年產(chǎn)120萬(wàn)噸棒材車(chē)間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1我國(guó)小型棒材的發(fā)展1</p><

2、;p>　　1.1.1 小型線棒材軋機(jī)的連續(xù)化1</p><p>　　1.1.2 產(chǎn)品升級(jí)1</p><p>　　1.2我國(guó)小型線棒材的生產(chǎn)現(xiàn)狀1</p><p>　　第2章 產(chǎn)品方案3</p><p>　　2.1 產(chǎn)品方案的制定3</p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品方案的選擇原則3</p>

3、;<p>　　2.1.2 產(chǎn)品方案的確定3</p><p>　　2.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求3</p><p>　　2.2.1 熱軋帶肋鋼筋相關(guān)技術(shù)要求3</p><p>　　第3章 坯料的選擇及金屬平衡表5</p><p>　　3.1 坯料選擇5</p><p>　　3.2 金屬平衡表5<

4、;/p><p>　　第4章 制定生產(chǎn)工藝6</p><p>　　4.1 生產(chǎn)工藝的制定6</p><p>　　4.1.1 制定生產(chǎn)工藝的原則6</p><p>　　4.1.2 生產(chǎn)工藝流程圖6</p><p>　　4.1.3 軋制方案制定7</p><p>　　4.2 生產(chǎn)工藝過(guò)程7&l

5、t;/p><p>　　4.2.2 坯料加熱7</p><p>　　4.2.3 鋼材的軋制8</p><p>　　4.2.4 鋼材的冷卻與精整8</p><p>　　第5章 產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)9</p><p>　　5.1孔型系統(tǒng)選擇9</p><p>　　5.2 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容9</p

6、><p>　　5.3 孔型設(shè)計(jì)的要求9</p><p>　　5.4 帶肋鋼筋的孔型設(shè)計(jì)9</p><p>　　5.4.1.連鑄坯斷面積9</p><p>　　5.4.2根據(jù)不同孔型分配延伸系數(shù)10</p><p>　　5.4.3計(jì)算各機(jī)架的延伸系數(shù)11</p><p>　　5.4.4延伸系

7、數(shù)分配的校核11</p><p>　　5.5 軋制各道次面積的確定11</p><p>　　5.6孔型尺寸計(jì)算11</p><p>　　5.6.1成品孔與成品前孔的尺寸計(jì)算11</p><p>　　5.6.2成品前孔的設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.6.3成品再前孔設(shè)計(jì)14</p><

8、p>　　5.6.4箱型孔的設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.6.3圓孔和橢圓孔的設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.7軋輥直徑17</p><p>　　5.8輥身長(zhǎng)度18</p><p>　　5.9軋輥軸承18</p><p>　　5.10確定軋輥輥頸直徑和輥頸長(zhǎng)度19</p><p

9、>　　5.11 軋機(jī)主傳動(dòng)20</p><p>　　5.11.1 減速機(jī)和齒輪機(jī)座20</p><p>　　5.11.2 電機(jī)20</p><p>　　5.12.3 連接軸20</p><p>　　5.12 咬入角的計(jì)算21</p><p>　　5.13 前滑值的計(jì)算21</p><

10、;p>　　5.13.1摩擦系數(shù)f的選擇21</p><p>　　5.13.2中性角的計(jì)算21</p><p>　　5.13.3前滑值的計(jì)算21</p><p>　　5.14 軋輥轉(zhuǎn)速及電機(jī)速度的確定22</p><p>　　5.15 軋制節(jié)奏22</p><p>　　5.15.1 軋制間隙時(shí)間22&l

11、t;/p><p>　　5.15.2 各道次軋制間隙時(shí)間23</p><p>　　5.15.3 總間隙時(shí)間23</p><p>　　5.16軋鋼機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算23</p><p>　　5.16.1 軋鋼機(jī)產(chǎn)量概述23</p><p>　　5.16.2 車(chē)間年產(chǎn)量的計(jì)算25</p><p>　　

12、第6章 工藝參數(shù)計(jì)算與校核26</p><p>　　6.1軋制溫度的計(jì)算26</p><p>　　6.2軋制壓力計(jì)算及電機(jī)校核27</p><p>　　6.2.1 平均單位壓力的計(jì)算27</p><p>　　6.2.2 總軋制壓力模型28</p><p>　　6.3 軋制力矩的計(jì)算28</p>

13、<p>　　6.4 附加摩擦力矩的計(jì)算29</p><p>　　6.4.1 計(jì)算軋輥軸承中的附加摩擦力矩29</p><p>　　6.4.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩29</p><p>　　6.4.3附加摩擦力矩29</p><p>　　6.4 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算30</p><p>　　6.5 靜力矩

14、的計(jì)算30</p><p>　　6.6 等效力矩的計(jì)算30</p><p>　　6.7 電機(jī)功率的計(jì)算30</p><p>　　6.8 對(duì)輥身進(jìn)行彎曲強(qiáng)度的校核30</p><p>　　6.9 對(duì)輥頸進(jìn)行彎曲和扭轉(zhuǎn)校核31</p><p>　　6.10對(duì)輥頭驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度32</p><p

15、>　　第7章 輔助設(shè)備的選擇33</p><p>　　7.1上料臺(tái)架33</p><p>　　7.2鋼坯稱量裝置33</p><p><b>　　7.3拉料輥33</b></p><p>　　7.4立式活套器34</p><p>　　7.5水冷裝置34</p>&l

16、t;p><b>　　7.6冷床34</b></p><p><b>　　7.7打捆機(jī)35</b></p><p><b>　　結(jié) 論36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　致

17、謝38</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)120萬(wàn)噸棒材車(chē)間工藝設(shè)計(jì)。品種為熱軋帶肋鋼筋的小型棒材，在此選擇Φ16mm的熱軋帶肋鋼筋作為典型產(chǎn)品進(jìn)行該車(chē)間的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用全連續(xù)軋制生產(chǎn)工藝，共有軋機(jī)18架，其中粗軋機(jī)6架，中軋機(jī)6架，精軋機(jī)6架，終軋最大

18、軋制速度為22m/s。采用主要工藝流程為選定坯料→加熱→除鱗→軋制（粗、中、精軋）→冷卻→打捆→檢查→入庫(kù) 。棒材以定尺交貨，橫列式、半連續(xù)式、全連續(xù)式各種軋機(jī)都可以進(jìn)行生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)采用全連續(xù)式平立交替布置軋機(jī)，以保證產(chǎn)量減少事故。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)出發(fā)，首先論述了棒材的發(fā)展概況和市場(chǎng)需求，然后制定產(chǎn)品的產(chǎn)品大綱、軋機(jī)的選擇及產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)計(jì)算與校核、輔助設(shè)備的選取。</

19、p><p>　　關(guān)鍵詞: 車(chē)間設(shè)計(jì)；孔型設(shè)計(jì)；棒材</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This is the technology design for producing 1.2 million tons of hot rolled bar workshop per year. Major steel wi

