目錄目錄摘要IAbstractIII第1章 緒論11.1 世界及我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展11.1.1 世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展概況11.1.2 我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望41.2 世界及我國(guó)冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r71.2.1 世界冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r71.2.2 我國(guó)冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r91.3 軋鋼先進(jìn)技術(shù)101.4 HC軋機(jī)在冷軋帶鋼中的應(yīng)用11第2章 HC軋機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)152.1 HC軋機(jī)工作原理152.1.1 HC軋機(jī)工作原理152.1.2 HC軋機(jī)的板形控制162.1.2.1 橫向厚度偏差的有效控制162.1.2.2 中間輥軸移對(duì)板形控制的有效性172.1.2.3 彎輥力調(diào)節(jié)板形的作用182.1.2.4 HC軋機(jī)板形控制的穩(wěn)定性182.1.3 HC軋機(jī)的軋輥驅(qū)動(dòng)192.1.4 HC軋機(jī)的類型192.2 HC軋機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)202.2.1 HC軋機(jī)的結(jié)構(gòu)202.2.2 HC軋機(jī)的特點(diǎn)20第3章 HC軋機(jī)主要技術(shù)特性及結(jié)構(gòu)說明233.1 工藝流程圖233.2 軋機(jī)主要技術(shù)特性233.3 軋機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)說明24第4章 軋制規(guī)程及相關(guān)參數(shù)確定254.1 軋輥主要參數(shù)確定254.2 軋制規(guī)程制定254.3 確定各道次變形抗力264.4 計(jì)算各道次帶鋼張力274.5 各道次軋制力計(jì)算274.6 確定軋制速度制度304.7 計(jì)算軋制力矩304.8 機(jī)架主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定31第5章 部件校核335.1 支承輥強(qiáng)度校核335.2 工作輥強(qiáng)度校核345.3 機(jī)架強(qiáng)度校核35第6章 HC軋機(jī)輥系穩(wěn)定性分析396.1 工作輥的穩(wěn)定條件396.2 中間輥的穩(wěn)定條件416.3 支撐輥的穩(wěn)定條件416.4 有關(guān)角度的計(jì)算426.5 輥系的穩(wěn)定條件43結(jié)論45參考文獻(xiàn)47致謝49附錄1 開題報(bào)告I附錄2 文獻(xiàn)綜述V附錄3 英文翻譯IXI摘要摘要板帶材在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中具有廣泛而重要的應(yīng)用。由于板帶材使用部門對(duì)板形精度的要求越來越高，使板形控制成為現(xiàn)代高精度板帶軋機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)和重要的技術(shù)發(fā)展方向。這樣四輥軋機(jī)的板形控制能力就顯得很有限，邊部減薄也很嚴(yán)重。雖然采用了很多辦法來改善板形，但是效果都不夠理想。后來發(fā)展了六輥HC冷軋機(jī)，它是當(dāng)今板帶軋機(jī)改造和新建的主要機(jī)型。該種機(jī)型采用了一對(duì)可以移動(dòng)的中間輥，并使用了工作輥彎曲和中間輥彎曲。通過這些技術(shù)，減少了帶鋼的邊部減薄，提高了軋后帶材板形精度，并能明顯地降低工作輥彎輥力，帶材的板形得到了很大改善。在這次設(shè)計(jì)中，采用了這一機(jī)型，介紹了1050可逆式六輥HC冷軋機(jī)的基本參數(shù)和技術(shù)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：邊部減??；六輥HC軋機(jī)；中間輥移動(dòng)；中間輥彎曲IAbstractAbstractIn every department of national economy, plate and strip has extensive and important application. The precision of plate and strip acquired by department is becoming higher and higher. As a result, shape control becomes the key technique and important develop direction for modern times high precise rolling mill. As it is strongly desired that edge-drop should be improved, the four-high mills ability seem to be very limited and the edge-drop of cold-rolled strips is very serious. Though many ways have been used to improve the shape of the cold-mill strip, the effect is not well enough. Later, a six-high HC mill was developed, which is one of the main type in the rebuilding and designing strip mill. It has a pair of middle-roll which can shift. Also, it has bending work rolls and bending middle rolls. With using these techniques, the edge-drop of strips is reduced, the accuracy of strip shape control is improved and the bending force on work rollers is decreased obviously, the thickness accuracy and flatness get to very greatly improve.The type of HC mill is applied in this design. The basic parameters and technique characteristics of the 1050 reversing 6-high HC cold rolling mill are introduced.Keywords: edge-drop; 6-high HC mill; middle roll shift; middle roll bendIII第1章 緒論第1章 緒論1.1 世界及我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展鋼鐵工業(yè)屬原材料工業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，是社會(huì)發(fā)展的重要支柱。自從一百多年前形成鋼鐵大工業(yè)生產(chǎn)以來，鋼鐵工業(yè)獲得了重大發(fā)展。世界鋼產(chǎn)量1880年440萬噸，1988、1989年達(dá)到7.8億噸的最高水平，目前保持在7.3億噸左右；在質(zhì)量、品種方向，向潔凈鋼和增加合金鋼的方向發(fā)展。雖然鋼產(chǎn)量已不被作為確定一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力最重要的指標(biāo)之一，但是，一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步水平，在很大程度上仍取決于其鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展。鋼鐵工業(yè)不僅決定了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)獨(dú)立性，而且決定了其政治獨(dú)立性。因此，世界各國(guó)的鋼鐵工業(yè)在金融、信貸和稅收優(yōu)惠諸方面都受到政府相當(dāng)大的支持。