鋼基本知識(shí)及軋鋼生產(chǎn)、加熱基本知識(shí)培訓(xùn)課件1.鋼及鋼的分類鋼是含碳量低于2%的一種鐵碳合金。除碳元素外，鋼中還有少量的硅、錳、磷、硫等元素。有時(shí)為了改變鋼的性能還加入某些特殊元素。如果僅含有碳及少量的硅、錳、磷、硫的鋼就稱為碳素鋼。如果鋼中含有一種或幾種其它元素，如鉻、鎳、鎢、釩、鉬的鋼就稱為合金鋼或特殊鋼。碳素鋼還可按碳的含量分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。碳的含量低于0.25%的鋼稱為低碳鋼；含碳量在0.25～0.60%范圍內(nèi)的鋼稱為中碳鋼；含碳量高于0.60%的鋼稱為高碳鋼。鋼一般按以下幾種方法分類：(1)按冶煉方法分:轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼、特種冶煉鋼等。(2)按質(zhì)量分：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼等。(3)按脫氧程度分：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼等。(4)按金相組織分：鐵素體+珠光體鋼、珠光體鋼、珠光體+滲碳體鋼等。(5)按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、滾珠軸承鋼、耐熱不銹鋼、彈簧鋼、電工鋼等。2、碳素結(jié)構(gòu)鋼及它的主要用途碳素結(jié)構(gòu)鋼同時(shí)保證化學(xué)成分與工藝力學(xué)性能?；瘜W(xué)成分主要保證碳、硅、錳、磷、硫五大元素。磷、硫是鋼中的有害元素，含量越低質(zhì)量越好。該鋼種用途較廣，多軋制成方、圓、扁等形狀比較簡(jiǎn)單的型鋼或鋼板。碳素結(jié)構(gòu)熱軋圓鋼主要用于結(jié)構(gòu)連接螺栓、螺母、五金制品、手工工具、鐵道用聯(lián)接件、自行車零部件、結(jié)構(gòu)工程用材料、農(nóng)機(jī)具、健身器材等。3、鋼筋混凝土用低合金結(jié)構(gòu)鋼及它的主要用途鋼筋混凝土用低合金結(jié)構(gòu)鋼同時(shí)保證化學(xué)成分與工藝力學(xué)性能。該類高強(qiáng)度鋼筋鋼中一般都含有某種微量合金元素如釩、鈮、鈦等，具有比碳素結(jié)構(gòu)鋼高的強(qiáng)度和韌性。主要用于軋制鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋、采礦用螺紋鋼筋、采礦用錨鏈圓鋼等產(chǎn)品。低合金結(jié)構(gòu)鋼除應(yīng)滿足特殊要求外，通常都必須具備良好的綜合機(jī)械性能、焊接性能、耐腐蝕性能等。4、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼及它的主要用途優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要保證化學(xué)成分和工藝力學(xué)性能，當(dāng)用戶有特殊要求時(shí)應(yīng)滿足如硬度、晶粒度、顯微組織等項(xiàng)指標(biāo)。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)磷、硫含量高低可分為優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼、特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。主要用于軋制或鍛制不大于250mm的鋼棒材。這類鋼材常用于制造軸類、軸類零件、重要連接螺栓、螺母等產(chǎn)品，一般需經(jīng)過(guò)熱處理使用。二、軋鋼生產(chǎn)基本知識(shí)1、軋鋼與軋鋼機(jī)的構(gòu)成(1)、軋鋼在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠、鋼坯形狀的壓力加工過(guò)程稱軋鋼。按軋制方法可分為熱軋與冷軋；按軋制時(shí)軋件與軋輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不同可分為縱軋、橫軋和斜軋。