20、th diameter of 16 mm is chosen as the typical product of the workshop to be designed. And we carry out national standard during the production.</p><p>　　We use continuous rolling technology. There are 18 mil

21、ls ,6 for roughing mill, 6 for medium mill, 6 for finishing mill. The speed of the largest end mill is about 16m/s .This paper also analyzes the contemporary rod production in China, and points out that a series of probl

22、ems need to be solved. The design depends on the design paper, which firstly states the development situation of bar and the market demand. The necessity and possibility of setting up a plan are also discussed.</p>

23、<p>　　Then the design sets out in certain procedures, mainly including the making of the product outline, choosing mills, the design of pass in typical products force and energy parameters calculating and checkin

24、g, the choosing of auxiliary equipments.</p><p>　　Keywords: workshop design，pass design，bar</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1我國(guó)小型棒材的發(fā)展</p><p>　　上個(gè)世紀(jì)50年代我國(guó)

25、的型鋼產(chǎn)量比較低，生產(chǎn)的鋼筋品種較少，國(guó)有鋼鐵企業(yè)也只能生產(chǎn)屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為235MPa、275MPa的螺紋鋼。上個(gè)世紀(jì)70年代開(kāi)始研制25MnSi2和16MnSi種低合金帶肋鋼筋，在實(shí)際上生產(chǎn)中由于技術(shù)原因，大量生產(chǎn)的是20MnSi鋼筋。80年代小規(guī)格鋼筋產(chǎn)量和規(guī)格基本上滿足不了工程建設(shè)需求，國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)針對(duì)這一現(xiàn)狀，開(kāi)始引進(jìn)和自制冷軋帶肋鋼筋設(shè)備，使得軋機(jī)數(shù)量和產(chǎn)量達(dá)到了相當(dāng)高的規(guī)模。</p><p>

26、　　上個(gè)世紀(jì)，我國(guó)擁有小型線棒材軋機(jī)約700多套，位居世界首位。但每套軋機(jī)的平均年產(chǎn)量只有3萬(wàn)多噸，而當(dāng)時(shí)世界平均年產(chǎn)量為10幾萬(wàn)噸。我國(guó)小型線棒材產(chǎn)品長(zhǎng)期滿足不了社會(huì)需求，生產(chǎn)工藝和設(shè)備遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平。主要表現(xiàn)在以下方面。</p><p>　?。?）棒線材軋機(jī)以橫列式和布棋式為主，布局較為落后。</p><p>　?。?）連鑄比很低，1984年不足10%。</p>

27、<p>　?。?）軋機(jī)剛度低，彈跳大。</p><p>　　1.1.1 小型線棒材軋機(jī)的連續(xù)化</p><p>　　1986年我國(guó)小型線棒材連軋比不足8%，之后幾年國(guó)家強(qiáng)調(diào)了以連軋為主要方向，強(qiáng)調(diào)了小型型鋼軋機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的重要性。至此，我國(guó)小型連軋機(jī)的數(shù)量得到了大幅度提高，使我國(guó)線棒材的生產(chǎn)能力達(dá)到世界較高水平。</p><p>　　1.1.2 產(chǎn)品升級(jí)&

28、lt;/p><p>　　在棒材產(chǎn)品使用中，推廣III級(jí)熱軋帶肋鋼筋，用來(lái)替代II級(jí)鋼筋。產(chǎn)品基本上能夠滿足不斷發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求。</p><p>　　1.2我國(guó)小型線棒材的生產(chǎn)現(xiàn)狀</p><p>　　鋼鐵材料以其特有的較高的強(qiáng)度、韌性、塑性和綠色可循環(huán)性在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)仍將是非常重要的使用材料。隨著我國(guó)電氣機(jī)械、汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展，線棒材使用量將增加，而且線棒材生

29、產(chǎn)工藝將發(fā)生較大的變化。目前我國(guó)線棒材生產(chǎn)工藝有如下特點(diǎn)。</p><p>　　我國(guó)線棒材的軋機(jī)數(shù)量和產(chǎn)量均居世界首位，而且產(chǎn)量還在持續(xù)增長(zhǎng)，目前我國(guó)線棒材的產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的50 %～52 %，日本線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的28% 左右，而且?guī)啄陙?lái)產(chǎn)量相對(duì)平穩(wěn)美國(guó)線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的22 %左右。因此我國(guó)線棒材的產(chǎn)量要高于美國(guó)和日本。近年來(lái)我國(guó)小型型鋼生產(chǎn)向連續(xù)化方向發(fā)展，線材生產(chǎn)則趨向采用高速線材軋機(jī)，以滿

30、足社會(huì)需求。實(shí)際上目前尚有一些落后的小型線材軋機(jī)廠急需轉(zhuǎn)型或者淘汰。</p><p>　　一直以來(lái)，我國(guó)線棒材生產(chǎn)廠的管理水平不斷提高，一般小型軋機(jī)及高速線材軋機(jī)投產(chǎn)后2年左右即能達(dá)到甚至超過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)量。近年來(lái)，大多數(shù)小型線材軋機(jī)的成材率達(dá)到了97 %。另外，由于對(duì)高性能產(chǎn)品的需求不斷提高，研發(fā)并生產(chǎn)了400MPa Ⅲ級(jí)帶肋鋼筋。并且，不少企業(yè)努力改善冷墩鋼質(zhì)量，采取了多項(xiàng)措施用于擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格。性能較高的高速線材軋

31、機(jī)，可提供Ф5～Ф25 mm線材，大大可滿足了不同用戶的需求。</p><p>　?。?）新型軋機(jī)大多為18架，分為粗、中、精軋機(jī)組，每組6架，采用平立交替布置，實(shí)現(xiàn)無(wú)扭連軋來(lái)提高軋制速度，在生產(chǎn)中采用步進(jìn)式加熱爐。坯料為165mm×165mm連鑄方坯，長(zhǎng)10~14m。產(chǎn)品規(guī)格為Ф10~Ф40，Ф20以下產(chǎn)品采用切分軋制。</p><p>　?。?）產(chǎn)品以帶肋鋼筋為主。</

32、p><p>　?。?）對(duì)于能夠提高產(chǎn)量的無(wú)頭軋制、切分軋制技術(shù)等，我國(guó)使用和推廣的力度總體高于部分發(fā)達(dá)國(guó)家。</p><p>　　從我國(guó)的熱軋帶肋鋼筋的發(fā)展可以看出，我國(guó)熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，普通鋼筋從低碳鋼、低合金鋼向微合金高強(qiáng)度鋼發(fā)展。預(yù)應(yīng)力鋼筋從松弛較大、強(qiáng)度偏低向低松弛、高強(qiáng)度的鋼筋發(fā)展。同時(shí)，冷加工鋼筋從廣泛采用到被淘汰出局，而作為細(xì)直徑的冷軋鋼筋，仍將是普通鋼筋的一種補(bǔ)充

