钢坯质量对轧制的影响

最近，由我院研发的“天津荣钢精品高线大断面圆坯大压缩比轧制工艺技术”通过冶金行业科技成果鉴定。专家一致认为，由我院研发的“荣钢精品高线大断面圆坯大压缩比轧制工艺技术整体达到国际先进水平，在大断面圆形连铸坯一火轧制成材工艺方面达到国际领先水平。”

目前，我国在高品质线材的生产方面，传统最佳工艺大多采用两火成材工艺，即用大断面连铸坯，经过初轧开坯后，再轧制成线材产品，尽管传统工艺能保证产品质量，但生产成本和能源消耗显著增加。

我院研发的“大断面圆坯大压缩比轧制工艺技术”采用大断面圆形连铸坯一火成材直接轧制成线材产品。该工艺既充分利用圆形大断面连铸坯良好的金属结晶特性，减少了连铸坯缺陷，又加大了轧材的压缩比，所用坯料断面是常规高线用坯料断面的2.2倍，提高了轧材的质量和力学特性。天津荣钢采用该技术生产出的产品质量，全部达到了传统两火成材工艺产品的水平。比如生产的82B（钢帘线）产品自然时效10天即可进行下游拉拔生产，其拉拔速度达到了6.5m/s，这些参数均达到了传统工艺两火成材生产的高端产品水平，远远超过采用150×150mm断面连铸坯生产的线材产品性能，而且大幅度降低了生产成本。

目前，采用该工艺技术的荣程精品高线厂月产量已达到5.5万吨，产品合格率达到99.8%，成材率达到98%，创造出良好的经济效益。这一工艺技术的创新，为我国以较低的生产成本和能源消耗，生产高质量的线材产品，推进节能减排新工艺技术，迈进一大步。

特殊钢棒线材轧制工艺的发展趋势

陆 波

摘 要 通过对世界特殊钢主要生产国家的棒材生产品种、规模、坯料断面、产品质量和发展方向等研究，对我国特殊钢厂的引进和改造提出建议 关键词 棒线材 特殊钢 发展

Developed Trend of Bar－Wire Rolling Process for Special Steel

Lu Bo

(Beijing Central Iron and Steel Design Institute, Beijing 100053)

Abstract Based on the variety, capacity, billet dimension, product quality and development trend for bar－wire production in main developed countries, the suggestion for importing and reforming of special steel plants in China are pointed out in this paper.

Material Index Bar－Wire Product, Special Steel, Development

当今世界特殊钢工业生产技术发展十分迅速，工业发达国家相继开发了许多新工艺、新技术和新设备,特殊钢的棒线材轧制工艺也发生了质的飞跃。本文通过对德国、意大利、法国、日本和瑞典等世界特殊钢主要生产国家的棒线材生产品种、规模、坯料断面、产品质量和发展方向的研究，为我国特殊钢厂的引进和改造提出一些想法和建议，以供参考。

1 产品品种从多种类型向同类型发

在我们过去的概念中，一条特殊钢棒线材生产线往往是一机多能，既能够生产合金结构钢、弹簧钢，又能够生产轴承钢、不锈钢、模具钢、工具钢；既能够生产大棒材、小棒材，又能够生产线材和大盘卷；是一种多品种多类型的生产线。这种观念至今还影响着我们的建设和改造思路。然而，外国一些先进的、著名的特殊钢企业，从80年代起，特别是近10年来大多进行了一定的专业化的改组或改造。这些改组或改造可以分为3种类型，一种是不同公司之间的专业化改组，另一种是同一公司内的专业化改组，第3种是一条生产线向简化生产流程和适当集中的同类型产品品种方向进

行改造。

1.1 不同公司之间的专业化改组

瑞典的特殊钢工业在世界上占有十分重要的地位，尽管近20年来世界钢铁工业起伏不定，瑞典的钢铁工业仍有长足的进步。早在70年代中期瑞典的特殊钢工业已进入世界前列，尤其是轴承钢、钎钢、工具钢和不锈钢，几个主要特殊钢公司虽有各自的特长，但其产品还是相互交叉。后来受到能源危机和造船工业衰退的影响，瑞典的3个大型钢铁公司：位于Lulea的国营NJA公司和位于Boulange及Oxelosund的两个私营公司很快地陷入了经济困境。这种情况导致了1978年这3个公司的合并和1978～1982年及1986～1991年间进行的两次结构调整。此外，Uddedholm公司和Fagersta公司的两个高速钢厂合并组建Kloster高速钢公司，使得该公司产品在世界上占有领先地位；改组后的Uddedholm公司不再生产不锈钢棒材，而专营工具钢，成为Uddedholm工具钢厂。在瑞典这种例子还很多，如Ovako公司专营轴承钢等。

这些调整的特点是：打乱了原有的公司界线，关闭部分钢厂，将生产分品种集中于少数几个地点，再投入资金进行现代化的改造。

经过上述调整，到80年代后期，在瑞典初步形成了一类产品只有一个生产厂的局面。这种专业化的格局，造就了一批名牌产品和名牌企业。

在70年代以前，日本以扩充设备、充实技术为中心，使产量得到迅速增长。但此后在石油危机和世界经济激烈动荡过程中，日本经济进入了低增长时期。因此，日本特殊钢行业形势严峻，为了解决这个问题，除了进行企业的合并以达到合理化之外别无出路。1976年大同制钢公司与日本特殊钢公司和特殊制钢公司合并，诞生了大同特殊钢公司。在80年代初，日本共有106个钢铁公司，其中生产特殊钢的公司为75个。到90年代初，日本的钢铁公司总数降到98个，其中生产特殊钢的公司降为67个。

德国克虏伯-赫施钢铁公司与蒂森公司于1995年在某些领域进行了优化调整，成立了克虏伯-蒂森不锈钢公司，其目的在于通过高度集中(集中在一个炼钢和连铸厂、一个热连轧厂)和高度专业化(按品种分散在各冷轧厂)，在不锈钢领域不断创新，巩固其在世界的领先地位。

由此可见，在当今钢铁工业低靡的情况下，通过公司间的合理化、专业化的有机重组，达到降低成本之目的，已是世界钢铁工业的发展趋势。 1.2 同一公司内的专业化改组

大型特殊钢公司的产品一般是多类型、多品种，除主要生产各种特殊钢长材外，还生产部分窄带钢、锻件和铸件，如日本的山阳特殊钢公司、大同特殊钢公司、德国的蒂森特殊钢公司、法国的阿斯特尔公司、韩国的三美特殊钢公司。其中的许多大型特殊钢公司随着生产规格和品种的扩大，不断地进行改组和改造，使之保持有效的专业化生产和管理。 日本的大同特殊钢公司将自己的公司分成14个专业化工厂，各专业厂既有明确的专业化分工，又能发挥公司内各厂协调配合的优势。 法国的尤基诺集团是由尤基诺、萨西洛两个钢铁集团通过资产重组合并而成的，通过调整结构和专业化分工形成了以索拉克公司为主的板材生产基地，以尤金公司为主的不锈钢基地和以Aster公司为主的特殊钢生产基地。其中Aster公司又是由莱斯顿厂、福斯厂和阿共当日厂组成，虽然他们的产品80%都是用于汽车制造业，但在产品的规格上却又有明确的分工。莱斯顿厂生产Φ80～310 mm的大棒材，福斯厂主要生产Φ5.5～32 mm的线材，阿共当日厂则生产Φ14～80 mm的棒材。这里特别要指出的是阿共当日厂1987年并入Aster公司后，经过1992年的现代化改造，并增加了3架KOCKS高精度精轧机，使其产品的质量明显提高，约1/3的产品出口到意大利和德国，并获得了奔驰、菲亚特、福特、通用汽车、大众、SKF公司等多家著名厂家的认可。 1.3 简化生产线

80年代以前，美国、日本和西欧建设了多套生产特殊钢的棒线材复合轧机。在一条生产线上，其产品规格大到Φ150 mm的大棒材、小到Φ10 mm的小棒材和Φ5.5 mm的线材。为了覆盖上述产品的要求，在一条生产线上往往需要设置4套以上的精整收集系统，如大棒材冷床及精整收集系统、、小规格棒材冷床及精整收集系统、线材收集系统和大盘卷收集系统等，当生产某一种规格的

产品时都会有50%以上的设备闲置，因而设备利用率低，生产成本高。

石油危机以来，发达国家的产业结构发生了变化，建筑工程用材明显下降，首先导致了非特钢企业的变革。随着危机的进一步加重，机电产品的需求也出现下降，特钢厂的利润越来越低，有许多生产工艺不够合理、生产成本高的钢厂不是改造就是倒闭。

80年代末和90年代初，德国、意大利、美国等国家的不少生产特殊钢的棒线材复合轧机当作二手设备向我国或东南亚出售，如：德国蒂森特殊钢公司、意大利伊尔瓦Breda厂、意大利Train厂等。这些钢厂有的是将其中的某条腿(线材部分或大盘卷部分或部分轧机)拆除出售，拆除后进行改造，改造成生产工艺比较合理的专一生产线；有的难以改造的就全部拆除出售。 由此可见，追求低成本、高设备利用率和专业化生产是当今特殊钢生产的潮流。 随着世界经济全球化的发展，我国的特殊钢产业要想占有一席之地也必须进行专业化建设和改造，特钢公司应确定自己的产品和市场，对公司内的各生产线进行合理分工，按工艺技术装备优势互补和生产能力平衡的原则进行工艺设备结构的调整，不搞“万能生产线”，最终走到同类产品的专业化分工和生产，达到降低成本之目的。

2 生产规模和经济规模

多年来，人们对以生产建筑材为主的棒线材的生产规模和经济规模已有一个比较统一的认识。普钢的高线年产20万t以上、全连轧棒材年产35万t以上的规模才进入经济规模。要达到较好的经济规模，100 m/s的高线年产应达到40万t，全连轧棒材应达到年产60万t。 不论是国内还是国外特殊钢的生产公司(厂)都存在着两种类型，其一是专营公司(厂)型，这类公司一般都生产高合金钢，其产量比较低。一般低于30万t/年，如日本的大同特殊钢、爱知制钢、山阳特殊制钢。其二是兼营公司(厂)型，即特殊钢和普通钢都生产，如日本的NKK、川崎制铁、新日铁等，其单线产量较高可达60万t/年。 2.1 合金结构钢

德国Krupp公司锡根厂设有3套以生产合金结构钢为主的轧钢生产线，即年产28.8万t Φ15～75 mm的圆钢生产线，年产17.4万t Φ5.5～27 mm的线材和一套20万t的小型轧机。美国北极星钢公司圣保罗厂的连续小型轧机年产量为42万t。日本神户钢铁公司神户厂以生产Φ12.7～55 mm的合金结构钢为主的连续棒材轧机，其年产量达万t。从国外许多轧钢厂的资料上看，以生产一般合金结构钢为主的生产线的单线产量可以达到50～60万t/年。 2.2 轴承钢

