炼钢基本知识

38．精轧机的设定控制是怎样的？

答案：精轧机设定控制在轧件尚未进入精轧机F1之前，精轧设定模型根据来料尺寸、温度、成分及成品规格等参数，计算出空载辊缝及主电机转速的预设定值，并通过自动位置控制APC功能设定好辊缝及速度，这就是计算机的第一次设定计算。当轧件到达精轧机F1入口时，基于第一次设定后轧件的温度变化做修正计算，即计算机进行第二次设定计算。待轧件刚进入F1、F2精轧机时，用实际测得的轧制力立即修正后面F3～F7精轧机的轧制力预报值，即用F1、F2精轧机所取的轧制力实测值偏差量修正后面几个机座的空载辊缝设定值，即进行第三次设定，这种功能在计算机控制上叫做“自适应”。轧辊磨损、热膨胀、同一批来料成分的微量变动等缓慢变化因素影响已经预设定好的辊缝时，则利用已经轧过去一批料的实测值来修正后续轧制的下一板坯的设定值，这在计算机控制上叫做“自学习”。 39．如何进行速度设定？速度设定应考虑哪些问题？

答案：精轧机的速度设定包括穿带速度、加速度、最高速度三种。采用的设定方式是表格式，这种设定方式的优点是：便于掌握记忆，稳定操作。缺点是终轧温度对粗轧来料温度的依赖性太大，难以保证带钢全长温度的一致性。 速度设定重点考虑的问题是：

( 1 )保证带钢全长上的温度稳定在规定的目标值范围内。

( 2 )精轧机有较高的小时生产能力，并能与轧制线上的其它机组的生产能力相匹配。 ( 3 )根据秒流量相等的原则，各机架的速度值在精轧机组速度锥规定的范围内。 ( 4 )由最高速度引发的轧制负荷在机电设备允许的能力以内。 40．终轧温度和冷却速度对带钢性能有什么影响？

答案：终轧温度对带钢质量有直接影响。终轧温度的高低，在很大程度上决定了轧后钢材内部的金相组织和力学性能。为了得到细小而均匀的铁素体晶粒，亚共析钢的终轧温度应略高于Ar3相变点，此时为单相奥氏体晶粒，组织均匀，轧后带钢具有良好的力学性能。若终轧温度在Ar3相变点以下，不仅在两相区中金属塑性不好，还会产生带状组织，并且由于卷取后的退火作用，完成相变部分的的晶粒因承受压力加工而粗大，结果会得到不均匀的混合晶粒组织，在力学性能方面使屈服极限稍微降低，延伸率减小，深冲性能急剧恶化，加工性变坏。一般终轧温度在850℃左右，约为800～900℃。

带钢的冷却速度对金相组织和力学性能的影响很大。轧后冷却速度的大小决定了奥氏体组织相变的完成程度，以及相变后的组织和结构。冷却缓慢将出现粗晶粒组织，加快冷却，可以获得细而均匀的铁素体组织和弥散度较大的珠光体组织。 41．为什么精轧机组采用升速轧制？

答案：为了安全生产防止事故，精轧机组穿带速度不能太高，并且在带钢轧出最终机架之后，进入卷取机之前，带钢运送速度也不能太高，以免带钢在辊道上产生飘浮。因此，采取低速穿带然后与卷取机同步升速进行高速轧制的办法，可使轧制速度大幅度提高。现在一般的精轧速度图如下所示，图中(A)段从带钢进入F1～F7机架，直至带钢头部到达计时器设定值P点为止，保持恒定的穿带速度；(B)段为带钢前端从P点到进入卷取机为止，进行较低的加速轧制；(C)段从带钢前端进入卷取机卷上后开始到预先给定的最高速度为止，进行较高的

升速轧制；(D)段从轧制速度达到最高后，至带钢尾部离开开始减速的机架(Fi)为止，维持最高速度；(E)段从带钢尾部离开最终机架后，到达卷取机之前要使带钢停住，但若减速过急，则在输出辊道上会使带钢堆叠，因此，当尾部尚未出精轧机组之前，就应提前减速到规定的速度；(F)段带钢离开最终机架(F7)以后，立即将轧机转速降至后续带钢的穿带速度。 采用升速轧制，可使带钢终轧温度控制得更加精确和使轧制速度大为提高，减小了带钢头尾温度差，从而为轧制更薄的带钢创造了条件。 42．试分析轧辊氧化膜剥落的原因及控制措施？ 答案： 1 、氧化膜剥落原因：