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，新型結(jié)構(gòu)材料不斷出現(xiàn)（如鋁合金、鈦合金和鎂合金，結(jié)構(gòu)用塑料，合成材料、非晶材料和微晶材料，經(jīng)特殊處理的木材等），在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中這些新型結(jié)構(gòu)材料的消費(fèi)量占所有結(jié)構(gòu)材料的比例已達(dá)1418，但是，由于鋼的性能優(yōu)越（強(qiáng)度高、塑性好），生產(chǎn)和消費(fèi)都比較經(jīng)濟(jì)，在鋼的大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中尚無可與鋼匹敵的材料。進(jìn)入21世紀(jì)，鋼仍將是最重要的結(jié)構(gòu)材料，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家鋼材用量占結(jié)構(gòu)材料總用量的比例預(yù)計(jì)為7075。而發(fā)展中國(guó)家的這一比例估計(jì)還將高達(dá)8090。因此，在21世紀(jì)的前數(shù)十年內(nèi)，鋼在結(jié)構(gòu)材料中的地位仍將是穩(wěn)固的，鋼鐵工業(yè)在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)繼續(xù)改進(jìn)和提高的同時(shí)，各種新技術(shù)、新工藝及新流程必將得到加速開發(fā)和推廣應(yīng)用；各個(gè)鋼鐵企業(yè)必將變革經(jīng)營(yíng)管理，擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍，不斷拓展海外市場(chǎng)，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展。1.1.1 世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展概況20世紀(jì)70年代以前，鋼鐵和汽車、石油一直是世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的主要支柱產(chǎn)業(yè)。但20世紀(jì)70年代以后，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的重要性有一定程度的削弱，不再有昔日的風(fēng)光。鋼鐵工業(yè)重要性的削弱、利潤(rùn)的降低，使鋼鐵工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。降低成本，改進(jìn)技術(shù)，開發(fā)、搶占新市場(chǎng)成為各大鋼鐵公司為在競(jìng)爭(zhēng)中取勝而采取的主要策略。1）發(fā)達(dá)國(guó)家不再獨(dú)占鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)的地位，發(fā)展中國(guó)家在世界鋼鐵生產(chǎn)中的地位得到提升。鋼鐵工業(yè)曾是發(fā)達(dá)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。但隨著發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)的崛起，以及對(duì)鋼鐵技術(shù)的掌握，發(fā)展中國(guó)家在世界鋼鐵生產(chǎn)中也占有重要地位。據(jù)美國(guó)動(dòng)態(tài)鋼鐵咨詢公司提供的數(shù)據(jù)，未來鋼鐵生產(chǎn)的重心將從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，發(fā)展中國(guó)家的鋼鐵生產(chǎn)潛力將進(jìn)一步發(fā)揮。2）鋼鐵生產(chǎn)商之間的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，全球鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)盟、重組、縱向一體化踴躍。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)為降低成本、增強(qiáng)實(shí)力，紛紛走上聯(lián)盟、重組的道路，企業(yè)重組、并購(gòu)不僅表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，還擴(kuò)展到國(guó)際。在國(guó)內(nèi)，鋼鐵企業(yè)的合并重組一直在進(jìn)行。我國(guó)產(chǎn)鋼大省河北省出臺(tái)了鋼鐵重組方案，宣布邯鋼整合邢鋼、石鋼等，唐鋼整合承鋼、宣鋼等，加上首鋼外遷在河北曹妃甸建設(shè)的新首鋼，將在河北形成三個(gè)千萬噸規(guī)模的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。在國(guó)際上，韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵與新日鐵宣布戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同發(fā)展基礎(chǔ)技術(shù)，并擴(kuò)大第三國(guó)的合資事業(yè)和情報(bào)資訊合作，以及相互之間的持股比例。法國(guó)尤西諾、盧森堡雅貝德和西班牙阿塞拉西亞鋼鐵宣布合并，組成世界第一大鋼鐵公司安塞爾米塔爾公司，新鋼鐵廠年產(chǎn)量近5000萬噸。3）鋼鐵生產(chǎn)商積極開發(fā)研究高新技術(shù)生產(chǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著煉鐵、煉鋼材料的多樣化、鋼鐵產(chǎn)品的替代品的增加，客戶對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的品種和質(zhì)量要求嚴(yán)格。為保持鋼鐵材料在21世紀(jì)作為基本工業(yè)原料的主導(dǎo)地位以及提高世界鋼鐵工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，鋼鐵生產(chǎn)商們積極開發(fā)研究高技術(shù)含量產(chǎn)品。他們認(rèn)為新的鋼鐵產(chǎn)品應(yīng)有益于資源的重復(fù)利用，新的鋼鐵產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)有利于建設(shè)生態(tài)友好的社會(huì)，同時(shí)他們認(rèn)為今后研究和開發(fā)的重點(diǎn)，應(yīng)放在對(duì)流程的改進(jìn)和開發(fā)上，從而能處理些焦點(diǎn)問題，例如資源、能源、環(huán)保和回收，以及為滿足客戶的需要而進(jìn)行的產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)入90年代，世界發(fā)展速度減慢，市場(chǎng)鋼材需求減少，許多國(guó)家鋼鐵工業(yè)不景氣，鋼鐵企業(yè)處理嚴(yán)峻的經(jīng)營(yíng)環(huán)境。21世紀(jì)，鋼鐵企業(yè)面對(duì)更多，更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為適應(yīng)市場(chǎng)變化，各企業(yè)除了采用先進(jìn)技術(shù)裝備、提高產(chǎn)品質(zhì)量外，還必須變革經(jīng)營(yíng)管理，制訂經(jīng)營(yíng)發(fā)展戰(zhàn)略，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展。1、小鋼廠發(fā)展而大鋼廠縮小規(guī)模精簡(jiǎn)人員。目前以北美為代表，小鋼廠發(fā)展很快，其產(chǎn)量在美國(guó)占鋼產(chǎn)量的比例接近40，小鋼廠規(guī)模越來越大（最大年產(chǎn)量已達(dá)400萬噸），數(shù)量越來越多，而大型鋼鐵企業(yè)在縮小規(guī)模、精簡(jiǎn)人員。英國(guó)鋼鐵聯(lián)合公司原來約有10個(gè)廠，現(xiàn)在只保留了幾家，1980年擁有雇員16萬人，至1995年已減至5.39萬人，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高，1995年度銷售額達(dá)到100.3億美元，利潤(rùn)為12.16億美元，昂首走入世界500強(qiáng)企業(yè)行列。21世紀(jì)，由于競(jìng)爭(zhēng)加劇，各國(guó)政府鼓勵(lì)老企業(yè)結(jié)構(gòu)改造，小鋼廠將繼續(xù)得到發(fā)展，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)進(jìn)一步縮小規(guī)模、精簡(jiǎn)人員、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2、鋼鐵工業(yè)國(guó)際化。公司發(fā)展的戰(zhàn)略方向應(yīng)當(dāng)是國(guó)際型的公司，原來那咱國(guó)家型的公司在西方社會(huì)已不存在了。1995年度世界500強(qiáng)企業(yè)排名表顯示：過份依賴國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的企業(yè)名落孫山，而不斷拓展海外市場(chǎng)的公司在500強(qiáng)中位置得以升遷。