33、。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，自動(dòng)化程度非常高，從坯料上料到成品，全部自動(dòng)化。坯料選用連鑄坯取代初軋鋼坯，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，大幅度提高了成材率，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，設(shè)計(jì)采用全連軋生產(chǎn)線，縮短了軋制周期，提高了軋機(jī)產(chǎn)量、軋制精度和成品質(zhì)量。并且在軋制的精軋部分采用平立輥交替軋制，減少軋制事故的發(fā)生，提高了生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　第2章 產(chǎn)品方案</b&g

34、t;</p><p>　　2.1 產(chǎn)品方案的制定</p><p>　　產(chǎn)品方案又稱產(chǎn)品大綱，是指設(shè)計(jì)的工廠或車(chē)間擬定的生產(chǎn)產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)、計(jì)劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案是制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程、進(jìn)行車(chē)間設(shè)計(jì)、確定軋機(jī)組成或選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)，包括車(chē)間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格及年產(chǎn)量計(jì)劃。</p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品方案的選擇原則</p>

35、<p>　　產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠的主要生產(chǎn)車(chē)間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量，依次來(lái)選擇設(shè)備和制定工藝。</p><p>　　確定產(chǎn)品方案的原則：</p><p>　　（1）國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)各種產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需量又要考慮將來(lái)發(fā)展的需要量。</p><p>　?。?）產(chǎn)品的平衡，考慮全國(guó)各地的布局和配套加以平衡。</p

36、><p>　　（3）廠址的選擇、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。</p><p>　?。?）考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，盡可能提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。</p><p>　　根據(jù)計(jì)任務(wù)書(shū)對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)品的數(shù)量及質(zhì)量、品種、規(guī)格范圍、狀態(tài)需要的同時(shí)，進(jìn)行一系列的調(diào)查工作，針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀及發(fā)展，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，綜合全國(guó)各地區(qū)布局和配套加以平衡，滿足國(guó)防需要，車(chē)間的規(guī)模和技術(shù)上的

37、可能性以及建廠地區(qū)的水煤氣電，交通、資源等自然條件，并考慮各車(chē)間的配套和合理分工來(lái)確定最優(yōu)的產(chǎn)品方案。</p><p>　　2.1.2 產(chǎn)品方案的確定</p><p>　　本課題以銅陵富鑫鋼鐵有限公司為參考，以Ф16毫米螺紋鋼為基礎(chǔ)，對(duì)一個(gè)年產(chǎn)120萬(wàn)噸的中型棒材車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)工藝合理化設(shè)計(jì)。以GB1499.2--2007為準(zhǔn)則。</p><p>　　表2-1 產(chǎn)品方

38、案表</p><p>　　2.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個(gè)品種都必須滿足形狀、尺寸規(guī)格和內(nèi)部性能的要求。因而，各類(lèi)產(chǎn)品的分類(lèi)、編制、牌號(hào)、化學(xué)成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機(jī)械相能、驗(yàn)收規(guī)程、試驗(yàn)及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國(guó)家均有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如國(guó)標(biāo)、冶標(biāo)等，如果國(guó)家沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可由生產(chǎn)廠家和客戶商定。</p>

39、<p>　　2.2.1 熱軋帶肋鋼筋相關(guān)技術(shù)要求</p><p>　?。?）尺寸、外形、重量及允許偏差</p><p>　　熱軋帶肋鋼筋的尺寸、外形及重量等應(yīng)符合GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的相關(guān)規(guī)定。</p><p>　?。?）牌號(hào)及化學(xué)成分見(jiàn)表2-2。</p><p>　　表2-2 20MnSi性能

40、參數(shù)</p><p><b>　?。?）冶煉方法</b></p><p>　　一般情況下，冶煉方法有生產(chǎn)廠家自行選擇。</p><p><b>　?。?）交貨狀態(tài)</b></p><p>　　一般情況下，以熱軋或熱鍛狀態(tài)交貨。如有特殊要求，可經(jīng)過(guò)熱處理后交貨。</p><p>

41、;<b>　?。?）力學(xué)性能</b></p><p>　　用熱處理毛坯制成試樣測(cè)定鋼材的縱向力學(xué)性能和退火或高溫回火狀態(tài)的硬度，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表2.2中的規(guī)定。 </p><p><b>　?。?）脫碳層</b></p><p>　　根據(jù)需要，對(duì)含碳量大于0.30%的鋼應(yīng)檢驗(yàn)脫碳層，采用顯微組

42、織法檢驗(yàn)每邊總脫碳層深度不大于鋼材直徑的或厚度的1.5%。</p><p>　?。?）熱軋帶肋鋼筋鋼成品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2-3。</p><p>　　表2-3 熱軋帶肋鋼筋的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　第3章 坯料的選擇及金屬平衡表</p><p>　　3.1 坯料選擇 </p>

43、<p>　　坯料選擇合理，不僅可使鋼材質(zhì)量得到保證，而且可使軋機(jī)生產(chǎn)能力得以發(fā)揮，金屬收得率也能提高。在本設(shè)計(jì)中選用20MnSi。它具有良好的焊接工藝性能，用量比較大，生產(chǎn)的廠家也不少比較適合本設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　目前，軋鋼生產(chǎn)所使用的坯料有三種：即用連鑄坯、用鋼錠軋制成的坯、用鋼錠直接軋制成材。與其它兩種相比，連鑄坯的特點(diǎn)是金屬收得率可提高6～12％，每噸鋼大概可節(jié)約熱能14萬(wàn)卡，降低產(chǎn)

44、品成本可達(dá)10％；</p><p>　　由于連鑄坯有這些特點(diǎn)，根據(jù)本車(chē)間的設(shè)計(jì)要求，選擇優(yōu)質(zhì)連鑄坯。根據(jù)成品的斷面尺寸、工藝安排及設(shè)計(jì)產(chǎn)量的，我們將連鑄坯的尺寸選為165mm×165mm×14000mm。</p><p><b>　　3.2 金屬平衡表</b></p><p>　　軋鋼生產(chǎn)中最重要的消耗是金屬消耗，因此，降低

45、金屬消耗對(duì)節(jié)約金屬、降低成本有非常重要的意義。</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，確定金屬消耗有以下幾部分組成：</p><p>　?。?）氧化和燒損，也就是金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失，本設(shè)計(jì)取3.0%。</p><p>　?。?）切損，包括切頭、切尾、切邊和由于局部質(zhì)量不合格而必須切除所造成的金屬損失，本設(shè)計(jì)中取2.0%。</p><p&g

46、t;　?。?）軋廢，即由于操作不當(dāng)、管理不善或者出現(xiàn)事故所造成的廢品損失，本設(shè)計(jì)中取1.0%。</p><p>　　表3-1 金屬平衡表</p><p>　　第4章 制定生產(chǎn)工藝</p><p>　　4.1 生產(chǎn)工藝的制定</p><p>　　4.1.1 制定生產(chǎn)工藝的原則</p><p>　　工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)

47、工序排列起來(lái)。正確制定工藝過(guò)程是軋鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。制定軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能做到降低各種原料、材料消耗。因此，正確制定產(chǎn)品工藝過(guò)程，對(duì)于工藝過(guò)程合理化，對(duì)于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。</p><p>　　4.1.2 生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　