瑞典Ovake冶金公司以生产轴承钢为主，产品规格Φ12～72 mm,年产30万t；意大利Bolzano特殊钢厂有一条年产18万t的棒线复合生产线，产品中40%为轴承钢、25%为不锈钢；我国大连钢厂引进的棒线材生产线是以生产轴承钢为主的生产线，设计年产量为20～30万t，它的投产显著地提高了轴承钢质量。在轧钢中对轴承钢产品质量影响最大的是脱碳层、网状组织和尺寸精度。为减少脱碳层和网状组织，就要采用轴承钢特有的温度制度和轧制工艺。如：对同一个加热炉加热碳素结构钢和轴承钢而言，加热轴承钢的小时产量明显低于碳素结构钢；高速线材轧机轧制轴承钢的终轧速度明显低于碳素结构钢。因此，轴承钢生产线的年产量要低于以生产普通合金结构钢为主的轧钢生产线的年产量，一般不超过30万t/年。 2.3 不锈钢

在不锈钢产品中扁平材占有绝大多数，主要由专业不锈钢企业生产。不锈钢长材(棒材、线材、异型材)则主要是由综合特殊钢企业生产。在不锈钢生产线中还生产其它钢种，例如：意大利Cogne厂有一条年产30万t的棒线复合生产线，产品70%为不锈钢，30%为高速钢；意大利Valbruna厂年产12万t棒线材，80%为不锈钢，20%为工具钢和高速钢；日本大同特殊钢株式会社星崎工厂年产18万t的线材，其产品为不锈钢、轴承钢和高速钢。不锈钢又分马氏体、奥氏体和铁素体，其轧制工艺各不相同，轧制温度区窄，所以年产量较低。另一方面，不锈钢的某些轧制特性、平面布置与工具钢、高速钢接近，因此，有许多生产线既生产不锈钢又生产工具钢或高速钢。 2.4 模具钢

模具钢的主要产品应是模具扁钢，传统产品大棒材只是坯料，然后加工成成品。一方面，模具扁钢要求轧制精度高，要有棱有角；另一方面，模具钢要求等向性。因此，相当一部分的成品是靠锻造加工而成，另一部分常采用半连轧工艺，专业化生产。其年产量一般不超过10万t。我国抚顺特殊钢公司模具钢生产线是成功的一例。 2.5 高速钢

高速工具钢可采用半连轧或脱头连轧的工艺生产，由于其固有的冶金特性，高速工具钢的轧制速度不超过30 m/s。如：德国TEM公司Krefeld厂生产Φ5.5～28 mm的高速钢线材；日本日立安莱公司高速钢生产线，采用半连轧工艺，生产Φ5.5～18 mm的线材，最高轧制速度18.6 m/s；从大连钢厂引进的棒线材生产线上看，终轧速度应低于24～30 m/s。因此，高速钢生产线的年产量更低，一般不超过5万t。

3 连铸坯断面和压缩比 过去认为，合金钢连铸坯质量要求高，宜于浇铸大断面连铸坯，经过开坯后再轧成材。近年来，随着炉外精炼和连铸技术的不断完善和提高，合金钢连铸机的浇铸断面基本取决于最终产品的尺寸范围和该产品钢种所需的压缩比。可以开坯后成材，也可不经开坯一火成材。 压缩比是为了保证最终产品的组织结构和机械性能所需要的最小变形量，是保证内在质量所需的一个经验数据，其数值与钢水和连铸的质量密切相关，因此，压缩比随着炼钢和连铸水平的提高产生一定的变化。统计出目前不同钢种要求的最小压缩比的参考值见表1。 表1 不同钢种要求的最小压缩比

Table 1 Minimun rolling reduction required for various kinds of steel 钢 种 低碳钢和低碳合金钢 中碳钢和中碳合金钢 高碳钢和高碳合金钢 滚珠轴承钢(滚动体) 最小压缩比 6∶1 6∶1 (8～12)∶1 (30～50)∶1 轴承钢(非滚动体)和不锈钢等高合金钢 (12～15)∶1 然而，日本、瑞典与西方其它国家对最小坯料断面的要求并不相同。日本普遍采用大断面连铸坯，大同知多厂用370 mm×510～480 mm,神户采用300 mm×400 mm,水岛用300 mm×400～560 mm,东亚用280 mm×350 mm,住友采用300 mm×400 mm,姬路用380 mm×490 mm连铸坯等，采用大断面连铸坯使日本的特殊钢连铸比达到90.2%，居世界之首，但也使生产成本提高，在这次东南亚经济危机中受到冲击。对于轴承钢，瑞典仍采用3.3 t锭或大断面连铸坯2火成材。而西方其它国家则用小断面或中等断面的连铸坯。 笔者认为，连铸坯断面一方面取决于最终产品的尺寸范围和该产品钢种所需的压缩比，另一方面要看大规格的产品的比例，比例大，采用中等断面的连铸坯比较合适，如200～240 mm连铸方坯，否则可采用150～180 mm的连铸方坯。不要因为一两种钢种的个别规格而使连铸坯尺寸加大许多，轧机增多，可以采用连铸坯与轧坯相结合的方式。此外，特殊钢的连铸坯可以多种，如：高速钢应采用80～120 mm的方坯料，不锈钢由于变形温度范围窄，也应该采用适当范围的连铸坯。 4 结论

(1) 为适应世界经济全球化的发展，我国的特殊钢产业必须进行专业化建设和改造，逐步形成同类产品在一条生产线上生产，各特钢公司都有自己的特色产品的局面。 (2) 特殊钢生产线的年产量紧紧与产品方案相关，不能一概而论。以生产一般合金结构钢为主的生产线的年产量可以达50～60万t；对生产轴承钢、不锈钢及某些高合金钢的生产线年产量应

在20～30万t；模具钢和高速钢的年产量更低。

(3) 连铸坯断面取决于最终产品的尺寸范围和该产品钢种所需的压缩比，对于生产合金结构钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢(非滚动体)等钢种可采用中等断面的连铸坯。

作者简介：陆 波，男，38岁，高级工程师，1984年毕业于北京钢铁学院，从事轧钢工艺设计与研究。

作者单位：(北京钢铁设计研究总院，北京 100053)

收稿日期：1999-06-04

第七期会议《钢坯质量对轧制的影响》文字全记录

主题：《钢坯质量对轧制的影响》

时间： 2009年3月8日（周日） 晚7:30—10:30 研讨活动地点： QQ群58652949 （冶金技术交流群）

主讲嘉宾： 王工 轧钢工程师 主持人： “北京-炼钢连铸” 员： “天管-炼钢连铸 研讨活动流程：

(1) 主持人致词，公布讨论会规则，简单介绍嘉宾（2分钟） (2) 嘉宾和群友问好 （1分钟）

(3) 主持人与嘉宾开始就钢坯质量对轧制的影响话题进行谈议。（共40分钟左右） 本次主讲的内容包括

1、轧制对钢坯质量的要求概述

2、钢坯（铸坯、锻坯等）的缺陷会在轧制时产生的对应缺陷的介绍 3、结合生产实践，举例说明几个钢坯的缺陷在轧制中会产生缺陷的原因 4、简单说明钢坯修磨的方法及其特点 (4) 网友问题采集阶段（5分钟）

(5) 主讲嘉宾与网友自由讨论（30分钟）

(6) 主讲嘉宾对本次讨论做简要总结 （5分钟左右）

研讨活动规则:

主讲嘉宾简介：王工，男，包头钢铁学院毕业，轧钢工程师，在东北特钢集团大连基地棒线材连轧厂工作，有6年多现场工作经验。

北京+炼钢连铸:

下面讨论会正式开始。先就钢坯质量对轧制的影响进行宣讲。共40分钟左右。

主讲连+轧钢:

我主要是做棒线材的，所以这次谈的应该很片面，不对之处请大家指出。

本次的内容包括轧制对钢坯质量的要求概述。

一般轧制工序使用的钢坯有连铸坯、轧坯和锻坯，基本上轧钢生产对这些坯料都是有一样的要求，都从钢种化学成份、外形尺寸、钢坯的表面和内部质量的要求。

对钢种与化学成分的要求 首先钢坯的牌号和化学成分应符合有关标准规定，对不同的钢种在钢的残余元素含量上有相应的要求，而这些要求是保证线材质量所必须的。尤其我个人认为对轧制而言主要是要化学成份要均匀

当然有害元素多，或气体含量多，都会在在轧制中造成无法挽救的后果。对钢坯的外形尺寸要求有：钢坯断面形状及允许偏差，定尺长度，短尺的最短长度及比例，弯曲，扭转等。

这些要求是考虑了充分发挥轧机生产能力，保证加热与轧制顺利并考虑供坯的可能性和合理性等综合因素确定的

主讲连+轧钢:

一般要求钢坯的边长，对角线差，圆角大小、弯曲度大小、扭转程度，这些一般根据轧机条件做出要求，钢坯长度要考虑加热炉的问题，加热能力，以及成品的成材率。 举个列子：如确定钢坯的断面尺寸主要有两点：首先轧件要有足够的变形量以满足成品的质量要求，再是考虑轧辊强度和轧制时咬入条件的。 变形量大小对产品性能影响很大，变形量不足会使钢材内部组织和性能达不到质量要求。比如高速钢轧制就要求有足够的变形量，以使碳化物破碎。 当辊径和压下量一定的条件，若坯料断面尺寸过大，不仅可发生因变形不渗透而产生的轧件表面变形，而且还会发生断辊，轧件咬入困难等情况

一般坯料高度与辊径有如下关系：

H / D ≤ 0.49 式中：H：坯料高度 D：轧辊工作直径 主讲连+轧钢:

对表面质量与内部质量的要求

对钢坯表面质量的要求是：

<1>钢坯端面不得有缩孔，尾孔和分层；

<2>钢坯表面应无裂缝，折叠，耳子，结疤，拉裂和夹杂等缺陷；

<3>钢坯表面缺陷必须沿纵向加工清除，清除处应圆滑，无棱角。

对钢坯内部质量的要求是：

<1>钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔，分层，气泡，裂缝，白点等；

<2>对优质碳素结构钢和弹簧钢，轴承钢，冷镦钢等合金钢种，根据需方要求，可以做高倍检验，检查脱碳层，检查钢种非金属夹杂，检查晶粒度是否达到规定的要求。

连铸坯最常见的表面缺陷是针孔及氧化结疤。针孔要求磨去，严重时报废。100*100的高碳钢方坯允许有2mm深的针孔。氧化结疤局部磨光即可清除。

连铸坯的内部质量常以偏析、中心疏松和内部裂纹的有无和轻重为判断依据。

第一部分讲完

基本是常见的知识，先按化学成份，外形，表面内在质量提一下

北京+炼钢连铸：

好的。进行第二部分

钢坯（铸坯、锻坯等）的缺陷会在轧制时产生的对应缺陷的介绍

大连+轧钢(152241) 19:55:42

1． 初轧坯的特点

初轧坯时以钢锭为原料，经均热，开坯轧制而成的。因此，初轧坯具有规格范围广，钢种多的特点。钢锭经过压缩比为20－30，轧成的初轧坯压缩比大，从而改善了组织。但轧制不能消除钢锭表面缺陷，也不能消除偏析，缩孔等内部缺陷。初轧坯的表面质量及内在质量主要取决与钢锭的原始状况。