近年業(yè)，鋼鐵企業(yè)的國(guó)際化已成為一股潮流。目前日本六大鋼鐵公司都在國(guó)外合資建設(shè)了鋼材生產(chǎn)廠，歐洲各國(guó)大多數(shù)主要鋼鐵企業(yè)正在進(jìn)行更大范圍的聯(lián)合和生產(chǎn)專門化；由于國(guó)際發(fā)展和重心由西方移向環(huán)太平洋地區(qū)，亞洲鋼鐵需求不斷增長(zhǎng)，跨國(guó)合資組建鋼鐵廠的現(xiàn)象層出不窮，因此，21世紀(jì)，鋼鐵企業(yè)的國(guó)際化仍將繼續(xù)發(fā)展。3、多元化經(jīng)營(yíng)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是日本，因鋼鐵市場(chǎng)已飽和，主要發(fā)展方向是多元化經(jīng)營(yíng)。日本六大鋼鐵公司、韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵公司都在進(jìn)行多元化經(jīng)營(yíng)，把鋼鐵工業(yè)在企業(yè)中的比例逐漸縮小，非鋼鐵業(yè)務(wù)的比例逐漸擴(kuò)大。擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍分縱向和橫向兩種方向，前者指擴(kuò)大鋼鐵生產(chǎn)的上、下游業(yè)務(wù)，如開礦、生產(chǎn)化工產(chǎn)品和汽車等，后者指經(jīng)營(yíng)與鋼鐵原料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品無直接關(guān)系的精力，如機(jī)械、電子、工程設(shè)計(jì)等。21世紀(jì)，絕大多數(shù)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的鋼鐵業(yè)務(wù)所占比例將低于目前的數(shù)值，而非鋼鐵業(yè)務(wù)的比例將明顯升高。4、新產(chǎn)品開發(fā)。目前，社會(huì)需求向多樣化、精細(xì)化發(fā)展，各鋼鐵企業(yè)的經(jīng)營(yíng)都以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以用戶需求為目標(biāo)，與用戶共同研究新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，增加高難度、高附加值鋼材的產(chǎn)量。21世紀(jì)，鋼鐵企業(yè)將在繼續(xù)增產(chǎn)強(qiáng)度高、耐磨或耐腐蝕性好、顏色和外形更美、斷面形狀合理或更接近零件形狀的軋材的同時(shí)，還將加速開發(fā)鋼與其他競(jìng)爭(zhēng)材料相結(jié)合的高附加值復(fù)合材料生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)鋼與塑料、鋼與鋁（或鋅）、鋼與陶瓷等復(fù)合材料，最大限度地滿足能源、交通、機(jī)電、建筑等行業(yè)對(duì)高難度、高性能鋼鐵產(chǎn)品的需求。在21世紀(jì)，鋼鐵工業(yè)將發(fā)生深刻的變化，發(fā)展趨勢(shì)是新工藝取代老工藝，新流程代替老流程，無焦鋼鐵生產(chǎn)、薄帶鋼連鑄技術(shù)進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)；另一方面，新的管理思想代替老的管理思想，精簡(jiǎn)人員，開發(fā)新產(chǎn)品，各大鋼鐵公司向多元化經(jīng)營(yíng)發(fā)展，并不斷拓展海外市場(chǎng)，向跨國(guó)企業(yè)發(fā)展1.1.2 我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望21世紀(jì)初，是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇期，如何抓住機(jī)遇加快發(fā)展，是每個(gè)鋼鐵企業(yè)和整個(gè)鋼鐵行業(yè)應(yīng)認(rèn)真思考的問題?！笆濉逼陂g，我國(guó)鋼鐵工業(yè)在旺盛的市場(chǎng)需求拉動(dòng)下，獲得快速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的裝備水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整也取得實(shí)效，在世界鋼鐵界的地位在大大提升?！笆濉逼陂g我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展主要是靠投資拉動(dòng)的，投資規(guī)模之大，是史無前例的。“十五”期間，鋼鐵工業(yè)總投資6865億元，占全國(guó)固定資產(chǎn)投資的2.32%，是“一五”到“九五”48年鋼鐵總投資的1.3倍，其中引進(jìn)國(guó)外設(shè)備210億美元，約合人民幣1722億元左右，占鋼鐵總固定資產(chǎn)投資的25%左右。這些投資形成的新產(chǎn)能包括2.65億噸煉鐵產(chǎn)能、2.64億噸煉鋼新產(chǎn)能和2.68億噸的軋鋼新產(chǎn)能。通過“十五”的大規(guī)模引進(jìn)設(shè)備，我國(guó)鋼鐵工業(yè)已有一批世界上最先進(jìn)的煉鐵、煉鋼和軋鋼裝備。但是應(yīng)該看到，并未完全達(dá)到我們的初衷徹底解決我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門所需的鋼材品種靠進(jìn)口問題，還有相當(dāng)數(shù)量的高附加值高性能的產(chǎn)品至今不能自給，還需進(jìn)口。這告訴我們，高新技術(shù)是靠錢買不來的，特別是關(guān)系到企業(yè)生存的核心技術(shù)更是買不來的，這些技術(shù)被發(fā)達(dá)國(guó)家視為傳家寶，是絕對(duì)不會(huì)外傳的。世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已充分說明：當(dāng)今社會(huì)誰擁有高新技術(shù)，誰就在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)，誰就會(huì)占有最大的市場(chǎng)份額。 今后幾十年中國(guó)鋼鐵工業(yè)面臨的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鋼鐵的巨大需求和國(guó)內(nèi)原料的嚴(yán)重不足的困惑。在這種條件下，中國(guó)鋼鐵工業(yè)的出路是什么？唯一的答案是走新型工業(yè)化道路。決不能再走過去那種浪費(fèi)資源、污染環(huán)境的粗放式經(jīng)營(yíng)之路。 加快鋼鐵行業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整是當(dāng)務(wù)之急。歷史的經(jīng)驗(yàn)可鑒，一個(gè)行業(yè)、一個(gè)企業(yè)的生存成敗不僅取決于戰(zhàn)術(shù)決策的正確與否，最根本的取決于戰(zhàn)略決策的正確與否。戰(zhàn)術(shù)錯(cuò)誤是可以彌補(bǔ)的，戰(zhàn)略的錯(cuò)誤是無法挽救的，在歷史的關(guān)鍵時(shí)刻的決策就更為重要。當(dāng)今，我們思考的不是個(gè)別企業(yè)的生存問題，而考慮的是鋼鐵行業(yè)整體的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展問題如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。 雖然我國(guó)已成為世界第一鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但與世界鋼鐵發(fā)展和用戶需求還有許多不適應(yīng)的方面：在鋼鐵工業(yè)發(fā)展過程中，鋼鐵生產(chǎn)向著質(zhì)量型、效益型、低成本方向改進(jìn)；而用戶則朝著要求產(chǎn)品高品質(zhì)、品種規(guī)格多樣化和“零庫存”方向發(fā)展。相比這下，我國(guó)鋼鐵工業(yè)還存在如下突出問題亟待解決：產(chǎn)業(yè)集中度底，企業(yè)規(guī)模小。2005年世界鋼產(chǎn)量的前十名中，我國(guó)只有寶鋼入選，為第六位，寶鋼與世界第一的米塔爾產(chǎn)量差2700萬噸。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，普通產(chǎn)品供大于求，高附加值品種還不能完全滿足下游行業(yè)的需要，仍需進(jìn)口。2005年，我國(guó)熱軋普薄板自給率87.08%；冷軋普薄板自給率61.65%；冷軋不銹薄板自給率67.6%；鍍鋅板自給率63.48%；鍍錫板自給率77.92%；彩涂板自給率84.93%；冷軋硅鋼自給率64.42%。這充分反映鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要調(diào)整，高端產(chǎn)品與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要還有較大差距。