铝及铝合金板带材冷轧机设备简介(PPT)

冷轧机设备介绍沈伟 2007.2.1

提纲轧制基本概念核心控制对象和控制点厚度控制及测厚仪板形控制与板形仪对中控制冷轧机设备组成

轧制基本概念（一）轧制---轧辊与轧件相互作用时轧件被摩擦力拉入旋转的轧辊间受到压缩发生塑性变形的过程.道次---轧件从进入轧辊到离开轧辊承受一次压缩塑性变形称为

个轧制道次性变形称为一个轧制道次.变形区---轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域.前滑---轧件的出口速度大于轧辊圆周速度的现象称为前滑.后滑---轧件的入口速度小于轧辊圆周速度的现象称为后滑.

轧制基本概念（二）热轧---再结晶温度以上的轧制过程.冷轧---再结晶温度以下的轧制过程. 再结晶温度以下的轧制过程铸轧---连续铸造连续轧制过程。

热轧优点1.显著降低能耗跟冷轧比较。2.改善加工工艺性能。热轧能把低塑性铸2 改善加工工艺性能

热轧能把低塑性铸态组织转变成较高塑性的变形组织。破碎粗大晶粒，减少或消除铸造缺陷。3.可采用大铸锭，大压下率轧制。提高了生产率。

冷轧优点1.产品的组织与性能均匀，有良好的机械性能和再加工性能。2.产品尺寸精度高，表面质量和板形好。2 产品尺寸精度高

表面质量和板形好3.通过控制加工率或配合热处理，可获得各种状态的产品。4.能生产比热轧、铸轧更薄的产品。

铸轧优点1.不需要铸锭锯切，铣面，加热等工序，缩短了生产工艺流程。2.节省能耗（比热轧节能30-50）3.成品率高。几何损失和工艺废品少。4.设备简单，占地面积小，投资小。

轧机的刚度轧机的刚度---轧机抵抗轧制压力引起弹性变形的能力又称轧机模数.轧机刚度不是轧机固有的常数它是随轧件宽度和轧制速度影响轴承油膜厚度等变化而改变制速度影响轴承油膜厚度等变化而改变.自然刚度---轧机本身抵抗弹性变形能力的刚度.可调刚度---轧制过程中因轧制压力波动引起辊缝变化进行不同程度的补偿称为可调刚度. 轧机刚度的改善轧机的刚度越大消除纵向厚度偏差的能力越强. 法方法改善轧辊和机架材质改进其结构和尺寸.采用液压压下实现板厚自动控制.采用预应力轧制.

轧制硬化随着轧制进行轧件不断被压薄而且不断产生加工硬化此时轧件塑性变形所需施加外力需不断增加.达到定程度时轧件发生塑性变形不断增加达到一定程度时轧件发生塑性变形所需的单位压力超过轧辊发生弹性压扁所需的单位压力.结果只发生轧辊弹性压扁而轧件不发生塑性变形. 最小可轧厚度h3.58DfK-q/EaD

斯通公式h:最小可轧厚度

轧辊直径D:轧辊直径f:摩擦系数K:轧件变形抗力q:前后平均张力E:轧辊弹性模树a:经验系数 a1/2000---1/1000

带材的张力带材的张力是通过开卷，卷取机与轧辊入口，出口带材速度差建立起来的，因速度差使带材被拉紧，产生弹性拉伸变形，建立了张力。张力达到稳定值后，速度差消除。张力达到稳定值后

速度差消除前张力---卷取机与轧辊出口带材间的张力。后张力---开卷机与轧辊入口带材间的张力

张力的作用1.使变形抗力减小，降低单位压力，减小电机负荷。前张力使轧制力矩减小，后张力使轧制力矩增大。2.控制带材厚度增大张力，使轧辊弹性压扁和轧机弹跳减小，轧件被进一步压薄。3.控制板形张力影响轧辊的弹性弯曲，从而改变辊缝形状。张力促使金属沿横向延伸均匀，获得良好板形。4.防止带材跑偏，保证轧制稳定。核心（一）厚度控制系统

影响厚度的主要因素轧制过程各种因素对板带材纵向厚度的影响，总的来说有两种情况：一是对轧机弹性特性曲线的影响；二是对轧件塑性特性曲线影响。结果使两线之交点位置发生变化，产生纵向厚度偏差。位置发生变化