初轧坯在生产中发生烧损并要切头，切尾，因此初轧坯金属收得率比连铸坯低10％左右。 2.连铸坯的特点

连铸坯是用钢水直接浇注拉矫而成的。连铸坯工艺较模铸坯减少了钢锭再加热与开坯后的切头切尾，金属收得率高，能源消耗少。就此而言，它具有初轧坯不可相比的优点。

但由于连铸小方坯质量不易保证，小规格的连铸方坯不易生产，有些钢种（尤其是沸腾钢和某些合金钢）还不能生产。因此，高速线材厂还不能全部采用连铸小方坯作为生产线材的坯料。

国外为了扩大连铸坯的钢种，改善坯料质量，有的厂家先铸出300mm以上的大方坯，再经过连轧机轧成线材轧机需要的小方坯。

3.锻坯的特点

由于产品的要求，需要组织的特殊性，以及一些军工、精密合金要求的小批量精品合同，需要锻造，锻坯一般坯小，同时要求脱碳层严格，

主要钢坯缺陷其来源可分成两类：炼钢和铸锭造成的缺陷及初轧开坯轧钢造成的缺陷。 从缺陷所在的部位又可分表面缺陷及内部缺陷两种。

表面缺陷主要有：结疤、裂纹、拉裂、、牙痕、折叠、划痕、压痕、凹陷、角不满、弯曲(见弯曲度)、炸裂、剪切缺陷、清理不良、劈裂、尺寸超差等；

内部缺陷夹杂(见非金属夹杂)、缩孔残余(见缩孔)、气囊、气泡、气孔、内裂、尾孔

表面缺陷

裂缝：冶炼成分，开坯时的加热，轧制都有可能造成钢坯裂缝，多见于轴承钢，弹簧钢等高碳钢初轧坯，连铸坯也可见此类缺陷。在开坯的轧制中裂缝被放大成裂口，轧制到成品会形成折叠和裂纹的缺陷，裂缝直接影响钢材的后续生产。

蓝裂：钢坯部分修磨过重导致局部过热，组织改变，失效后由于应力作用导致钢坯表面开裂，多见于轴承钢。一般要求蓝裂部分切除。

针孔：坯料表面出现针眼大小的气孔，多见于连铸坯。经过再次轧制后在粗轧就会出现拉裂状表面发现缺陷。

结疤：钢坯表面未于基体焊合的金属或非金属疤块，到成品表面会形成大块的铁皮疤。

修磨凹坑：较深的缺陷修磨后高宽比不合，轧后易形成折叠。

修磨棱角：钢坯修磨机造成的缺陷，轧制后易造成折叠

脱方：钢坯部分修磨过重导致脱方，轧制过程容易发生倒钢而产生折叠。

角不满。钢坯角部没充满，或圆角半径过大，形如缺角。角不满可出现在一个角或几个角，钢坯的局部或全长。这种钢坯易出现咬边的现象。

剪切缺陷。有：压扁，剪切后钢坯端部的宽展超过标准要求；切斜，钢坯端部截面与纵向轴线不垂直；长短尺，没有按定尺剪切；毛头，钢坯端部漏切。这种钢坯在粗轧机组中容易出现轧制问题，拖拉导卫，堆钢。如果长尺（超过9米）或者短尺（短于5.5米）会给加热炉出钢带来困难。上面的尺寸是针对加热炉说的

清理不良。宽深比不合，钢坯清理宽深比小于5：1；漏检，清理前缺陷未检查出来，漏清理。宽深比不合格的钢坯在轧制中很容易出现重皮疤的缺陷。

尺寸超差。钢坯断面正确，但尺寸超过规定标准；钢坯断面不正确，呈菱形、梯形、平形四边形、多边形、错面凸起等，超出标准规定，容易形成包边折叠缺陷。

主讲连+轧钢:

内部缺陷

气囊。沸腾钢坯剪切断面出现类似缩孔的缺陷。有这种缺陷的钢坯表面容易发生鼓包、撕裂、剪切宽展面大等现象，轧制中容易出现重皮疤，小裂口等问题。

内裂。钢坯内部的裂纹。有这种缺陷的钢坯在轧制中容易出现“爆肚”的现象，易造成堆钢。

尾孔。钢坯的鱼尾没切净称尾孔，又称机械缩孔。轧制过程中钢坯的端部很容易劈开造成无法通过导卫堆钢。

夹杂：在冶炼过程中混入非金属夹杂物，它破坏了金属基体的连续性。常见于不锈钢连铸坯。夹杂物和基体的塑性不同经过初轧大压下的轧制很容易暴露出来，粗轧处可见明显的三角状裂纹，成品表面可见夹杂。但由于夹杂物离多表面多有，一定距离所以检查难度较大

内部气孔：多见于连铸坯，坯料表面没有看到，经过再次轧制后，离表面较近的，会出现拉裂，较深的，可能能轧制成成品，但在随后的拉拔，冲压中会继续开裂。

偏析是连铸坯的一个重要质量问题，连铸坯越小则偏析越严重。

含碳量在0.75% ~0.83%时大于2*10-6的偏析度能够造成由纵裂纹

据说普尔巴勒轧钢公司线材厂经多次改进现可生产出含碳量为0.83%的连铸坯，偏析峰值可控制在标准范围以内。

第二部分完毕

主讲连+轧钢:

本部分就是讲了可能造成的缺陷

结合生产实践，举例说明几个钢坯的缺陷在轧制中会产生缺陷的原因

钢坯化学成份为什么会对轧制产生影响

钢的化学成分是决定盘条质量的重要因素之一，尤其对盘条的性能影响较大，同时影响加工工艺过程。为了保证盘条质量均匀，性能一致，因此对既定的钢种、钢号要求其成分在一定范围内波动。

如1Cr17，铁素体不锈钢，生产中中宽展变形大，而且成份要求C小于0.12，SI小于0.75，Cr是1~18，由于冶炼是电炉，用废钢铁为原料，实际冶炼中，C的含量有的小到0.03，有的是0.12，波动很大。Cr是16~18。这样轧制是如果先后的生产不同炉回的同样钢种，由于变形抗力改变，延伸、宽展改变，造成在高速轧机中秒流量前后出现偏差。会出现堆钢轧废，要是勉强不堆钢，也会出现划伤折叠的问题。

通常对碳的影响是，对低碳钢盘条，碳的质量分数每增加0.1%，则强度极限提高78.4MPA，而伸长率降低4%。因此，要求碳的质量分数波动范围尽可能的小，不仅要求同一浇铸批号的碳的质量分数波动小。

第二个列子，钢坯的外形问题。

钢坯的外形中我具体说一下钢坯圆角和脱方的现象，圆角怎么会出现咬边问题

在成品上就会出现断续重皮疤。孔型设计的时候都是要设计内圆角，内圆角的作用有一点是给轧件在下一孔型的宽展留有余量，实际中钢坯的圆角和孔型的圆角在开坯箱形孔型是对应的，如果钢坯的圆角太小或存在棱角，在轧制中由于不可能是百分之一百的轧制线对中。

圆角部位出现沿着侧壁斜度和底槽流动不均，形成咬边，在随后的轧制中，咬边会继续延伸，最终形成断续的重皮，在成品上就会出现断续重皮疤。

孔型设计的时候都是要设计内圆角，内圆角的作用有一点是给轧件在下一孔型的宽展留有余量，实际中钢坯的圆角和孔型的圆角在开坯箱形孔型是对应的，如果钢坯的圆角太小或存在棱角，在轧制中由于不可能是百分之一百的轧制线对中，圆角部位出现沿着侧壁斜度和底槽流动不均，形成咬边，在随后的轧制中，咬边会继续延伸，最终形成断续的重皮。

第三个列子：钢坯表面缺陷

钢坯表面缺陷通常的结疤、重皮在随后的轧制中会保留随延伸一直变小到成品上，最常见的就是裂纹，如角部裂纹在铸坯的角部，距表面有一定深度并与表面垂直。裂纹严重时，沿对角线向铸坯内扩展。角部裂纹是由铸坯角部的侧面凹陷及严重脱方，使局部金属间产生的拉应力大于晶间结合力所致。

这样在轧制中不但裂纹会继续在轧制中延伸，严重的拉裂口子，造成过程轧制断裂，全线堆钢，而且由于轧制中轧件的扭转，很容易是钢粘在导卫中，遗留下来，造成后部轧制中产生大量划伤。

攀钢1#连铸坯生产大型材最小压缩比探讨

文献类型：pdf 和 txt 作者：段丕荣

期刊名称：特钢技术.2007,13(3).-43-47 文献来源：http://www.6lib.com 第六图书馆

出版时间：2007

关键词：连铸坯 钢材 压缩比 全文长度：8492个字

机构：攀钢集团四川长城特殊钢股份有限公司轧钢厂,四川江油621702

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分类号：TF777

摘 要： 攀钢1#连铸坯生产大型材最小压缩比探讨第六图书馆介绍了当今钢铁企业对钢材最小压缩比的规定,并分析了随着炼钢浇注及轧制技术的进步,压缩比可以逐步减小。本文通过对攀钢连铸坯45#轧材检验结果进行分析,以及根据攀钢连铸坯碳合结轧材近14万t无力学性能质量外事异议情况,总结出其压缩比达到3.39时,产品可达到国家优质钢材标准的要求;当连铸坯的纯净度相当好时,压缩比为2.28亦能满足国家标准要求。介绍了当今钢铁企业对钢材最小压缩比的规定,并分析了随着炼钢浇注及轧制技术的进步,压缩比可以逐步减小。（连铸坯钢材压缩比特钢技术段丕荣攀钢集团四川长城特殊钢股份有限公司轧钢厂,四川江油）铸坯生产大型材最小压缩比探讨

