轧钢工艺电子教案.docx

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轧钢工艺电子教案

《轧钢工艺》课程教学大纲

一、课程的性质和任务

《轧钢工艺》是高职金属压力加工专业一门骨干专业课程，其任务是使学生掌握压下规程制定、孔型设计、辊型设计等专业理论和设计方法，掌握典型工艺和设备基本知识，能综合运用以前所学各门学科的知识和技能分析和解决轧钢设备操作和工艺技术问题，能通过工艺、设备的改进，达到提高产品的质量和产量、降低消耗、增加经济效益的目的。

二、课程的基本要求

学生在学完本课程后，应达到以下要求：

1、了解和熟悉各类钢材的生产工艺过程、工艺规律，掌握轧钢生产的基本知识；

2、了解与掌握工艺分析的基本方法，包括对钢材生产的质量和产量的分析方法以及改进技术经济指标的途径；

3、具有合理组织轧钢生产工艺过程、制定工艺规程以及进行轧辊孔型与工具设计的初步能力；

4、了解和掌握轧钢车间工艺设计的基本知识和必要的工程计算方法与技能；

5、了解当前国内外轧钢生产的新工艺、新技术、新成就与新发展。

三、教学内容

绪论

（一）教学要求：

1、掌握轧钢工艺的定义、钢材的品种和用途；

2、熟悉轧钢生产系统、轧钢生产的要求、本课程的目的和任务；

3、掌握轧钢生产主要工序的作用。

（二）教学内容：

轧钢工艺学的定义、钢材的品种和用途、轧钢生产系统、轧钢生产基本工序、轧钢生产的要求、本课程的目的和任务。

（三）教学建议：

重点：

钢材的品种和用途

难点：

轧钢生产主要工序的作用

第一篇型钢生产与孔型设计

第一章型钢生产概述

（一）教学要求：

1、了解型钢轧机的布置与生产特点；

2、掌握型钢产品种类和生产方式。

（二）教学内容：

型钢产品种类、型钢生产方式、型钢轧机的布置与生产特点。

（三）教学建议：

重点：

型钢产品种类和生产方式。

第二章型钢生产

（一）教学要求：

1、掌握普通型钢和钢轨生产工艺和特点；

2、了解H型钢、冷弯型钢、冷拔型钢、合金钢材轧制生产的工艺和特点。

（二）教学内容：

普通型钢生产、钢轨生产、H型钢生产、冷弯型钢生产、冷拔型钢生产、合金钢材轧制生产。

（三）教学建议：

重点：

普通型钢和钢轨生产工艺和特点。

难点：

H型钢、冷弯型钢、冷拔型钢、合金钢材轧制生产的工艺和特点。

第三章线材生产

（一）教学要求：

1、掌握线材的品种和用途、线材的质量要求、线材轧机布置形式、线材生产特点和工艺过程；

2、熟悉线材轧后控制冷却过程。

（二）教学内容：

线材的品种和用途、线材的质量要求、线材轧机布置形式、线材生产特点和工艺过程、线材轧后控制冷却。

（三）教学建议：

重点：

线材生产特点和工艺过程。

难点：

线材轧后控制冷却。

第四章孔型设计基本知识

（一）教学要求：

1、了解孔型设计的内容和要求；

2、了解孔型各部分的作用；

3、熟练掌握配辊方法。

（二）教学内容：

孔型设计的内容和要求、孔型的种类及孔型各部分的作用、孔型在轧辊上的配置。

（三）教学建议：

重点、难点：

孔型在轧辊上的配置。

第五章钢坯孔型设计

（一）教学要求：

1、了解压下规程的制定方法；

2、熟悉钢坯孔型的设计方法；

3、了解中小型钢坯孔型设计方法。

（二）教学内容：

压下规程的制定、钢坯孔型设计的一般方法、中小型钢坯孔型设计

（三）教学建议：

重点：

压下规程的制定方法。

第六章延伸孔型设计

（一）教学要求：

了解并掌握延伸孔型设计方法及箱形孔型、菱-方孔型、椭圆-方孔型系统、六角-方孔型系统、椭圆-圆孔型系统的构成方法

了解菱-菱、椭圆-立椭圆、混合孔型的设计方法及无孔轧制技术。

（二）教学内容：

延伸孔型系统及其设计方法、箱形孔型系统、菱-方孔型系统、菱-菱孔型系统、椭圆-方孔型系统、六角-方孔型系统、椭圆-圆孔型系统、椭圆-立椭圆孔型系统、混合孔型系统、无孔型轧制技术及应用。