1) 轧制节奏不均衡。生产顺利轧制间隙时间非常短，轧辊表面得不到充分冷却，造成辊面温度迅速升高，氧化膜厚度快速增大，氧化膜在轧辊基体表面的附着力降低，稳定性变差，在轧制过程中的磨损和挤压下氧化膜产生剥落。

2) 轧辊冷却水嘴堵塞时有发生，造成轧辊局部温度过高，氧化膜过厚而产生剥落。 3) 新辊上机轧制的前十几块钢轧制节奏太快，氧化膜正在形成，还没有稳定下来，此时容易被过快的频繁冲击所损坏。

4) 由于轧机打滑、负荷分配过大等原因，造成轧辊受到的冲击加剧，辊面所受剪切力加大，超过了氧化膜的承受能力，从而造成剥落。 2 、应采取的控制措施：

1) 新上机轧辊生产前期，由于氧化膜处在初期生长过程中，还未覆盖整个轧辊基体组织，稳定性较差，容易剥落，因此，需要轧制一些较软，轧制难度较小的烫辊材，以免造成对氧化膜的过早破坏。

2) 改善轧辊冷却水水质，防止粗大杂质进入冷却水喷嘴中堵塞喷嘴，造成轧辊冷却不均。 3) 合理分配各机架轧制负荷，避免轧制中的打滑和前段轧机负荷过大。 4) 增强轧辊冷却水的冷却能力，降低轧辊的辊面温度。

43．试列出常用的厚度控制的方法，并利用 p-h 图详细说明调压下控制厚度的基本原理。 答案：常用的厚度控制的方式有调整压下、调整张力和调整轧制速度，其原理可以通过 p-h 图加以说明。

调整压下是厚度控制的最主要和最有效的方式。它通过改变空载辊缝的大小来消除各种因素的变化对轧件厚度的影响。

图 a 为消除来料厚度变化影响的厚控原理图。当来料厚度为 H 时，弹跳曲线为 A ，塑性曲线为 B ，轧后轧件厚度为 h 。如果来料厚度有一个增量Δ H ，则塑性曲线由 B0 移动到 B1 ，轧后轧件厚度就有一个增量Δ h 。为了消除这一偏差，就要调整压下量，使空载

辊缝 S0 减小一个调整量Δ S0 ，弹跳曲线由 A 变为 A1 ， A1 与 B1 的交点的横坐标为 h ，即轧后轧件的厚度保持不变。

图 b 为消除张力、摩擦系数和变形抗力变化影响的厚控原理图。当这些因素的影响 ( 单独作用或同时作用 ) 使塑性曲线从 B 变到 B1 时，轧件厚度 h 就有一个增量Δ h ，为了消除这一厚度偏差，调整压下使空载辊缝减小Δ S0 ，弹跳曲线由 A 变到 A1 ，就可使轧后轧件厚度恢复到 h 。

44．如何选用热带连轧机支承辊的材质？

答案：金属对热轧工作辊的巨大压力大部分传递到支承辊上，支承辊要承受很大的弯曲应力，还应具有很大的刚度来限制工作辊的弹性变形，以保证钢板厚度均匀。支承辊始终与工作辊滚动接触，易产生加工硬化现象，在过载时局部屈服使硬化层底部产生皮下微裂纹，微裂纹扩展最终造成辊身剥落，这就要求支承辊具有较高的疲劳屈服强度，良好的应力状态和抗裂纹扩展能力。支承辊中部磨损形成凹陷辊形，辊身两端接触应力剧增，导致掉肩剥落，要求轧辊耐磨性优良，延缓和减轻凹陷辊形的形成。支承辊使用周期长，辊颈也长期承受交变应力，要求辊颈具有良好的屈服强度，韧性和抗断裂性能。辊身具有高耐磨性，高屈服强度和高抗剥落能力，支承辊材质应按上述要求来选择。 45．请论述影响板带轧机辊缝形状的因素有哪些？

