鉄鉱石から最終製品までの鉄鋼の製造には、主に焼結、製鉄、製鋼、圧延の 4 つの段階が含まれます。以前の記事では、製鉄の重要な側面を詳細に検討しました。ここでは、鋼の圧延プロセスに焦点を当て、インゴットから完成品までの製造プロセスを詳しく掘り下げていきます。現代の製鉄所における鉄鋼生産の最終段階として、圧延は紛れもなく重要です。
鋼圧延の概要
鋼の圧延は、鉄鋼生産の重要なステップです。回転ローラー間の塑性変形により鋼塊を希望のサイズと形状に変形させます。鋼の圧延プロセスは、ビレットの準備、加熱、圧延、仕上げを含む慎重に設計されたプロセスです。回転するローラー間の形状変化により、目的の製品形状を実現します。
鋼の圧延は、鋼のインゴットまたはビレットの形状を変えるために回転するローラー間で実行される圧力成形プロセスです。-この慎重に設計されたプロセスは複数のステップで構成されており、これらのステップが合わせて完全な鋼圧延プロセスを構成します。
鋼の圧延工程を詳しく解説
紙幣の準備と加熱
紙幣の作成には表面処理と熱処理が含まれます。加熱は圧延に必要な温度条件を提供し、熱間圧延プロセスにおいて特に重要なステップです。これは鋼圧延生産の最初のステップであり、表面欠陥の洗浄、スケールの除去、ビレットの事前熱処理が含まれます。-加熱は、圧延プロセスに必要な温度条件を提供するため、熱間圧延プロセスでは特に重要です。
鋼の圧延と仕上げ
圧延は、鋼圧延生産の中心的なステップです。ここでビレットは圧延によって変形されますが、このプロセスは最終製品の品質に決定的な影響を与えます。仕上げは最終品質を保証する最終ステップであり、コイリング、冷却、矯正が含まれます。製品の品質要件には、幾何学的形状、寸法精度、内部構造と特性、表面仕上げなどのさまざまな側面が含まれます。鋼圧延生産の最終ステップとして、最終製品の品質を保証する責任があります。仕上げプロセスの内容は製品の技術要件によって異なりますが、通常はコイリング、圧延後の冷却、矯正、最終熱処理、表面洗浄、塗装が含まれます。-
鋼の圧延方法
熱間圧延と冷間圧延
熱間圧延は高温で行われ、冷間圧延は室温で行われます。その違いは金属の再結晶温度に基づいています。鋼のインゴットやビレットは室温では変形や加工が難しいため、1100度から1250度に加熱して圧延します。このプロセスは熱間圧延と呼ばれます。室温で行われる圧延は、一般に冷間圧延とみなされます。冶金学的観点から見ると、熱間圧延と冷間圧延の区別は金属の再結晶温度に基づいています。 450 度から 600 度の再結晶温度範囲未満での圧延は冷間圧延と見なされ、この温度範囲を超える圧延は熱間圧延と見なされます。
縦横ローリング-
縦方向ローリングでは、ワークピースはロール軸に対して垂直に移動します。クロスローリングでは、ワークピースはロール軸に平行な中心線を中心に回転します。縦圧延とも呼ばれる縦圧延は、最も一般的なタイプの圧延プロセスです。この方法では、圧延された材料は 2 つの二重反転ロールの間を通過し、ロール軸に対して垂直に移動し、ワークピースはロール面の間のギャップを通って前方に移動します。一方、クロス-圧延では、ワークピースがロール間で自身の中心線を中心に回転し、その中心線がロール軸に平行になり、横方向にのみ圧力がかかります。
ローリングプロセスシステム
転がり変形システム
ローリング変形システムには、全体的な変形と、さまざまなローリング ユニット間でのその分布が含まれます。鋼断面変形システムはパス設計に反映されます。これには、特定の圧延条件下での素材から完成品までの全体の変形、圧延パス数、さまざまな圧延ユニット間の変形の分布、および圧延方法が含まれます。鋼片の製造では、ワークピースは連続パスで圧延されます。したがって、鋼断面変形システムは主にパス設計に反映されます。パス設計には、パスの決定、伸び係数分布、断面プロファイル設計、ロールパス設計などの複数の側面が含まれます。-
ローリング温度システム
各段階でのワークの温度が指定されます。最新の圧延機には、温度を正確に制御する装置が備わっています。このシステムは、圧延プロセス中のワークピースの開始温度と終了温度を指定します。現在の圧延機には、各段階の温度を正確に制御するための中間水槽などの設備が装備されていることが多くあります。鋼形材の圧延中は、圧延開始温度、圧延最終温度、変形温度、冷却開始温度、中間冷却温度、下部床温度、下部冷却床温度など、いくつかの重要なパラメータを厳密に制御する必要があります。
回転速度制御
各パスでロールの線速度を制御して金属流量を均一にすることが重要です。これには、速度規制とも呼ばれる、圧延プロセスの各パスおよびさまざまな段階でのロールの線速度に関する特定の規制が含まれます。さまざまな種類の圧延機には、それぞれ固有の速度要件と規制があります。連続圧延機では、すべてのスタンドで金属流量を均等に維持することが重要であり、これは各圧延機の圧延速度を制御および調整することで実現されます。
圧延設備
圧延設備の分類
圧延機の機械設備は、その機能に応じて主装置とその他の補機に分類できます。ローラーは列車本体の核となる部品であり、用途に応じて種類が異なります。回転するロール内で金属を変形させる主要な装置は、圧延機のメイントレインと呼ばれます。主列車の中核となるコンポーネントには、主モーター、伝動機械、圧延機が含まれます。それらの構成は、ミルの配置、駆動方式、伝達機構によって異なります。たとえば、圧延機は通常、フレーム、ロール、ロール調整装置、ロールバランス装置、およびロールベアリングで構成されます。
メイントレインの主要コンポーネントであるロールは、ミルの種類に応じて、厚板ミルロール、セクションミルロール、チューブミルロールの 3 つの主なタイプに分類できます。プレートミルとストリップミルのロールは通常、円筒形です。熱間圧延ストリップ ロールは、熱膨張にもかかわらず良好な形状を維持するためにわずかに凹面のバレルを備えていますが、冷間圧延ストリップ ロールは、曲げ力を受けても良好な形状を維持するためにわずかに凸面のバレルを備えています。-形鋼ロールには溝があり、その配置には形鋼の圧延工程に基づいた慎重な設計が必要です。チューブ圧延に使用されるローラーは、クロスローリングの原理に基づいて設計されており、円錐形、ドラム形、またはディスク形-があります。-
