适合于螺纹钢与棒材轧制的组合轧辊的研制

论文摘要

随着我国钢铁行业轧制设备的不断改进和发展,轧制技术也在迅速提高。轧制工艺也由原来的标准轧制进入到常化轧制,热机轧制。棒线轧制也由原来的二切分轧制逐渐发展为三切分轧制、四切分轧制。钢厂生产设备在不断发展,原有的生产工具阻碍了先进设备性能的发挥。在高线和棒线轧机上,换辊的次数增加,不但影响了生产效率,而且增加了工人的劳动强度。特别是控温控轧的新工艺,必须要求质量优良的轧辊工具。可见,硬质合金轧辊替代铸铁轧辊,用于钢材的轧制是必然的。硬质合金轧辊在高速线材精轧机上的成功应用极大地促进了其他轧机的轧辊改造和研制,其重点主要集中在硬质合金复合轧辊的开发和应用。然而,在棒材轧制中,由于工艺因素和轧辊的结构不同于线材轧制,因此硬质合金轧辊在棒材轧制中的应用还需要进一步研究和探索。由于硬质合金的冲击韧性较低、热膨胀系数小、导热系数及导电系数与铁及其合金接近、价格较高等不利因素的存在,因此,减少这些不利因素的影响,体现硬质合金轧辊的优势,成为制造出优良工具的关键。论文的主要研究工作包括：(1)分析轧钢生产的轧制工艺,确定轧辊轧制时的工况；确定轧辊在轧制时,在高温下受到周期性的轧制力,并受轧材表面状况、冷却情况的波动,承受冲击载荷。(2)研究、分析硬质合金轧辊在轧制过程中受力情况和受热情况,研制了2个适合螺纹钢、棒材轧制硬质合金牌号。(3)根据硬质合金的特性和轧辊的工作原理及工况,设计了满足要求的硬质合金复合轧辊,包括选择研制的复合材料,采用合适的复合工艺,使硬质合金辊环、钢芯、挡板复合为完整界面连接的、复合强度高的整体轧辊,用于棒材、螺纹钢的轧制。(4)完成复合硬质合金轧辊的制作,并进行现场工业性试验,总结了试验结果,满足了提高单套轧辊的过钢量和可重磨次数要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 复合技术的介绍
• 1.3 适于热轧螺纹钢、棒材的组合轧辊的市场及技术分析
• 1.4 论文主要研究目和内容
• 第2章 辊环材料研究
• 2.1 YGZ30牌号试验
• 2.2 YGR40B牌号的试制
• 2.3 试验注意事项
• 2.4 目前生产存在的问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 组合轧辊的结构设计
• 3.1 引言
• 3.2 组合技术分析及采用预应力液压螺母组合结构的研究
• 3.3 预应力液压螺母组合方式结构及特点
• 3.4 预应力液压螺母组合方式工作原理
• 3.5 液压螺母的试验
• 3.6 组合轧辊的设计
• 3.6.1 力学分析及材质选定
• 3.6.2 配合间隙
• 3.6.3 辊环间距确定
• 3.6.4 液压螺母旋向的设计
• 3.6.5 芯轴及附件加工制作要求
• 3.6.6 轴向预应力的必要性
• 3.6.7 辊环设计
• 3.7 组合轧辊装配工艺及操作规程
• 3.8 本章小结
• 第4章 组合轧辊加工工艺
• 4.1 精坯加工
• 4.2 外圆开槽的磨加工工艺
• 4.3 表面粗糙度要求
• 4.4 刻肋、刻字
• 4.5 程序设计
• 4.6 后续处理
• 4.7 本章小结
• 第5章 组合轧辊的使用
• 5.1 应用组合辊环的优点
• 5.2 轧辊的轴承座及导卫安装
• 5.3 组合轧辊使用要求
• 5.4 轧辊吊运维护要求
• 5.5 轧辊的冷却
• 5.6 影响组合轧辊使用寿命的因素
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 硬质合金组合轧辊生产工艺规程
• 附录B 硬质合金组合生产操作规程