答案：①轧辊的弹性弯曲变形；轧制力越大弹性变形越大，轧辊直径越大弹性变形越小。 ②轧辊的热膨胀；中部比二边膨胀大。

③轧辊的磨损；沿辊身长度方向磨损不均，影响辊缝形状。

④轧辊的弹性压扁；影响辊缝形状的是压扁值沿带钢宽度方向的不同大小。 ⑤轧辊的原始辊型；原始辊型不同，辊型形状不同。 ⑥弯辊、窜辊等主动控制措施，补偿辊缝形状的变化。

46．试用 P—H 图分析当中间坯厚度产生波动时，如保持轧件出口厚度不变，轧机应如何调整？

答案：根据题意，假设来料变厚，即 H1 H2 ，则如下图所示： 当原料厚度为 H1 时，其轧件出口厚度为 h1 。 当原料厚度为 H2 时，其轧件出口厚度为 h2 。

其厚度差为 h2-h1 ，如保持 h1 厚度不变，则画 h1A 延长线 ( 等厚线 C) 与轧件塑性线 L2 交于 B 点，过 B 点画轧机刚性线 L1 的平行线 M' 与 OH 轴交于 S1 点，即压辊缝 ?S=S0-S1 ，轧制力变化为 ?P=P2-P1 ，这样可保持轧件出口厚度不变，即轧件出口厚度为 h=h1 。

47．利用相图及 C 曲线分析终轧温度和冷却速度对带钢性能有什么影响？

答案：终轧温度对带钢质量有直接影响。终轧温度的高低在很大程度上决定了轧后钢材内部的金相组织和力学性能。为了得到细小而均匀的铁素体晶粒，亚共析钢的终轧温度应略高于 Ar3 线，此时为单项奥氏体晶粒，组织均匀，轧后带钢具有良好的力学性能。若终轧温度在 Ar3 线以下，不仅在两相区中金属塑性不好，还会产生带状组织，并且由于卷取后的退火作用，完成相变部分的晶粒粗大，结果得到不均匀的混合晶粒组织，力学性能降低，深冲性能急剧恶化，加工性能变坏。一般终轧温度在 850 ℃左右。

带钢的冷却速度对金属的力学性能和金相组织影响很大，冷却速度的大小决定了相变后的组织与结构。冷却缓慢，将出现粗晶粒组织，加快冷却可以获得细而均匀的铁素体组织和弥散度较大的珠光体组织。

轧制厚带钢时，为控制终轧温度，在进精轧前进行冷却，或采用降低轧制速度和喷水冷却的方法。轧制薄带钢时，为保证终轧温度，应提高进入精轧的温度和提高精轧的轧制速度。 48．试利用弹塑曲线 (P-H 图 ) 分析轧机调整过程。

答案：由于 P-H 图可综合分析轧件与轧机之间相互作用力和变形的关系。利用 P-H 图可以形象地分析造成带钢厚度差的各种原因及轧机的调整过程，主要有以下几个方面： (1) 轧辊的热膨胀和轧辊的磨损。这些缓慢变化量都使辊缝 S0 发生变化，出口厚度由 变为

或

，操作中可移动压下

来补偿实际辊缝

的变化 ( 图 A) 。

(2) 来料厚度增加 ( 图 B) 。原来轧制力为 ，轧出厚度为 。当来料厚度增加

。为了消除厚度差

，

时，塑性曲线由 2 变到 3 ，轧制力变为 需移动压下

，轧后厚度变为

，弹性曲线由 1 变到 4 ，轧制力变为 ，使轧后厚度仍保持 不变。

(3) 轧件变形抗力的波动。轧件变形抗力增高 ( 如温度降低 ) 时，塑性曲线由 2 变为 3( 图 C) ，轧制力

变到了

，轧后厚度为

。为了消除厚度差

，调节压下

，

使弹性曲线由 1 变到 4 ，轧制力变为 ( 图 C) 。

(4) 当来料厚度增加 时，塑性曲线由 2 变到 3 ，我们可以不调节压下，而改变张力使塑性曲线由 3 变到 4 ，轧后厚度仍保持不变 ( 图 D) 。

49．论述轧机出口飞剪保证剪切质量良好，飞剪的结构在剪切中满足哪些要求？ 答案：①剪刃的水平速度应该等于或稍大于带材运行速度； ②两个剪刃应具有最佳的剪刃间隙；

③剪切过程中，剪刃最好做平面运动，即剪刃垂直于带材的表面； ④飞剪按一定的制度工作，以保证定尺长度。