48、生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖4-1</p><p>　　圖4-1 生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　4.1.3 軋制方案制定</p><p>　　由于本車(chē)間的設(shè)計(jì)產(chǎn)量較高，而產(chǎn)品規(guī)格又較小，所以采用全連軋生產(chǎn)。</p><p>　　4.2 生產(chǎn)工藝過(guò)程</p><p>　　4.2.1 坯料表面預(yù)處理</p>&

49、lt;p>　　連鑄坯表面存在各種缺陷，如不在軋制前加以清理去除，會(huì)在軋制過(guò)程延伸、擴(kuò)大，輕者造成鋼材應(yīng)力集中和腐蝕的起點(diǎn)，嚴(yán)重的影響金屬在軋制時(shí)的塑性和成型，造成廢品。所以坯料表面缺陷清理是提高鋼材合格率，保證鋼材質(zhì)量的方法。表面清理常用的方法有：火焰清理、風(fēng)鏟清理和機(jī)床清理等。對(duì)連鑄坯，氧化鐵皮一般采用化學(xué)法清理，其中酸洗是最常用的去除氧化鐵皮的方法。</p><p>　　4.2.2 坯料加熱</p

50、><p>　　現(xiàn)代化棒、線材軋制速度很高，軋制中溫降很小，甚至還出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象，所以棒、線材加熱溫度較低。正確的選擇軋鋼加熱設(shè)備，制定合適的加熱工藝制度對(duì)提高車(chē)間生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。根據(jù)本車(chē)間的產(chǎn)量較大和生產(chǎn)速度快等原因，選擇步進(jìn)梁式加熱爐較為合理。</p><p><b>　?、偶訜崴俣?lt;/b></p><p>　　鋼的加熱速度指

51、在單位時(shí)間內(nèi)加熱時(shí)鋼材溫度的變化。加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍內(nèi)金屬的塑性和導(dǎo)熱性來(lái)確定。</p><p><b>　　⑵加熱時(shí)間</b></p><p>　　加熱時(shí)間指的是金屬裝爐后加熱到加工要求的溫度所需要的時(shí)間。加熱時(shí)間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結(jié)構(gòu)以及裝爐溫度等因素有關(guān)。確定加熱時(shí)間除進(jìn)行理論計(jì)算外，還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行估算的方法。實(shí)際上運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)

52、公式和實(shí)際資料是當(dāng)前設(shè)計(jì)中確定加熱時(shí)間常用的方法。</p><p>　　加熱爐的加熱時(shí)間估算公式：</p><p>　　（4-1） </p><p>　　式中，T —加熱時(shí)間，（h）；</p><p>　　B —鋼料厚度，（cm）； </p><p>　　K1— 考慮鋼的化學(xué)成分等因素影響的修正系數(shù)。

53、</p><p>　　對(duì)于連續(xù)式加熱爐K1值可查表4-1。</p><p>　　表4-1 各鋼種修正系數(shù)</p><p><b>　?、羌訜釡囟?lt;/b></p><p>　　根據(jù)鋼的化學(xué)成分、性質(zhì)和塑性加工工藝要求來(lái)確定加熱溫度。一般低碳鋼溫度范圍較大，高碳鋼和低合金鋼溫度范圍較小，特別是低合金鋼，加熱溫度要嚴(yán)格控制。根

54、據(jù)上述要求，確定鋼坯的加熱溫度見(jiàn)表4.2。</p><p>　　表4-2 產(chǎn)品的加熱時(shí)間和加熱溫度</p><p>　　4.2.3 鋼材的軋制</p><p>　　鋼的軋制是整個(gè)工藝過(guò)程的核心，從工藝設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，它包括三個(gè)方面的內(nèi)容：制定變形規(guī)程、速度規(guī)程及溫度規(guī)程。</p><p><b>　?、抛冃我?guī)程</b>&l

55、t;/p><p>　　在既定的軋制條件下，完成由坯料到成品的變形過(guò)程稱之為變形規(guī)程。變形規(guī)程主要是確定總的變形量和各道次變形量。變形量的分配是個(gè)重要參數(shù)，它是選擇軋機(jī)設(shè)備、進(jìn)行工具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，對(duì)軋機(jī)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性作用。</p><p><b>　?、?速度規(guī)程</b></p><p>　　選擇產(chǎn)品的最終軋制速度或確定各道次的軋制速度是

56、速度規(guī)程的主要內(nèi)容。目前，提高軋制速度是現(xiàn)代軋機(jī)提搞產(chǎn)量的主要方法之一。從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)調(diào)速有三種方法：串級(jí)調(diào)速、直流驅(qū)動(dòng)和差動(dòng)調(diào)速。本車(chē)間內(nèi)的軋機(jī)都采用直流單獨(dú)傳動(dòng)。按連軋常數(shù)分配各道次速度，出口速度最大為22m/s.</p><p><b>　?、?溫度規(guī)程</b></p><p>　　溫度規(guī)程確定了軋制時(shí)的溫度變化區(qū)間，及決定軋制時(shí)軋件的開(kāi)軋溫度和終軋溫度。<

57、/p><p>　　在確定溫度制度時(shí)要考慮根據(jù)鋼的化學(xué)成分和特性，選擇在某一溫度下金屬具有最好的塑性條件以及在某溫度下加工，金屬具有最小的變形抗力，以減少軋制時(shí)的能量消耗。</p><p><b>　　⑷軋制力</b></p><p>　　軋制力是確定軋制工藝參數(shù)之一，軋制力是決定軋制設(shè)備和動(dòng)力的原始數(shù)據(jù)，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行計(jì)算。</p>

58、;<p>　　4.2.4 鋼材的冷卻與精整</p><p>　　精整是軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程中最后一個(gè)工序，它包括下述幾個(gè)內(nèi)容。</p><p><b>　?、配摬牡睦鋮s</b></p><p>　　鋼材經(jīng)熱軋成形后，氣溫度仍然較高，須冷卻使鋼材溫度降至常溫。另外，也可利用軋件軋后的余熱，進(jìn)行控制冷卻，從而獲得較高的力學(xué)性能。冷卻過(guò)程對(duì)

59、產(chǎn)品最終性能有很重要的影響，因此冷卻制度的確定是控制產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的不可缺少的重要環(huán)節(jié)。</p><p><b>　?、其摬牡那袛?lt;/b></p><p>　　將鋼材切斷成定尺長(zhǎng)度，其目的是便于鋼材的運(yùn)輸和用戶的使用。切斷可用鋸機(jī)或剪切機(jī)來(lái)完成，時(shí)軋件的斷面形狀而定。</p><p>　　第5章 產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)</p><p&

60、gt;<b>　　5.1孔型系統(tǒng)選擇</b></p><p>　　孔型系統(tǒng)的選擇與軋機(jī)的布置和軋件的斷面大小關(guān)系密切，對(duì)本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，參照新疆八一鋼廠的型鋼生產(chǎn)線的孔型系統(tǒng)，選用孔型為：扁箱（k1）—方箱（k2）—扁箱（k3）—方箱（k4）—橢（k5）—圓（k6）—橢（k7）—圓（k8）—橢（k9）—圓（k10）—橢（k11）—圓（k12）—橢（k13）—圓（k14）—橢（k15）—圓（k16