（三）教学建议：

重点：

延伸孔型设计方法。

难点：

各种孔型的构成。

第七章型钢孔型设计

（一）教学要求：

1、了解精轧孔型设计的一般问题；

2、掌握方、圆钢精轧孔型的设计方法；

3、熟悉角钢的孔型设计；

4、理解异型断面孔型设计特点。

（二）教学内容：

精轧孔型设计的一般问题、方钢孔型设计、圆钢孔型设计、角钢孔型设计、异型断面孔型设计基础。

（三）教学建议：

重点、难点：

方、圆钢精轧孔型的设计方法。

第八章导卫装置设计

（一）教学要求：

了解导卫装置的作用和横梁、导板、卫板的设计方法。

（二）教学内容：

导卫装置的作用、横梁、导板、卫板、其它导卫装置。

（三）教学建议：

重点：

导卫装置的作用；

难点：

横梁、导板、卫板的设计方法。

第九章型钢轧制缺陷与调整

（一）教学要求：

1、了解轧机调整基本知识；

2、熟悉各类型钢的调整方法。

（二）教学内容：

轧机调整基本知识、方钢的调整、圆钢的调整、角钢的调整、槽钢的调整、钢轨的调整、工字钢的调整。

（三）教学建议：

重点、难点：

各类型钢的调整方法。

第十章型钢生产的发展和新技术

（一）教学要求：

了解型钢生产的发展趋势和生产新技术。

（二）教学内容：

型钢生产的发展趋势、型钢生产新技术。

（三）教学建议：

重点：

新技术。

第二篇板带钢生产

第十一章板带钢生产基本知识

（一）教学要求：

1、掌握板带钢的品种和用途；

2、熟悉板带产品标准和技术要求。

（二）教学内容：

板带钢的品种和用途、板带产品标准和技术要求。

（三）教学建议：

重点：

板带钢的品种和用途。

第十二章中厚板生产

（一）教学要求：

1、了解中厚板轧机形式与布置特点；

2、掌握中厚板生产工艺过程和可逆轧机的速度制度；

3、熟练掌握中厚板压下规程的制定方法。

（二）教学内容：

中厚板轧机形式与布置、中厚板生产工艺过程、中厚板压下规程的制定、可逆轧机的速度制度。

（三）教学建议：

重点、难点：

速度制度和压下规程。

第十三章热轧带钢生产

（一）教学要求：

1、了解带钢热连轧机形式与特点；

2、掌握带钢热连轧生产工艺过程、带钢热连轧机的速度制度、轧制规程制定的方法和步骤；

3、一般了解迭轧薄板生产和炉卷轧制、行星轧制。

（二）教学内容：

带钢热连轧机形式与特点、带钢热连轧生产工艺过程、带钢热连轧机的速度制度、轧制规程制定的方法和步骤、热轧薄板的其它生产方式。

（三）教学建议：

重点：

生产工艺和速度制度。

难点：

轧制规程的制定。

第十四章冷轧带钢生产

（一）教学要求：

1、了解冷轧带钢的生产特点、轧机形式和特点、压下规程的制定；

2、掌握冷轧带钢生产工艺过程；

3、熟悉冷轧典型产品的生产工艺。

（二）教学内容：

冷轧带钢的生产特点、轧机形式和特点、生产工艺、压下规程的制定、硅钢片生产工艺、深冲板生产工艺、不锈钢生产工艺、金属镀层板生产工艺。

（三）教学建议：

重点：

生产工艺过程

难点：

冷轧典型产品的生产工艺

第十五章板带钢产品缺陷与轧机调整

（一）教学要求：

1、了解板带轧机的操作事故及其调整；

2、熟悉轧制缺陷的调整方法。

（二）教学内容：

轧机操作事故及其调整、轧制缺陷。

（三）教学建议：

重点：

板带轧机的操作事故和产品缺陷。

难点：

缺陷的调整。

第十六章板带生产新技术

（一）教学要求：

了解中厚板、热轧带钢、冷轧板带生产发展与新技术。

（二）教学内容：

中厚板生产的发展趋势、热轧带钢生产的发展趋势和新技术、冷轧板带生产发展与新技术。

（三）教学建议：

重点：

板带生产新技术

第三篇板带钢厚度、性能、辊型控制

第十七章板带钢厚度自动控制

（一）教学要求：

1、了解带钢轧出厚度及厚度波动的原因；

2、熟悉厚度自动控制方法。

（二）教学内容：

带钢轧出厚度、厚度波动的原因、厚度自动控制方法。

（三）教学建议：

重点：

厚度波动的原因

难点：

厚度自动控制。

第十八章板带钢组织和性能的控制

（一）教学要求：

1、了解控制轧制的概念及种类；

2、熟悉轧制工艺参数的控制。

（二）教学内容：

