畢業(yè)設(shè)計--年產(chǎn)300萬噸熱軋帶鋼廠車間設(shè)計

1、<p>　　年產(chǎn)300萬噸熱軋帶鋼廠車間設(shè)計</p><p>　　板帶鋼是鋼鐵產(chǎn)品的主要品種之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運輸和建筑業(yè)。寬帶鋼在我國國民經(jīng)濟中的發(fā)展中需求量很大。世界各國近年來都在注重研制和使用連鑄連軋等新技術(shù)和新設(shè)備來生產(chǎn)板帶鋼。</p><p>　　本設(shè)計是年產(chǎn)300萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格為：1200*2.0mm。所用鋼種為：普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)

2、鋼、不銹鋼。</p><p>　　論文主要內(nèi)容包括：原料的選擇、生產(chǎn)工藝的制定、典型產(chǎn)品工藝計算、主要設(shè)備和輔助設(shè)備的選擇，并且對主要設(shè)備（軋輥和電機）的能力進行了校核，對車間主要經(jīng)濟指標(biāo)、生產(chǎn)車間布置和環(huán)境保護，進行了設(shè)計和規(guī)劃</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b><

3、;/p><p><b>　　目錄II</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1.前言1</b></p><p>　　1.2.熱軋工藝裝備技術(shù)現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.1薄(中，厚)板坯連

4、鑄連軋工藝2</p><p>　　1.2.2 板形、板厚控制技術(shù)在新生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用3</p><p>　　1.3 除鱗技術(shù)的發(fā)展3</p><p>　　1.4熱軋工藝裝備技術(shù)發(fā)展目標(biāo)3</p><p>　　1.4.1我國熱軋帶鋼生產(chǎn)應(yīng)做到以下幾點：3</p><p>　　1.4.2熱軋工藝裝備的發(fā)展趨勢及特

5、點可以總結(jié)為以下幾點。4</p><p>　　1.4.3熱軋無頭軋制及薄規(guī)格軋制技術(shù)4</p><p>　　1.5熱軋工藝裝備關(guān)鍵技術(shù)5</p><p>　　1.5.1無頭軋制( EndlessWelding Rolling)5</p><p>　　1.5.2 ASR 技術(shù)5</p><p>　　1.5.3C

6、VC(continuously variable crown）技術(shù)6</p><p>　　1.5.4在線制造6</p><p>　　1.5.5現(xiàn)代建模方法6</p><p>　　第二章 產(chǎn)品方案及主要設(shè)備7</p><p><b>　　2.1坯料7</b></p><p>　　2.1.1

7、產(chǎn)品規(guī)格7</p><p><b>　　2.2產(chǎn)品方案7</b></p><p>　　2.3金屬平衡表8</p><p>　　第三章 生產(chǎn)設(shè)備的選擇9</p><p>　　3.1主要設(shè)備選擇9</p><p>　　3.1.1板坯寬度側(cè)壓設(shè)備10</p><p&g

8、t;<b>　　3.2粗軋機12</b></p><p>　　3.2.1.粗軋機布置形式及數(shù)量的選擇12</p><p>　　3.2.2粗軋機的各種參數(shù)14</p><p>　　3.3 保溫裝置15</p><p>　　3.3.1保溫裝置的概述15</p><p>　　3.3.2保溫裝置

9、的選擇17</p><p>　　3.4 精軋機17</p><p>　　3.4.1.精軋機布置形式及數(shù)量的選擇17</p><p>　　3.5壓下裝置19</p><p>　　3.6 活套裝置20</p><p>　　第四章 典型產(chǎn)品壓下規(guī)程21</p><p>　　4.1 各道

10、次出口厚度及壓下量的確定21</p><p>　　4.1.1 粗軋機的壓下量分配原則21</p><p>　　4.1.2 精軋機的壓下量分配原則22</p><p>　　4.1.3綜合分析22</p><p>　　4.2 軋機咬入的校核23</p><p>　　4.3 確定軋制速度制度23</p>

11、;<p>　　4.3.1 粗軋機速度制度24</p><p>　　4.3.2 精軋機速度制度25</p><p>　　4.4 確定軋制溫度制度25</p><p>　　4.4.1 粗軋各道次溫度確定26</p><p>　　4.4.2 精軋各道次溫度確定27</p><p>　　4.5 軋制力的

12、計算和空載輥縫的設(shè)定27</p><p>　　4.6 軋制力矩的計算28</p><p>　　4.7動力矩的計算30</p><p>　　4.8 層流冷卻對溫度的控制及大致的冷卻速率的確定31</p><p>　　第五章 軋輥強度和主電機能力的校核31</p><p>　　5.1 軋輥強度的校核31&l