缺少自己的核心技術(shù)。主要表現(xiàn)在重大冶金裝備的高技術(shù)高附加值的鋼材品種仍然依靠進(jìn)口，這制約著我國(guó)鋼鐵技術(shù)水平的提高和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提高。為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門板材需求，我們引進(jìn)了一批先進(jìn)設(shè)備。這些設(shè)備的引進(jìn)改變了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的裝備水平，提高了產(chǎn)品檔次。但是，由于我們還沒有掌握相關(guān)核心技術(shù)，不少產(chǎn)品還靠進(jìn)口。特別是在如下技術(shù)和設(shè)備方面我國(guó)與世界還有較大差距： 1、寬帶鋼熱連軋?jiān)O(shè)備與技術(shù)。我國(guó)先后引進(jìn)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)包括板厚和板型控制技術(shù)，如工作輥彎輥（WRB、DCB）、支承輥型調(diào)節(jié)（VC）和CVC軋機(jī)、HC軋機(jī)等技術(shù)。鞍鋼開發(fā)了2150寬帶鋼熱軋生產(chǎn)線，產(chǎn)品精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，使我國(guó)在寬帶鋼熱連軋技術(shù)向前推進(jìn)一大步。 2、薄板坯連鑄連軋?jiān)O(shè)備和技術(shù)。該類技術(shù)是我國(guó)近年來引進(jìn)最多的，且對(duì)薄板坯連鑄連軋技術(shù)我國(guó)掌握的是世界最好的，但僅有鞍鋼在引進(jìn)吸收的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)研制的1700中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ASP技術(shù)。而在對(duì)熱帶鋼性能控制技術(shù)、寬度控制技術(shù)、熱軋薄規(guī)格品種的開發(fā)等方面，我國(guó)與世界前沿還有一定差距。 3、中厚板軋機(jī)和技術(shù)。我國(guó)中厚板軋機(jī)裝備發(fā)展水平滯后于薄板，厚板軋機(jī)主要有鞍鋼4300、舞鋼4200和上海浦東4200軋機(jī)和寶鋼則投產(chǎn)的5000軋機(jī)，新建、在建多以3500、3800、4300、5000毫米的四輥單機(jī)架或雙機(jī)架為主，這些軋機(jī)采用大軋制壓力、高剛度、大功率設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)TMCP工藝生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能中厚板創(chuàng)造了條件。但我國(guó)的中厚板軋機(jī)后半部的熱處理工藝仍然比較落后，不能滿足高強(qiáng)度中厚板的需求。 4、冷軋寬帶鋼設(shè)備和技術(shù)。過去數(shù)年，我國(guó)的冷軋寬帶鋼發(fā)展迅速，但總體看冷軋發(fā)展和建設(shè)滯后于熱軋，這是造成我國(guó)冷軋板大量進(jìn)口的主要原因。從已引進(jìn)的冷軋機(jī)看有四輥、六輥、十二輥和二十輥等布置，并具有CVC、HC、PC等功能，但在帶鋼的退火技術(shù)、鍍鋅技術(shù)、鍍錫技術(shù)、冷軋硅鋼技術(shù)等方面，我們與世界還有不小的差距。 5、目前還不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要的主要鋼材品種。主要是不能滿足汽車、電子、家電等部門對(duì)鋼材組織、性能、尺寸精度和表面質(zhì)量的需要。特別是如下產(chǎn)品方面：汽車板（主要是高強(qiáng)度、超深沖鋼板，特別是無間隙固深I(lǐng)F鋼板、高強(qiáng)度烘烤硬化BH鋼和雙相DP鋼等）、集裝箱板、電工板、家電用板、橋梁板、硬線和高強(qiáng)度棒材、石油專用鋼管、管線鋼板、造船板、高速鐵路和重載鐵路所需的鋼軌、車輪、車軸和車輛用鋼。要解決這些問題，我們必須實(shí)施產(chǎn)業(yè)最優(yōu)化戰(zhàn)略，加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)：按照裝備大型化、生產(chǎn)專業(yè)化、經(jīng)營(yíng)集團(tuán)化原則，搞好資源的優(yōu)化配置和鋼鐵行業(yè)的整合，加快提高產(chǎn)業(yè)集中度。按照產(chǎn)業(yè)政策要求，積極做好鋼鐵行業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，特別是要提高原始創(chuàng)新能力、消化吸收再創(chuàng)新能力，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式。要加大科技投入，積極培養(yǎng)自己的科技人才隊(duì)伍，要培養(yǎng)自己的世界一流的煉鐵、煉鋼、軋鋼技術(shù)專家和懂技術(shù)會(huì)管理的企業(yè)家；同時(shí)引進(jìn)國(guó)外客座教授、研究員，改善企業(yè)技術(shù)中心的人才結(jié)構(gòu)，活躍科技創(chuàng)新機(jī)制，不拘一格用人才，提高企業(yè)科技創(chuàng)新能力。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源、能源利用率，大力推進(jìn)鋼鐵行業(yè)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。加快實(shí)施鋼鐵行業(yè)“走出去”戰(zhàn)略?！白叱鋈ァ笔卿撹F行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)只有走出去，才能進(jìn)一步做大做強(qiáng)，才能進(jìn)一步規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力?！白叱鋈ァ睉?zhàn)略包括到國(guó)外去投資建廠、到國(guó)外去收購(gòu)企業(yè)、到國(guó)外去經(jīng)營(yíng)發(fā)展，也包括原料采購(gòu)、產(chǎn)品輸出、資本輸出、裝備輸出、技術(shù)和人才輸出等，只有這樣我們才能集百家之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短，與世界各國(guó)保持在資源、技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，保持鋼鐵行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。 同時(shí)，還必須實(shí)施產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最優(yōu)化戰(zhàn)略加快產(chǎn)品升級(jí)： 加快鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)，盡快淘汰落后標(biāo)準(zhǔn)和落后工藝設(shè)備與產(chǎn)品，推廣應(yīng)用國(guó)際先進(jìn)鋼材標(biāo)準(zhǔn)；加快對(duì)高性能高附加值鋼鐵產(chǎn)品的開發(fā)研制，盡快形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和產(chǎn)品；在對(duì)引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)消化吸收的基礎(chǔ)上，加快開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和成套設(shè)備。 在產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品升級(jí)中，首先要搞好鋼鐵企業(yè)的聯(lián)合重組，鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組的戰(zhàn)略目標(biāo)是面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白熱化的新形勢(shì)，通過內(nèi)聯(lián)外擴(kuò)、國(guó)內(nèi)企業(yè)聯(lián)合重組、收購(gòu)國(guó)外強(qiáng)勢(shì)企業(yè)、組建跨國(guó)的國(guó)際化企業(yè)集團(tuán)，提高我國(guó)企業(yè)的國(guó)際化經(jīng)營(yíng)水平，創(chuàng)建世界一流企業(yè)，逐鹿國(guó)際市場(chǎng)。 