第四章 冷轧设备及其操作
154．冷带轧机主机列由哪几部分组成?
冷带轧机主机列由主电机、传动装置和轧机工作机座长江经济带发展规划纲要3部分组成。也有的冷轧机工作辊直接由直流电动机通过连接轴单独驱动，如图4-1所示。
图4-1 电动机直接驱动轧辊的主机列
1- 电动机；2-传动轴；3-连接轴移出缸；4-连接轴平衡装置；5-万向接轴；全身长指甲6-工作机座
传动机构的作用是将主电机的动力传递给轧辊。一般冷轧机的传动机构由联轴器、减速机、齿轮机座和连接轴等组成。
轧机一般采用一、二级减速机，三级减速机很少使用。
大多数轧机都有齿轮机座，齿轮机座有二辊式、三辊式和四辊式。四辊式齿轮机座有4个轴，既可传动工作辊又可传动支撑辊。
某些小型冷连轧机还采用一种联合齿轮箱(图4-2)。两个电动机通过一级减速(或增速)后，再经连接轴分别驱动工作辊(上、下齿轮不啮合，靠电动机同步)。
图4-2冷连轧机的联合齿轮箱
连接轴的作用是将动力从齿轮座或主电机传递给轧辊。轧辊常用的连接轴主要有万向接轴、弧形齿接轴和梅花接轴3种。一般冷轧机均采用万向接轴，冷连轧机有的采用弧形齿接轴，梅花接轴仅用在旧式小型轧机和实验轧机上。
轧机主机列所用的联轴器包括电动机联轴器和主联轴器。电动机联轴器用来连接电动机与减速机的传动轴，而主联轴器用来连接减速机与齿轮轴的传动轴。目前，广泛应用的联轴器是齿轮联轴器。
155．万向接轴的结构是怎样的?
在冷轧带钢轧机上，轧辊调整量虽然不大，但由于轧制速度较高和轧制精度较高，因此通常采用万向接轴。 轧机万向接轴的一端与人字齿轮相连，另一端与轧辊连接。万向接轴的关节构造形式有滑块式和十字头式等多种。
(1)滑块式万向接轴。常见的滑块式万向接轴结构如图4-3所示。叉头2(又叫虎口)的横向镗孔内装有两块月牙形青铜滑块，并由小方轴4在中间连接。轧辊(或齿轮辊)上的扁头1插
入月牙形滑块和小方轴的中部方形断面之间，即形成虎口关节，叉头可以转动，并在
8°～10°的情况下仍能转动。小方轴4也可做成一个方块中间穿过一根柱形轴的形式。
图4-3滑块式万向接轴结构
1-扁头；2-叉头；3-月牙形滑块；4-小方轴；5-青铜滑块
滑块式万向接轴润滑比较困难，青铜月牙形滑块容易磨损，而且间隙加大时磨损更剧烈，
冲击增大(尤其是可逆式轧机)，这往往会造成叉头和扁头变形，甚至断裂。因此要加强润滑，经常检查，定期更换月牙形滑块。
(2)十字轴铰链。十字轴铰链也是带滚动轴承的万向接轴(图4-4)，它由两个叉头l、一个十字轴2组成，滚动轴承安装在十字轴的轴颈上。
图4-4十字轴铰链简图
1-叉头；2-十字轴
与滑块式万向接轴相比，带滚动轴承的万向接轴有以下优点：
1)铰链中没有月牙形滑块，磨损件少；2)滚动轴承的间隙小，接轴的冲击和振动显著减小，约为滑块式万向接轴的1／30，有利于带钢质量的提高；3)从根本上改善了接轴的润滑条件，铰链密封性好，润滑可靠，减少了润滑剂的消耗，4)传动效率高达99％以上，可节省功率5％～15％。
带滚动轴承的万向接轴其主要缺点是叉头强度较弱，这种万向接轴的承载能力主要取决于叉头强度和滚动轴承的承载能力。这种接轴工作平稳，没有冲击，能在倾斜角达10°～12°的情况下传递较大的扭矩，工作良好。用人工油往轴承内打油后，能保持长期润滑良好，使用维护方便。
156．某1700mm冷连轧厂的设备布置和工艺流程是怎样的?