鋼錠和鋼坯在常溫下很難變形，不易加工，一般都需要加熱到1100—1250℃進(jìn)行軋制，這種軋制工藝稱熱軋。在常溫下的軋制一般理解為冷軋。但從金屬學(xué)理論觀點(diǎn)看熱軋與冷軋的界限應(yīng)以金屬的再結(jié)晶溫度來(lái)區(qū)分，即低于再結(jié)晶溫度的軋制為冷軋；高于再結(jié)晶溫度的軋制為熱軋。(鋼的再結(jié)晶溫度一般在450—600℃范圍之內(nèi))。(2)、軋鋼機(jī)的構(gòu)成軋鋼機(jī)由軋輥、機(jī)架、壓下（壓上）調(diào)整裝置、軸向（側(cè)壓）調(diào)整裝置、軋輥平衡裝置、軋輥軸承、導(dǎo)衛(wèi)裝置等零部件構(gòu)成。軋鋼機(jī)按機(jī)架形式分：開(kāi)口式、閉口式、半閉口式、無(wú)牌坊式等幾種。由軋鋼機(jī)、聯(lián)接軸、齒輪箱、減速器、電機(jī)等主要設(shè)備組成，并排列成生產(chǎn)作業(yè)線的稱軋鋼主機(jī)列。將鋼錠或鋼坯軋制成一定形狀和性能鋼材的一系列工序的組合叫做軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程或工藝流程。型鋼軋機(jī)通常以軋輥名義直徑表示軋機(jī)的大小，（即軋機(jī)傳動(dòng)齒箱齒輪節(jié)圓直徑尺寸）；鋼板軋機(jī)以軋輥輥身長(zhǎng)度來(lái)命名；鋼管軋機(jī)以所軋鋼管外徑尺寸來(lái)表示。①、軋鋼機(jī)主要部件及作用a、軋輥軋輥是軋鋼機(jī)的重要組成部分，它是直接加工金屬的主要工具。軋輥由輥身、輥頸、輥頭組成。軋輥質(zhì)量的好壞關(guān)系到軋材質(zhì)量的優(yōu)劣。而軋輥壽命的長(zhǎng)短關(guān)系到軋機(jī)生產(chǎn)率的高低，所以確保軋輥質(zhì)量對(duì)于降低軋輥消耗，提高軋材質(zhì)量，減少倒槽占用時(shí)間等方面具有重要意義。常用的軋輥分鑄鐵和鑄鋼軋輥。軋輥表面硬度和輥身徑向硬度的均勻性是軋輥質(zhì)量的重要指標(biāo)。b、徑向調(diào)整裝置徑向調(diào)整裝置通常指軋輥壓下或壓上調(diào)整裝置。主要用來(lái)調(diào)整軋輥輥縫，即調(diào)整軋件高度方向尺寸。分手動(dòng)調(diào)整、電動(dòng)調(diào)整和液壓調(diào)整三種方式。c、軸向調(diào)整裝置軸向調(diào)整裝置通常指軋輥側(cè)壓下機(jī)構(gòu)。主要用來(lái)固定或調(diào)整軋輥軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上下軋輥孔型對(duì)中和消除錯(cuò)輥現(xiàn)象。一般為手動(dòng)調(diào)整。d、導(dǎo)衛(wèi)裝置導(dǎo)衛(wèi)裝置通常指進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)裝置和出口導(dǎo)衛(wèi)裝置。軋制棒、線材產(chǎn)品進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)裝置包括進(jìn)口導(dǎo)板、導(dǎo)板盒、導(dǎo)板盒固定裝置等零部件。斷面較大的半成品軋件通常用整體導(dǎo)板；成品進(jìn)口通常用滾動(dòng)導(dǎo)板裝置。出口導(dǎo)衛(wèi)裝置包括出口管、出口管盒（墊）及固定裝置。水平連軋機(jī)組通常用扭轉(zhuǎn)出口管或整體出口管。②導(dǎo)衛(wèi)裝置的作用a、正確地將軋件導(dǎo)入軋輥孔型；b、保證軋件在孔型中穩(wěn)定地變形，并得到所要求的幾何形狀和尺寸；c、順利將軋件從軋輥孔型中導(dǎo)出，防止纏輥；d、控制和強(qiáng)制軋件扭轉(zhuǎn)或彎曲變形；e、按一定方向運(yùn)動(dòng)。在生產(chǎn)中要時(shí)刻注意導(dǎo)衛(wèi)裝置的使用情況，經(jīng)常對(duì)導(dǎo)衛(wèi)裝置進(jìn)行檢查維護(hù)調(diào)整或更換。要求導(dǎo)衛(wèi)裝置本身應(yīng)具有結(jié)構(gòu)合理、堅(jiān)固耐磨、裝卸方便、固定牢固、調(diào)整靈活等特點(diǎn)。