根據(jù)我國(guó)在21世紀(jì)的總體發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)在新世紀(jì)要完成的歷史任務(wù)是：1、保證國(guó)家在2020年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和2050年達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)，提供所需的鋼鐵材料，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。2、實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的自我完善，完成鋼鐵工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，完成從鋼鐵大國(guó)向鋼鐵強(qiáng)國(guó)的歷史轉(zhuǎn)變。 要實(shí)現(xiàn)這樣的歷史任務(wù)，鋼鐵工業(yè)還有很長(zhǎng)的一段路要走，大約需要經(jīng)歷三個(gè)階段：從目前到2010年前后，鋼鐵行業(yè)處于快速發(fā)展時(shí)期。從2010年到2020年2030年前后，鋼鐵行業(yè)鋼產(chǎn)量將要進(jìn)入飽和期，此時(shí)鋼的產(chǎn)量將達(dá)到歷史最大峰值。在2020年2030年以后，隨著我國(guó)工業(yè)化和小城鎮(zhèn)化的實(shí)現(xiàn)，鋼材的消費(fèi)強(qiáng)度和總量將會(huì)有所降低，但仍然會(huì)保持在較高水平上。 根據(jù)我國(guó)的總體發(fā)展戰(zhàn)略，鋼鐵行業(yè)只要認(rèn)真實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，就一定能在較短的時(shí)間內(nèi)完成鋼鐵行業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整任務(wù)，實(shí)現(xiàn)由鋼鐵大國(guó)向鋼鐵強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。1.2 世界及我國(guó)冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r1.2.1 世界冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r（1）在質(zhì)量上對(duì)冷軋帶鋼產(chǎn)品提出了更嚴(yán)格的要求由于汽車制造、制罐業(yè)、精密儀器和精密焊管行業(yè)的發(fā)展，對(duì)冷軋帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度、板形、表面質(zhì)量和性能都提出了更高的要求。尺寸精度方面 冷軋帶鋼的尺寸要求無論是縱向和衡向厚度精度的偏差均小于100m，并有著向小于厚度的1%發(fā)展趨勢(shì)。這就要求現(xiàn)代化的冷軋機(jī)上配備有完善的厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括有高精度的測(cè)量裝置測(cè)量精度誤差要求小于2m；高響應(yīng)的液壓壓下裝置，響應(yīng)速度高達(dá)3ms；合理的高精度控制模型以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。板形精度方面 如汽車板的板形要求達(dá)到<10I，鍍錫板的要求更高達(dá)<5I。這就要求帶鋼冷軋機(jī)，不僅是具有板型控制功能強(qiáng)的HC、CVC和ZR系列新型軋機(jī)，而且還都配有傾輥調(diào)整、液壓彎輥、軋輥分段冷卻等快速調(diào)節(jié)輥型手段，同時(shí)還設(shè)置板形自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)板形的自動(dòng)控制。表面質(zhì)量方面 不僅要求冷軋帶鋼表面光潔，還要求具有一定的物理和化學(xué)性能。比如汽車覆蓋件所需要的烘烤硬化高強(qiáng)度鋼板；為防止金屬被腐蝕延長(zhǎng)冷軋帶鋼制品的使用壽命而生產(chǎn)的鍍層（鍍錫和鍍鋅等）和涂層（涂塑和涂漆）鋼板。帶鋼性能方面 對(duì)冷軋帶鋼性能的要求越來越高。如冷軋帶鋼需要量最大的汽車制造業(yè)，既需要沖壓性能特別高的超深沖“無間隙原子鋼”鋼板（IF鋼板）作為覆蓋件，又需要含磷高強(qiáng)度冷軋帶鋼制作車身。（2）在生產(chǎn)上向著大型化、連續(xù)化、高速化發(fā)展 冷軋帶鋼生產(chǎn)規(guī)模近年來不斷擴(kuò)大，其產(chǎn)品質(zhì)量從幾萬噸，幾十萬噸，發(fā)展到上百萬噸，甚至達(dá)到年產(chǎn)量200萬噸以上。而且產(chǎn)品品種包括冷軋帶卷、鍍錫板、鍍鋅板、涂層板、壓型板等多品種規(guī)格，使冷軋帶鋼的生產(chǎn)規(guī)模異常龐大。為滿足生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品品種的要求，由酸洗、冷軋、熱處理、鍍涂層、剪切線及包裝等等生產(chǎn)工序的機(jī)組組成數(shù)十條生產(chǎn)線，進(jìn)行連續(xù)化作業(yè)。而且把躲到生產(chǎn)工序連接起來，組成更加集中的連續(xù)變化、自動(dòng)化的生產(chǎn)線。這些機(jī)組都采用了高度的自動(dòng)化。目前，連軋機(jī)出口速度最高達(dá)45m/s。這些機(jī)組的誕生，無疑將提高機(jī)組作業(yè)率、提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量、提高金屬的收得率，縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。（3）在冷軋帶鋼軋機(jī)工作機(jī)座形式上出現(xiàn)多樣化冷軋帶鋼軋機(jī)工作機(jī)座的型式曾經(jīng)被普通四輥軋機(jī)居于主導(dǎo)地位。普通四輥軋機(jī)上裝有液壓壓下及其液壓AGC厚度控制系統(tǒng)，很好的解決了冷軋帶鋼的厚度精度。為了控制板形，在普通四輥軋機(jī)上設(shè)置了液壓彎輥和軋輥分段冷卻裝置。但是由于普通四輥軋機(jī)對(duì)板形控制能力的局限性，不能滿足用戶對(duì)板形的高精度要求。因此，近年來帶鋼冷軋機(jī)工作機(jī)座的機(jī)型發(fā)展主要圍繞如何提高軋機(jī)的板形控制功能方面進(jìn)行。相繼出現(xiàn)以HC軋機(jī)為基礎(chǔ)型式的HC軋機(jī)、UC軋機(jī)、UCMW軋機(jī)和以CVC軋機(jī)為基礎(chǔ)型式的四輥CVC軋機(jī)、六輥CVC軋機(jī)、UPC軋機(jī)，還有PC軋機(jī)和VC軋機(jī)等機(jī)型。（4）冷軋帶鋼生產(chǎn)中不斷更新的生產(chǎn)技術(shù)近年來，冷軋帶鋼的生產(chǎn)，把當(dāng)代許多高新技術(shù)引入到生產(chǎn)過程中，從設(shè)備和工藝上不斷的更新生產(chǎn)技術(shù)。例如：生產(chǎn)過程中的帶鋼對(duì)接采用了激光焊機(jī)；酸洗過程中的鹽酸紊流酸洗、廢液回收及環(huán)境保護(hù)；高精度的厚度檢測(cè)及厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)；雙卷筒卡羅賽爾卷取機(jī)；交流同步電機(jī)及其交流調(diào)速系統(tǒng)；全氫罩式退火和深沖帶鋼的連續(xù)退火；電鍍鋅（錫）采用不溶性陽極；帶鋼表面缺陷光學(xué)檢查儀；先進(jìn)的連續(xù)停剪技術(shù)等。并且，在整個(gè)生產(chǎn)過程中采用高度的基礎(chǔ)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，以及數(shù)字化控制。這些新技術(shù)的采用，提高了帶鋼冷軋機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、降低了生產(chǎn)成本、提高了企業(yè)效益和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，因此，可以認(rèn)為冷軋帶鋼是集中當(dāng)代許多高新技術(shù)而生產(chǎn)的產(chǎn)品。1.2.2 我國(guó)冷軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r1978年以前，我國(guó)冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)比較薄弱，僅鞍鋼和太鋼有幾臺(tái)單機(jī)架可逆軋機(jī)可以生產(chǎn)寬帶鋼，軋機(jī)不僅效率低，裝備水平也差，產(chǎn)量無法滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，質(zhì)量也無法與世界先進(jìn)水平相抗衡。1978 年初，從原西德等國(guó)成套引進(jìn)的1700mm 冷軋?jiān)O(shè)備(同時(shí)引進(jìn)了一些專利技術(shù)) 在武鋼成功投產(chǎn)。該機(jī)組可年產(chǎn)75萬噸冷軋薄板，15萬噸鍍鋅板卷、10萬噸鍍錫板卷。這套適用于冷軋工藝全過程的先進(jìn)設(shè)備，無論從機(jī)械制造、電氣傳動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)、儀表、檢測(cè)元件等都匯集了當(dāng)時(shí)世界上的先進(jìn)技術(shù)。