。

热卷箱炉 板坯加热 发货 打包、验收、发货 高压水除鳞 打包、验收 平整分卷 热卷箱 粗轧 入库 飞剪 精轧前除鳞 卷取 精轧机 层流冷却 钢卷运输 检查取样 图1.宝钢1780mm热轧带钢工艺流程图

（三）.冷轧板带钢

1.冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点：

(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过O.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。

(2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。

(3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。

(4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。

(5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。 2.冷轧板带的轧制方法虽有单张和成卷、单机座和多机座之分，但它们的生产工艺过程却基本相似。（见图2）

图2冷轧板带钢生产工艺流程

3.冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制两种方法。

(1)单片轧制。单片轧制最早采用二辊式轧机，目前多用四辊式冷轧机。四辊冷轧机按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。 采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时，轧制操作是由人工逐张将钢板喂入轧机，全垛钢板轧完一道次后，用吊车将板垛吊送到轧机前，进行下一道次的轧制，如此循环进行，直到轧成规定的成品尺寸时为止。

采用可逆式轧机时，则轧制操作有两种，一种是每一张钢板在轧机上往返轧制，直到轧制成最终的成品尺寸，然后再进行第二张钢板的轧制。这种操作方法虽然压下调整操作频繁，但产品表面不易划伤，故实际生产中应用较多，特别是轧制单重和尺寸较大的钢板，均采用此法。另一种是每张钢板逐张送入轧机，待全垛钢板轧完一道次后，再逐张返回轧制第二道次。此种操作方法使轧制产品尺寸较均一，而且省去了轧辊反转和压下的调整时间，从而冷轧机产量较高，但板面之间有时可能造成划伤。

单张轧制方法由于不能采用张力，故每道次的压下率一般不超过14％，轧制道次增多，钢板加工硬化程度增大。因此，单张轧制不能生产厚度很薄的冷轧产品。

(2)成卷轧制。目前，冷轧生产大多是采用成卷轧制，其基本形式分为单机成卷轧制和多机架连续式成卷轧制两种。成卷轧制采用二辊轧机、四辊轧机、偏八辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机等不可逆式和可逆式的冷轧机。

二．钢管主要分为无缝钢管、焊管。目前国内外各大钢厂主要生产无缝钢管。

1.概念：无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻的钢脚手架等。 2.无缝钢管生产工艺：①热轧无缝钢管主要生产工序（主要检验工序）： 管坯准备及检查→管坯加热→穿孔→轧管→荒管再加热→定（减）径→热处理→成品管矫直→精整→检验(无损、理化、台检) →入库

②冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序：坯料准备→酸洗润滑→冷轧（拔）→热处理→矫直→精整→检验

无缝管用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序：①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管；②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管；③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示。

3.生产方法：a.顶管生产：传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管，由推杆将长芯棒插入毛管杯底，顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架，顶轧成管。这种生产方法设备投资少，可用连铸坯，能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管，收口后顶轧延伸成管，克服了传统方法的一些缺点，已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。 b.挤压管生产：首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广，但产量低。近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

C. 三辊轧管生产：主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材，壁厚精度达到 ±5％，比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。60年代由于新型三辊斜轧机的发明，这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使生产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可生产薄壁管，还提高了生产能力。

三．型材主要分为大型（重轨）和线材 （一）大型（重轨）

1.概念：每米公称重量大于30公斤的钢轨，属于重轨，重轨又分为一般钢轨和起重机轨两种。 一般钢轨，指铺设铁路干线、专用线、弯道及隧道用轨，重轨比轻轨断面大，能够承受更大的力。火车钢轨：用于铺设铁路，要承受火车营运时的压力、冲击载荷和摩擦，要求有足够的强度和一定的韧性。质量要求严格，除保证其化学成分外，还要求检验力学性能、落锤试验和酸浸低倍组织等。生产厂有武钢、鞍钢、包钢和攀钢等。起重机轨：即吊车轨，其高度较低，头宽及腰厚尺寸较大，只要求检验化学成分和抗拉强度。用于铺设起重机大于及小车轨道。生产厂有鞍钢和攀钢。轻型钢轨知识：是每米公称重量小于或等于30kg的钢轨。轻轨的质量要求比重轨低，只要求检验其化学成分、抗拉强度、硬度和落锤试验等。主要用途：轻轨主要用于林区、矿区、工厂及施工现场等处铺设临时运输线路和轻型机车用线路。