关键词：连铸坯钢材压缩比

为８高速钢及工具钢等取最小压缩比为ｌ。国外 ，０ 引言 钢锭或连铸坯究竟需多大压缩比才能满足钢 材性能的要求？国内学者一般认为应取压缩比为８ 一 连铸坯压缩比与质量比的关系见表２ 。衰１国内外部分钢厂连铸坯轧材压缩比ｌ，０国外对连铸坯压缩比有两种观点：种是以 一 日本为代表的大压缩比观念，日本特殊钢棒线材生 产企业皆使用大断面铸坯并采用很高的压缩比。 另一种是以欧洲为代表的追求内在质量、降低压缩 比的观念。欧洲钢厂采取多种措施提高钢水纯净 度，少连铸坯内部夹杂，减改善铸坯疏松、孔等缺 缩 陷，使用较小断面连铸坯或采用小压缩比便可使产 品满足标准要求。国内外部分特殊钢厂连铸坯轧 材压缩比情况见表１ 。据文献［］４中指出：了使轧材内部组织致密，为 具有较好的机械性能，素钢和低合金钢一般取最 碳小压缩比为６不锈钢及耐热钢等一般最小压缩比 ，收件日期：０７—０２０６一Ｏ ｌ作者简介：丕荣。师，业于鞍山钢铁学院金属压力加工专业，供职于攀钢集团四川长城特殊钢股份有限公司轧钢厂大型材车间技术 段工程毕现组，系电话：８６—３８８４联Ｏ１８１０ http://www.6lib.com第六图书馆 · ４·４ 表２国外连铸坯压缩比与质量的关系 特钢技术 第ｌ３卷第３期 ００１％，平均值００３． ４．０７％；Ｓ：＜０００％ｂ．０２ ０５．０％，平均值００８；ｂ．０１；Ｂ＜．０２％Ｐ＜００％ｉ ００％，由于具有较低的“害”元素含量，为 ．０５五较低的压缩比便可保证钢材的性能提供了条件。 １１２加强了对钢水纯净度的控制．． 只有将钢中非金属夹杂物的数量、态形和分布报 告 者 最小压缩比 效 果 下降到一定程度，才能提高产品的机械性能和使用 性能，能用较小的压缩比便可使产品达到用户的 才需求或相关标准。一般采用以下措施： （）无渣出钢：炉采用挡渣球，炉采用偏 １、转电心炉底出钢。 （）钢包精炼：据钢种选择不同的精炼方 ２、根法，到均匀温度、调成份，达微降低氧含量及去除气 体夹杂物等目的。 （）保护浇注：过炉外精炼后，水洁净而 ３、经钢 成份合格，钢水在浇注过程中若不采取保护措 但 ｌ连铸坯的内部结构与轧后性能变化及为 减小压缩比而采取的措施 １１连铸坯“钢锭结构”． 小及炼钢采取的措施 国内外研究者从连铸坯中取试样做纵断面的 硫印检验，现铸坯中心线区域有明显的偏析、发微 小缩孔和疏松，与小钢锭低倍结构相似，故称为“小 钢锭结构”即铸坯表面为细晶区，。中心区域为柱 状晶区，晶区与柱状晶之间为等轴晶区。细 施，水仍然会与空气、火材料、渣等相互作 钢耐炉用，成二次氧化物。因此，浇注过程中采用气 形在 体、液体、固体等保护方法，防止钢液二次氧化而形 成外来夹杂物同样重要。 １１３采用钢水低过热度浇注、．． 电磁搅拌等技术 可以扩大铸坯中心等轴晶区、抑制柱状晶生长，可 减轻中心偏析和中心疏松 １２热加工变形后金属组织性能的变化及为降低 ． 压缩比而采取的措施 热加工变形可认为是加工硬化和再结晶两个 它的形成过程是：坯在二次冷却区凝固过程 铸中。由于喷水冷却得不均匀，状晶生长不均匀，柱若 连铸坯某一处两侧同时优先生长柱状晶很可能连 接在一起，生了“桥”由于“桥”隔断了上 产搭。搭， 过程的相互重叠。由于此过程中再结晶能充分进 行，以及变形时靠三向压应力状态等因素的作用， 可使组织性能产生如下变化： 面钢水，之不能及时补充下部钢水凝固收缩，使便 形成了缩孔与疏松。同样，由于“桥”使下问钢 搭，水的夹杂物特别是ＳＰ化合物集聚，成中心偏析 、造加剧。 １２１铸态组织中的缩孔、松、隙、泡等缺 ．． 疏空气陷得到压密或焊合 金属在变形中因加工硬化所造成的不致密现 象，也随着再结晶的进行而恢复。有学者对２０衄 ０厚板坯采用不同的压缩比，到以下研究结果：得压 缩比小于２时，板坯横向性能较低且分散；缩比压 国

内外冶金工作者为提高产品性能、低压缩 降比作了大量工作。炼钢工序主要采取了以下措施： １１１控制钢水成份，别是加强对杂质元素及 ．． 特残余元素的控制 许多标准对砷（ｓ、（ｂ、（ｎ、（ｉ、Ａ）锑ｓ）锡Ｓ）铋Ｂ）铅 为３时，中心疏松完全焊合；继续加大压下量，使压 缩比达到３５时。心疏松焊合，使硫化物延 中但伸。板坯中心和边缘横向性能无太大差别。 １２２热加工变形可细化晶粒和破碎夹杂物 ．． （ｂ等元素含量有明确规定。如ＳＦ３“Ｋ３热 Ｐ）ＫＤ３ＳＦ 轧球化退火钢棒”准规定其钢中：ｓ．４，ｎ标Ａ≤００％Ｓ ≤００％，ｂ．３，ｂ．０％等。由于攀钢 ．４Ｓ≤００％Ｐ≤００２ 钢锭中柱状晶和粗大的等轴晶经热加工变形 后，之再结晶作用，变成较细小的等轴晶粒。加可 热加工变形破碎夹杂物对改善钢材的组织性能非 常有益。 矿石含有丰富的Ｖ合金，五害”“元素较少，检验，据 攀钢连铸坯的“害”元素分别为：Ａ：．０％五ｓ００７ 一 ００３，平均值００５％；Ｓ：．０１ ．３％．１５ｎ００４％ 铸坯轧制过程中各类夹杂物变形的形式不同。 http://www.6lib.com第六图书馆 ２０年第３期 ０７ 段丕荣：钢１攀＃连铸坯生产大型材最小压缩比探讨 ·４·５ Ａ类夹杂物轧钢时沿轧制方向伸长，Ｂ类夹杂物轧 钢时不连续延伸成链状，群状Ａ２３，ｃ类夹杂 如１等Ｏ物轧钢时不发生塑性变形而呈不规则分布。基于 械性能的强度指标及塑性指标都大大高于国家相 关标准，当压缩比达到６８（２即．６３５×２０８一 １０３ ｍ时产品内在性能可以达到国标要求。ｍ） 从攀钢１＃连铸坯轧制Ｏ２ｍｌ０ｍ～Ｏｌ０ｍ钢材 ３ｍ检验结果表明，钢１攀＃连铸坯４５＃钢可以向更大 规格扩展。攀长钢大型材车间使用３０×２０ｍ连 ８８ｒａ铸坯轧制 １０ｔｉ０６ ｎ圆材，５ ｎ、１０ｔｉｏｏ其检验结果的平 均值见表３ 。 以上研究成果，提高产品性能、为降低压缩比而采 取了以下措施： １２２１制定合理的均热（热）．．．加制度 合理的均热（热）度不仅可以提高钢锭或 加制铸坯塑性，降低变形抗力，而且可以消除铸锭（）坯 带来的某些组织缺陷和应力。 １２２２采取控制轧制 ．．．适当控制钢的化学成份、热（热）度、加均温变 形温度、变形条件（括每个道次的变形量、变形 包总 表３可见，攀钢１＃连铸坯压缩比达到６００～．２ ４５６时，品的低倍优于Ｇ／６９—１９．２产ＢＴ９９９中优质 钢材的要求，而其机械性能中强度指标及塑性指标 都很好。产品一次检验合格率达到１０ ０％。近几年，钢使用攀钢３０×２０ｍ或３５×长８８ｍ２ ２０ｍ断面碳结连铸坯在８５轧机上生产 １０ｔｉ８ｒａ２６ ｎｏ 量、变形速度）冷却速度等工艺参数。这可使铁 及素体晶粒细化，既能提高钢材的强度，能改善 它又钢材的韧性。 １２２３控制冷却．．． 以下钢材（即最小压缩比为４５．３时）产品性能完全 ，满足Ｇ／６９—１９ＢＴ９９９要求。攀长钢大型材车间使用这 两种断面连铸坯２Ｏ年生产 ＤＩｌ １ ｌ０４【ｔｌ６Ｉｌ）ｌ～０ｔ碳合结钢 ｌ材３ｔ万左右，１年生产 １Ｉｌ １Ｉｌ２５ｆ∞ｔｌ６ｔｌｌ～０ｌ钢材近７ｔ万 左右，０６年生产 １０ｔｉ １０ｔｉ ７ ，２００ ｎ～６ ｎ５１０ｔ三年 ｏｏ 控制热轧过程中及轧后钢材的冷却速度，到 达 改善钢材的组织状态，提高钢材综合性能。 由于攀钢连铸坯的内在性能较好，们制定了 我合理的加热工艺并采取加大头几道次的压下量使 共生产约１．ｔ其内在性能检验皆全部一次合 ０５万，格。长钢技术部门通过对检验数据的回归处理，决 定使用攀钢３０×２０ｍ、２８８ｍ３５×２０ｍ断面的钢坯 ８ｍ轧制 １０ｔｉ材的力学性能可免检。通过跟 ６ ｎ钢ｏ 其内部缩孔、疏松充分焊合，以该连铸坯能以较 所小的压缩比便可满足产品标准的要求。 ２工艺流程及生产检验结果 ２．工艺流程 １ 踪，无用户对攀钢１＃连铸坯轧材的力学性能提出 质量外事异议。 ２２２攀钢１．．＃连铸坯轧制０８ ｎ～０ ｎ钢 １０ｔｉ ２０ｔｉｏｏ材及１０ｎＩ方材、０２ｍ方材检验结果 ８２ｕｌ２０ｍ根据攀钢１＃连铸坯轧制０２ ｎ～１０ｔｉ１０ｔｉ ６ ｎｏｏ 检验结果看，钢材的性能良好，０８ ｎ其而１０ｔｉ以上 ｏ热轧大型材市场前景看好，在使用攀钢１＃连铸坯 试生产 １０ｔｉ８ ｎ大型材取得成功的基础上，使用１ ｏ＃连铸坯轧制１ｏｔｉ８２ｎ方材及２０ｍｏ０２ｍ方材，验结果 检见表４ 。 攀长钢轧钢厂大型材车间使用攀钢１＃连铸坯 生产大型材工艺流程如下： 攀钢连铸坯（８３０×２０３５×２０一加热一８５８，２８）２ 初轧一８５精轧一锯切头尾一矫直一取样一检验一 ２精整一包装一入库 ２２生产检验结果及其对应规格的压缩比． 究竟轧多大规格产品能满足标准要求？从生 产管理及降低成本方面来说，望一火成材并