13、t;/p><p>　　5.1.1支撐輥的校核32</p><p>　　5.2電機的選擇33</p><p>　　第六章 輔助設(shè)備的選擇34</p><p>　　6.1 加熱爐的選擇34</p><p>　　6.1.1 爐子尺寸的確定34</p><p>　　6.1.2 爐子數(shù)量的確定

14、35</p><p>　　6.1.3 加熱能力的確定36</p><p>　　6.2 除磷裝置的選擇36</p><p>　　6.3 剪切設(shè)備的選擇36</p><p>　　6.4 帶鋼冷卻裝置37</p><p>　　6.5 卷取設(shè)備的選擇37</p><p>　　第七章 年

15、產(chǎn)量的計算38</p><p>　　7.1軋鋼機年產(chǎn)量的計算38</p><p>　　7.2平均小時產(chǎn)量計算公式39</p><p>　　7.3 軋鋼車間年產(chǎn)量的計算39</p><p>　　第八章 結(jié)論40</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p>&

16、lt;p><b>　　1.1.前言</b></p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化步伐的加快以及汽車產(chǎn)業(yè)的推動，鋼材需求日益增長。在工業(yè)發(fā)達國家中，熱連軋帶鋼以占板帶鋼總產(chǎn)量的80%左右，占鋼材總產(chǎn)量的50%以上，因而在現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)中占著統(tǒng)治地位。在這種形勢下，由于熱軋帶鋼產(chǎn)品用途廣泛，國內(nèi)已相繼建設(shè)了上百條熱軋帶鋼生產(chǎn)線以適應(yīng)市場需求。隨著企業(yè)的發(fā)展，對鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)集

17、約化、節(jié)能減排和調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需求日益增加，有必要對以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，這既是熱軋帶鋼產(chǎn)品繼續(xù)不斷發(fā)展、提高生命力的需要，又能夠滿足市場對高品質(zhì)、高附加值、低成本、低能耗熱軋帶鋼產(chǎn)品的需求。</p><p>　　1.2.熱軋工藝裝備技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　在國家調(diào)整振興裝備制造業(yè)政策的指引下，我國冶金機械及其自動化領(lǐng)域的發(fā)展迅速，冶金設(shè)備及自動控制系統(tǒng)總體上實現(xiàn)了由仿制向創(chuàng)新

18、的轉(zhuǎn)變，冶金裝備自主集成和冶金裝備的科學(xué)技術(shù)研究都取得重要進展。突出表現(xiàn)在大型寬厚板軋機基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，板帶鋼熱、冷連軋機組的自主研制也開創(chuàng)了新局面，常規(guī)的大型熱、冷連軋機組成套設(shè)備基本實現(xiàn)自主化。</p><p>　　近年來，我國鋼鐵行業(yè)大型冶金成套裝備工程建設(shè)成績突出。其中，典型的大型熱連軋成套設(shè)備有：鞍鋼1780mm、武鋼1580mm、邯鋼2250mm、天鐵1750mm、北臺鋼鐵1780mm、建龍鋼鐵17

19、80mm、鞍鋼2150mm、遷安鋼鐵1250mm、萊鋼1500mm等薄板熱連軋成套設(shè)備。而且還出口1800mm、2250mm 薄板熱連軋成套設(shè)備到印度波蘭等國。</p><p>　　熱軋中寬帶鋼生產(chǎn)線也實現(xiàn)國產(chǎn)化。目前全國已有十幾條中寬帶生產(chǎn)線投產(chǎn)，以北臺鋼鐵公司的850mm 中寬帶鋼生產(chǎn)線和川威鋼鐵公司的950 中寬帶鋼生產(chǎn)線為主要代表。</p><p>　　傳統(tǒng)的熱連軋新技術(shù)，包括無頭

20、軋制技術(shù)、連鑄板坯熱送熱裝和直接軋制技術(shù)、鐵素體軋制技術(shù)、熱軋工藝潤滑技術(shù)、自動化控制技術(shù)等得到了廣泛應(yīng)用和更深入研究。傳統(tǒng)熱連軋機分為粗軋和精軋兩部分，使用的板坯厚度一般大于180mm，最小產(chǎn)品厚度為1.2mm。近年來傳統(tǒng)熱連軋新技術(shù)、新裝備的出現(xiàn)推動了煉鋼一連鑄一軋鋼生產(chǎn)的一體化，加速了鋼鐵生產(chǎn)向連續(xù)化、低成本和高質(zhì)量方向發(fā)展，擴大了傳統(tǒng)熱帶軋機的軋制范圍，可批量生產(chǎn)0.8mm 的超薄帶鋼。先進的傳統(tǒng)熱連軋生產(chǎn)技術(shù)，是傳統(tǒng)熱連軋機組