2.重轨生产工艺概述： 一般万能粗轧法

矩形坯直接在四辊孔型中进行毛轧的工艺称为一般万能粗轧法，首先由万能孔型的水平辊切入深腰部和对轨头部位压缩，随后在其他道次利用水平辊和立辊对各部位加工，该法取代了

传统二辊孔型毛轧过程，进一步降低辊耗，使重轨具有良好的对称断面形状，尤其适用于连铸坯。

其工艺流程如下：钢坯下料→清理→加热→轧制→锯切→写号→冷却→矫直→打印→检查→分级→涂色→打捆—→入库。

型钢孔型设计主要内容包括三个方面：

1）断面孔型设计。根据原料和成品的断面形状和尺寸及产品性能的要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸。

2）配辊确定孔型在各机架上的分配以及在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧制、操作方便、成品质量好、轧机产量高。

3）轧辊附件设计——导卫装置的设计。导卫装置应保证轧件能按照要求的状态进出孔型，或者使轧件在孔型以外发生一定的变形，或者对轧件起矫直或翻转作用等。43kg/m重轨的孔型设计也是基于上述内容进行的。

轧制重轨的孔型系统一般有直轧孔型系统、斜轧孔型系统、混合孔型系统。直轧孔型系统是指重轨孔型的两个腿同时处于轧辊轴线的同一侧，腰与轧辊轴线平行的孔型系统。其优点是轧辊轴向串动力小，不需工作斜面，孔型占用棍身长度小，在辊身长度一定的条件下可多配孔型。其缺点主要是：孔型侧壁斜度小，轧件轧后不易脱槽，轧槽磨损后轧辊重车量大；轧辊刻槽深，槽底工作直径小，轧辊强度低。 孔型设计原则：用正确的孔型设计可以使轧制异型面型钢嗦不能避免的不均匀变形尽可能发生在前几个孔型中，而不是在全部孔型中。在前几个孔型中，金属的温度较高，其变形抗力不大，并且塑性也较好（与以后几个孔型中的金属相比较）。在其它几个孔型中，必须尽可能采用均匀的压缩和断面各部分均匀的延伸，因为只有在这样的条件下才能得到形状正确的、内应力较小的最终产品，而能量消耗和轧辊的磨损都最少。 （二）线材：

1.概念：线材是热轧型材中断面最小的一种，一般把直径5.5~22mm细而长的热轧圆钢叫做线材。由于大都是成盘卷交换，故又俗称盘条。

线材按用途分，有热轧状态直接使用和需要经二次加工的两种。前者多用于建筑和包装等，后者用于拔丝、制钉等金属制品生产上。

2.线材生产特点：线材断面小，长度达，并且要求的尺寸精确和表面质量较高，从而决定了线材生产工艺具有一系列特点

3.坯料的特点，为了保证终扎温度、适应小线径及大盘重的需要，在供坯允许的条件下，其断面应尽可能小，以减少轧制道次、防止温度过大，因此坯料一般较长。

4.加热特点，在保证加热质量的前提下，加热温度尽量高；各部分加热温度均匀，但尾部温度应稍高些，以减小扎件的首位温差；氧化铁皮生成要少，以减少烧损和提高扎件表面质量，为减小降温，加热炉应尽量靠近轧机。

5.线材冷却，一般采用成卷冷却和散卷冷却两种方式。前者采用卷线机、钩式冷却运输机和收集打捆装置。后者采用冷却带，线卷形成器（吐线机）、散卷冷却带、集卷装置和自动打捆机。

6.生产工艺流程：胚料准备——加热——粗轧——剪切——中轧——飞剪——精轧——冷却——形成线卷——输送冷却——检查——打捆——入库。