使规 期格越大越好。但规格太大，又担心内在性能检验不 合格。于是根据传统经验，定３０×２０ｍ及３５确８８ｒａ２ ×２０ｍ连铸坯只生产≤０３ ｎ８ｒａ１０ｔｉ圆材。ｏ 从表４可以看出，使用攀钢３０×２０连铸坯轧 ８８制０１０ｔｉ材后，材的塑性指标及强度指标都 ８ ｎ棒ｏ钢达到国标的相关要求，表明该连铸坯的压缩比为 这４１，．８时钢材的内在性能可以满足用户的需要。从 ２２１生产０２ ｎ—１０ｔｉ验结果及其对 ．． １０ｔｉ ６ ｎ检ｏｏ应规格的压缩比 轧钢厂大型材车间于２００４年元月使用攀钢１ ＃连铸坯轧制 １０ｔｉ １０ｔｉ材，规格的 ２ ｎ—３ ｎ钢ｏｏ各 轧制方材的检验结果也可以看出，当攀钢１＃连铸 坯的压缩比为２２．８时（２３５×２０－２０×２０，内 ８－０￣０）其在性能可以达到国家标准的要求。 多炉１＃攀钢连铸坯生产０８ ｎ一次检验合 １０ｔｉｏ格及１０ｎｎ方材及２０２ｎ方材检验合格后，８２ｕ０ａｔｉｏ我 们大胆地试验了使用１＃连铸坯生产０９ ｎ及 １０ｔｉｏ２０ｔｉ０ ｎ钢材，部分检验结果见表４ｏ其。从表４可 内在性能检验结果见表３。从表３可以看出：８ ３０× ２０３５×２０连铸坯轧制Ｏ２ｍ８及２８ｌ０ｍ～０３ｒ１０ｍ钢 ａ 材的低倍完全符合Ｇ／６９—１９ＢＴ９９９标准要求，机 其 http://www.6lib.com第六图书馆 ． ４．６ 特钢技术 第ｌ３卷第３期 见：攀钢１＃连铸坯生产０９ ｎ～Ｏ０ｍ１０ｒ１２０ｍ钢材时，缩比呈不断减小的趋势。ａ ．５其最小压缩比仅为３３，品的内在性能完全能符 ３２根据攀钢连铸坯４撑钢检验结果及跟踪用户 ．９产的使用情况后表明，钢使用攀钢３０ｘ２０ｍ或 长８ ８ｒａ合国标要求。 ２ ２０ｍｘａ２使用攀钢连铸坯３０ｘ２０或３５ｘ２０断面生 ３５ ８ｒ断面碳结连铸坯在８５轧机上生产 ８ ８２ ８１０ｒ１ａ即最小压缩比为４５．３时）产品 ，产０７ ｌ～０ ｌ钢材（最小压缩比为３３ ０６ ｎ以下钢材（１０ｒｌ ２０ｒｌｌｎｌｎ即．９ＢＴ９—１９ 时）２０，０４年轧材３５０ｔ２０ ９ ，０５年轧材２ ５ ，０６性能完全满足Ｇ／６９９９要求。７３０ｔ２０ ．＃连铸坯生产０７ ｎ～ｏ ｎ１０ｒ１ ２０ｒ１ａａ 年轧材２０ ， ０ｔ三年共生产约３ ４ ，力学性能及 ３３使用攀钢１７３０ｔ其６ 即最小压缩比为３３）其力学性能及低倍 ．９时，低倍皆一次检验合格，无力学性能方面的质量外 钢材（且事异议。 皆一次检验合格，无力学性能方面的质量外事异 且 议。将来生产足够量时积累相关数据后可考虑申请 ３结论 力学性能免检测。 ． 压缩比为２２ ．８３１随着炼钢、．浇注、制技术的不断进步，轧最小压 ３４当连铸坯的纯净度相当好时， http://www.6lib.com第六图书馆 ２００７年第３期 段丕荣：钢１攀＃连铸坯生产大型材最小压缩比探讨 表４攀钢１＃连铸坯４＃钢０８ｍ５１０ｍ一００ｒ材及轧１０２０ｍａ８２与２０检验结果 ０２ ·４·７ 山ｅ４Ｔｓｒｓｌ ｆＯ１０ｍ～０２０ｍ ５＃ｓｅｓａｄｒｌｄｓｅｓ１０ａｄ２０ｐｄｃ ｏｃｎａｄｇｂｌｔｂ ａｇｎ ｒｕ ｄ ｅｔｅＩｔｏ ８ｍ ｌｓ０ｒ４ａｔｌｎ ｏｅ ｔｌ８２ ０２ｒｕｅｆｍ ｏｃｓｎ ｉｅ ｙＰｎａｇＧｏｐｅ ｌｅ ｎｏｄｒｌｓ 可以满足产品标准要求。但这只是初步结论，待 有继续试验。 参考文献 ［】赵志业．属塑性变形与轧制理论．冶金工业出版社 １金［】王廷溥．钢工艺学．冶金工业出版社 ２ 轧［】李学锋．３钢厂方坯连铸坯生产工艺实戢．钢科技 太［】蔡开科程士富．续铸钢原理与工艺．冶金工业出版社 ４ 连［】刘文．钢生产基础知识问答（二版）５ 轧第．冶金工业出版社 ［】冶金报社．续铸钢５０问．冶金工业出版社 ６ 连０［】王海清．材的机械性能与钢锭的压缩比．７ 钢长城科技（特钢技术）现 致谢：文的有关连铸坯的“害”素 本五元含量由攀钢集团公司钢研所工程师柯晓涛提 供，攀长钢技术中心彭声通工程师及李中友工程 师对本文进行了指导，此一并表示感谢！在 （接第３上７页） 使金属熔池深度超过结晶器直径的１２时，晶组 ／枝织特征逐渐转变成等轴结晶类型，又使显微偏析 则更加加重。 认识到在熔池深度达到结晶器直径的１２之前，／提 高熔速才能实现减轻显微偏析的目的，而不是相反。 参考文献 ［】杨卫国．作模具钢显微组织新的评级图谱．国外金属热处理 １ 热． 由此可见，需要按最佳熔速４０ｋ／～５０ｋ／ ５ ｇｈ０ ｇｈ进行控制，能达到显微偏析极度降低的效果。才 事实上，我们的试验结果充分证实了文献［］６观 点的正确性。一方面如上所述是一个最佳熔速控制 问题，但也有提高电渣填充比后，电极尖端形状变 平，熔滴从单点滴落变为多点滴落，度场更加均

温 ２０４：７Ｏ０．１ ［】须藤兴一．ｃｓ、ｎｃ、０ｖ对５Ｃ热作模具钢诸特性的影 ２ 、ｉＭ、ｒＭ、％ｒ响．电气制钢．ｏ６１８１ Ｖ１０，９９．２ ［】潘晓华。３ 朱祖昌．Ｈ３热作模具钢的化学成分及其改进和发展 １的研究．取自因特网。 ［】王赵俊．一种高性能的新型热作模具钢．国外金属热处理 ４． 匀，池形状趋向浅平，而有利于提高电渣钢质量 熔从 ２０４：５００。１ 的作用。也就是说，文献［］６仅仅提到最佳熔速控制 问题并不全面，终需要通过控制电渣填充比和熔 最速达到金属熔池深度以及形状的最佳化。重要的是 ［】孛正邦．电渣熔铸．国防工业出版社，９１第一版 ５ １８年［】影响电渣重熔钢锭组织及电渣重熔产品性能的可能性与局限 ６ 性。五届国际电渣重熔会议论文集 第 http://www.6lib.com第六图书馆

无槽轧制的历史

传统的孔型轧制， 是在排有各种轧槽的轧辊上轧制，无槽轧制是轧件在上、 下两个平辊辊缝间轧制，该工艺(也称平辊轧制工艺或RER轧制工艺)是一种棒材、线材轧制的新工艺，可以作为简单断面型钢生产的主要延伸道次。他的基本原理、工艺流程及轧后断面变形情况主要有下图2种情况。 方式一：典型“方——矩形——方”轧制方式

方式二：典型“矩形——立矩形——矩形”（RER）轧制方式 一 国内外研究开发动态

世界上最早的无孔型轧制试验是1967年瑞典斯特勒斯AB冶金加工公司从轧制铜线开始，其用125kg铜棒轧制 6.35mm线材,Weber教授在解决热轧细铜线在拉拔时发生严重断裂问题时，提出无槽轧制概念的，但当时仅是“方一矩一系统。70年代澳大利亚BHP所属Broken HillPty有限公司在其小型型钢机组上，进行了各种无槽轧制生产性试验生产圆钢和螺纹钢筋， 在粗轧、中轧机组上均采用无槽轧制工艺，在精轧工序采用孔型轧制工艺。为了解决断面的平行四边形现象， 试验了压下量与导卫间隙的调整， 并设计了新的导卫，在此基础上成功试轧了螺纹钢筋和圆钢，并在粗轧机组与中轧机组上建立了压下率极限。

美国Laclede钢公司最初在无扭精轧机上试验无槽轧制线材，在十道次中，前九道次用平棍， 最后一道次用圆孔型生产5.72mm线材。结果表明当张力较小时可以达到民用精度，头尾误差最好时达到0．1mm，但精轧机组负荷增加10～15% 。在1978年和19 79年初，该公司将无槽轧制引入粗、中轧机组，材料从低碳到高碳都有，轧制质量较好。英国GKN(South Wales)有限公司的McBroom和Mac Quarrie两人也进行了无槽轧制研究。在450mm两辊轧机上采用57mm方坯开展无槽轧制试验。 试验表明， 用修正的Wusatowski（乌萨托夫斯基宽展）公式计算宽展，与实际值比较，误差小于11%。

澳大利亚的MIM Holding有限公司帮助Copper Refineriss Pry有限公司于1977年12月在世界上首次于整个11台轧机中的8台采用无槽轧制工艺，投入生产铜材。至1977年7月， 无槽轧制的技术专利已有20条之多。

1981年3月在日本川崎钢铁公司水岛厂的钢坯轧机上无槽轧制工艺投产成功， 随后水岛厂Yanazawa发表了“开发无槽轧制的技术报告。主要讨论了道次优化设计、设计专用导卫和防止轧件边角折迭等问题：

(1)提出无槽轧制工艺道次程序表的设计方法。认为入口轧件的高宽比宣小于1．5，最佳压下率在0．7RB和1．3RB之间(RB指变形在单鼓和双鼓之间时的临界压下率)。 (2)导板要伸入轧辊中心， 这对防止轧件平行四边形现象是非常有效的。

(3)介绍防止成品孔产生折迭的技术。无槽轧制后的矩形断面轧件是尖角的，在进入椭圆孔型中轧制时易形成折迭。为了防止折迭必须在其轧制最初咬入阶段阻止轧件角部的局部宽展， 即孔型必须设计成轧件中心位置变形程度要大。因此最后几个道次往往用三个孔型来完成，防止折迭孔型、成品前孔型、成品孔型。