21、改造和發(fā)展關(guān)鍵.</p><p>　　此外，對板帶組織結(jié)構(gòu)以及軋制過程中溫度的預(yù)測和控制等因素進行分析，對于控制板形、精度和質(zhì)量都有積極作用。對某些影響因素進行合理建模是研究分析的重要方法。</p><p>　　1.2.1薄(中，厚)板坯連鑄連軋工藝</p><p>　　由于薄板坯 (厚度為50mm)連鑄連軋時鑄坯薄、拉速高,易產(chǎn)生縱向裂紋,因而造成板坯表面質(zhì)量差,

22、組織不均勻,限制了很多品種的生產(chǎn)。在對于表面光潔度要求不高的場合下，其產(chǎn)品能夠部分取代冷軋產(chǎn)品，省去冷軋各個環(huán)節(jié)。尤其坯料連續(xù)鑄造后，在軋制前僅有一次補熱，生產(chǎn)過程得到簡化，降低了成本。為了擴大生產(chǎn)品種,將出結(jié)晶器的鑄坯厚度增加到90mm,經(jīng)軟壓下后減薄到70mm ,形成中薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)方式,可實現(xiàn)鐵素體軋制,能生產(chǎn)包晶鋼等。中厚板坯連鑄連軋也是在薄板坯連鑄的基礎(chǔ)上,將鑄坯厚度增至90～150mm,軋制工藝和設(shè)備配置接近常規(guī)工藝,

23、使帶坯溫度和性能更均勻,生產(chǎn)品種不斷擴大,逐步接近常規(guī)工藝生產(chǎn)的品種范圍。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝具有的特點是: (1)生產(chǎn)能力適中,適合中型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)板材, 2流連鑄機經(jīng)濟規(guī)模可達250萬t左右；(2)布置緊湊、設(shè)備重量輕、廠房面積小、流程短、能源和動力消耗較少、生產(chǎn)運行成本較低；(3)采用半無頭軋制工藝 ,適合批量生產(chǎn)1.5mm以下薄規(guī)格熱軋板 ,實現(xiàn)“以熱代冷”；(4)生產(chǎn)一般用途板材和超薄帶鋼的市場競爭力較強。由于薄板坯連鑄拉坯

24、速度較高 ,因而鑄坯易產(chǎn)</p><p>　　1.2.2 板形、板厚控制技術(shù)在新生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用</p><p>　　板形控制是帶鋼軋機的關(guān)鍵技術(shù)，各軋機制造商在此方面都下大力氣開發(fā)，呈現(xiàn)出多種板形控制技術(shù)。這些技術(shù)可大致分為工藝方法和設(shè)備方法。從設(shè)備方法來講，主要有原始凸度法、液壓彎輥法，調(diào)整軋輥凸度法，軋輥變形自補償法，階梯形支承輥法，抽動軋輥法,在線磨輥法，軋輥交叉法等。其中抽動軋輥

25、法中的CVC、HC結(jié)合彎輥技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，交叉輥法的PC軋機，其板形控制能力較強，綜合性能優(yōu)良，是目前發(fā)展較快的板形控制法，但交叉軋輥帶來的較大的軸向力給設(shè)備設(shè)計帶來不便，且交叉機構(gòu)較為復(fù)雜，是其得到廣泛應(yīng)用的巨大障礙。板厚自動控制技術(shù)方面,液壓AGC已得到普遍的認可,采用短行程壓下缸，以減少油柱高度提高響應(yīng)速度,已成為業(yè)界的共識。</p><p>　　1.3 除鱗技術(shù)的發(fā)展</p><p&

26、gt;　　熱軋帶鋼在軋制過程中除鱗效果的好壞,直接影響到帶卷產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn),均采用高壓水除鱗系統(tǒng),水壓達15～18MPa，采用多次除鱗，即粗軋前、精軋前及機架間進行除鱗。隨著薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn),給除鱗技術(shù)帶來了一個新課題,薄板坯的氧化鐵皮在板坯表面很薄且很粘,氧化鐵皮很難去除,因此高壓水鱗系統(tǒng)水壓高達到35MPa,在奧鋼聯(lián)的實驗機組上水壓曾高達55MPa。提高水壓對除鱗有一定作用, 但帶來一些問題, 如高壓系統(tǒng)的維修

27、保養(yǎng)工作量增加,事故率增加。進一步優(yōu)化除鱗機噴嘴到板坯表面的距離和角度,以達到更高的除鱗效果；開發(fā)新型高壓水流量噴嘴,使水流壓力高,且沖擊到板坯表面的水量小,從而減少板坯表面溫降,這是高壓水除鱗設(shè)備的發(fā)展方向。</p><p>　　1.4熱軋工藝裝備技術(shù)發(fā)展目標(biāo)</p><p>　　2007 年底，政府主導(dǎo)的大型冶金裝備自主化實施方案出臺。在該方案中，確定了“十一五”期間冶金裝備的自主化目