1700mm五机架冷连轧机生产普通及深冲用冷轧薄板(卷)、镀锌薄板(卷)和镀锡薄板(卷)，年产100万t。坯料及成品规格见表4-1。
表4-1 某1700ram冷连轧机的坯料和成品规格
项目 | 普通及深冲钢板、镀锌板(卷) | 镀锡板(卷) |
大学学报坯 料 | 成 品 | 坯 计算机辅助工业设计料 | 成 品 |
带宽／mm | 550～1550 | 550～1500 | 550～1550 | 550～1100 |
带厚／mm | 1.5～6 | O.2～3 | 1.5～3.5 | O.15～O.55 |
| 610 | 610 | 610 | 450 |
钢卷外径／mm | 1000～2550 | l000～2550 | 900～1800 | 900～1800 |
卷重／t | 最大45 | 最大45 | 最大20 | 最大 20 |
| | | | |
全厂由14条作业线或机组组成，主要包括连续酸洗机组、五机架冷连轧机、电解脱脂机组、单机架平整机、双机架平整机、3条横切机组、纵切机组、重卷机组、连续热镀锌机组、连续电镀锡机组、罩式退火炉以及包装机组。 某1700mm冷连轧厂设备布置如图4-5所示。某冷连轧厂工艺流程见图4-6。工厂使用热轧厂生产的热轧带钢卷为原料。带钢卷通过热轧厂的地下运输链直接送至冷轧厂酸洗跨的原料库贮存及冷却。然后根据生产计划由吊车将钢卷吊运至连续酸洗机组，钢卷在该机组中连续进行开卷、焊接、机械破鳞、盐酸酸洗、漂洗、烘干、涂油、切边、卷取等作业。酸洗后的钢卷由输出运输链送至轧机前跨，由吊车卸下并堆存在中间仓库内。
已酸洗及涂油的带钢卷按生产计划再由吊车吊至冷轧机组，冷轧至成品厚度。经冷轧后的钢卷由步进梁运送到轧机后跨，然后按不同的产品分别进行后道工序加工。
(1)普通及深冲用冷轧薄板(卷)。冷轧后钢卷在罩式炉内加热退火，以消除冷轧时造成的加工硬化。退火时在罩内通以保护气体以防止带钢表面氧化。退火后的大部分钢卷(厚度大于 O餐饮业和集体用餐配送单位卫生规范.4mm)送到单机架平整机组内进行平整，以提高带钢的力学性能并改善表面质量。少量钢卷(厚度小于O.4mm)则需经过双机架平整机平整。经平整后的钢卷即为成品，成品钢卷
可根据用户要求分别在1～3号横切机组上剪切成规定长度的薄板，也可在绷切机组上将其切成窄带钢卷。
(2)镀锌薄板(卷)。冷轧后的带钢卷(即镀锌用的原板)从中间仓库吊运到镀锌机组，经开卷后带钢在机组内进行连续退火或常化并进行表面处理，然后在一定温度下浸入锌锅内镀锌，并进行光整、矫直、表面化学处理等作业。最后按用户要求，在本机组尾部的卷取机上卷成规定质量的钢卷；或在本机组尾部的横切机组上剪成定尺长度的镀锌板。
图4-5 某1700mm冷连轧厂设备布置图
1-五机架冷轧机；2-电控室及计算机室；3-高压开关室；4-动态无功自动补偿装置；5-加
油站；6-蒸汽分配装置；7-废酸再生处理站；8-轧辊冷却系统；9-酸洗机组；10-镀锌机组；11-磨辊间；12-脱脂机组；13-罩式退火炉；14-单机架平整机；15-双机架平整机；16-3号剪切机组；17-2号剪切机组；18-1号剪切机组；19-重卷机；20-纵剪机组；21-镀锡机组；22-从热轧来的钢卷的运输链
图4—6冷轧普碳钢带的工艺流程图
(3)镀锡薄板(卷)。镀锡用的冷轧带钢卷由钢卷运输链送到电解清洗机组，在机组内清洗掉
带钢表面的轧制油，然后将经罩式炉退火的钢卷送到双机架平整机组上进行平整(或进行二次冷轧，生产硬度较高、厚度较薄的二次冷轧镀锡板)。平整后的钢卷送到连续电镀锡机组，进行切边、清洗、酸洗、电解镀锡、软熔、表面化学处理、静电涂油等作业，生产出成品。根据用户要求，需以钢卷交货的在机组尾部的卷取机上卷成规定质量的钢卷；需以钢板交货的则跨过卷取机在尾部的横切机组上剪成一定长度的镀锡薄板，经自动分选并收集成堆后，分别包装入库。
157·1700mm五机架冷连轧机操作过程是怎样的?