61、）—橢（k17）—圓（k18）。</p><p>　　原料為165mm×165mm的方坯，斷面尺寸比較大，為了去除來(lái)料表面之氧化鐵皮及減少刻槽深度，采用扁箱－方箱孔型，箱形孔型之后，為了使軋制變形均勻，采用橢圓－圓孔型系統(tǒng)。此孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是變形均勻，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力且軋制中有利去除軋件表面的氧化鐵皮。</p><p>　　5.2 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><

62、p>　　將鋼錠或鋼坯在軋輥孔型中經(jīng)過(guò)若干次軋制變形，以獲得所需的斷面形狀尺寸和性能的產(chǎn)品，為此而進(jìn)行的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作稱為孔型設(shè)計(jì)。孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括斷面孔型設(shè)計(jì)和軋輥孔型設(shè)計(jì)。</p><p>　　5.3 孔型設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　孔型設(shè)計(jì)的合理性，直接影響到成品的質(zhì)量、軋機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的成本等。因此，合理的孔型設(shè)計(jì)需要滿足以下要求：</p><p&

63、gt;　　（1） 獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，即保證成品斷面幾何形狀正確，斷面尺寸精度合格，表面光潔，無(wú)折疊、裂紋等表面缺陷，金屬內(nèi)部殘余應(yīng)力小及機(jī)械性能良好。</p><p>　?。?） 保證軋機(jī)生產(chǎn)率高，合理的孔型設(shè)計(jì)應(yīng)能充分發(fā)揮軋機(jī)的生產(chǎn)能力。</p><p>　　（3） 產(chǎn)品成本低，降低各種消耗來(lái)降低生產(chǎn)成本。</p><p>　?。?） 勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小?？紤]到

64、安全生產(chǎn)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等，在孔型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重軋制過(guò)程易于機(jī)械化，軋制穩(wěn)定，便于調(diào)整，軋件及輔件堅(jiān)固耐用，裝卸容易。</p><p>　　5.4 帶肋鋼筋的孔型設(shè)計(jì)</p><p>　　5.4.1.連鑄坯斷面積：</p><p>　　=165×165 =27225 mm2 &l

65、t;/p><p>　　熱膨脹系數(shù)β=1.012~1.015，一般生產(chǎn)取1.013</p><p>　　Φ16螺紋鋼直徑尺寸： d=16×1.013=16.208mm </p><p>　　=0.25×3.14×16.208 =205.98 mm2

66、 </p><p>　　Φ16螺紋鋼的總延伸為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：——總延伸系數(shù)；</p><p><b>　　——原料斷面面積；</b></p><p><b>　　——成品斷面面積。</b&

67、gt;</p><p>　　若成品斷面面積和坯料斷面面積均為已知，可得總延伸系數(shù)為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中： 、 ······為第1、2······n道次軋件的斷面積；<

68、;/p><p>　　、······為第1、2······n道次軋件的延伸系數(shù)。</p><p>　　為了簡(jiǎn)化孔型設(shè)計(jì)，可將粗軋的總延伸系數(shù)按各道次進(jìn)行分配，粗軋的總延伸系數(shù)為：</p><p><b>　?。?-3）</b><

69、;/p><p>　　一般情況下，中軋同粗軋一樣，延伸系數(shù)分配遵循的原則如圖5-1所示</p><p>　　圖5-1 延伸系數(shù)分配原則圖</p><p>　　通常在確定軋制道次時(shí)，用平均延伸系數(shù)來(lái)代替某個(gè)道次的延伸系數(shù)。所謂平均延伸系數(shù)是指在軋制道次和總延伸系數(shù)確定的情況下，每個(gè)道次的延伸系數(shù)相等。它是為了方便軋制道次的計(jì)算而提出來(lái)的假想延伸系數(shù)，但在實(shí)際生產(chǎn)中每個(gè)道次的

70、延伸系數(shù)并不相等。具體確定方法如下：</p><p>　　用平均延伸系數(shù)來(lái)代替各道次延伸系數(shù)，得：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　對(duì)上式取對(duì)數(shù)，可求出軋制道次數(shù)N：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　由于

71、本設(shè)計(jì)主要采用橢圓—圓孔型系統(tǒng)，且其的取值范圍為1.25～1.38 ，所以取平均延伸系數(shù)＝1.32，則：N =＝ln135.47/ln1.32＝17.68</p><p>　　所以取N為18道次。</p><p>　　由于軋機(jī)共有18架，粗軋機(jī)組6架，中軋機(jī)組6架，精軋機(jī)組6架。</p><p>　　在最后幾道次中，為保證成品的尺寸精確和斷面形狀，一般采用較小的延伸

72、系數(shù)。</p><p>　　5.4.2根據(jù)不同孔型分配延伸系數(shù)，如表5-1。</p><p>　　表5-1 孔型延伸系數(shù)</p><p>　　確定各階段的平均延伸系數(shù)：</p><p>　　首先計(jì)算精軋機(jī)組的平均延伸系數(shù)，參考經(jīng)驗(yàn)公式可得：</p><p>　　=1+（0.8～0.9）（－1）＝1.256～1.288

73、（5-6）</p><p>　　取 =1.275</p><p>　　然后計(jì)算中軋機(jī)組的平均延伸系數(shù)，參考經(jīng)驗(yàn)可取</p><p>　　最后計(jì)算粗軋機(jī)組的平均延伸系數(shù)，根據(jù)公式 （5-7）</p><p><b>　　可得出</b></p><p>　

74、　5.4.3計(jì)算各機(jī)架的延伸系數(shù)，見(jiàn)表5-2。 </p><p>　　表5-2 各機(jī)架的延伸系數(shù)</p><p>　　5.4.4延伸系數(shù)分配的校核</p><p>　　········＝1.42×1.40×1.38×……×1.2×1.16

75、＝135.47＝（5-8）</p><p>　　所以以上為延伸系數(shù)初步分配。</p><p>　　5.5 軋制各道次面積的確定</p><p>　　由軋件斷面面積與延伸系數(shù)關(guān)系，可確定各道次軋件的斷面面積，如表5-3所示。</p><p>　　表5-3 各道次軋件的斷面面積 </p><p><b>　　

76、5.6孔型尺寸計(jì)算</b></p><p>　　5.6.1成品孔與成品前孔的尺寸計(jì)算 </p><p><b>　　1、成品孔尺寸計(jì)算</b></p><p>　　A、成品孔內(nèi)徑d，如圖5-2。</p><p>　　假設(shè)負(fù)偏差和熱膨脹近似相等，得</p><p><b>　

77、　d=d0=16mm</b></p><p>　　B、成品孔內(nèi)徑開(kāi)口寬度B的計(jì)算</p><p>　　B=d0×(1.005~1.015)</p><p><b>　　=16×1.01</b></p><p><b>　　=16.16mm</b></p>