产生纵向厚度偏差影响厚度的主要因素有：坯料尺寸与性能，轧制速度张力润滑等轧制工艺条件，以及轧机刚度等。从P-H图可看出，无论什么轧制因素变化，要得到轧出厚度h相等的产品，必须使轧机的弹性曲线和轧件塑性曲线，始终交到从h所作的垂直线上。这条垂直线相当于轧机刚度为无穷大时的弹性曲线，又称等厚轧制线。

板厚控制板厚控制有调整辊缝、张力、轧制速度等方法.在我公司冷轧机板厚控制设计规定

如果带在我公司冷轧机板厚控制设计规定：如果带材的厚度不大于150um时，将采用速度－张力优化来控制带材的厚度；如果带材的厚度大于100um时，将采用调整压下改变辊缝来控制带材的厚度。

板厚控制方法一一.调整压下改变辊缝---最主要的厚控方式. 整轧机弹性曲线的位置不改变曲线斜---调整轧机弹性曲线的位置不改变曲线斜率.---对轧辊偏心等周期性高频变化量无能为力.---对铝箔精轧零辊缝或负辊缝无效.

板厚控制方法二二.调整张力---主要用于薄板尤其是铝箔. 通过节前后张力

改变轧件塑性曲线---通过调节前后张力改变轧件塑性曲线的斜率.---调整范围较小一般不单独使用. 板厚控制方法三三.调整轧制速度---主要用于薄板尤其是铝箔.

调整范围较小

只适用于微调---调整范围较小只适用于微调.---改变轧制速度引起摩擦系数的变化而改变了轧制压力使轧件塑性曲线的斜率发生变化.---与调整张力原理类似.

板厚自动控制原理板厚控制系统方块图扰动比较元件给定量被控量调节元件

放大元件执行元件控制对象 - 测量元件

镁铝板冷轧机

镁铝板冷轧机 定义： 冷轧机是一种新型的钢筋冷轧加工设备。该机可直径在6.5毫米至12毫米之间的热轧盘条、热轧盘圆加工成成品规格直径在5毫米至12毫米的冷轧带肋钢筋。使用冷轧机轧制出的冷轧带肋钢筋在预应力混凝土构件中，是冷拔低碳钢丝的更新换代产品，在现浇混凝土结构中，则可代换Ⅰ级钢筋，以节约钢材，是同类冷加工钢材中较好的一种。如果在冷轧机的轧制过程中不要求调速时，可采用交流电动机；如果在冷轧机的轧制过程中需要调速时，可采用直流电动机。 一、优点特性 冷轧机是将Ⅰ级热轧Q235圆钢经冷拉、冷轧轧制出成品形似螺旋状的钢筋的机器设备。冷轧机设备在轧制冷轧带肋钢筋的过程中可对母材的经纬方向同时进行冷加工，在保留原截面中心区域品体的相对平衡和稳定的前提下，在提高抗位、抗压的同时，仍保留足够的延伸性能，从而使得[2]的几何参数（轧扁厚度、截面宽厚比，面缩率和节距）和四项材质指标（抗拉强度，条件屈服值，伸长率和冷弯）可用于一级安全等级的重要工业与民用建筑，节约用钢量，降低建筑价格。 二、结构组成