1982年后澳大利亚和美国在摩根高速线材轧机的粗、中轧机组上应用无槽轧制工艺 ，并采用短应力线轧机(摩根紧凑式轧机)，效果很好。

1986年美Battelle Columbus实验中心AltaN教授应用上限法原理进一步深入研究了无槽轧制时的

轧件鼓形和宽展，分别假设鼓形为抛物线和椭圆曲线， 运用修正的Wusatowski公式求得平均宽展，结果求得的最大、最小宽展与实测值对照基本相符。1990年原苏联的马格尼托哥尔斯克钢铁公司和矿冶学院在~Φ300mm棋盘式小型轧机粗轧机组上进行了工业性无孔型轧制试验。1983年，首钢小型钢厂为扩大钢坯断面在线材轧机上曾进行过无槽轧制试验， 没有成功。其原因是轧件脱方和导卫装置不佳。

20世纪90年代后期，东北大学在实验室用Φ300mm二辊不可逆轧机进行了无孔型轧制试验此后鞍钢设计研究院、鞍山钢铁学院、鞍钢钢研所等单位相继开展了无槽轧俐的基础工作。鞍钢钢研所在300mm辊轧机上研究的主要结论是：(1)修改了Yanazawa发表的道次设计程序，(2) “矩一矩”系统比“矩一方” 系统优越， (3)只要导卫设计合理，H／B值可大于1.5；(4)从“矩一矩” 系统可见， 延伸大而均匀， 各道次延伸系数在1． 4～1．42之间。鞍钢设计研究院、冶金部、鞍山钢铁学院在180mm二辊可逆轧机上进行了无槽轧制的单因素试验和多因素的正交试验， 以及多道次压下规程试验等工作。试验得出以下主要结果：

(1) 在无槽轧封条件下，压下率对轧件脱方基本无影响，

(2) 得出计算宽展半经验公式Δb=(B/H)[1.07+2.05(B/H)]*(RΔh)0.5*(Δh/H)，与实际值比较相对误差小于10%，平均误差小于4%；

(3) 高宽比对无槽轧制稳定性影响很大’

(4) 得出临界压下率经验公式εb=1.45/[2.80+(B/H)*(D/H)]

(5) 影响无槽轧制的主要因素其顺序是轧件H/B，压下率和高宽比的相互作用，导板间隙系数η=Δ*B/H，控制上述三个因素，就可以基本进行无槽轧制； (6)无槽轧制力比孔型轧制力降低14％ 。

1999年4月， 八一钢铁集团公司为降低工序消耗，优化工艺，提高棒材产品的市场竞争力，开发了棒材的全连续无孔型轧制技术。并在2条全连续式短应力线轧机进行了开发和广泛的应用，取得了显著的效果，但未有具体的理论进展；:2004年宝钢轧钢研究所，准备在1150初轧机上进行开发大压下的工艺开发，实验初期为了数据设计的合理性，该所用同等比例的钢坯在300mm实验轧机上进行了实验，并且用ANSYS模拟，应用940*1250*2600mm的钢锭生产450*450mm特大方钢，顺利解决了倒钢，脱方和折叠的问题，为市场提供了大量合格特大方钢，据资料所查，该厂属于国内首次利用有限元模拟并投入生产分析，同时也为无槽轧制所用的轧机和产品规格、钢锭大小向上限开拓；2005年柳州钢铁公司棒材厂在粗轧1——4架采用无槽轧制的基础上，在所有规格的成品前孔进行了无槽轧制实验，并用小仓宽展公式进行验证，同时根据实验数据进行了经验修整，同时对该技术进行了推广，并获得成功。

无槽轧制的优缺点：与常规轧制方法相比，无孔型轧制有以下特点 - 轧机作业率高

(1)采用无孔型轧制，除了成品孔孔型外，不同规格产品的轧制采用完全相同的轧辊．换产品不用换孔型和轧辊．整个换辊与换孔时间比有孔型轧制减少了50％ 6o％。

(2)无孔型轧制系平辊轧制，平辊轧机的轧辊调整仅有高向垂直压下，立辊轧机的轧辊调整仅有侧向水平压下，均无需轴向调整轧辊，轧机的调整大大简化。 (3)平辊无孔型轧制的导卫装置简单，加工方便，且易于安装，可减少导卫的调整时间约20％ 30％：因此轧机的停工时间可大量减少，提高了轧机作业率。生产时轧制事故减少，采用无孔型平辊轧制减少了轧件的不均匀变形，使轧制压力比孔型轧制时减少了5％ 一10％，从而降低了电机的负荷：采用了平辊轧制增大了轧辊的工作直径，改善了孔型的过充满、出耳子、错槽 轧偏等轧制缺陷和质量故障，从而提高了轧机的生产率。 • 减少轧辊消耗与轧辊储备(¨平辊轧制由于没有轧槽，辊身长度可以充分利用，辊面利用率可提高20％ 一30％。

(2)由于没有轧槽形成的辊径差，因而轧件删面也没有辊面速度差，从而轧辊磨损均匀，磨损量相应减少．轧辊车削量从孔型轧制的1O 20ml／i降低到4 5mm。

(3)平辊轧制可用于多品种、多规格、多机架的产品轧制，可使轧辊的储备量减少约1／3，从而碱

少了轧辊的储备资金。由于这些原因可使轧辊的总体寿命提高2—3倍，并降低了生产费用。 可实现大压下量.

在连轧机上采用无孔型平辊轧制，利用前架轧机对大断面坯料的推力，实现下一机架轧机的强迫咬人，可冲破最大咬人角的，实现大压下轧制。

无槽轧制开发的工艺选型

无槽轧制从1967年出现到目前为止，目前发表的论文来看在工艺选型上没有形成一个共识，在多家杂志记载的论文上，对无槽轧制的工艺选型也基本上处于实验室研究和对某种轧机的开发和使用介绍，对轧机规格，坯料大小、压下规程的研究也处在综合因素的某种特例说明，对轧机规格、坯料大小、压下规程等单因素研究和正交实验没有记载，目前对型钢厂棒材轧机的工艺开发没有很好的参考样板，故在开发之初期，我们认为依据目前的实验室开发经验，对于棒材轧机做多因素实验的可能性不大，所以开发可能要从保守的角度出发，根据自己的实际情况在不能影响正常生产秩序情况下开发，同时各论文论述该工艺的效益时没有过多的数据，所以开发的成本只能在正常生产的情况下消化。

根据1967年WEBER先生开发瑞典铜材的经验，以及国内八一钢铁公司的应用情况，同时考虑到同传统孔型的接口，目前认为选用保守的方——矩系统，主要原因如下：

1、 方——矩系统同矩——矩系统比较，在延伸率方面看，矩——矩系统有明显的优势，平均延伸系数可以达到1.4——1.5，方——矩系统的延伸系数一般在1.35---1.4左右，而目前我们的传统孔型系统的延伸率也在1.35左右，方——矩系统在延伸率上比较适合我们目前的工艺接口； 2、 开发初期认为大的延伸率会给轧机的主传动电机带来负荷的大量增加，目前我们的电机功率选型偏小。

3、 参考文献来看，大的延伸带来大的压下，压下量的增加会带来轧件宽展的剧烈增加，而从文献来看，宽展系数的计算同实际的误差有11%左右，这种误差会带来导卫装置的参数设定的误导向，不当会产生工艺失败的结论；

4、 矩矩系统的大压下会在轧件的宽展面上产生严重的双鼓型，双鼓型固然可以利用但是，严重的双鼓型可能会带来宽展面上隐性折叠，直接影响产品的质量；

5、 矩矩系统的轧件因宽高比较大，对导卫系统的依赖性比较大，可能会造成工艺不顺而导致开发失败；

6、 在传统延伸孔型系统中，一般要间隔出现一个中心对称的孔型，以便于计算延伸和宽展，更好的使不均匀变形在轧制过程形成规范化；矩矩系统和方矩系统的比较见下表)内容

方矩系统 矩矩系统

延伸率 1.35----1.4 1.4-----1.5 压下率 30——50% 50%以上 宽展计算 误差5%左右 误差11% 宽展现象 单鼓和双鼓交替 全部双鼓 轧件脱方现象 稍微严重 较轻 导卫要求 不高 很高

轧件质量 不容易产生折叠和裂纹 风险高 主电机负荷 一般 大 应用情况 较多 少 工艺参数的确定

目前根据我单位的实际情况，我们设计了从粗轧、中轧、和精轧三个阶段，摸索阶段定在粗轧区，所以所有的参数以粗轧为设计开发依据，具体如下： 现阶段工艺和相关参数：

全线18架短应力线轧机，粗、中、精轧各有6架平立交替布置，立式轧机为上传动。粗轧机架间距为2m，中轧机架间距为2.5m，为了在中轧机架出较大规格的产品，在11～12架之间设

立活套器一个，间距4.5m，粗轧的平均延伸系数为1.336，中轧的平均延伸系数1.278——1.304，精轧平均延伸系数为1.26。全线采用椭圆一圆孔型系统（1架箱型，2架立箱），主要参数见表1

主轧机参数表

机架号 孔型 轧辊尺寸(mm) 电机功率（KW） 电机转速（RPM） 粗轧 1H 箱 φ610/φ520×760 400 600/1300

2V 立箱 φ610/φ520×760 400 600/1300

3H 椭圆 φ610/φ520×760 400 600/1300

4V 圆 φ610/φ520×760 400 600/1300

5H 椭圆 φ610/φ520×760 500 600/1300 6V 圆 φ610/φ520×760 500 600/1300 中轧 7H 椭圆 φ430/φ370×650 500 600/1300 8V 圆 φ430/φ370×650 500 600/1300 9H 椭圆 φ430/φ370×650 600 600/1300 10V 圆 φ430/φ370×650 600 600/1300

11H 椭圆 φ430/φ370×650 600 600/1300 12V 圆 φ430/φ370×650 600 600/1300

开发钢种：HRB335，HRB400，40Cr，45A，45，35，25，20等，粗轧出口断面：71圆钢，面积3957mm3

6#轧机轧制速度：0.909——1.706

参数制定：目前暂时不考虑6#轧机同7#轧机的孔型接口计算过程如下：

确定6#轧机的轧件断面：F6=4013mm，断面为：63。35，选用*mm，面积调整为4096； 总延伸系数为：F坯/F6=5。

平均延伸系数为：μ平均=1。32833

根据延伸系数的分配原则，先初步分配如下：机架号 1 2 3 4 5 6

1.7556 1.7952 1.7430 1.32 1.33 1.32 1.36 1.31 1.331

面积 17045 12816 9709 7139 50 4094

这样2、4、6架的轧件尺寸就设计成：113.21、84.49、63.98的方钢，为了测量和计算，调整为：114、85和的方钢，所以延伸系数相应调整为： μ1~2=1.7313, μ3~4=1.7988, μ5~6=1.7639 S调整后的延伸设定为：