1700mm五机架冷连轧机的操作过程如下：
钢卷一预开卷一开卷穿带一升速轧制一停车卸卷一钢卷输出(见图4-7)。
(1)预开卷。将酸洗并涂过油的钢卷吊放在与轧制线垂直布置的托架式步进梁上，步进梁将钢卷运至轧制线上。通过光电管和定位传感器，钢卷自动对中，然后由剥捆带机割断钢卷上的捆扎带。钢卷车上的托辊带动钢卷回转，由带头探测器测出带头位置后，刮刀掀起带头并送至三辊矫直机。带钢头部穿过带钢夹持器，通过夹送辊而被夹钳夹紧，此后矫直机两个下辊和刮刀离开轧制线，退至轧机传动侧。钢卷等待开卷。
图4-7 五机架冷连轧机
1-钢卷输入车；2-拆捆机；3-步进式梁；4-开卷机；5-带钢辊式压紧器,6-同位素测厚仪；7-电磁式测厚仪
8-全液压压下装置；9-助卷机；10-钢卷输出车；ll-卷取机
(2)开卷穿带。前一卷带钢尾部离开双圆柱头胀缩式开卷机后，卷筒收缩并左右分开。当带钢尾部离开第一架轧机时，辊式压紧器立即张开，钳着后一根带钢头部的夹钳和上夹送辊下降，同时通过气动装置将带钢夹持器打开。当夹送辊闭合时，带钢夹钳打开并横向分离，然后夹钳整体上升。此时，带钢已处于轧制线水平上。夹送辊通过摆动导板和带有压板的侧导向辊将带钢头部送往轧机时，钢卷车将钢卷前移并与开卷机卷筒对中，开卷机两
个卷筒对中合拢，插入钢卷，卷筒胀开。带钢进入轧机后，辊式压紧器立即压紧带钢，以防止带钢折皱且使其产生后张力。同时，夹送辊的上辊升起，则下辊起导向辊作用。当开卷机与第一轧机间带钢产生了张力后，开卷机上的带钢跑偏控制装置自动投入工作，以保证带钢始终对中轧制。
带钢头部以穿带速度逐个穿过各架轧机。穿带时各架轧机带钢压紧器的压板均保持开口度215mm，而侧导板则已调整好宽度，引导带钢对中前进。测张辊均处于下降位置。待穿带完毕后，机架之间带钢产生张力，测张辊上升，压紧器的压板下降至开口度60mm处，侧导板快速打开，每侧打开30mm。然后开启轧辊冷却剂喷头。
带钢头部以喂料速度到达卷取机卷筒，当带钢头部在卷筒上卷绕3～5卷后，皮带助卷器退回，关闭保护栅罩。
(3)升速轧制。穿带结束后，机组同步升速到预定的轧制速度。在升速前，厚度自动控制系统和液压压下系统已投入工作，保证加速过程中带钢厚度公差在允许范围内。各机架上设置的工作辊液压弯辊装置既可控制辊形，又可用气控阀对轧辊进行分区冷却，作为辊形的辅助调整。
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当带钢的焊缝(焊缝旁的带钢在酸洗机组时就冲有一个圆孔)将进人轧机时，光电焊缝探测器发生信号，机组自动降速，待焊缝通过轧机后，机组重新自动升速。
(4)停车卸卷。带钢尾部即将进入轧机时，机组自动降速，带尾离开开卷机后，各架的带钢压紧器压板顺序压紧带钢，保证带钢尾部在一定的后张力下轧制，并防止带尾跳动。带尾离开最后一架轧机后，卸卷小车上升，以低压力将带尾压住，卷取机停车。然后卷筒收缩，钢卷由小车移出(必要时使用卷取机上的推卷器)，落人输出步进梁的鞍部。
(5)钢卷输出。步进梁将钢卷移上磅秤，称量后送往打捆机打捆，再移至步进梁端部，用翻卷机将钢卷翻转90°，由吊车运往存放场。
158．什么是偏八辊轧机?
偏八辊轧机是在二辊式、四辊式轧机的基础上发展起来的一种结构简单的多辊式轧机，又称MKW轧机，如图4-8所示。它由一对支撑辊1、一对工作辊2、一对中间辊3及一对侧向支撑辊4所组成。
在轧制时，由支撑辊1通过摩擦力驱动工作辊2进行轧制。除支撑辊1是主动辊外，其他
轧辊都靠摩擦传动。
随着国民经济和科学技术的发展，需要生产更多宽而薄的难变形金属带材。这些金属带材的生产要求减小轧制压力和轧辊变形等问题。采用小直径工作辊能减小轧制压力。为了解决由于小工作辊刚性不够而引起工作辊侧向弯曲的问题，出现了各种类型的多辊式冷轧机。偏八辊轧机除了能够满足轧制需要的强度和刚度要求，克服工作辊的侧向弯曲外，还具有结构简单、调整方便、工作稳定性好、可以可逆轧制、可增大压下量、减少道次、简化冷轧工序(即减少中间退火次数)、提高产量质量等优点。因此，偏八辊轧机发展很快，使用范围较广。它用于轧制碳钢、不锈钢、硅钢和合金钢等，也特别适用于轧制有金属的薄带和箔材。
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