冷轧机由工作机构及传动机构构成。其中： ① 工作机构由机架、轧辊、轧辊轴承、轧辊调整机构、导位装置、轧座等部分构成。 ② 传动机构由齿轮机座、减速机、轧辊、联接轴、联轴节等部分构成。轧机组介绍 龙门式水平双主动轧机组由有两台主动轧机组成，两台轧机安装方式和结构相同，主传动部分采用“电机→减速机→万向轴→轧机”的结构形式。两台轧机均为水平式轧机，轧辊水平安装，轧机采用龙门式牌坊，辊环套装在轧辊主轴上，螺母固定，轧辊主轴两端装配轴承座，装入龙门架中间，轴承座和龙门式牌坊框架配合安装，将轧辊在龙门架中间水平固定，上下轧辊安装方式相同。一道减径轧机是将原料压扁，在经过二道成型轧机挤压出带月牙的两面肋钢筋，扭转导卫调整轧件实现一道轧后椭圆轧件扭转90°进入二道轧成型轧机，轧制出成品钢筋。 牌坊形式：龙门式 传动形式：减速机传动 主电机功率：75KW∕2台； 减速机速比：i=7.5 三、工作原理 冷轧机采用电动机拖拽钢筋，利用冷轧机的承重辊、工作辊共同将力施加到钢筋的两个面上。通过改变两个轧辊间隙的大小实现轧制出不同直径冷轧带肋钢筋的目的。 ①承重辊：冷轧机的承重辊就是离机座最近的那个辊，该辊在生产带肋钢筋时一是起到托起钢筋的作用，并将钢筋的重力、工作辊工作的重力均匀的分散在承重辊上，从而使得钢筋的下表面产生肋纹。 ②工作辊：冷轧机的工作辊就是在承重辊的上面，距离机座是最远的，所以该辊在生产带肋钢筋时主要起到对由承重辊托举的钢筋进行轧制的作用，从而使得钢筋的上表面产生肋纹。

铝及铝合金板带材冷轧机设备简介(PPT)

冷轧机设备介绍沈伟 2007.2.1 提纲轧制基本概念核心控制对象和控制点厚度控制及测厚仪板形控制与板形仪对中控制冷轧机设备组成 轧制基本概念（一）轧制---轧辊与轧件相互作用时轧件被摩擦力拉入旋转的轧辊间受到压缩发生塑性变形的过程.道次---轧件从进入轧辊到离开轧辊承受一次压缩塑性变形称为 个轧制道次性变形称为一个轧制道次.变形区---轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域.前滑---轧件的出口速度大于轧辊圆周速度的现象称为前滑.后滑---轧件的入口速度小于轧辊圆周速度的现象称为后滑. 轧制基本概念（二）热轧---再结晶温度以上的轧制过程.冷轧---再结晶温度以下的轧制过程. 再结晶温度以下的轧制过程铸轧---连续铸造连续轧制过程。 热轧优点1.显著降低能耗跟冷轧比较。2.改善加工工艺性能。热轧能把低塑性铸2 改善加工工艺性能 热轧能把低塑性铸态组织转变成较高塑性的变形组织。破碎粗大晶粒，减少或消除铸造缺陷。3.可采用大铸锭，大压下率轧制。提高了生产率。 冷轧优点1.产品的组织与性能均匀，有良好的机械性能和再加工性能。2.产品尺寸精度高，表面质量和板形好。2 产品尺寸精度高 表面质量和板形好3.通过控制加工率或配合热处理，可获得各种状态的产品。4.能生产比热轧、铸轧更薄的产品。 铸轧优点1.不需要铸锭锯切，铣面，加热等工序，缩短了生产工艺流程。2.节省能耗（比热轧节能30-50）3.成品率高。几何损失和工艺废品少。4.设备简单，占地面积小，投资小。 轧机的刚度轧机的刚度---轧机抵抗轧制压力引起弹性变形的能力又称轧机模数.轧机刚度不是轧机固有的常数它是随轧件宽度和轧制速度影响轴承油膜厚度等变化而改变制速度影响轴承油膜厚度等变化而改变.自然刚度---轧机本身抵抗弹性变形能力的刚度.可调刚度---轧制过程中因轧制压力波动引起辊缝变化进行不同程度的补偿称为可调刚度. 轧机刚度的改善轧机的刚度越大消除纵向厚度偏差的能力越强. 法方法改善轧辊和机架材质改进其结构和尺寸.采用液压压下实现板厚自动控制.采用预应力轧制. 轧制硬化随着轧制进行轧件不断被压薄而且不断产生加工硬化此时轧件塑性变形所需施加外力需不断增加.达到定程度时轧件发生塑性变形不断增加达到一定程度时轧件发生塑性变形所需的单位压力超过轧辊发生弹性压扁所需的单位压力.结果只发生轧辊弹性压扁而轧件不发生塑性变形. 最小可轧厚度h3.58DfK-q/EaD 斯通公式h:最小可轧厚度 轧辊直径D:轧辊直径f:摩擦系数K:轧件变形抗力q:前后平均张力E:轧辊弹性模树a:经验系数 a1/2000---1/1000 带材的张力带材的张力是通过开卷，卷取机与轧辊入口，出口带材速度差建立起来的，因速度差使带材被拉紧，产生弹性拉伸变形，建立了张力。张力达到稳定值后，速度差消除。张力达到稳定值后 速度差消除前张力---卷取机与轧辊出口带材间的张力。后张力---开卷机与轧辊入口带材间的张力 张力的作用1.使变形抗力减小，降低单位压力，减小电机负荷。前张力使轧制力矩减小，后张力使轧制力矩增大。2.控制带材厚度增大张力，使轧辊弹性压扁和轧机弹跳减小，轧件被进一步压薄。3.控制板形张力影响轧辊的弹性弯曲，从而改变辊缝形状。张力促使金属沿横向延伸均匀，获得良好板形。4.防止带材跑偏，保证轧制稳定。核心（一）厚度控制系统