從此，我國(guó)冷軋生產(chǎn)技術(shù)跨入了一個(gè)歷史性飛躍發(fā)展的新時(shí)代。近20年來，我國(guó)冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，并逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平。就工藝技術(shù)而言，目前我國(guó)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。（1）酸洗 20世紀(jì)80年代中期，國(guó)外在淺槽酸洗的基礎(chǔ)上又發(fā)展了紊流酸洗。酸槽結(jié)構(gòu)按流體力學(xué)原理設(shè)計(jì)，槽內(nèi)酸的流動(dòng)在帶鋼表面形成紊流狀態(tài)，明顯提高了酸洗速度和酸洗質(zhì)量。故近幾年，國(guó)內(nèi)新設(shè)計(jì)的酸洗機(jī)組都采用了(相類似的) 紊流方式。（2）軋制 20多年來，我國(guó)從僅有幾臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，冷軋機(jī)組主要有以下兩種類型：連軋機(jī)組(四輥或多輥)，包括單卷連軋、全連續(xù)冷軋機(jī)組、酸洗、冷軋聯(lián)合機(jī)組。可逆軋機(jī)(四輥或多輥)，包括單機(jī)架可逆軋機(jī)、雙機(jī)架可逆軋機(jī)。全球2/3以上的冷軋板帶產(chǎn)品是用連軋機(jī)組生產(chǎn)的，我國(guó)75 %以上的冷軋板帶產(chǎn)品也是用連軋機(jī)組生產(chǎn)的。由于全連續(xù)冷軋機(jī)組和酸洗-軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組具有生產(chǎn)節(jié)奏快、成材率高、成本低、產(chǎn)量大、占地少、投資省、產(chǎn)品質(zhì)量好等明顯優(yōu)勢(shì)，武鋼、本鋼、鞍鋼、益昌薄板公司、攀鋼等已將單卷連軋方式改造為全連續(xù)方式?，F(xiàn)在，大型鋼廠新建冷軋廠無一例外地均選取了聯(lián)合機(jī)組。（3）退火 目前我國(guó)實(shí)用的消除加工硬化的退火工藝主要有兩種：罩式爐(成批) 退火和連續(xù)退火。大型連續(xù)退火機(jī)組尚未完全國(guó)產(chǎn)化，故以相同的功能比較：連續(xù)退火工藝的一次性投資比罩式爐退火工藝的投資要高一些。（4）平整 根據(jù)產(chǎn)品種類不同，國(guó)內(nèi)的平整機(jī)多采用單機(jī)架四輥軋機(jī); 雙機(jī)架平整多用于鍍錫板平整和二次冷軋。軋輥采用毛輥或光輥，以滿足不同用戶對(duì)帶鋼表面粗糙度的不同要求。（5）帶鋼涂、鍍層 國(guó)內(nèi)帶鋼鍍層大致可分成熱(浸) 鍍、電鍍兩種。應(yīng)用多、產(chǎn)量大的主要是熱鍍鋅。20世紀(jì)80年代初，國(guó)內(nèi)僅武鋼有1條熱鍍鋅機(jī)組，年產(chǎn)15萬噸，目前全國(guó)有幾十條機(jī)組，產(chǎn)能約600萬噸。國(guó)內(nèi)已建和新建鍍鋅機(jī)組都注意了專業(yè)化、大型化、高速化的生產(chǎn)，并注重帶鋼鍍前的表面潔凈，采用快速、穩(wěn)定的加熱和高效、準(zhǔn)確的冷卻方式，在線精確地檢測(cè)和調(diào)整氣刀參數(shù)，達(dá)到鍍層準(zhǔn)確、均勻?？偟膩碇v，近20年來我國(guó)冷軋板帶生產(chǎn)取得的很多成果：建設(shè)了一大批冷軋薄板廠，不乏有世界先進(jìn)水平的冷軋廠。裝備了一批具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)機(jī)組。已經(jīng)可以生產(chǎn)轎車面板，家電板、烘烤硬化型和雙相組織型的高強(qiáng)鋼、超深沖鋼和鋅-鋁合金板、鋁-鋅合金板等目前世界上最高質(zhì)量水平的冷軋板帶產(chǎn)品。培養(yǎng)了一大批既掌握最新工藝技術(shù)，又有相當(dāng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，通過學(xué)習(xí)、移植、創(chuàng)新，已經(jīng)可以獨(dú)立自主的研制出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和特色的冷軋工藝、設(shè)備和控制技術(shù)。1.3 軋鋼先進(jìn)技術(shù)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，在過去的10余年里有著巨大的發(fā)展，開發(fā)了許多新技術(shù)，有的甚至是革命性變革。在21世紀(jì)，能夠減少投資、節(jié)能降耗、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的各種先進(jìn)技術(shù)工藝和設(shè)備，將進(jìn)一步普及和推廣應(yīng)用。（1）連續(xù)化 近年來，軋鋼生產(chǎn)內(nèi)部的兩或多個(gè)工序的連續(xù)化生產(chǎn)進(jìn)步迅速，軋鋼技術(shù)向著大型化、高速化、節(jié)能化方向發(fā)展。板壞連鑄直送軋制、薄板壞連鑄連軋和帶鋼連鑄冷軋，既是縮短整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)流程的新工藝又是實(shí)現(xiàn)軋鋼與連鑄連續(xù)化的新技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)，雙工序和多工序連續(xù)化生產(chǎn)線的類型將有所增加，雙、多工序聯(lián)合生產(chǎn)的數(shù)量將大幅增加。（2）控軋控冷技術(shù) 通過精確控制熱軋加熱條件、軋制條件和冷卻條件，在較大范圍內(nèi)控制鋼板的微觀組織，得到各種不同性能滿足不同用途的熱軋板卷。目前控軋控冷技術(shù)已較普遍地用于中板帶鋼的生產(chǎn)，用于無縫管和型鋼生產(chǎn)的也不斷增多。預(yù)計(jì)21世紀(jì)采用控軋控冷技術(shù)的軋材品種和數(shù)量將大幅度增加。（3）高精度軋制技術(shù) 近10年來，為了保證軋材的幾何開關(guān)和尺寸精度能滿足用戶日益增高的要求，除了采用各種測(cè)量?jī)x表、改善軋機(jī)剛度、計(jì)算機(jī)人工智能預(yù)報(bào)和控制系統(tǒng)外，還開發(fā)和推廣應(yīng)用了許多提高軋材開關(guān)和尺寸精度的新技術(shù)和新裝置。（4）鋼鐵生產(chǎn)短流程 減少工序、縮短流程是減少投資、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)能、降低物耗和成本的最佳途徑。因此，在21世紀(jì)，各種短流程工藝必將得到加速開發(fā)和推廣應(yīng)用。包括薄板坯連鑄連軋工藝、帶鋼連鑄冷軋工藝、自動(dòng)控制技術(shù)等。1.4 HC軋機(jī)在冷軋帶鋼中的應(yīng)用冷軋帶鋼成品有兩個(gè)主要質(zhì)量指標(biāo)：縱向精度和橫向精度。普通四輥冷軋機(jī)由于有剛度很好的支承輥，使軋制帶材的縱向和橫向厚度差都得到了改善。但普通四輥軋機(jī)在結(jié)構(gòu)上有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即在板寬的范圍以外存在著一個(gè)工作輥和支撐輥間的有害接觸區(qū)，如圖1-1中A所示。這個(gè)有害接觸區(qū)對(duì)工作輥產(chǎn)生一個(gè)有害彎曲，使工作輥在軋制過程中產(chǎn)生一個(gè)附加彎曲。另外，板寬范圍以外工作輥和支承輥接觸，也降低了液壓彎輥的效果。為消除四輥冷軋機(jī)的有害接觸區(qū)的影響，出現(xiàn)了HC軋機(jī)。日本日立公司與新日鐵公司合作，于1970年開始研制新型板帶軋機(jī)，1972年發(fā)明了新型HC六輥軋機(jī)。HC是英文High Crown Control Mill的簡(jiǎn)稱。該軋機(jī)輥系由上下對(duì)稱的三對(duì)輥組成，即工作輥、中間輥和支承輥，其中中間輥可軸向移動(dòng)，并配置液壓彎輥裝置，因此具有很強(qiáng)的板形控制能力。目前這種新型軋機(jī)已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機(jī)生產(chǎn)中。圖1-1 四輥冷軋機(jī)的有害接觸區(qū)圖1-2 HC軋機(jī)簡(jiǎn)圖第一臺(tái)問世的HC六輥軋機(jī)安裝在日本日立公司日立研究所，它將原有的180300300三機(jī)架冷連軋機(jī)的最后一架改裝成六輥HC軋機(jī)。試驗(yàn)成功不久，日本新日鐵八番廠在1974年改裝了一臺(tái)生產(chǎn)用單機(jī)可逆式HC六輥軋機(jī)，確認(rèn)了該軋機(jī)的板形控制能力。同時(shí)在生產(chǎn)率、成本、消耗等生產(chǎn)指標(biāo)方面也有顯著效果。因此HC軋機(jī)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大到平整、冷連軋、熱連軋領(lǐng)域，軋制品種由黑色金屬擴(kuò)大到有色金屬。