控制轧制及其种类、轧制工艺参数的控制。

（三）教学建议：

重点、难点：

控制轧制的概念

第十九章辊型设计与控制

（一）教学要求：

1、了解辊型设计的一般方法和各类轧机辊型设计的特点；

2、掌握各种辊型控制方法；

3、了解各种新型轧机的特点。

（二）教学内容：

辊型设计的一般方法、各类板带轧机辊型设计的特点、辊型控制方法、新型轧机。

（三）教学建议：

重点：

辊型控制方法。

难点：

弯辊控制法。

第四篇轧钢车间设计基本知识

第二十章车间设计概述

（一）教学要求：

1、初步了解车间设计、工艺设计、设计任务书的内容和车间设计的程序；

2、学会编制产品方案。

（二）教学内容：

车间设计的内容、工艺设计的内容、设计任务书、车间设计的程序、产品方案的编制。

（三）教学建议：

重点：

工艺设计和设计任务书的内容、产品方案的编制。

第二十一章轧机生产能力的计算

（一）教学要求：

1、掌握小时产量和年产量的计算方法；

2、了解影响产量的因素和提高产量的途径。

（二）教学内容：

小时产量和年产量的计算、提高产量的途径。

（三）教学建议：

重点：

小时产量和年产量的计算；

难点：

按劳动量换算系数计算年产量。

第二十二章轧钢车间主要技术经济指标

（一）教学要求：

1、了解轧钢车间综合技术经济指标、各项原材料消耗指标的概念；

2、初步学会各项技术经济指标的确定方法。

（二）教学内容：

轧钢车间综合技术经济指标、各项原材料消耗指标。

（三）教学建议：

重点、难点：

轧机生产率、成材率、合格率、金属消耗系数。

四、课时分配

序号

内容

必上课时

选上课时

实验

小计

绪论

型钢生产概述

型钢生产

线材生产

孔型设计基本知识

钢坯孔型设计

延伸孔型设计

型钢孔型设计

导卫装置设计

型钢轧制缺陷与调整

型钢生产的发展和新技术

板带钢生产基本知识

中厚板生产

热轧带钢生产

冷轧带钢生产

板带钢产品缺陷与轧机调整

板带生产新技术

板带钢厚度自动控制

板带钢组织和性能的控制

辊型设计与控制

车间设计概述

轧机生产能力的计算

轧钢车间主要技术经济指标

小计

122

162

合计

122～162

篇章授课计划

教学课题：

1.概述

教学目的：

1.掌握板带钢分类方法。

2.了解按炉送钢制度、计算机在轧钢生产中的应用情况。

3.了解有关标准及内容。

教学重点：

按炉送钢制度

教学难点：

计算机在轧钢生产中的应用情况

时间分配：

1.板带钢材的分类和用途：

1次。

2.有关标准：

1次。

3.负偏差轧制、按炉送钢制度及计算机在轧钢生产中的应用：

2次

课时授课计划

第1次课

教学课题：

板带钢材的分类

教学目的：

1.掌握板带钢材的分类。

2.了解板带钢材的典型用途。

教学重点及处理方法：

板带钢材的分类。

适当重复。

教学难点及处理方法：

板带钢材的典型用途。

讲后要求学生再自己举例说明。

教学方法：

讲授、讨论、启发。

教具：

无

时间分配：

1.开场白：

10分钟。

2.引问：

10分钟。

3.正课：

60分钟。

4.小结及布置作业：

10分钟。

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开场白?

学习本课程应注意的事项、参考资料介绍。

引问?

钢材？

按国际惯例钢材的分类？

新课内容

1.概述

1.1板带钢材的分类和用途　　

钢材是具有一定质量标准，并可供社会使用的黑色铁基金属材料。

钢材品种规格达数万种。

按用途的不同，在我国以前习惯把钢材分为板带钢、型钢、钢管及特殊断面钢材。

按国际惯例，钢材分为长材、扁平材、管材、其它钢材四大类。

扁平材即是国内常说的钢板或板带钢（材），它是厚度比宽度和长度小得多的平板材。

板带钢规格用厚度×宽度×长度（单位为mm）表示，钢板轧机以（工作辊）辊身长度的毫米数表示其规格。

板带钢按规格可分为厚板、薄板、极薄带等，有时又把厚板细分为特厚板、厚板、中板。

世界上并无统一的划分标准。

根据《中国钢铁工业生产统计指标体系?