2、軋鋼基本理論基礎(chǔ)(1)、體積不變定律—軋件軋制前后體積不變。(2)、最小阻力定律—鋼在塑性變形時(shí)，金屬沿變形抵抗力最小方向流動(dòng)；（體積不變定律和最小阻力定律對(duì)軋鋼工藝技術(shù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)操作具有重要的指導(dǎo)意義）。(3)、咬入與咬入角軋鋼是利用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)著的軋輥將軋件拉入輥縫進(jìn)行壓力加工。軋輥將軋件拉入輥縫稱咬入。軋輥咬入金屬是實(shí)現(xiàn)軋制的必需條件。軋制時(shí)軋件與軋輥表面接觸的弧線稱咬入弧，咬入弧所對(duì)的圓心角稱咬入角。咬入角的大小與軋輥表面和軋件的表面狀態(tài)、軋制溫度以及軋輥轉(zhuǎn)數(shù)等因素有關(guān)，即與軋輥、軋件間的摩擦系數(shù)有關(guān)。(4)、改善咬入條件的方法①、當(dāng)壓下量一定時(shí)，增大軋輥直徑；②、軋輥直徑一定時(shí)，減小壓下量；③、軋件頭部加工成斜楔狀，以減小咬入角；（改善孔型咬入條件）④、軋輥孔型刻痕或堆焊，增加軋輥摩擦系數(shù)；（軋輥堆焊方式一般應(yīng)盡量少采用，以避免軋件表面產(chǎn)生魚(yú)鱗狀缺陷）；⑤利用軋件沖擊力改善咬入條件，即強(qiáng)迫喂鋼。3、延伸系數(shù)(1)、延伸量—軋件軋制前后軋件長(zhǎng)度的增加量；△L=l-L(2)、延伸系數(shù)—軋件軋后長(zhǎng)度與軋前長(zhǎng)度之比值；μ=l/L(3)、總延伸系數(shù)—鋼坯原始橫截面積與最終產(chǎn)品橫截面積之比值；μ總=F/f(4)、平均延伸系數(shù)—總延伸系數(shù)的n次方；ｎｕ總〖KF〗〗，式中n為軋制道次。4、壓下及壓下率(1)、壓下量—軋制后軋件高度的減少量；△h=H-h(2)、壓下率—軋件壓下量與原始高度的比值；ε=△h/H5、寬展系數(shù)(1)、寬展量—軋件軋制前后軋件寬度的增加量；△b=b-B(2)、寬展系數(shù)—寬展量與壓下量之比值；△b/△h6、孔型(1)、軋槽—在軋輥上車出用來(lái)加工軋件的環(huán)形溝槽；(2)、孔型—由上下軋輥的兩個(gè)軋槽所組成的環(huán)形孔；孔型通常由輥縫、圓角、側(cè)壁斜度、鎖口（閉口孔型）、輥環(huán)等組成?？仔驮O(shè)計(jì)是型鋼軋制的工具設(shè)計(jì)。其任務(wù)是使鋼錠或鋼坯經(jīng)過(guò)若干道次的軋制，獲得所要求的斷面形狀、尺寸和一定的產(chǎn)品性能。三、軋鋼加熱基礎(chǔ)知識(shí)1、鋼的物理性質(zhì)與加熱的關(guān)系鋼是鐵與碳及其它元素的合金，在常溫下其比重為7.8—7.9。含碳量高的鋼比重較?。缓剂康偷匿摫戎剌^大。在常溫下鋼有很高的強(qiáng)度和硬度，但隨著溫度的升高其強(qiáng)度和硬度迅速降低。鋼的機(jī)械性能（強(qiáng)度、硬度、塑性等）與其內(nèi)部結(jié)晶組織狀態(tài)有很大關(guān)系。通過(guò)熱處理可以使鋼材得到各種不同的結(jié)晶組織，從而具有不同的機(jī)械性能和使用用途。2、加熱的能源在日常生產(chǎn)和生活中需要的各種能量，如熱能、機(jī)械能、光能、化學(xué)能等。產(chǎn)生這些能量的資源通常稱為能源。能源可分為兩類：一類是自然界中以天然形式存在的能量資源，如煤炭、石油、天然氣、植物燃料、核燃料、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?。另一類是由自然能量資源直接或間接轉(zhuǎn)換為其它種類和形式的能源，如汽油、煤油、煤氣、焦炭、電能、氫能、余熱、余能等。3、加熱爐常用的燃料煤、重油、焦油、煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣）、天然氣等。為合理和有效地利用燃料，把自然資源燃料經(jīng)過(guò)加工改質(zhì)后再利用。如煤加工成煤粉或制成發(fā)生爐煤氣再供給加熱爐使用；石油經(jīng)提煉各種成品油后所剩的重渣油（重油）才是用于加熱爐的燃料。另外在冶金企業(yè)中，一般都有焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和高爐煤氣等都可作為加熱爐的燃料。