我國(guó)于1982年開始研制HC軋機(jī)，由冶金部鋼鐵研究總院、陜西延伸設(shè)備廠和東北重型機(jī)械學(xué)院共同研制的我國(guó)第一臺(tái)HC六輥軋機(jī)，并于1985年試車成功。由于HC軋機(jī)在改善板形方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，其在金屬塑性加工領(lǐng)域所發(fā)揮的作用日益突出，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在其基礎(chǔ)上的技術(shù)改進(jìn)和研發(fā)也將越來越廣泛深入，這也就要求在我國(guó)要有更多的技術(shù)人員加入到這一領(lǐng)域中來，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 19第2章 HC軋機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第2章 HC軋機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1 HC軋機(jī)工作原理2.1.1 HC軋機(jī)工作原理目前廣泛使用的四輥扳帶軋機(jī)通常是采用具有原始凸度的工作輥和工作輥液壓彎輥技術(shù)來控制板形的。但由于原始磨削凸度不能適應(yīng)軋制規(guī)程的變化，彎輥裝置受輥頸強(qiáng)度和軸承壽命等限制，板形控制的效果不十分理想，需研究新的板形控制方法四輥軋機(jī)工作輥的撓度如圖2-1所示。由于在工作輥與支承想的接觸壓扁上存在著有害接觸部分，即大于軋制帶材寬度的工作輥與支承輥的接觸區(qū)，因此在接觸區(qū)的接觸應(yīng)力形成一個(gè)使軋輥撓度加大的有害彎矩。這樣工作輥的撓度不僅取決于軋制力，而且也取決于軋制帶鋼的寬度，即接觸區(qū)寬度。當(dāng)軋制帶材寬度在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，工作輥上由于彈性壓扁不均引起的撓度變化就很大，且反彎作用要被有害彎矩抵消一部分。圖2-1 普通四輥冷軋機(jī)與HC 冷軋機(jī)軋輥?zhàn)冃吻闆r比較為此發(fā)明了中間輥可軸向移動(dòng)的六輥軋機(jī)即HC軋機(jī)，靠中間輥抽動(dòng)而消除了輥間的有害接觸部分，從而使工作輥撓曲得以大大減輕，同時(shí)也使液壓彎輥裝置能更有效的發(fā)揮控制板形的作用。這就是HC 軋機(jī)技術(shù)的中心所在，輥系示意圖如圖2-1所示。由于采用了中間輥軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可根據(jù)原料尺寸、規(guī)格不同而選擇不同的中間輥移動(dòng)量。圖2-2 六輥軋機(jī)原理圖2.1.2 HC軋機(jī)的板形控制2.1.2.1 橫向厚度偏差的有效控制 冷軋帶鋼的凸度值(即帶材中部和邊部的厚度差)h 可用下式表示：h = h0 - h1 = P/ KH - AC - F/ KB （2-1）式中 h0 、h1 帶材中部、邊部厚度/ mm；KH、KB 軋制力、彎輥力引起的軋機(jī)橫向剛度系數(shù)(使帶材中部和邊部產(chǎn)生1mm厚度差所需的軋制力及彎輥力) / kN/ mm；C 工作輥凸度/ mm；A 比例系數(shù)；F 彎輥力/ kN。由于HC 軋機(jī)的工作輥、中間輥和支承輥一般均采用平輥，即凸度C = 0 ，故h = h0 - h1 = P/ KH - F/ KB （2-2）因此，影響帶鋼橫向厚差的因素有兩個(gè)，一是軋制力的影響；二是彎輥力的影響。從軋制力的影響來看，HC 軋機(jī)具有較大KH值，即具有較大的剛性穩(wěn)定性，這樣，即使軋制狀態(tài)變化時(shí)，橫向厚度差也不會(huì)發(fā)生太大波動(dòng)。同時(shí)，HC 軋機(jī)由于輥身接觸有效長(zhǎng)度減小和工作輥輥徑較小，這樣，較小的彎輥力作用下就能使橫向厚度發(fā)生明顯的變化。2.1.2.2 中間輥軸移對(duì)板形控制的有效性 中間輥軸移量是影響板形的一個(gè)重要參數(shù)，其意義如圖2-3所示。中間輥位置可以用帶材邊部與中間輥輥身端部的距離表示：=（L B）/ 2 （2-3）式中帶材邊部與中間輥輥身端部的距離/ mm；L 上、下中間輥端部之間的長(zhǎng)度(中間輥寬度) / mm；B 帶鋼寬度/ mm。圖2-3 中間輥位置確定示意圖圖2-4表示了中間輥處于三種不同位置時(shí)與板形之間的關(guān)系。圖2-4b所示為理想狀態(tài)(中間輥軸向移動(dòng)量=0)，這時(shí)工作輥與支承輥的有害接觸部分完全被消除，因而板形最平直。圖2-4a所示為中間輥未移動(dòng)到全部消除有害部分(中間輥鉑向移動(dòng)量為“+”)。這時(shí)支承輥通過中間輥與工作輥的剩余接觸部分給工作輥附加彎曲，使工作輥產(chǎn)生負(fù)彎曲，即工作輥中間輥縫增大、兩邊輥縫減少。結(jié)果軋出中間厚、兩邊薄的凸形軋件。同時(shí)因邊部輥縫小，延伸量大，受到壓應(yīng)力作用而產(chǎn)生邊部浪形。圖2-4c所示為中間輥移動(dòng)超出了有害接觸部分(中間輥軸向移動(dòng)量為“-”)。這時(shí)工作輥出現(xiàn)正彎曲現(xiàn)象，軋出中間薄、兩邊厚的凹形軋件，帶材中部延伸大于邊部延伸，形成中部瓢曲?？梢姡揽空{(diào)整中間輥的鈾向位置，可以實(shí)現(xiàn)軋輥凸度調(diào)節(jié)獲得板形修正的能力。圖2-4 中間輥軸移對(duì)板形的控制2.1.2.3 彎輥力調(diào)節(jié)板形的作用 在實(shí)際生產(chǎn)中，HC 軋機(jī)中間輥位置是預(yù)先根據(jù)帶鋼寬度設(shè)定的，但由于來料板形等原因，會(huì)出現(xiàn)板形變化，這時(shí)，需通過調(diào)節(jié)各機(jī)架(主要是末架) 彎輥力來進(jìn)行控制。由于HC 軋機(jī)和普通四輥軋機(jī)相比，其有害接觸區(qū)消除之后，彎輥力所產(chǎn)生的橫向剛度值KB變成一個(gè)較小值如圖2-5。圖中曲線的斜率即為單位彎輥力控制板形的能力。由圖可知，當(dāng)= 50mm 變化到- 50mm時(shí)，曲線斜率逐漸增大，說明在HC 軋機(jī)上，改變中間輥位置使彎輥效果增強(qiáng)。這樣，在生產(chǎn)過程中通過調(diào) 圖2-5 彎輥與板形節(jié)彎輥力，帶鋼板形的調(diào)節(jié)就變得因張力變化而十分有效。 2.1.2.4 HC軋機(jī)板形控制的穩(wěn)定性 對(duì)于HC軋機(jī)，當(dāng)中間輥調(diào)整到適當(dāng)位置時(shí)，工作輥的擾度不受軋制壓力變化的影響，即HC軋機(jī)具有橫向剛度無限大的特性。由于HC軋機(jī)橫向剛度大，相對(duì)于一定的軋制壓力波動(dòng)，其板凸度變化較小。因此，HC軋機(jī)大大有助于板形控制的穩(wěn)定，并可促進(jìn)生產(chǎn)率的提高。綜上可以看出，六輥HC軋機(jī)具有良好的板形穩(wěn)定性和較大的板形調(diào)節(jié)性，且六輥HC軋機(jī)在中間輥軸向移動(dòng)量和工作輥、中間輥彎輥力匹配合理的條件下，可使軋制力對(duì)稱分布，如圖2-6所示。所軋制的帶鋼邊部厚度差極小，減小下道工序的剪邊量，提高成品率，也可防止由于邊部厚度不均而導(dǎo)致的邊裂甚至斷帶。圖2-6 軋輥受力和變形的分布2.1.3 HC軋機(jī)的軋輥驅(qū)動(dòng)HC軋機(jī)軋輥的驅(qū)動(dòng)有三種型式：1)驅(qū)動(dòng)支承輥。這種型式用于平整機(jī)，也有用于舊軋機(jī)改造的HC軋機(jī)。2)驅(qū)動(dòng)工作輥。用于熱軋機(jī)和大型冷軋機(jī)。3)驅(qū)動(dòng)中間輥。用于中、小型冷軋機(jī)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)中間輥的HC軋機(jī)，工作輥是通過中間輥摩擦帶動(dòng)的，對(duì)于驅(qū)動(dòng)支承輥的HC軋機(jī)，力矩從支承輥傳到中間輥，再由中間短傳到工作輥。2.1.4 HC軋機(jī)的類型工程中通常把中間輥?zhàn)鲚S向移動(dòng)和工作輥液壓彎輥的軋機(jī)稱為HC軋機(jī)；中間輥軸向移動(dòng)的六輥軋機(jī)稱為HCM軋機(jī)；工作輥軸向移動(dòng)的四輥軋機(jī)稱為HCW軋機(jī)；中間輥和工作輥均可軸向移動(dòng)的六輥軋機(jī)稱為HCMW軋機(jī)。把中間輥軸向移動(dòng)和工作輥、中間輥都設(shè)有液壓彎輥的軋機(jī)稱為UC軋機(jī)；把在UC軋機(jī)基礎(chǔ)上再增設(shè)有工作輥?zhàn)鲚S向移動(dòng)的軋機(jī)稱為UCMW軋機(jī)。這些軋機(jī)都是以HC軋機(jī)的設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，因此稱為HC系列軋機(jī)。2.2 HC軋機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.2.1 HC軋機(jī)的結(jié)構(gòu)HC軋機(jī)的六個(gè)軋輥成一列布置，工作輥有液壓正彎或正、負(fù)彎，它的彎輥力效果比一般四輥軋機(jī)的彎輥力效果增大約三倍以上，因此彎輥力可選擇較小值。