国产铝板带冷轧机的技术进步及未来发展 铝板冷轧机

国产铝板带冷轧机的技术进步及未来发展 [发布时间:20070928] [来源: 360.co m/2007/09/[1**********].sh tml 中国科学技术信息研究所加工整理] 据慧聪机床网2007年9月28日报道20多年来, 我国国民经济的高速发展带动了国内铝加工业的快速发展, 也促进了国内铝板带箔轧制技术的不断进步。目前国内的铝板带箔轧制生产企业正进入一个重整状态, 大量的投资用于更新技术和设备。除大、中型铝轧制企业引进先进的国外铝加工设备外, 更多的中、小型铝轧制企业购买的是国产设备, 从而大大刺激和促进了我国铝加工设备的自主设计和研制, 也不同程度地促进了国产铝轧制设备的技术进步。 一、近年国产铝板带冷轧机生产情况 截至2004年底, 中国拥有现代化四辊及六辊冷轧机108台, 生产能力2100kt/a,二辊冷轧机约300台, 生产能力450kt/a,总计冷轧板带生产能力2550kt/a;截至2005年底, 引进轧机的生产能力为1000kt/a,中国四辊轧机的生产能力为2120kt/a,二辊轧机的生产能力为380kt/a,总计冷轧板带生产能力3500kt/a。有自制的辊宽≥800mm的四辊铝板带冷轧机约150台, 其中1400mm 级的达65台, 占总数的43%;2006年全国投

产的冷轧机26台, 形成板带生产能力725kt/a,是投产能力最多的一年。另外,2006年在建的冷连轧生产线有2 条, 四辊及六辊单机架不可逆式冷轧机13台, 总生产能力1750kt/a。 我国从1984年开始对引进的现代化铝板带冷轧机进行系统消化吸收和国产化, 从1984年到2006年, 洛阳有色金属加工设计研究院为国产铝板带冷轧机的生产代表单位, 引领了这一阶段的国产化发展进程; 从2002年至目前, 以上海捷如重工机电设备有限责任公司为代表的民营企业, 加入了铝板带冷轧机的国产化进程, 进一步加速了国产铝板带冷轧机的技术进步。目前, 我国自行设计和制造的铝板带冷轧机在低速、窄规格方面已经接近或达到国际铝冷轧机的专有技术水平。伴随着市场需求的不断增长和变化, 国产铝板带冷轧机正在满足市场多样化要求, 逐步向高精度化、宽幅化、高速化以及高水平和连续轧制的方向发展。 在满足国内生产的同时, 我国自行设计和制造的铝板带冷轧机于2002年起开始陆续向国外出口, 如涿神有色金属加工专用设备有限公司的 Φ380/960×1800mm铝冷轧机首次于2002年底出口泰 国; 中色科技股份公司向印度出口的一台 Φ380/960×1750mm四辊不可逆式冷轧机; 上海捷如重工机电设备有限公

天津忠旺铝业有限公司生产设备的特色3-冷轧

天津忠旺铝业有限公司生产设备的特色（3） 第三部分冷轧厂部分 一、1号线冷轧机 1、2800mm单机架冷轧机 制造商：德国西马克(SMS)公司 德国西马克(SMS)公司是世界最负盛名的一流轧机设计制造商，天津忠旺铝业有限公司引进该公司的一台2800mm铝冷轧机，具有“规格大(1250-2650mm)、轧制力大(max 30MN)、轧制速度快(max 1200m/min)、精度高（板形7~8I）、板型控制能力强”等特点。