指标解释》，钢板按厚度分为薄板（厚度不大于3mm）和厚板（厚度大于3mm）。

厚板分为特厚板（厚度不小于50mm）和中厚板（厚度大于3mm，但小于50mm）。

按钢的化学成分，钢板分为非合金板、低合金板和合金板。

成品钢板有单张的块板，也有成卷的钢带。

用轧制方法生产的板带材最薄的仅有0.001mm，最厚的可达500mm，最宽的可达5350mm，最重250t。

钢带是一种宽度一定而长度极长的薄板，成卷供应时，也叫带钢。

根据《中国钢铁工业生产统计指标体系?

指标解释》，宽度不小于600mm的带钢为宽带钢，小于600mm的带钢称为窄带钢。

板带钢用途非常广泛，可根据需剪裁、弯曲、冲压和焊接成各种构件和制品。

特厚板及中厚板主要用作造船、锅炉、桥梁、装甲、高压容器壳体等，薄板用于造船、汽车、舰艇、搪瓷、农机、油桶、建筑（包括花纹板、波纹板、瓦楞板）、复合板、电气设备（如硅钢片）、集装箱、钢制家具等。

热轧带钢主要用作冷轧带钢的原料，其它的用途是作焊管坯、、轻型型钢及剪切板材用以及以厚规格钢卷为原料生产厚壁大直径螺旋焊管和中厚板；不同的冷轧带钢的用途和应具有的特点见表1-1。

表1-1冷轧带钢的种类、特点和用途

代号

特点

用途

spcc

（一般用）表面光亮，适合于弯曲加工和简单冲压加工，主要以平板使用，应用最广。

电冰箱的门、浅冲汽车零件、钢制家具、其他小零件、配电盘等

spcd

（冲压用）次于SPCE，有优良的冲压性能。

汽车门里、侧板等

spce

（深冲用）次于SPCEN，有优良的深冲性能，由于调整了晶粒，深冲后得到光亮的表面。

汽车后当泥板、前围板

spcen

（非时效性深冲用）深冲性能优良，不产生滑移线。

汽车前灯体、车轮罩、浅冲外板部件等或要求非时效性的钢板。

低屈服点代钢

有低屈服点，低屈强比，冲压成型性好（容易得到需要的尺寸），拉刚性好（不易弄瘪）。

汽车门、屋顶、盖、后货箱盖等要求缓慢时效性、形状稳定性好的部件

超深冲用板

深冲性好，扩展性和成形也好，时效慢，塑性各向异性和杯突实验值也很好，代表性板有：

松卷脱碳退火板、二次冷轧脱碳退火板和钛镇静板（脱碳、加钛，把碳氮原子固定在碳化钛和氮化钛中，使其成为非时效性深冲板）。

汽车挡泥板、油箱、摩托车的汽油箱

搪瓷用代钢

挂一次搪瓷为主，对所有搪瓷制品（锅、罐、浴盆）均适用的钢板。

钢板加工定型后涂上瓷釉，在高温下焙烧而成。

要求很好的加工性、加热变形小，搪瓷烧成后有较好的强度。

各种气体、电气、石油器具、建筑材料、工业用器材、食具。

耐大气腐食代钢

钢中加磷、铜，另加少量的铬镍钼钒等特殊元素，依靠表面形成极细坚固的氧化覆膜，使生锈速度减慢。

这种板比不锈钢板便宜。

涂镀层板也有耐大气腐蚀的能力。

车辆、汽车、建筑材料。

涂层板

为防锈和装饰美观，在钢板或镀层板上涂上各种涂料、层压塑料薄膜。

建筑材料各种内外村板、容器、玩具

压印花纹板

表面上有凹凸状（深度在50～100μm），给人以美感和舒适感，分别有一面压花纹和两面压花的，一面压花的是在一个平整辊上刻花纹得到的。

汽车内装饰、家电、钢制家具、建材、车内装饰、桌上装饰

汽车本身用覆盖件冷轧板厚度及覆盖件与拉延级别要求如图1-1所示。

现代汽车用钢板需要满足消费者对汽车的轻型、节能、防腐、减震、安全的要求，因此需要开发高强度（400MPa级以上）汽车板用于汽车的保险杠、门及门梁、轮子、前后罩。

金、银、铝、铜、镍、铁、钽、铌、钨、钼等金属及其合金均可轧制成箔材，金、银、铝、铜箔主要用于装饰或包装等，其他金属和合金箔材主要用于电子工业，如铜镍和镍铬电阻合金箔用来制作测力应变片、精密电阻和录音、录像磁头间隙片等，钨箔用于特殊电子管，铁镍软磁合金箔用来制作微型高频脉冲变压器等。