78、<p>　　C、成品孔內(nèi)徑的擴(kuò)張角和擴(kuò)張半徑的計(jì)算</p><p>　　圖5-2 橫肋鋼筋截面圖</p><p>　　通常成品孔內(nèi)徑的擴(kuò)張角θ可取θ=20°~30°，取θ=30°</p><p>　　輥縫S根據(jù)所軋螺紋鋼直徑d選取，取S=2mm，側(cè)角</p><p>　　ρ=arctg，計(jì)算得（5-

79、9）</p><p>　　ρ=20.28°<30°</p><p>　　擴(kuò)張半徑 =，計(jì)算得 （5-10）</p><p><b>　　=9.41mm</b></p><p>　　D、橫肋高度，見(jiàn)圖5-3，5-4。</

80、p><p>　　圖5-3 橫肋的弓形弦長(zhǎng)</p><p>　　h=標(biāo)準(zhǔn)尺寸+（0~0.4），取標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1.3mm</p><p>　　∴ h=1.5mm</p><p>　　橫肋寬度b取公稱尺寸，b=0.9mm</p><p>　　E、縱肋寬度、高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸選取，寬度a= 1.8mm，高度h1=1.5mm</p

81、><p><b>　　F、橫筋半徑</b></p><p>　　橫肋在鋼筋截面上的投影半徑，由圖5-4可知，橫肋的弓形弦長(zhǎng)為：</p><p>　　圖5-4 橫筋的弓形高度</p><p>　　，式中 r—成品孔內(nèi)徑，r=d/2，mm； （5-11）</p><p>　　c—橫

82、筋末端最大間隙</p><p><b>　　橫筋的弓形高度，</b></p><p>　　將r=8mm，c=5.0mm，帶入上兩式中，得 =15.20mm</p><p><b>　　=7.0mm</b></p><p>　　橫筋半徑=7.626mm</p><p>　　

83、5.6.2成品前孔（k2）的設(shè)計(jì)</p><p>　　螺紋鋼的成品前孔在本設(shè)計(jì)采用平橢圓孔。平橢圓孔的內(nèi)圓弧半徑取為R=h，如圖5-5。</p><p>　　圖5-5 平橢圓孔孔型</p><p>　　=（1.76~1.84）×16=28.16mm~29.44mm， </p><p><b>　　取=29.0mm</

84、b></p><p>　　h=(0.71~0.75)×16=11.36~12.0，</p><p><b>　　取h=12mm</b></p><p>　　當(dāng)=8~16mm時(shí)，S=2~3mm，取S=2mm</p><p>　　m=S+(1~4)，取m=4</p><p>　　∴ =

85、=(4/12+2)×25×12/3=233.33</p><p>　　5.6.3成品再前孔（K3）設(shè)計(jì)</p><p>　　圖5-6 成品圓孔構(gòu)成</p><p><b>　　由式得</b></p><p><b>　　基圓直徑：</b></p><p>

86、　　mm （5-12）</p><p>　　孔型寬度 mm （5-13）</p><p><b>　　張開(kāi)角</b></p><p><b>　　取輥縫S=3 mm</b></p><p>　　5.6.4箱型孔的設(shè)計(jì)<

87、;/p><p>　　箱型孔型的構(gòu)成見(jiàn)圖5-7。</p><p>　　圖5-7 箱型孔型構(gòu)成</p><p>　　—槽口寬度；—槽底寬度；—側(cè)壁角；S—輥縫；—槽底凸度；</p><p>　　R—外圓角；r—內(nèi)圓角；—軋槽深度</p><p>　　取壓下量h =60mm則h=165-60=105mm</p>

88、<p><b>　　軋件寬度mm</b></p><p>　　則寬展量B=182.60-165=17.6mm</p><p>　　展寬系數(shù) （5-14）</p><p>　　咬入角 （5-

89、15）</p><p><b>　　因此可以咬入。</b></p><p><b>　　孔型尺寸：</b></p><p>　　輥縫值S=(0.02~0.05)=(14~35)mm，取S=20mm；</p><p>　　軋槽槽底寬=B（1~1.06）=（165~174.9）mm，取 mm；</

90、p><p>　　軋槽槽口寬=b+(5~12)=（187.6~194.6 ）mm取 ，mm；</p><p>　　孔型高度H==105mm</p><p>　　軋輥工作直徑＝700-105=595mm </p><p>　　側(cè)壁斜度tan＝ （5-16）</p><p>

91、　　內(nèi)圓角半徑R=(0.1~0.2)h=（10.5~21）mm</p><p>　　外圓角半徑r =(0.05~0.15)h=（5.25~15.27）mm</p><p>　　槽底凸度mm，取mm</p><p>　　箱型孔尺寸的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表5-4所示。</p><p>　　表5-4 確定箱型孔尺寸</p><p>　

92、　采用凸度是為了使軋件在輥道上行進(jìn)時(shí)穩(wěn)定；同時(shí)也是為了使軋件進(jìn)入下—個(gè)孔型時(shí)狀態(tài)穩(wěn)定，避免軋件左右傾倒。</p><p>　　5.6.5圓孔和橢圓孔的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.圓孔的尺寸設(shè)計(jì)，橢圓—圓孔型系統(tǒng)見(jiàn)圖5-8。取β=0.3；</p><p>　　圖5-8 橢圓—圓孔型系統(tǒng)</p><p>　　基圓半徑：R = = 36.12 m

93、m； （5-17）</p><p><b>　　孔型高度：mm</b></p><p>　　孔型寬度：=2R + δ= (72.29~73.29 )mm， (δ =0～1mm)；取=73.29mm；</p><p>　　擴(kuò)張角：α= 300；</p><p>　　輥縫：S=(0.1～0.15)h=（7.22～10.8

94、4）mm 取S =9mm；</p><p>　　外圓角半徑：r = 2～5mm，取r =4 mm；</p><p>　　充滿度：?。ㄔ?.9～1范圍內(nèi)）；</p><p>　　圓孔尺寸參數(shù)見(jiàn)表5-5。</p><p>　　表5-5 設(shè)計(jì)圓孔尺寸(mm)</p><p>　　2. 橢圓孔的尺寸設(shè)計(jì)</p>

95、<p>　　取=0.6；=0.3 ；=72.24mm；=88.44mm</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　解得= 103.85mm，= 62.76mm； </p><p>　　孔型高度：=軋件高度=62.