28、標(biāo)，其中包含大型薄板冷熱連軋成套設(shè)備。</p><p>　　1.4.1我國熱軋帶鋼生產(chǎn)應(yīng)做到以下幾點：</p><p>　　1) 合理布局與淘汰落后產(chǎn)能，避免低水平產(chǎn)能重復(fù)建設(shè)。</p><p>　　2) 注重研發(fā)，調(diào)整優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品附加值。</p><p>　　3) 大力發(fā)展并開拓冷軋、涂鍍等板帶市場。</p><

29、;p>　　4) 限制技術(shù)含量低、產(chǎn)品附加值較低的熱軋寬帶鋼生產(chǎn)發(fā)展，避免低水平重復(fù)建設(shè)。</p><p>　　5) 加強與下游產(chǎn)業(yè)用戶合作和自身產(chǎn)業(yè)鏈延伸建設(shè)，替代窄帶鋼和中寬帶鋼。軋鋼設(shè)備發(fā)展動向是大型化、連續(xù)化、高速化和自動化。</p><p>　　1.4.2熱軋工藝裝備的發(fā)展趨勢及特點可以總結(jié)為以下幾點。</p><p>　　1) 為了提高產(chǎn)量而不斷提高

30、速度，加大卷重和主電機容量、增加軋機架數(shù)和軋輥尺寸、采用快速換輥及換剪刃裝置等，使軋制速度普遍超過15~20m/s，甚至高達30m/s以上，卷重達45t以上，產(chǎn)品厚度擴大到0.8~25mm，年產(chǎn)可達300~600萬t.但到最近，大廠追求產(chǎn)量的勢頭已見停滯，而轉(zhuǎn)向節(jié)約消耗，提高質(zhì)量方向發(fā)展。</p><p>　　2) 當(dāng)前降低成本，提高經(jīng)濟效益，節(jié)約能耗和提高成材率成為關(guān)鍵問題，為此而迅速開發(fā)了一系列新工藝新技術(shù)突

31、出的是普遍采用連鑄坯及熱裝和直接軋制工藝、無頭軋制工藝、低溫加熱軋制、熱卷取箱和熱軋工藝潤滑及車間布置革新等。</p><p>　　3) 為了提高質(zhì)量而采用高度自動化和全面計算機控制，采用各種AGC系統(tǒng)和液壓控制技術(shù)，開發(fā)各種控制板形的新技術(shù)和新軋機，利用升速軋制和層流冷卻以控制鋼板溫度與性能。</p><p>　　4) 在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)新的要求，更多新的技術(shù)方法被提出。例如，為

32、提高熱連軋生產(chǎn)組織靈活性和追求最大生產(chǎn)效率，實現(xiàn)自由規(guī)程軋制是其中的主要途徑，作為其核心的板形控制技術(shù)得到深入研究。</p><p>　　1.4.3熱軋無頭軋制及薄規(guī)格軋制技術(shù)</p><p>　　1996年日本川崎制鐵公司千葉廠3號機組在世界上首次實現(xiàn)熱帶鋼無頭軋制,在國際上引起轟動,被認為是近年來熱帶生產(chǎn)中最為引人注目的技術(shù)進步。無頭軋制的通常做法是在精軋機之前把前后兩塊中間坯頭尾焊接

33、在一起,使精軋過程能夠無頭尾地連續(xù)進行。熱帶鋼無頭軋制的關(guān)鍵技術(shù)有:軋件運行中的焊接技術(shù)、焊縫周圍去毛刺技術(shù)、確保各環(huán)節(jié)最小等待時間的高精度軋制節(jié)奏控制技術(shù)、動態(tài)變規(guī)格軋制技術(shù)、高速剪切、高速卷取技術(shù)等。川崎公司千葉廠無頭軋制的主要參數(shù)是:板寬800—1900mm ,中間坯厚度20-40mm,已穩(wěn)定生產(chǎn)的產(chǎn)品最小厚度1.0mm ,最短軋制節(jié)奏45s ,操作效果見表1。</p><p>　　表1.1 川崎公司千葉

34、廠無頭軋制的操作效果</p><p>　　開發(fā)熱軋薄規(guī)格產(chǎn)品是近年來國際上熱帶鋼生產(chǎn)的一個熱點。因為熱軋薄規(guī)格能夠替代部分冷軋產(chǎn)品,具有較高的附加值。目前熱帶軋機已軋出0.76的薄帶鋼,國外有的公司已把軋薄目標(biāo)定到了0.6mm。</p><p>　　1.5熱軋工藝裝備關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　1.5.1無頭軋制( EndlessWelding Rolling)&