机架号 1 2 3 4 5 6

1.7313 1.7988 1.7639 1.3017 1.33 1.3627 1.36 1.3252 1.331

面积 17285 12996 9537 7225 52 4096

宽展

宽展的确定：宽展的意义，在轧钢时非常关键，如果宽展计算的误差太大那么对轧件在各个机架的延伸是不准确的，最终获得不了预期的轧件断面，导致连轧常数失效，最终导致轧制时可能出现堆拉关系失调，出现轧钢事故，导致开发失败，根据各家单位选用宽展计算公式来看，对Z。Wusatowski公式选用较多，同时开发者认为，S。Ekelund公式也可以作为选用公式的备用公式，以便检验和备份，下面对这两个宽展公式进行罗列和比较：& x+ n# W% a( S3 Z7 C 一、S.Ekelund（爱克伦达）宽展公式该公式的表达式是：

BBh2＝8m(RΔh)1／2＋BH2－2×2m(H＋h)(RΔh)1／2ln(Bh／BH)

其中：m＝[1.6f(RΔh)1／2－1.2Δh]／(H＋h)

其中：铸铁轧辊的摩擦系数f＝0.8(1.05－0.0005×t℃) 铸钢轧辊的摩擦系数f＝1(1.05－0.0005×t℃)3 T( p4 U: c- l; d 二、Z.Wusatowski（乌萨托夫斯基）宽展公式

该公式的数学表达式是：' β=λ－ω

Vω=exp(-1.269×εd 0.556×δ)

iδ=b0/h0; εd=h0/D; λ=h1/h0; β=b1/b0

当进行大压下时，式中的1.269变为0.3457，0.556变为0.968。各大文献的介绍可以得知，在选用宽展公式时，首次选用均是Z.Wusatowski（乌萨托夫斯基）宽展公式，所以我们选用Z.Wusatowski（乌萨托夫斯基）宽展公式：. 基本条件：b0=150

\" H( A: e1 g3 g, D& F1 ^/ H% oH0=150 C4 t* y; E6 J* ?& ?8 J\" @ D=5008 v+ c1 \\# J6 q 计算得：

% P7 j7 ]- g B* B1 Z6 j4 P, {6 G8 O\" w9 u% @

机架 面积 宽展 压下 宽展系数

$ ]; T1 b Z- }. x; o7 ` 22500 150 150

) e7 Z* ]) J6 H- g1 17285 161．86 106．79 0.2745: N1 w, K; _, E0 u) `3 Q% K5 @

2 12996 112.07 115.96 0.1580

. }! b: X+ z/ l3 n3 9537 131.62 72.46 0.33

6 v* _. z/ C* ^ d% e8 Z2 |4 7225 75.9 95.18 0.1266/ S! `! t, H6 @' Y7 x 5 52 120.45 45.24 0.6328

! }& u/ O) T3 x6 r, j6 4096 46.93 87.27 0.1201 . K6 z) Q4 i; j! ?6 D' I. K i9 v4 I# g; f/ u$ e( l

经过计算使用宽展公式计算出来的参数，参考相关文献，最后决定由1#轧机开始入手，对个别参数考虑现场的实际参数进行适当调整，从4月份开始，对1#轧机的投入使用进行了大量的参数跟踪，目前认为，在方轧件向矩形轧件轧制的时候宽展系数和压下量的控制范围应当如下：当压下率大约在30%左右时，他的宽展系数在0.30----0.33左右波动，此时利用Z.Wusatowski（乌萨托夫斯基）宽展公式的常规公式基本准确，所以根据此规律，在1#轧机的压下规程上认为只要可以顺利咬入，压下量设定在45——50比较合适；经过大量的实践发现，1#轧机的轧件断面基本在102——105*166——170左右波动；同时由于1#轧机的投入使用，对2#轧机的箱型孔的孔型宽展进行了大量的观察实验，发现在116*116的近似方箱型孔的使用当中，孔型侧壁斜度上大约有50%的侧壁没有过钢现象，认为在2#轧机的方箱形孔的侧壁斜度作用没有强调的重要，所以根据方箱形孔的观察认为，在2#轧机将轧件轧制成方形轧件的宽展，在同等压下率的条件下应当稍微大于箱型孔，所以根据生产经验，将2#轧机的宽展系数设置为0.26比较合适，在压下率变化不大的情况下，这个参数具有推广的价值。

) {& J# z9 X5 e4 M; i; i根据1#、2#轧机工艺参数的调整，并在过钢量4万吨的基础上，同时也观察新轧槽和老轧槽的变化同时，参考经验参数和数据文献的数据（见下表），% \\# o+ e0 @+ O( S$ S8 n

韦东滨,程鼎,吴迪,白光润, 在《无孔型轧制压下规程制定方法的实验研究》一文中的实验参数0 R/ e8 H7 y; W: y$ N% r4 ^0 ]

道 轧件 轧件 轧前 压下率 鼓形率 鼓型高8 v, m9 L' k& Z# Y, Y

次 高度 宽度 高宽比 /% ×0.01 , W ^' k8 f ]3 s* n8 B, P' g

0 47.61 63.82 ; B! A3 ^# K- E D 1 44.27 .09 1.336 30.63 7.014 3.105098

' `3 E3 X$ i' I2 37.27 50.24 1.222 31.1 6.6 2.570139) A( ~% P4 O. |* a

3 32.34 43.56 1.348 35.63 9.631 3.1146651 R1 ?( L' O0 d 4 27.38 38.36 1.347 37.14 12.17 3.332146 0 Z3 u9 h+ F: v8 g- q, ~0 E3 n5 23.55 32.98 1.401 38.61 12.68 2.98614

0 V8 Z2 e% x3 Y$ \\6 20.4 28.57 1.401 38.14 ) t$ v' `0 Y( n9 S7 17.81 24.95 1.4 37.65 * w' w% L; n& b0 P2 Z2 B1 ]' s; ^8 20 20.1 1.401 19.83 , \\\" i/ \\& L. u2 N 注：该实验是在300实验轧机上的轧制铅棒的参数，没有考虑连轧和小张力 - }4 ]7 M\" G5 p# U& n根据以上情况，我们设计了并调整了相关参数，相关经验如下：+ H7 k, @0 f0 o; ?: ]% L# n& l

在无孔型轧制当中，没有轧槽的宽展，所有宽展类型均属于自由宽展，因此选用宽展孔型的宽展经验参数必须慎重，另外如果选用大压下的弧边轧制法的宽展在本工艺里不具备参考性： c/ {% ?- f2 L\" Q& j4 W% ^ 选用过程：$ |8 Z2 |2 l9 U' b- f$ g

1）4月，对1号轧机的投入使用前，参考了平箱孔的宽展系数，并做适当的放大处理，经过实践认为，在压缩比30%左右，获得宽高比小于1。5料型时可以考虑宽展系数在0。25——0。4左右波动；# Y: I* n+ Z P2 n4 @

2）5月，当2号轧机投入使用时，参考立箱孔的宽展系数，并做适当的处理，实践认为在当压缩比小于30%，获得料型宽高比小于1。2时，可以考虑宽展系数在0。2——0。35左右波动； {6 _6 w$ V% ~7 `' `. n! ~

3）对于其他号轧机的宽展系数可以参考1）和2）中的经验数据做适当的调整（考虑温度，钢种，轧制速度，和轧辊直径的影响）\" j\" [3 U. N/ ^7 v( T; M' h 4）立矩形料进入立箱型孔时，可以不调整任何参数；

: K) x3 M) ?! a' a, Y5 W& }! H5）方型料进入平椭圆孔时要充分考虑椭圆孔的宽展系数，比元孔进入椭圆孔时要小，要突破经验数0。6——0。9的下限；0 m6 B. _ ^: }- d 6）立矩形料型进入圆孔时的孔型的宽展系数要比椭圆——圆孔系统圆孔中的宽展系数大，较圆孔宽展经验数据0。3——0。6的中间范围；

2 P, f1 O, [0 y6 F& i0 K经过设计和合理的调整，目前我门开发的适合我们自己连轧的压下规程和相关参数，见下表： 5 F: O# O\" ?* K; p6 J3 o# Z

: h8 V: y! ?! d6 b8 o9 Z粗中轧机的压下规程表

& w8 x$ _/ c X4 H机架 面积 延伸率 轧制速度 轧辊转速 宽展 压下 轧辊直径 咬入角$ S: G/ v: {- F7 M& z: G2 H

0 22500 150 150 + h5 p+ m3 _7 O$ `: @1 195 1.3 0.16 6.1152 165 100 500 25.85504 2 b- c: ]6 q4 r4 |7 o/ Y2 124 1.315 0.2104 8.041488 112 112 500

26.63323- v' v6 w- H3 A9 g& M

3 9176 1.367 0.287617 10.9927141 124 74 500 22.49336 v7 U' [( K) I% @4 7058 1.3 0.373902 14.29052832 84 84 500 23.08562 3 R1 C, J+ q- L6 I5 ^% v5 4795 1.472 0.550384 21.03565769 94 51 500 20.94343 : ^9 m, y* q, X& z0 J6 4096 1.291 0.7105 27.15703408 58 500 19.95856 - k% x3 j! ?$ M7 3011 1.36 0.966341 46.16695794 70 39 400 17.7394: J\" |7 w: t3 R3 @3 f5 ^

8 2452 1.228 1.186667 58.74924803 50.1 49 386 16.56288' R, \\% X, z' |\" A

注：1、目前因为考虑40——45的圆钢将从10道次出成品所以中轧后几个机架目前没有开发， 9 F% H* |+ Q( ~* ?: Q2、螺纹钢的成品前孔目前正在开发当中，已经有个别的规格已经投入使用，正在推广当中。

- J8 a7 }! K: d3 A% U( c经过半年的开发和推广，该工艺已经逐步成熟，取得的效果是非常显著的主要参数见下表：

5 A y% R) ]/ w, g$ @( J' q& D3 w2 d推广经验：1 Z z3 ~/ X _9 u 1、 认为在棒材连轧机上全过程推广无槽轧制是可行的； 8 v e6 O% ]* z3 X# e& Q: h5 y2、 宽展系数的确定不要完全依靠理论计算，要结合现场情况；3 t! w9 l5 m* m0 I

3、 中间轧件的脱方对最终产品没有任何影响；* D3 l\" R. K/ X2 c; L0 p3 V 4、 上道次的轧件脱方不会累积到下道次当中；1 X\" `7 b, p6 h

5、 方轧件的脱方比矩形轧件的脱方严重+ M0 p5 e1 M: o7 D, o$ |5 E- K# k5 | 6、 连轧机开发无槽轧制轧件对导卫的依赖性不大. G$ R; c' Y) p: }3 h& R+ [ 7、 无槽轧制对主电机的负荷减少幅度较大: d1 S% l5 x( S2 c* f$ v 8、 无槽轧制对轧件的除鳞效果比较明显) r; `& ^\" x7 I( H' V 9、 无槽轧制可以消除孔型轧制带来的微小裂纹和二次氧化对轧件的污染（微小裂纹夹杂二次氧化层）