96、76mm；</p><p>　　充滿度 ：取δ=96%；</p><p><b>　　孔型寬度：mm； </b></p><p>　　輥縫：S=(0.18～0.3)h=（11.96～15.69）mm 取S =14mm；</p><p>　　孔型內(nèi)圓弧半徑：R =mm；</p><p>　　槽口圓

97、角半徑：r =（0.1～0.2）h =（6.27～12.55）mm，取r =10mm；</p><p>　　橢圓孔設(shè)計(jì)參數(shù)如表5-6所示。</p><p>　　表5-6 設(shè)計(jì)橢圓孔型尺寸（mm）</p><p><b>　　5.7軋輥直徑</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軋機(jī)軋輥直徑與軋制的坯料高度有如下的關(guān)系：&

98、lt;/p><p>　　D＝KH （5-20）</p><p>　　式中：D——軋輥直徑，mm；</p><p>　　H——坯料高度，mm；</p><p>　　K——軋機(jī)剛度系數(shù)；可按下表5-7選取。</p><p>　　表5-7 不同軋機(jī)的K值范圍</p><p>　　在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)可以采用

99、兩種方法來(lái)預(yù)選軋輥直徑：按經(jīng)驗(yàn)公式選取和參考相同類(lèi)型的軋機(jī)情況選取。</p><p>　　參考同類(lèi)車(chē)間，K值取4.0，為中型軋機(jī)。</p><p>　　D＝KH =4.0 ×165=660mm</p><p>　　但在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)由于考慮到軋機(jī)制造和備品備件的管理使用方便。往往又采用分組的辦法，也即同一組軋機(jī)中軋輥直徑相同，其尺寸選擇見(jiàn)表5-8。</p

100、><p>　　表5-8 各架軋機(jī)軋輥尺寸（mm）</p><p><b>　　5.8輥身長(zhǎng)度</b></p><p>　　軋輥輥身長(zhǎng)度是軋輥尺寸的一個(gè)重要參數(shù)。軋輥的輥身長(zhǎng)度與輥徑比小的軋制時(shí)軋輥能承受較大彎曲應(yīng)力，另外軋機(jī)的剛性也增加了，為提高產(chǎn)品精度及壁材也提供了可能，故現(xiàn)代化軋機(jī)隨著對(duì)產(chǎn)品精度要求的提高L/D值正逐漸減小，本車(chē)間為短應(yīng)力線軋機(jī)

101、，為提高其剛度，一般輥身長(zhǎng)度較短，其尺寸按軋機(jī)制造廠商提供的參數(shù)并從中選取，一般近似地選d=(0.5～0.55)D， l/d=0.83～1。</p><p>　　K = L / D（5-21）</p><p><b>　　式中：K——系數(shù)；</b></p><p>　　L——軋輥輥身長(zhǎng)度，mm；</p><p>　　D

102、——軋輥直徑，mm。</p><p><b>　　5.9軋輥軸承</b></p><p>　　軋輥軸承是軋機(jī)工作機(jī)座中重要部件。軸承的工作性能與軋機(jī)的性能密切相關(guān)。軋輥軸承的工作特點(diǎn)有：負(fù)荷重，單位面積負(fù)荷值大于40MPa，負(fù)荷帶沖擊性，且往往工作速度較高； 工作環(huán)節(jié)惡劣，軋輥溫度高，溫度變化大，并且常有水及氧化鐵皮的侵入；拆裝頻繁，只有軸承的壽命可靠，工作才能保證軋

103、機(jī)的作業(yè)率。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中軋輥軸承采用四列短圓柱滾子軸承。四列短圓柱滾子軸承的磨損程度低于其它各類(lèi)軸承，特別適合于高速場(chǎng)合。四列短圓柱滾子軸承的截面高度小，相同的輥身直徑，可容納輥頸的直徑最大，因而可提高負(fù)重能力。</p><p>　　5.10確定軋輥輥頸直徑和輥頸長(zhǎng)度</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用短應(yīng)力線軋機(jī)，選擇滾動(dòng)軸承，軸承外徑較大，故輥頸直

104、徑不能過(guò)大。輥頸長(zhǎng)度按軸承寬度確定，一般按所設(shè)計(jì)的機(jī)型選取。具體見(jiàn)表5-9所示：</p><p><b>　　表5-9 軋輥尺寸</b></p><p>　　軋輥直接承受軋制壓力和轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥的傳動(dòng)力矩，磨損較大，屬于消耗性零件，對(duì)于軋機(jī)整體而言，軋輥安全系數(shù)最小，因此軋輥強(qiáng)度往往決定整個(gè)軋機(jī)負(fù)荷能力。通常對(duì)輥身進(jìn)行彎曲校核，對(duì)輥徑進(jìn)行彎曲和扭轉(zhuǎn)校核，對(duì)傳動(dòng)端輥頭進(jìn)行扭轉(zhuǎn)

105、校核。</p><p>　　5.11 軋機(jī)主傳動(dòng)</p><p>　　5.11.1 減速機(jī)和齒輪機(jī)座</p><p>　　目前，新型的型鋼軋機(jī)主傳動(dòng)中將二者合為一體，即齒輪箱，由電機(jī)單軸輸入，雙軸輸出。這種齒輪箱的優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、齒輪精度高以及承載能力大、壽命長(zhǎng)、可靠性高、傳動(dòng)平穩(wěn)、維修方便。本車(chē)間電機(jī)相關(guān)參數(shù)選擇見(jiàn)表5-10。</p><

106、p>　　表5-10 電機(jī)相關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　5.11.2 電機(jī)</b></p><p>　　主電機(jī)的選擇對(duì)于現(xiàn)代棒材連軋生產(chǎn)來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，應(yīng)注意的原則如下：</p><p>　　軋制功率小于電機(jī)輸出功率應(yīng)；現(xiàn)代棒材生產(chǎn)線的軋制規(guī)格范圍比較廣，不同規(guī)格的軋制速度各有不同，對(duì)主電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的要求也較寬。所以在確定電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，

107、對(duì)大部分規(guī)格，必須盡量保證電機(jī)在基速以上運(yùn)行；隨著大規(guī)格帶肋鋼筋切分軋制技術(shù)、超細(xì)晶鋼軋制技術(shù)等的應(yīng)用，對(duì)電機(jī)的要求也越來(lái)越大。傳統(tǒng)軋機(jī)傳動(dòng)一直采用直流傳動(dòng)，隨著大功率電子技術(shù)的不斷發(fā)展，直流傳動(dòng)設(shè)備正逐步被交流調(diào)速設(shè)備所取代。</p><p>　　5.11.3 連接軸</p><p>　　短應(yīng)力線軋機(jī)常用的接軸種類(lèi)有弧形齒接軸、十字頭萬(wàn)向接軸及鼓形尼龍棒接軸。在使用中，承載能力，允許的傾

108、斜角度和使用壽命則各不相同。本設(shè)計(jì)選用十字頭萬(wàn)向連接軸。其具有較大的傾斜角度，允許的傾斜角度最大為30°；承載能力較強(qiáng)，生產(chǎn)實(shí)際證明十字頭萬(wàn)向接軸的承載能力相當(dāng)于同直徑的弧形齒接軸，鼓形尼龍棒接軸的承載以力則低于上述兩種；使用壽命長(zhǎng)，十字萬(wàn)向接軸的壽命要比滑塊萬(wàn)向接軸長(zhǎng)，比弧形齒接軸長(zhǎng)，一般可用到年。</p><p>　　5.12 咬入角的計(jì)算</p><p>　　鋼坯在進(jìn)入軋輥