35、lt;/p><p>　　無頭軋制技術(shù)是隨著日益劇烈的市場競爭和高質(zhì)量的產(chǎn)品要求而產(chǎn)生的，所謂無頭軋制就是將加熱到開軋溫度的鋼坯，在加熱爐及粗軋機之間用移動式焊機將鋼坯頭尾焊接起來，實現(xiàn)鋼坯在軋機中的連續(xù)軋制。無頭軋制的采用是為了滿足生產(chǎn)各種熱軋薄板的需要。與常規(guī)的分批次軋制工藝相比，無頭軋制是一種具有成本效益的工藝。無頭軋制具有以下有點：</p><p>　　1 鋼材全長以恒定速度進行軋制，生

36、產(chǎn)率有較大提高；</p><p>　　2 因?qū)︿摬娜L施加恒定張力，使鋼材斷面形狀波動減少，鋼材質(zhì)量改善，這點對熱軋扁平材生產(chǎn)特別重要；</p><p>　　3 由于成品長度不受限制，根據(jù)交貨狀態(tài)要求剪切，成品率顯著提高；</p><p>　　4 由于軋材運行穩(wěn)定性提高，對熱軋帶鋼來說，有利于生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼；</p><p>　　5 和單塊軋

37、制不同，鋼品嚙入次數(shù)減少，減小對軋輥沖擊，有利于提高軋輥壽命。</p><p>　　1.5.2 ASR 技術(shù)</p><p>　　無取向硅鋼熱軋板形控制的ASR 技術(shù)可用來滿足冷軋硅鋼片日趨嚴苛的板形質(zhì)量要求，ASR 非對稱自補償工作輥偏擺控制功能開發(fā)與竄輥策略的實現(xiàn)是大型工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用ASR 技術(shù)的重要條件。在分析提出ASR 板形控制技術(shù)應(yīng)用要求基礎(chǔ)上，在1700 熱連軋機過程控制系統(tǒng)MA

38、C 機新增了一系列寄存器和編制、修改梯形圖程序，開發(fā)了記憶功能，實現(xiàn)了ASR 偏擺控制功能和特定竄輥策略，可適應(yīng)多種寬度無取向硅鋼連續(xù)編排的大工業(yè)生產(chǎn)方式。</p><p>　　1.5.3CVC(continuously variable crown）技術(shù)</p><p>　　在軋機機型確定的情況下，輥形是板形控制最直接、最活躍的因素。自20 世紀80 年代開始，我國引進的多套熱連軋、冷連

39、軋機采用國外提供的軸向移位變凸度工作輥輥形，如三次連續(xù)變凸度進行板形控制。事實證明，對輥形的特性進行分析研究并結(jié)合實際生產(chǎn)情況進行改進，對提高板形控制水平尤為重要。</p><p><b>　　1.5.4在線制造</b></p><p>　　連鑄板坯寬度、熱軋帶鋼寬度及平直度的在線測量非常重要。目前，板帶軋制中的在線制造已經(jīng)廣泛應(yīng)用于熱軋主傳動在線監(jiān)測、熱軋帶鋼表面在

40、線檢測和熱軋鋼板厚度在線測量以及板帶軋制在線控制等環(huán)節(jié)。</p><p>　　1.5.5現(xiàn)代建模方法</p><p>　　熱軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量受多方面因素影響，不同因素對板帶質(zhì)量的影響也不盡相同。對此，可以通過適當(dāng)?shù)慕７椒▽Σ煌绊懸蛩剡M行分析預(yù)測，進而控制軋制過程的不同環(huán)節(jié)，從而達到我們想要板帶規(guī)格。通過合理的建模，我們可以對板帶微觀組織結(jié)構(gòu)進行分析和預(yù)測。通過熱軋中帶鋼溫度的預(yù)測模型，可

41、對生產(chǎn)速度和噴水壓力等環(huán)節(jié)進行精確控制，并且對于加強預(yù)測軋制力模型的精確度有至關(guān)重要的作用。</p><p>　　第二章 產(chǎn)品方案及主要設(shè)備</p><p><b>　　2.1坯料</b></p><p>　　熱連軋帶鋼所用的原料主要是連鑄板坯和初軋板坯。由于連鑄坯的諸多優(yōu)點，加之比初軋坯物理化學(xué)性能均勻，且便于增大坯重，故對熱帶連軋更為合適，

42、其所占比重日益增大。熱帶連軋機所用板坯厚度一般150～300mm，多數(shù)為200～250mm，最厚達350mm。近代連軋機完全取消了展寬工序，以便加大板坯長度，采用全縱軋制，故板坯寬度要比成品寬度大，由立輥軋機控制帶鋼寬度，而其長度則主要取決于加熱爐的寬度和所需坯重。板坯重量的增大可以提高產(chǎn)量和成材率，但也受到設(shè)備條件，軋件終軋溫度和頭尾允許溫差，以及卷取機所允許的板卷最大外徑等的限制。目前板卷單位寬度的重量不斷提高，達到15～30kg∕