6 l: h+ ?! m9 C& @. I2 p10、 矩形轧件轧制成方形轧件的延伸率比较理想，并且可以获得在临界状态的比较理想的双鼓型断面；9 U/ L2 B7 y6 d8 H: Q

11、 轧辊等工模具可以大幅度提高共用性，同时耐用性大幅度提高

) ^% w, I1 W f) Y5 l2 G12、 轧机间距对无槽轧制的开发中轧件产生脱方没有必然联系； 压缩比

不同钢种＼不同用途产品对压缩比的要求不一样，一般结构钢的压缩比要求是大于３～５，齿轮钢８～１０，轴承钢１０～１２

．如果是２５０方钢坯，轧制碳结钢、合结钢可以达到１６０圆，轧制齿轮钢可以达到１００圆，轧制轴承钢可以达到９０圆．从钢材性能来看，压缩比越大钢材性能越好． 普通钢一般要求~6 特殊钢通常要求： 汽车轴类用钢≥8

重型汽车齿轮用钢≥8 轴承钢套圈用钢≥12 轴承钢滚珠用钢≥30

不同钢种一火成材的最小压缩比有什么要求

发布信息：中国冶金设备配件网 时间：2009-09-17 点击：

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一火成材指的是连铸坯不经过二次开坯和冷却而直接送往轧钢进行轧制。连铸坯同锻、轧坯相比，其内部组织状态有明显的差异，对一火成材来说，连铸坯组织不致密，需要加大压缩比来克服不致密的不足之处。作为连铸坯，碳钢、合金钢类其压缩比为6时，就可保证产品性能；但是其先决条件是钢水有炉外精炼或其他精炼处理，钢中氧含量要≤30×10-6和过热度控制在不大于30℃的技术要求。

由于连续浇铸、结晶器冷却、铸坯二次强冷连续化过程,致使连铸坯结晶组织致密,偏析、中心疏松和端头缩小比钢锭大为改善,纵向组织的均匀性良好。因此,压缩比可较钢锭低。对一般普碳钢连铸坯,如生产只要求强度性能达标的钢材产品,压缩比为4～5时就可满足要求。而对于优质钢、合金钢连铸坯,最小压缩比值不得低于10。 攀钢1#连铸坯生产大型材最小压缩比探讨 评论收藏 分享： 在线阅读 下载全文收藏本文 段丕荣

攀钢集团四川长城特殊钢股份有限公司轧钢厂,四川江油621702

《特钢技术》

2007年第13卷第3期

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摘 要:

介绍了当今钢铁企业对钢材最小压缩比的规定,并分析了随着炼钢浇注及轧制技术的进步,压缩比可以逐步减小。本文通过对攀钢连铸坯45#轧材检验结果进行分析,以及根据攀钢连铸坯碳合结轧材近140000t无力学性能质量外事异议情况,总结出其压缩比达到3.39时,产品可达到国家优质钢材标准的要求;当连铸坯的纯净度相当好时,压缩比为2.28亦能满足国家标准要求。

机械设备安装时为何要安装垫铁 安装垫铁有何作用

浏览次数：319次悬赏分：5 | 解决时间：2010-12-5 21:39 | 提问者：当代核电工人

最佳答案

斜垫铁和平垫铁的规格

主机设备及特殊设备的斜垫铁和平垫铁的规格，应根据设备底板的形式和规格而定，详见各专业设备的垫铁配制要求。

一般通用设备和附属设备的斜垫铁和平垫铁的规格按附表1选用。 斜垫铁和平垫铁的规格 附表1 斜垫铁（见附图1—1） 平垫铁（见附图1—2） 代号 l b h 斜度 材料 代号 l b h 材料

斜1 100 50 18~22 1/20~1/25 A3 平1 120 60 18~20 A3 斜2 120 60 平2 140 70 斜3 140 70 平3 150 85

注：斜垫铁应与同号平垫铁配合使用。

垫铁的验收规范

垫 铁

5.2.1 找正调平机械设备用的垫铁，应符合各类机械设备安装规范、设计或随机技术文件

的要求；无规定时，机械设备常用的斜垫铁和平垫铁宜按本规范附录B选择。 5.2.2 当机械设备的载荷由垫铁组承受时，垫铁组的位置和数量，应符合下列要求： 1 每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁；

2 垫铁组在能放稳和不影响灌浆的情况下，应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位 下方；

3 相邻两垫铁组间的距离宜为500mm～1000mm； 4 设备底座有接缝处的两侧应各安放一组垫铁； 5 每一垫铁组的面积，应大于或等于下式计算结果：

100（Q1+Q2）A ≥ C （5.2.2—1） nR

式中 A——每组垫铁面积（mm）;

Q1——设备等的质量加在垫铁组上的载荷（N）; R——基础或地坪混凝土的抗压强度（MPa），可取混凝土设计强度； n——垫铁组的组数；

C——安全系数，宜取1.5～3；

Q2——地脚螺栓拧紧所分布在垫铁组上的压力（N），可用下式计算： Q2 ＝πd/4×σ×n1 （5.2.2—2） 式中：d——地脚螺栓直径（mm）； n1——地脚螺栓数量；

σ——地脚螺栓材料的许用拉应力（Mpa）。

5.2.3 承受载荷的垫铁组，应使用成对斜垫铁，且在调平后灌浆前，用定位焊焊牢；承受

重负荷或有较强连续振动的设备，宜使用平垫铁。

5.2.4 垫铁组的使用，应符合下列要求：

1 每一垫铁组的块数不宜超过5块，且不宜采用薄垫铁； 2 放置平垫铁时，厚的宜放在下面，薄的宜放在中间；

3 垫铁的厚度不宜小于2mm；

4 机械设备调整完成后，应将各垫铁相互用定位焊焊牢，铸铁垫铁可不焊。

5.2.5 每一垫铁组应放置整齐平稳，接触良好。机械设备调平后，每组垫铁均应压紧，并 应用手锤逐组轻击听音检查。对高速运转机械设备的垫铁组，当采用0.05mm塞尺检查垫铁 之间和垫铁与设备底座面之间的间隙时，在垫铁同一断面两侧塞入的总长度不应超过垫铁

长度或宽度的1/3。

5.2.6 机械设备调平后，垫铁端面应露出设备底面外缘；平垫铁宜露出10mm～30mm；斜垫 铁宜露出10mm～50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。

5.2.7 安装在金属结构上的设备调平后，其垫铁均应与金属结构用定位焊焊牢。

5.2.8 机械设备用螺栓调整垫铁（图5.2.8）调平时,应符合下列要求：

图5.2.8 螺栓调整垫铁

1-升降块； 2-调整块滑动面； 3-调整块； 4-垫座； 5-调整螺栓 1 螺纹部分和调整块滑动面上应涂以耐水性较好的润滑脂；

2 调平应采用升高升降块的方法，当需要降低升降块时，应在降低后重新再作升高调

整；调平后，调整块应留有调整的余量；

3 机械设备用封闭式调整垫铁安装时,应在各滑动与转动处涂以耐水性较好的润滑

脂，使滑动与转动自如，无卡阻现象；

4 垫铁垫座应用混凝土灌牢，但混凝土不得灌入活动部分。

5.2.9 机械设备采用调整螺钉（图5.2.9）调平时，应符合下列要求：

图5.2.9 调整螺钉

1-垫铁； 2-基础或地坪； 3-地脚螺栓； 4-设备底座； 5-调整螺钉； 6-支撑板 1 不作永久性支承的调整螺钉在设备调平后，设备底座下应用垫铁垫实，再将调整螺

钉松开； 2 调整螺钉支承板的厚度宜大于螺钉的直径； 3 支承板应放置水平，并应稳固地放置在基础面上；

4 作永久性支承的调整螺钉伸出机械设备底座底面的长度，应小于螺钉直径。

5.2.10 机械设备采用无垫铁安装施工时，应符合下列要求：

1 应根据机械设备的质量和底座的结构，确定临时垫铁、小型千斤顶或调整螺钉的

位置和数量；

2 当机械设备底座上设有安装用的调整螺钉时，支撑调整螺钉用的钢支撑板应水平

放置，其上表面安装水平的允许偏差为1/1000；

3 采用无收缩混凝土灌注、应随即捣实灌浆层；待灌浆层达到设计强度的75%以上时， 方可松掉调整螺钉或取出临时支撑件，并应复测机械设备的安装水平，将临时支撑件的空

隙用砂浆填实；

4 灌浆用的无收缩混凝土的配合比，应符合国家现行有关标准规定。

5.2.11 当采用座浆法放置垫铁时，座浆混凝土配制的技术要求及施工方法，宜符合本规

范附录C的规定。

5.2.12 当采用压浆法放置垫铁时，其施工方法宜符合本规范附录D的规定。

5.2.13 机械设备采用减震垫铁调平时，应符合下列要求： 1 基础或地坪应符合随机技术文件要求；基础（地坪）的高低差，不得超出减震垫铁

调整量的30%～50%；放置减震垫铁的部位应平整；

2 减震垫铁按机械设备要求，可采用无地脚螺栓或胀锚地脚螺栓固定；

3 机械设备调平时，各减震垫铁的受力应均匀，在其调整范围内应留有余量，调平后

应将螺母锁紧；

4 采用橡胶垫型减震垫铁（图5.2.13）时，机械设备调平后、经过1～2周，应再进

行一次调平。

图5.2.13 S78W型无地脚螺栓孔减震垫铁

1—盖 2—调整螺杆 3—锁紧螺母 4—支承盘 5—底盘和减震橡胶垫

5.3 灌 浆

5.3.1 预留地脚螺栓孔或机械设备底座与基础之间的灌浆，应符合现行国家标准《混凝土

结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定。

5.3.2 预留地脚螺栓孔灌浆，应符合下列要求：

1 灌浆处应清洗洁净； 2 灌浆宜采用细碎石混凝土，其强度应比基础或地坪的混凝土强度高一级； 3 灌浆时应捣实，不应使地脚螺栓歪斜和影响机械设备的安装精度；

4 灌浆后的养护时间及要求应符合相关规定。

5.3.3 当灌浆层与机械设备底座面接触要求较高时，宜采用无收缩混凝土或水泥砂浆。 5.3.4 灌浆层厚度不应小于25mm。仅用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层，且灌浆无

困难时，其厚度可小于25mm。

5.3.5 灌浆前应敷设外模板；外模板至设备底座外缘的距离c（图5.1.1）不宜小于60mm；

模板拆除后，表面应进行抹面处理。

5.3.6 当机械设备底座下不需全部灌浆，且灌浆层需承受设备负荷时，应设置内模板（图

5.1.1序号4）。