(1)、加熱爐常用燃料的性質(zhì)和使用煤質(zhì)工業(yè)分析的主要項(xiàng)目水分水分包括外部吸附的水和內(nèi)部的結(jié)晶水；灰份灰份包括生成過(guò)程和采運(yùn)過(guò)程混入的不可燃物質(zhì)，煤中灰份愈少愈好；揮發(fā)份發(fā)份指煤炭在隔絕空氣加熱到800℃時(shí)揮發(fā)掉的碳?xì)浠衔?。揮發(fā)份多的煤干餾時(shí)可得到較多的煤氣和焦油，其燃燒時(shí)有較長(zhǎng)的火焰；固定碳碳指除去揮發(fā)份的可燃成分。煤的炭化程度越高，即年代越久的，含固定碳越高。工業(yè)用煤的發(fā)熱量Q≈6500—7000kcal/kg。(2)、重油重油是由原油分餾出各種成品油后所剩下的殘?jiān)?，其化學(xué)組成和所用原油有關(guān)，主要是一些烷烴、環(huán)烷烴、烯烴和芳香烴的碳?xì)浠衔铩Ｒ话銇?lái)說(shuō)，重油的粘度越大含碳量越高，含氫量則越少。重油中的含硫量雖然不多，但危害甚大，作為冶金燃料必須嚴(yán)加控制。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行脫硫處理。重油的發(fā)熱量Q≈9500—10000kcal/kg。油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)油的閃點(diǎn)—石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下，加熱到它的蒸氣與火焰接觸發(fā)生閃火現(xiàn)象稱為油的閃點(diǎn)。（油的閃點(diǎn)測(cè)試分：開(kāi)口杯閃點(diǎn)、閉口杯閃點(diǎn)）油的燃點(diǎn)—當(dāng)溫度繼續(xù)升到油液面蒸氣接觸火焰點(diǎn)著并燃燒不少于5秒鐘的最低溫度稱為油的燃點(diǎn)。一般重油的燃點(diǎn)較閃點(diǎn)高7—10℃。油的自燃點(diǎn)—當(dāng)油溫達(dá)到某一溫度時(shí)，不用點(diǎn)火即可自燃。能發(fā)生自燃的最低溫度稱為油的自燃點(diǎn)。一般重油的自燃點(diǎn)約530—580℃。油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)是使用各種燃料油時(shí)必須了解的性能指標(biāo)。儲(chǔ)油罐油溫應(yīng)嚴(yán)格控制在閃點(diǎn)以下，以防火災(zāi)；燃燒室的溫度應(yīng)不低于自燃點(diǎn)，否則不能保證油的穩(wěn)定燃燒。(3)、焦?fàn)t煤氣的性質(zhì)和使用焦?fàn)t煤氣是煉焦生產(chǎn)的副產(chǎn)品。1噸煤在煉焦過(guò)程中可得到730—780公斤焦炭和300—350標(biāo)準(zhǔn)立方米焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱量Q≈4000千卡/標(biāo)米3。焦?fàn)t煤氣是一種高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)燃料，在冶金企業(yè)中多與高爐煤氣配成發(fā)熱量為1200—2400千卡/標(biāo)米3左右的混合煤氣供加熱爐使用。(4)、高爐煤氣的性質(zhì)和使用高爐煤氣是高爐煉鐵過(guò)程中所產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品。其化學(xué)成分與高爐燃料及所煉生鐵品種有關(guān)，其發(fā)熱量約800—1000千卡/標(biāo)米3。理論燃燒溫度約為1400—1500℃。這種煤氣質(zhì)量較差，但產(chǎn)量很大，每生產(chǎn)1噸生鐵大約可得到3500—4000立方米高爐煤氣，即高爐燃料的熱量約有60%轉(zhuǎn)移到高爐煤氣中。因此，充分有效地利用高爐煤氣對(duì)節(jié)約能源具有重要意義。高爐煤氣是冶金工廠的重要二次能源。在使用高爐煤氣時(shí)為了提高其燃燒溫度，一般與高熱值煤氣混合或與重油混合燃燒；有時(shí)也把空氣和煤氣預(yù)熱到較高的溫度以達(dá)到需