2、2350mm单机架冷轧机 二、切边机 制造商：DANIELI FR?HLING（意大利佛罗林）1#线2650mm切边机

2号线2200mm切边机（高速）

三、2号线纵切包装机组

纵切包装机组的特点： 1、纵切机入口配有活套，整个机组可以连继不停地生产。 2、纵切机与包装机同步连动，自动化程度极高。 3、纵切机上配有表面检测仪，在包装工序自动把不合格产品去除，加上自动化包装，确保了产品质量。 四、连续退火线 连续退火线是生产航空航天板材和汽车板等铝带材的重要设备，连续退火线包含：（1）两个带材表面清洗段、（2）气垫式连续退火（固溶淬火）段、（3）拉弯矫直段、（4）钝化处理（涂层）段、(5)预时间段、（6）出、入口活套段。 连续退火线是一个综合的多功能有大型生产设备。 连续退火线由Ebner公司和Tenova公司合作制造。气垫式连续退火（固溶淬火）段制造商为Ebner公司，其它部分由Tenova公司制造，Ebner公司和Tenova公司都是世界顶级设备生产商。 炉子加热段：气垫式淬火炉的温度范围300—580℃，温度精度达到±2℃。由天然气加热，炉子内部的喷嘴箱配合循环风机下游的导流系统，确保了炉风各个分区的整个长度和宽度方向上实现均匀配送。 加热炉内和冷却区的带材全程由气垫托起，带材在炉内气体悬浮环境中连续运行完成固溶处理，避免铝材收到任何机械损伤，破坏带材表面质量。 炉子冷却段：固溶处理完成之后的带材有风冷和水冷两种方式，选择不同的冷却方式从而保证带材的淬火效果。在炉子入口侧以及出口侧有特殊设计的喷嘴，产生一道由加热空气形成的风墙，可以避免带材出现早期冷却现象。冷却空气风机采用调速控制。

铝板带冷轧机工作辊的磨削技术

铝板带冷轧辊的磨削是一项难度较大，对磨床性能和磨工操作水平要求都很高的工作。目前，国内市场上委托磨削一对冷轧辊费用在5000元左右，一般的磨削成功率不会高于70％。 一对合格的冷轧辊除了要满足粗糙度、圆度、圆柱度、直径公差、凸度等技术要求外，还必须无明显表面缺陷。对于前几项技术要求的控制相对较容易，而表面缺陷的控制难度很大[1-2]。 1 我公司M84100B磨床的基本参数和目前的性能 1．1 M84100B磨床的基本参数 最大磨削直径，1000 mm；最小磨削直径(新砂轮)120 mm，(旧砂轮)350 mm；工件最大旋径，1250 mm；中心高，630 mm；顶尖距，5000 mm；最大磨削长度，5000 mm；工件最大质量，20t；工件转速范围，5 r／min—50r/min；砂轮转速范围，600 r/min—1200r／min；中凸量及中凹量范围(在半径上)，0.01 mm—1 mm；砂轮最大规格(新砂轮)，750 mmX75 mmX305 mm；砂轮最小规格(旧砂轮)，500 mmX75 mmX305 mm；砂轮横向进给量：①自动进给-调整手把每格刻度值，0.005 mm；②手动粗进给手轮每转，0.5 mm；③手动粗进给手轮每格刻度值，0.01 mm；④手动微进给手轮每转，0.002 mm—0.012 mm。 1.2 我公司M84100B磨床的性能 我们在近50对冷轧辊的磨削试验过程中逐渐发现了磨床的一些缺陷，并及时在砂轮磨削、对刀、拖板浮起量调整、工艺选择等方面采取措施，来弥补各种缺陷所带来的影响。