通過彎輥力變化進(jìn)行在線板形微調(diào)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)板形的閉環(huán)控制。HC軋機(jī)的結(jié)構(gòu)與四輥軋機(jī)無多大區(qū)別，其關(guān)鍵的不同處在于HC軋機(jī)有一套軸向移動(dòng)裝置，如圖2-7所示。中間輥的鈾向移動(dòng)可用液壓缸的拉、推來實(shí)現(xiàn)，與CVC軋機(jī)的軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)相似。將中間輥軸承座與液壓缸連接裝置安裝在操作側(cè)，便于操作和換輥，油壓回路采用同步系統(tǒng)保證上下中間輥對(duì)稱移動(dòng)，中間輥移動(dòng)油缸在機(jī)架左右立柱內(nèi)側(cè)上，易于加工維護(hù)。圖2-7 HC軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖D.S傳動(dòng)側(cè)；W.S工作側(cè)2.2.2 HC軋機(jī)的特點(diǎn)實(shí)踐證明六輥HC軋機(jī)在結(jié)構(gòu)與性能上有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）六輥HC軋機(jī)具有相當(dāng)大的板形調(diào)節(jié)性和良好的板形穩(wěn)定性，因此可以采用大壓下率而不影響帶鋼的板形，所以能提高生產(chǎn)效率，節(jié)省能源。（2）由于六輥HC軋機(jī)可以改善冷軋帶鋼的板形質(zhì)量，所以冷連軋機(jī)最后一臺(tái)機(jī)座對(duì)于帶鋼厚度的控制將不受板形控制的影響。（3）六輥HC軋機(jī)可使帶鋼的板形具有良好穩(wěn)定性，因此可以采用較小直徑的工作輥進(jìn)行軋制。根據(jù)有關(guān)算式可知工作輥直徑與軋制壓力成正比，即當(dāng)工作輥直徑越小，則軋制壓力就越小，因此可提高壓下率的效果，節(jié)省能源。（4）通常四輥軋機(jī)要根據(jù)將要軋制的不同寬度規(guī)格的帶鋼準(zhǔn)備不同凸度的軋輥，軋輥儲(chǔ)備量大。而六輥HC軋機(jī)由于其中問輥的軸向可調(diào)性，不必準(zhǔn)備大量的備用軋輥。（5）由于六輥HC軋機(jī)具有良好的板形穩(wěn)定性和較大的板形調(diào)節(jié)性，所以在確定軋制道次時(shí)可以不考慮帶鋼的板形問題。（6）六輥HC軋機(jī)在中間輥軸向移動(dòng)量和工作輥、中間輥彎輥力匹配合理的條件下，可使所軋制的帶鋼邊部厚度差極小，減小下道工序的剪邊量，提高成品率，也可防止由于邊部厚度不均而導(dǎo)致的邊裂甚至斷帶。（7）為提高熱軋成品帶鋼的板形質(zhì)量，六輥HC軋機(jī)用于熱連軋精軋區(qū)域?qū)⒊蔀榘l(fā)展方向。 第3章 HC軋機(jī)主要技術(shù)特性及結(jié)構(gòu)說明3.1 工藝流程圖第3章 HC軋機(jī)主要技術(shù)特性及結(jié)構(gòu)說明圖3-1 1-開卷機(jī) 2-夾送輥 3-矯直輥 4-液壓剪 5-左卷取機(jī) 6-左轉(zhuǎn)向輥 7-左真空除油裝置 8-六輥軋機(jī) 9-右真空除油裝置 10-右轉(zhuǎn)向輥 11-右卷取機(jī)3.2 軋機(jī)主要技術(shù)特性最大軋制力： 12000kN最大軋制力矩： 100kN/m最大軋制速度： 900m/min喂料速度： 30 m/min開卷張力： 660kN卷曲張力： 6120 kN工作輥規(guī)格： 300/2601050mm中間輥規(guī)格： 370/3401050mm支承輥規(guī)格： 950/8501000mm中間輥橫移量： 100mm工作輥?zhàn)畲箝_口度： 20mm機(jī)架牌坊窗口尺寸： 高寬=34401090mm機(jī)架立柱斷面積： 540630=340200mm23.3 軋機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)說明（1）機(jī)架 它主要由兩片牌坊、上下橫梁和工作輥彎輥裝置等組成。在彎輥裝置中首次設(shè)計(jì)采用了雙排并列布置同步伸縮式彎輥缸，彎輥力大而結(jié)構(gòu)小，使軋機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊湊合理。（2）輥系 輥系是軋機(jī)的核心部分，它包括支承輥、中間輥、工作輥。支承輥軸承采用D級(jí)四列圓柱滾子軸承、油霧潤(rùn)滑技術(shù)。支承輥兩端輥頸的同軸度精度為0.005mm，該精度可以將支承輥的偏心量控制在最小范圍內(nèi)。（3）中間輥橫移裝置 它被安裝在機(jī)架窗口內(nèi)部?jī)蓚?cè)滑槽中間并將中間輥置于其中的u形框架?？蚣苌嫌袡C(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)將中間輥軸承座固定。在軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)牌坊外表面設(shè)置有可帶動(dòng)U形框架沿軋輥軸向移動(dòng)的帶內(nèi)置位移傳感器的液壓缸，啟動(dòng)該液壓缸即可實(shí)現(xiàn)中間輥的軸向位移，其位移距離通過位移傳感器反饋控制。（4）軋線標(biāo)高自動(dòng)調(diào)整裝置 固定于軋機(jī)牌坊窗口內(nèi)下橫梁上的兩個(gè)相向斜楔上，配合著兩個(gè)由液壓馬達(dá)通過絲杠同時(shí)傳動(dòng)的活動(dòng)楔塊。當(dāng)液壓馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，楔塊便托著下支承輥兩端的軸承座在活動(dòng)斜楔的推動(dòng)下做上下穰動(dòng)，其移動(dòng)距離通過設(shè)置在絲杠另一端的脈沖發(fā)生器檢測(cè)控制。（5）工作輥、中間輥升降軌道 雙層活動(dòng)軌道的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)工作輥、中間輥的快速自動(dòng)更換提供了保證。其換輥時(shí)間可由普通形式的30min縮短到6min。圖3-2 HC軋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-機(jī)架 2-AGC液壓缸 3-支承輥系 4-中間輥系 5-工作輥系 6-橫移裝置 7-軋線標(biāo)高自動(dòng)調(diào)整裝置第4章 軋制規(guī)程及相關(guān)參數(shù)確定第4章 軋制規(guī)程及相關(guān)參數(shù)確定雙機(jī)架可逆連軋，6道次軋制，來料厚度2.2mm，寬800mm，材質(zhì)08F，成品厚度0.3mm。4.1 軋輥主要參數(shù)確定根據(jù)1100六輥HC冷軋機(jī)參數(shù)確定1050六輥HC冷軋機(jī)軋輥直徑、材料及淬硬層厚度：工作輥 2801050mm HS=9397 20mm中間輥 3501050mm HS=7580 20mm支承輥 9001000mm HS=6570 30mm輥身材料均采用9Cr2Mo。 4.2 軋制規(guī)程制定根據(jù)參考文獻(xiàn)攀鋼HC冷連軋機(jī)組工藝特點(diǎn)及應(yīng)用研究、攀鋼冷軋廠HC 連軋機(jī)組大壓下率軋制研究及四輥/六輥HC中試軋機(jī)冷軋電工鋼技術(shù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以排出表4-1所示軋制壓下規(guī)程表：表4-1 軋制壓下規(guī)程表軋制道次入口厚度h0/mm出口厚度h1/mm壓下量h/mm壓下率 /%軋制前后軋件平均厚度hm/mm12.201.400.8036.01.80021.400.900.5035.71.15030.900.600.3033.30.75040.600.420.1830.00.51050.420.310.1126.20.36560.310.300.013.200.305根據(jù)表一所制定的壓下規(guī)程，校驗(yàn)咬入條件。采用參考文獻(xiàn)塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第151頁7-2咬入角公式： （4-1）式中 h該道次壓下量； R軋輥半徑。得到各道次咬入角： 最大咬入角小于5o ，符合咬入條件（塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第153頁表7-1）。4.3 確定各道次變形抗力對(duì)于材料08F，考慮加工硬化后，采用參考文獻(xiàn)塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第193頁表8-4中對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式： （4-2）式中 初始條件該公式引自軋鋼工藝學(xué)第320頁表4-2 各道次總壓下率及變形抗力道次1234560/%036.459.172.780.985.91/%36.459.172.780.985.986.4m/%22.050.067.377.683.986.2s/MPa4425806636877097174.4 計(jì)算各道次帶鋼張力采用參考文獻(xiàn)軋制設(shè)備及工藝