109、時(shí)，只有滿足咬入條件，才能穩(wěn)定軋制。箱形孔的臨界咬入角為28~30°，連續(xù)式軋機(jī)的臨界咬入角為21~30°。</p><p><b>　　由咬入角公式：</b></p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><b>　　可得 ，</b></p>

110、<p>　　由此計(jì)算方法可得其他道次的咬入角，見(jiàn)附表2。</p><p>　　5.13 前滑值的計(jì)算</p><p>　　5.13.1摩擦系數(shù)f的選擇</p><p>　　根據(jù)大量經(jīng)驗(yàn)值，發(fā)現(xiàn)熱軋時(shí)的摩擦系數(shù)受軋輥材質(zhì)、軋制速度和軋件化學(xué)成分的影響。本設(shè)計(jì)參考同類(lèi)規(guī)格的棒材車(chē)間，軋制過(guò)程中摩擦系數(shù)的選取見(jiàn)附表2。</p><p>　

111、　5.13.2中性角的計(jì)算</p><p>　　由中性角的計(jì)算公式：</p><p><b>　　（5-23）</b></p><p><b>　　可得</b></p><p>　　由此計(jì)算方法可得其他道次的咬入角，見(jiàn)附表2。</p><p>　　5.13.3前滑值的計(jì)算&l

112、t;/p><p>　　由前滑值公式[18]：</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p><b>　　可得</b></p><p>　　由此方法可得其他道次的前滑值，見(jiàn)附表2。</p><p>　　5.14 軋輥轉(zhuǎn)速及電機(jī)速度的確定</p>&

113、lt;p>　　參考同類(lèi)車(chē)間，選取成品架次軋制速度，連軋常數(shù)</p><p><b>　　則軋輥轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　第10架到第18架機(jī)架采用無(wú)張力軋制，機(jī)架間設(shè)有活套，連軋常數(shù)相等。</p><p>　　由此計(jì)算方法可得10到1

114、6道次的軋制速度和軋輥轉(zhuǎn)速，見(jiàn)附表2：</p><p>　　第1架到第9架采用微張力軋制，取，得</p><p>　　由此計(jì)算方法可得其他道次的軋制速度和軋輥，見(jiàn)附表2：</p><p><b>　　5.15 軋制節(jié)奏</b></p><p>　　5.15.1 軋制間隙時(shí)間</p><p>　　軋

115、制節(jié)奏圖表，即是研究和分析軋制過(guò)程的工具，在軋制節(jié)奏圖表中表示了軋制過(guò)程中道次與時(shí)間的關(guān)系。軋制圖表中所標(biāo)明的純軋時(shí)間、間隙時(shí)間、軋制節(jié)奏時(shí)間和軋制總延續(xù)時(shí)間被稱為四個(gè)特征時(shí)間。軋機(jī)布置方式不同及軋制產(chǎn)品品種不同使得軋制圖表形式也不一樣，從而使得軋制過(guò)程的四個(gè)特征時(shí)間的變化規(guī)律也不同。</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p>　　由于軋機(jī)每架

116、只軋一道次且保持單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)各機(jī)架的金屬秒流量相等，可得到每架軋機(jī)的軋制速度，且各道次純軋時(shí)間相等，得：</p><p>　　==.......=（5-27）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　設(shè)定兩根鋼筋的間隙時(shí)間取為=4s，則軋制節(jié)奏 T==74.09+4=78.09s。</p><p>

117、;　　5.15.2 各道次軋制間隙時(shí)間</p><p>　　粗軋機(jī)區(qū)的機(jī)架間距取決于軋機(jī)尺寸而非電氣控制因素，一般粗軋區(qū)的長(zhǎng)度在11~13m左右，設(shè)定第1架次到第6架次相鄰軋機(jī)的距離為3 m ；第6架次到第7架次之間設(shè)置有事故剪，距離為7m；中軋區(qū)域的長(zhǎng)度在12~17m左右，第7架次到第12架次相鄰軋機(jī)的距離為3 m，第12架次到第13架次之間設(shè)置有事故剪距離為4 m，精軋區(qū)長(zhǎng)度在21~25m，機(jī)架間距在4~5m

118、左右，第13架次到第18架次相鄰軋機(jī)的距離為4 m。</p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　同理可計(jì)算得，軌制間隙時(shí)間見(jiàn)附表3：</p><p>　　5.15.3 總間隙時(shí)間</p><p><b>　　總間隙時(shí)間</b></p><p>　　

119、= Tj1+ Tj2+ Tj3+…...+ Tj15+ Tj16+Tj17 =51.44s （5-29）</p><p><b>　　軋制總延續(xù)時(shí)間</b></p><p>　　T2= T+=78.09+51.44=129.53s （5-30）</p><p>　　5.16軋鋼機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算</p&

120、gt;<p>　　5.16.1 軋鋼機(jī)產(chǎn)量概述</p><p>　　衡量軋鋼機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的一個(gè)主要指標(biāo)是軋鋼機(jī)產(chǎn)量，軋鋼機(jī)產(chǎn)量是車(chē)間設(shè)計(jì)中重要的工藝參數(shù)。充分發(fā)揮軋鋼機(jī)的生產(chǎn)能力是設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，使車(chē)間建成投產(chǎn)后在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到甚至超過(guò)設(shè)計(jì)水平。因此，軋鋼機(jī)生產(chǎn)水平的高低和它實(shí)際能達(dá)到的能力是衡量設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)。軋鋼機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量被稱為軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率，小時(shí)產(chǎn)量作為常用的生產(chǎn)率指標(biāo)。<

121、;/p><p><b>　　則理論小時(shí)產(chǎn)量為:</b></p><p>　　A= （5-31）</p><p>　　式中：A——軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量，t/h；</p><p>　　Q——原料重量，t；</p><p>　　T——節(jié)奏時(shí)間，s。</p>

122、<p>　　在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，軋機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量往往達(dá)不到上述的數(shù)值。且由于軋制過(guò)程中軋件有燒損，切頭及切廢，所以合格率不為100%，故應(yīng)有成品率。因此軋機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中能達(dá)到的小時(shí)產(chǎn)量可用下式表示：</p><p><b>　　A=（5-32）</b></p><p>　　式中： A——軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量，t/h；</p><p>　

123、　Q——原料重量，t；</p><p>　　T——節(jié)奏時(shí)間，s；</p><p>　　K1——稱為軋鋼機(jī)利用系數(shù)，成品軋機(jī)K1=0.80～0.85；</p><p>　　b——成品率，參考銅陵富鑫鋼鐵有限公司的生產(chǎn)車(chē)間取94%；</p><p>　　典型產(chǎn)品Ф16的軋鋼機(jī)利用系數(shù)K1=0.82；</p><p>　　純

124、軋時(shí)間：=78.09s；</p><p><b>　　軋制節(jié)奏：；</b></p><p><b>　　坯料重量：；</b></p><p><b>　　小時(shí)產(chǎn)量為: </b></p><p>　　上述僅是單品種小時(shí)產(chǎn)量的計(jì)算，一個(gè)車(chē)間通常生產(chǎn)多種產(chǎn)品，每種品種所選用坯料斷面尺