43、mm。</p><p>　　綜上本次設(shè)計選擇的原料規(guī)格如下：</p><p>　　板坯厚度：200～300mm</p><p>　　板坯寬度：800～1600mm</p><p>　　板坯長度 定尺坯5～10.0m</p><p><b>　　2.1.1產(chǎn)品規(guī)格</b></p>&l

44、t;p>　　厚度：1.2～4.0mm</p><p>　　寬度：850～1480mm</p><p>　　鋼卷內(nèi)徑：Φ759mm</p><p>　　鋼卷外徑：Φ1200～Φ2025mm</p><p><b>　　最大卷重：30t</b></p><p>　　產(chǎn)量：年產(chǎn)300萬噸</

45、p><p><b>　　2.2產(chǎn)品方案</b></p><p>　　產(chǎn)品方案是進行車間設(shè)計、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成或選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格幾年產(chǎn)量計劃。本車間依據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，經(jīng)過對同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計分析，選取具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。</p><p>　　本車間生產(chǎn)普通碳素鋼、碳素結(jié)構(gòu)

46、鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鋼管用熱軋帶鋼及優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。典型產(chǎn)品規(guī)格為2.0×1200碳素結(jié)構(gòu)鋼。產(chǎn)品方案見表2.1。</p><p>　　表2.1 產(chǎn)品方案表</p><p><b>　　2.3金屬平衡表</b></p><p>　　金屬平衡是反映在某一定時期，制品金屬材料的收支情況。它是編制廠或車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計劃的重要數(shù)據(jù)。同時對于設(shè)

47、計工廠或車間的內(nèi)部運輸與外部運輸，以及平面布置都是極為重要的依據(jù)。因此，必須在確定成品率及金屬損失率的基礎(chǔ)上，編制出各種計算產(chǎn)品的金屬平衡表。</p><p>　　成品率是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的高低。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以下幾種：</p><p>　　（1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中

48、的燒損與加熱溫度和時間有關(guān)系，加熱溫度越高，時間越長，燒損量就越大。</p><p>　?。?）溶損：溶損是指在酸、堿洗或化學(xué)處理等過程中的溶解損失。本車間無此類消耗。</p><p>　?。?）幾何損失：分為切損和殘屑。切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種、坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。殘屑指鋼錠表面缺陷以及加工后產(chǎn)品表面缺陷清理所造成的損失。本車間產(chǎn)品切損為3%-4

49、%。</p><p>　　（4）工藝損失：各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。本車間軋廢為1％。參見表2.2</p><p>　　表2.2 產(chǎn)品金屬平衡表</p><p>　　第三章 生產(chǎn)設(shè)備的選擇</p><p><b>　　3.1主要

50、設(shè)備選擇</b></p><p>　　軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備,代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平,這是區(qū)別于其他車間類型的關(guān)鍵。因此,軋鋼機選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。因為帶鋼軋機為平輥軋制,軋制力大,為了能控制良好的板形,機架和軋輥必須有較大的剛度才行.所以板帶軋機主要是四輥軋機。</p><p>　　軋鋼機選擇的主要依據(jù)是:車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種,產(chǎn)品品種和規(guī)格

51、,生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。對軋鋼車間設(shè)計而言,軋鋼機選擇的主要內(nèi)容是:確定軋鋼機的結(jié)構(gòu)形式,確定其主要技術(shù)參數(shù),選用軋機的架數(shù)以及布置形式。</p><p>　　在選擇軋鋼機時一般要注意考慮下列各項原則:</p><p>　　(1)在滿足產(chǎn)品方案的前提下,使軋機組成合理,布置緊湊</p><p>　　(2)有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)<

52、;/p><p>　　(3)保證獲得質(zhì)量良好的產(chǎn)品,并考慮到生產(chǎn)新品種的可能</p><p>　　(4)有利于軋機機械化,自動化的實現(xiàn),有助于工人勞動條件的改善</p><p>　　(5)軋機結(jié)構(gòu)型式先進合理,制造容易,操作簡單,維修方便</p><p>　　(6)備品備件更換容易,并利于實現(xiàn)備品備件的標(biāo)準化</p><p>

53、;　　(7)有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)</p><p>　　3.1.1板坯寬度側(cè)壓設(shè)備</p><p>　　寬度精度與厚度精度、板凸度、平直度共同構(gòu)成帶鋼的外形質(zhì)量，其中寬度精度是帶鋼帶鋼產(chǎn)品外形質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。精確的寬度可以提高熱軋薄板及其后步工序的成材率，既可避免由于過寬造成切邊過多，又可減少由于過窄給后步工序帶來的生產(chǎn)安排混亂。需對成品帶鋼寬度進行控制，這里先介紹粗軋調(diào)寬。粗軋調(diào)寬

