无头轧制技术代表着当今轧钢的最高水平，与传统轧制方法相比具有以下优点：轧材全长以恒定速度轧制，减少甩尾和迭轧，降低了事故率，增强了轧制过程的稳定性，提高了轧机产能和设备利用率；轧制过程中张力恒定，使轧材断面波动减少，使轧材质量均匀一致，具有优良的工艺性能、表面质量和外形尺寸公差；成品长度不受限制，可根据交货要求任意剪切长度，轧材成材率显著提高；轧件咬人次数减少，对轧辊的冲击很少，有利于轧辊和易损件寿命的延长，降低生产成本。
棒线材的无头轧制技术大致分为三种：第一种是ECR无头轧制技术。它实现了从连铸、连轧、在线热处理、表面精整到在线检查的全连续化，全部工序都实现了计算机控制，从订单下达到成品入库全部加工过程不超过4小时。与其他工艺相比，无头轧制技术在特钢生产方面具有显著的高效、节能、降低生产成本的优势。最新生产结果显示，该技术可节约总体生产成本40美元/吨。第二种是EWR无头轧制技术。第三种是中间坯焊接型无头轧制技术。它的优点是轧材中间坯断面小、设备费用少、消耗材料少，且中间坯焊接时产生毛刺少，易于剔除。
综上所述，棒线材的无头轧制技术具有明显的优越性和巨大的经济效益。但总体来说，在实践中运用的时间还不长，处于发展过程中，具有广阔的发展前景，值得重视和深入研究。特别是EWR无头轧制技术，由于具备新增设备不多、投资不大、设备结构和操作均不复杂的特点，对于现有生产线的现代化改造来说具有很好的推广应用价值。
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第二章 设计方案的确定
2.1 工作制度
对于单机座轧机，有可逆式和不可逆的工作制度，现分述如下： 1.不可逆式轧机工作制度
不可逆式的工作制度应用最广，在这种工作制度下，每个轧辊的旋转方向不变，而轧辊的转速则有不变与可变的两种。根据轧制速度来分析，不可逆式工作制度在实际生产操作中有以下几种运转方式：
几乎保持严格不变的轧制速度；
轧件通过时，轧制速度稍微降低——在这种轧机的转动装置中装有飞轮，所以当轧件通过时，轧辊转速降低，这时飞轮释放动能，而在间隙时间内，飞轮的转速升高以储存动能；
仅在轧机调整时才调节速度——这种工作适度是不经常调整的，但当轧件的转动装置中有调节转速的可能，以便在轧制某一段端面时得到最有利的速度，而当轧件通过轧辊期间，轧制速度则基本保持不变。
在轧件通过时，在较大范围内调节轧制速度——这种工作制度常采用低速将轧件咬入，这样能保证将轧件顺利的咬入而又不会产生冲击。当轧件咬入后，则用较高的速度轧制，而在轧制终了前为使轧件不致抛离轧辊很远，可将轧制速度降低，这种工作制度相当便利，虽然转动装置造价较高，但总的看来生产是合理的。
2.可逆式工作制度
可逆式工作制度是当一道轧完之后，为了能在原来的轧辊间进行下一道轧制，将轧辊反转，这样轧件便在轧辊间反复进行轧制。在这种工作制度下，轧件的咬入和抛出也是在降低扎辊转速的情况下进行的。
目前，对单机座小型冷带轧机，采用可逆式有很多有优点，它能大大提高生产效率，以减少板带钢的吊运与安装。
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2.2 主转动方式
目前，四辊轧机的主转动方式有如下三种： ⑴传动工作辊 ⑵传动支承辊 ⑶单辊传动
一般是电机通过减速器与齿轮座来直接传递工作辊，这种形式对于轧制过程比较有利，但是对于较小的轧机，它又受到工作辊辊颈和方向接轴所能传递的扭转力矩的限制，而传递工作辊不能达到要求时，就需传递支承辊，而传递支承辊是靠摩擦力来传递工作辊的。这样将会碰到关于工作辊力的传递问题，这就是要增大轧辊的传动部件。同时还要考虑轧辊与轧件间的打滑问题。
为了解决上述问题，防止出现支承辊断辊、工作辊方头扭断等现象，可采用异径轧制、单辊驱动等措施来解决。本次设计由于轧制力与轧制力矩很大，需传动工作辊，故不需考虑此问题，但同时采用单辊驱动又会带来一系列新的问题。由于采用单辊传动，使两个工作辊自然会产生一定的速度差，从而使轧制力有所降低，据实际分析证明，当变形区长度上出现搓扎区，一般可能使轧制压力下降约5~20%。由于单传动轧制时上下辊速度的配合是自然的，过程简单易行，无需复杂的控制系统。采用异径轧制，并尽可能的减小空转辊的直径，充分发挥小辊的轧制可降低轧制压力的优点，以保证受力零件的正常工作，同时又有利于增大压下量，减小道次，从而提高轧机的工作效率。