(1) 砂轮轴及静压轴承。这台磨床在使用中，发生过两次轧辊与砂轮碰撞的事故，还有三次因为进刀量过大，发生砂轮崩碎的事故。经检查和分析研究发现这台磨床的砂轮轴是弯曲的；静压轴承回油管无油液回流，静压轴承的工作状态不太正常。 (2) 振动。将一千分表固定在砂轮架导轨上，测量头顶在V型导轨上部的砂轮架尾部，开动砂轮，当砂轮转速超过400r／min时，千分表指针有0.005 mm 左右的摆动，砂轮转速越高，千分表指针摆动幅度越大；当砂轮转速低于300r ／min时，千分表指针摆动幅度明显减小。 (3) 轨道。经试验发现磨床的拖板静压导轨在水平面上直线度(平面度)不很好；在磨削轧辊时很容易出现螺旋纹，在竖直面内导轨同样是扭曲的。 (4) 进给手轮。微量进给手轮的指示表已损坏，而且原来的表指示本来就不准确，后来我们在手动微进给手轮轴上装了一个指针，手轮下方的仪表台上装了一个刻度盘，用来控制砂轮的进给。 操作方法及磨削工艺选择 2．1 砂轮的选择、静平衡及修整方法 磨冷轧辊用的砂轮一般选中软砂轮，粒度在80目—120目。砂轮在使用前要认真仔细反复地进行静平衡，砂轮装夹时要清理干净砂轮轴及砂轮卡盘内锥孔的杂质，以免造成砂轮偏心。砂轮装好后先修几道，然后拆下来再做一次静平衡，经过二次静平衡后，就可使用了。在使用前及砂轮钝化后都要对砂轮进行重新修

四重不可逆铝板带冷轧机设备工艺描述

四重不可逆铝板带冷轧机设备工艺描述 发布时间：2012-10-04 08:33 我公司生产的铝板带四重不可逆冷轧机工艺概述： 1.本轧机具有先进的液压厚度自动控制系统AGC；并拥有轧辊倾斜、工作辊正负弯辊、轧辊分段冷却多 种板形控制方式；本轧机还配备各种完善的辅助系统，如安全可靠的CO2自动灭火系统、润滑系统、干燥空气吹扫装置等，为生产优质产品提供了可靠的保证。 2.设备工作时，开卷机组用于将卷材进行开卷，并在轧制中产生带材后张力，主要包括可胀缩卷轴、活 动支承、立式减速箱、撵头辊、胀缩缸及传动部分，其减速箱在对中系统的控制下，可自由滑动，保证卷材中心与机列中心一致。直流电机驱动，加上机械变档的采用，保证了不同厚度带材的张力需要。 3.轧机本体是整台轧机的主体部分，卷材由开卷机经入口夹送偏导辊、五辊展平装置输送到主机进行轧 制，高硬度的四重辊系及展平光亮辊可保证轧出平直光亮的带材，正负弯辊、轧辊分段冷却的采用，保证了板形需要，上下支承辊清辊器及空气清辊器，保证了轧制带材的洁净；高强度的牌坊、升降灵敏的压上缸及高精度的位移传感器和压力传感器，在厚控系统AGC的控制下，为轧制出合格厚度精度的带材，提供了可靠的保证；轧制线调整装置使轧制线维持恒定，并在操作台上显示；排烟装置及时排净轧制中产生的烟雾，可带来干净的工作环境。轧机的主传动系统，采用大功率的直流电机驱动及高精度的联合齿轮减速箱、万向联轴节传动，可为轧辊提供稳定可靠的动力源；简单快捷的换辊装置和万向接轴支架及辊系中快换接头的采用，可大大缩短轧机停机换辊时间；位于轧机出口的先进X射线测厚仪，可精确的测量出口带材的厚度；圆盘剪切边机可在线剪切带材的边部，使成品卷材边部整齐；液压下切剪可将带材的头尾端部剪齐；导向装置可将轧出的带材导入卷取机的卷筒上。整台轧机本体中设置的中间导板及导辊可使轧机穿带顺利进行。 4.卷取机组进行带材卷取，并在轧制中产生前张力，使轧制完的带材卷紧、卷齐，主要包括卷筒、活动 支承、卧式减速箱、推料板、胀缩缸及传动部分。直流电机驱动，加上机械变档的采用，可满足不同厚度带材的张力需要。 5.出口皮带助卷器可辅助卷轴在开始时快速、方便地卷取带材；入口侧运卷升降小车、出口侧运卷升降 小车，可使卷材快捷的运输。