54、可以通過獨立的立輥軋機、粗軋機附屬立輥、定寬軋機、大側(cè)壓調(diào)寬壓力機（SP軋機）等設(shè)備實現(xiàn)。粗軋調(diào)寬在帶鋼寬度調(diào)整和精度控制中占有主要地位。</p><p><b>　　1.立輥軋機</b></p><p>　　為了進行寬度控制，傳統(tǒng)熱連軋機組都配有獨立的立輥軋機或在粗軋機上裝設(shè)附屬立輥，有的精軋機前也設(shè)立了立輥。根據(jù)調(diào)寬量的大小，板坯可以進行多道次或一道次立軋。<

55、;/p><p>　　(1)立輥軋機位于粗軋機水平軋機的前面，大多數(shù)立輥軋機的牌坊與水平軋機的牌坊連接在一起。立輥軋機主要分為兩大類，即一般立輥軋機和有AWC功能的重型立輥軋機。</p><p>　?、僖话懔⑤佨垯C是傳統(tǒng)的立輥軋機，主要用于板坯寬度齊邊、調(diào)整水平軋機壓下產(chǎn)生的寬展量、改善邊部質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)簡單，主傳動電機功率小、側(cè)壓能力普遍較小，而且控制水平低，不能在軋制過程中進行調(diào)節(jié)，帶坯寬度控

56、制精度不高。</p><p>　?、谟蠥WC功能的重型立輥軋機是為了適應(yīng)連鑄的發(fā)展和熱軋帶鋼板坯熱裝的發(fā)展而產(chǎn)生的現(xiàn)代軋機。其結(jié)構(gòu)先進，主傳動電機功率大，側(cè)壓能力大，具有AWC功能，在軋制過程中對帶坯進行調(diào)寬、控寬及頭尾形狀控制，不僅可以減少連鑄板坯的寬度規(guī)格．而且有利于實現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝，提高帶坯寬度精度和減少切損。有AWC功能的重型立輥軋機的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在R1前選擇

57、帶AWC功能的重型立輥軋機RE1。其主要技術(shù)見表3.1。</p><p>　　表3.1立輥軋機的各種性能參數(shù)</p><p>　　(2)立軋的變形特點與平軋完全不同，經(jīng)立輥軋機的軋制后的板坯具有一下形狀特點：</p><p>　?、侔迮髁④埖墓饭亲冃?。板坯立軋是典型的超高件軋制過程，其突出特點是側(cè)壓時變形不深透，金屬向厚度方向上的流動主要集中在板坯兩側(cè)的邊緣部分，橫

58、斷面出現(xiàn)明顯的雙鼓形，就是所謂狗骨變形。立輥的輥徑越大，狗骨形越小。為增加調(diào)寬效率，現(xiàn)在普遍采用定寬壓力機（SP Sizing Press）,可看做是用半徑無限大的垂頭替代了立輥，定寬壓力機的狗骨形要比立輥調(diào)寬小得多。帶有狗骨形的板坯經(jīng)過后步平輥軋機軋制后，較厚的邊部金屬將向?qū)捪蛄鲃?，造成軋件繼續(xù)寬展，因而影響寬度精度，降低寬度控制效果。</p><p>　　②“舌頭”及“魚尾”。經(jīng)過側(cè)壓后的板坯，在頭尾部分產(chǎn)生

59、嚴重的寬度不均，板坯頭尾在軋制方向金屬流動阻力小于板坯中部，形成頭尾兩側(cè)向中間的圓弧形，使頭尾寬度收縮，最終形成端部內(nèi)凹的形狀，即所謂的“舌頭”及“魚尾”。這部分帶材必須在后續(xù)工序中予以切除，造成了金屬的浪費，如圖2(b)所示。 而頭尾之間的部分，由于金屬沿軋制方向流動阻力加大，在長度方向的延伸受到限制，形成板坯兩側(cè)厚度方向的凸起高于頭部。</p><p>　　③立軋時板坯拱起。板坯的寬厚比較大時，如果采用立輥軋

60、機軋制，容易使板坯拱起，造成板坯失穩(wěn)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　2.定寬壓力機</b></p><p>　　壓縮調(diào)寬技術(shù)是人們?yōu)榱丝朔⑤佨堉普{(diào)寬的缺點，增大壓縮工具與板坯的接觸長度，改善板坯斷面狗骨形，減少板坯頭尾部的魚尾和舌頭及失寬，提高成材率而提出的。實現(xiàn)壓縮調(diào)寬技術(shù)的設(shè)備是定寬壓力機(SP Sizing Press)。定寬壓力機位于粗軋高壓水