在普通的四辊轧机工作中，尽管其主机列通常是有主电机通过减速机和齿轮座传递两个工作辊，但是在预压力作用下，由于工作辊径的差别等原因，给冷轧薄带钢轧机的传动带来很大的影响：在薄带轧制中常出现量接轴传动力矩的分配不均，某个接触力矩为零或趋近于零。由于辊颈差事实上不可能消除，使用较大的预压力亦是必要。可以认为，轧辊的传动力矩在两轧辊上的分配并不总是大致想当相等的。在运转中的轧机上，即从轧辊空转，压靠以至轧制阶段，辊颈稍大的轧辊接触中传动力矩永为正值，而辊颈稍小者，其传动力矩可在负值至正值的广大范围内变化，者是薄带钢轧制的轧机传动特点，对于这类轧机，在一定的条件下实际上是单辊传动的。一般看来，当轧件较薄时使用预压力较大，直径稍小的轧辊上，其传动接触可能实际上不起作用，甚至反而有害。
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另一方面，由于轧件较薄，又是成卷轧制的，咬入条件能够保证，有可能实现单辊传动。
在主机列中，自然可将齿轮座从设计中取消，减小设备的投资，降低动力传传递的能量消耗，从而取得一定的经济效果并可充分利用换辊，在操作上也会有许多方便。
2.3 压下装置的结构形式
压下装置目前有电动压下和液压压下两种结构型式。 电动压下
电动压下是最常用的上辊调整装置。通常包括：电动机、减速器、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器、球面垫块和测压仪等，在可逆式板轧机的压下装置中，有的还安装有压下螺丝回松机构，以处理卡钢事故。
压下装置的结构与轧辊的移动距离、压下速度和动作频率等有密切的联系。按照压下速度，电动压下装置可分为快速压下装置和板带压下装置两大类。
快速压下装置
由于其压下速度一般大于1mm/s，故称为快速压下装置。按照传动的布置形式，快速压下装置有两种类型：（1）采用立式电动机，传动轴与压下螺丝平行的布置形式；（2）采用卧式电动机，传动轴与压下螺丝垂直交叉布置形式。
板带轧机电动压下装置
冷、热轧板带轧机的电动压下速度约为0.02~0.1mm/s。由于板带轧机的轧件既薄又宽又长，而且轧制速度快，轧制精度要求较高，这些工艺特征使其压下装置有如下特点：（1）轧辊调整量小；（2）调整精度高；（3）经常的工作制度是“频繁的带钢压下”；（4）动作快，灵敏度高；（5）轧辊平行度的调整要求严格。
板带轧机电动压下的结构形式：
四辊轧机的电动压下大多采用圆柱—蜗轮副传动或两级蜗轮副传动的形式。在设计中选择压下装置的电动机和减速器配置方案是十分重要的。因为在设计压下机构时，不仅应满足压下的工艺要求（压下速度、加速度、压下能力及压下螺丝的单独调整方式等），而且还应考虑其他因素，如：电动机、减速器能否布置得开；换辊、检修和处理事故时，吊车吊钩能否进入；设备检修是否方便等。
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液压压下
液压压下装置是用液压缸代替传统的压下螺丝、螺母来调整轧辊辊缝的。在这一装置中，除液压缸外，还有与之配套的伺服阀、液压系统及检测仪表及运算控制系统。与电动压下装置相比较，液压压下装置有如下特点：
快速响应性好，调整精度高； 过载保护简单、可靠； 机械传动效率高；
便于快速换辊，提高轧机作业率。
2.4 上辊平衡装置
平衡装置的作用是消除轧制系统间隙，提升上轧辊，用来大大降低咬入轧件时的冲击和工作辊的频繁换辊。上滚平衡装置有重锤平衡、弹簧平衡、液压平衡三种形式。轧机的型式不同，对平衡装置的要求也不一样。
现在在四辊板带轧机上，广泛使用液压平衡装置，它是由液压缸产生的推力来进行工作的。液压平衡优点是结构紧凑，工作灵敏度高，平衡效果好。
四辊板带轧机上轧辊平衡装置有以下特点：
由于工作辊和支承辊之间靠摩擦传动以及工作辊和支承辊的换辊周期不同，故工作辊和支承辊应分别平衡；
上辊移动的行程较小（最大行程是按换辊决定的），移动的速度不高； 工作辊换辊频繁，平衡装置的设计需要使换辊方便；
在单张轧制的可逆四辊轧机上，工作辊平衡装置应满足空载加、减速时工作辊和支承辊之间不打滑的要求。
2.5轧机机架
轧钢机架是设备的一个重要大型部件，轧辊轴承座及轧辊调整装置等都安装在机架上，其尺寸和重量最大，在轧制过程中承受和抵消其主要负荷，而且要求机架的变形要小，以满足产品的质量要求。因此机架必须有足够的强度和刚度，以保证其应力分布均匀、变形尽可能小。
根据轧钢机型式和工作要求，轧钢机机架分为闭式和开式两种。闭式机架是
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