稀土金属箔用于原子能反应堆。

生产金属箔的古老技术是锻打法。

70年代金属箔材的生产方法有电解镀层法、真空蒸镀法、粉末轧制法、车削法、轧制法等，大量生产箔材靠的是轧制法。

金属箔材中用量最大的是铝箔，最常用的铝箔厚度为0.005～0.008mm，用二辊或四辊轧机生产，有时轧到0.15MM以下进行叠轧。

轧制铝箔的四辊轧机工作辊径一般为200～300mm，成品宽度在700mm以上，有的达1200mm。

轧制后的铝箔根据用途经过着色、印花、贴纸、剪切等工序制成各种色彩鲜艳的包装或装饰用箔材。

小结?

板带钢用途广泛，在发达国家，它是产量最高的一类钢材。

作业?

什么叫钢材？

钢材分为哪几类？

什么叫薄板？

中厚板？

特厚板？

电子教案

课时授课计划

第2次课

教学课题：

板带钢材质量标准和质量保证

教学目的：

1.了解板带材质量标准的内容，学会阅读标准。

教学重点及处理方法：

冷轧带钢的标准，多安排时间。

教学难点及处理方法：

标准中一些术语和指标的含义，有些不清楚，留待学生以后解决。

教学方法及学生学习方法指导：

启发、讲授。

学生先看一遍标准，然后提问，再讲，再问。

教具：

不需要。

时间分配：

1.复习：

10分钟。

2.教师占用：

40分钟。

3.学生占用：

25分钟。

4.小结、布置作业、交代下次课内容及学习方法、提示做好预习工作等：

15分钟。

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开头?

复习?

板带钢分类及用途。

新课内容

1.2板带钢材质量标准和质量保证

1.2.1标准的作用和分类

产品质量标准是对产品品种规格、交货状态、性能、试验方法、包装方式及标志、检验规则、储存、运输等要求所做的统一的较详细的规定，是企业组织工业生产、检验产品质量以及开展质量管理等的主要技术依据。

判定钢材质量高低，是合格品还是改判品不合格品的唯一依据是客户在订货合同中指定的标准或技术要求（也称技术规定、技术协议。

根据颁布机构和适用范围的不同，目前钢铁企业执行的标准有以下几类：

国际标准、国外先进标准、国家标准（代号GB）、行业（专业）标准（代号YB）和企业标准。

国际标准是国际标准化组织制订的标准，标准代号为ISO，包括国际先进标准和国际一般标准，国外先进标准是先进国家执行的标准，如日本（代号为JIS）、美国（代号为ASTM）、德国（代号为DIN）、法国（代号为NF）、英国（代号为BS）。

凡是没发布国家标准和行业标准的产品都应制定企业标准，企业标准有省标、市标、企标。

产品实物质量标准是企业内部实际规定的质量控制标准，它一般严于国标部标。

1.2.2板带钢有关的标准及内容

与板带钢材有关的标准有:

普通碳素结构钢GB700、优质碳素结构钢GB699、低合金结构钢GB1591、钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB222、钢铁及合金化学分析方法GB223、金属布氏硬度试验方法GB231、金属弯曲试验方法GB232、金属拉力试验法GB228、金属夏比（V型缺口）冲击试验方法GB2106、钢材力学及工艺性能试验取样规定GB2976、金属拉伸试验试样GB6397、金属平均晶粒度测定方法GB6394、金属杯突试验方法GB4156、钢的显微组织（游离渗碳体、带状组织及魏氏组织）评定法YB31、钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB247、冷轧钢板钢带尺寸外形重量及允许偏差GB708、热轧钢板钢带尺寸外形重量及允许偏差GB709、连续铸钢板坯GB2012等。

除了以上基础性标准外，还有针对特定产品的专门标准，如汽车大梁用热轧钢板GB3273—89、低温压力容器用低合金厚钢板GB3531—83，这些标准的内容一般需要引用某些基础标准。

下面以GB708-88等标准为例，说明主要标准的主要内容。

钢板厚度、宽度和长度应符合表1-2的规定，厚度偏差应符合表1-3的规定。

表1-2?

GB708-88规定的钢板规格（单位:

mm）

钢板厚度

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