61、除鱗裝置之后，粗軋機之前，用于對板坯進行全長連續(xù)的寬度側(cè)壓。與立輥軋機相比，SP軋機具有以下優(yōu)勢：(1)板帶成材率提高。SP軋機具有較強的板坯頭尾形狀控制功能，金屬切損少。(2)調(diào)寬能力提高。目前SP軋機的最大側(cè)壓量達到了350 mm，有效減輕了連鑄機不斷變換寬度規(guī)格的負擔(dān)，提高了連鑄機生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量及板坯的熱裝率和熱裝溫度。(3)調(diào)寬實效提高。側(cè)壓變形更深透，板坯變形均勻，平軋是寬展回復(fù)減小。(4)寬度精度提高。SP軋機的錘頭間距

62、可嚴格控制，有很強的定寬作用。</p><p><b>　　3.2粗軋機</b></p><p>　　3.2.1.粗軋機布置形式及數(shù)量的選擇</p><p>　　粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產(chǎn)量、板卷重量等諸多因素決定的。粗軋區(qū)的布置形式主要有全連續(xù)式、3∕4連續(xù)式、半連續(xù)式和其它形式。由于全連軋生產(chǎn)線過長，目前廣泛采用的是1∕2連軋和3∕4連軋。&

63、lt;/p><p><b>　　(1)全連續(xù)式</b></p><p>　　全連續(xù)式粗軋機通常由4到6架不可逆式軋機組成，前幾架為二輥式，后幾架為四輥式。全連續(xù)式粗軋機的布置形式主要有兩種：一種是全部軋機呈跟蹤式連續(xù)布置；另一種是前幾架軋機為跟蹤式，后兩架為連軋布置。</p><p>　　典型的全連續(xù)式粗軋機的布置如圖3.1所示。</p>

64、;<p>　　R1 R2 R3 R4 R5 R6</p><p>　　圖3.1典型的全連續(xù)式粗軋機的布置</p><p>　　全連續(xù)式粗軋機在一、二代熱軋帶鋼軋機中居多，因受當(dāng)時的控制水平和機械制造能力的限制，粗軋機軋制速度較低，且都是以斷面大、長度短的初軋板坯為原料，所以軋機產(chǎn)量取決于粗軋機的產(chǎn)量。全連續(xù)式粗軋機每架軋機只軋

65、—道，軋件沿一個方向進行述連續(xù)軋制，生產(chǎn)能力大，因此在當(dāng)時發(fā)展較快。</p><p>　　隨著粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，粗軋機的軋制速度提高了，生產(chǎn)能力增大了，粗軋機的布置形式也發(fā)生了很大變化，相繼發(fā)展了3∕4連續(xù)式和半連續(xù)式。相比之下，全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點就不明顯了，而且其生產(chǎn)線長、占地面積大、設(shè)備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性差等缺點更加突出，所以近期建設(shè)的粗軋機已不再采用全連續(xù)式。</

66、p><p><b>　　(2)半連續(xù)式</b></p><p>　　半連續(xù)式粗軋機由1架或2架不可逆式軋機組成。常見的布置形式有：</p><p>　?、?架四輥可逆式軋機組成，如下圖2所示。</p><p>　?、谟?架二輥可逆式軋機和1架四輥可逆式軋機組成，如圖2所示。</p><p>　　圖3.

67、2 兩種半連續(xù)式粗軋機的布置</p><p>　?、塾?架四輥可逆式軋機組成，如下圖3.3所示。</p><p>　　1，2，3 4，5，6</p><p>　　圖3.3 四輥可逆式軋機</p><p>　　半連續(xù)式粗軋機與3∕4連續(xù)式粗軋機相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)線線短、占地面積小、投資省等特點，且與精

68、軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)有利。近年來，由于粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，軋機牌坊強度增大，軋制速度也相應(yīng)提高，粗軋機單機架生產(chǎn)能力增大，軋機產(chǎn)量已不受粗軋機產(chǎn)量的制約，從而半連續(xù)式粗軋機發(fā)展較快。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用半連續(xù)式布置的有寶鋼1580mm鞍鋼1780mm、攀鋼1450mm、武鋼2250mm</p><p>　　3.2.2粗軋機的各種參數(shù)</p><p>

69、<b>　　(1)材料的選擇</b></p><p>　　由于熱軋的時候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生工作應(yīng)力，熱疲勞應(yīng)力使得軋輥表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。四輥機座除了少數(shù)機座受輥強度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應(yīng)力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質(zhì)量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬）。支撐輥受壓力大主要受的是

70、彎曲應(yīng)力，而且直徑較大并要著重考慮強度和軋輥的淬透性，因此多采用含有鉻的合金鍛鋼。</p><p>　　R1安裝在立輥軋機和除鱗機后，為四輥軋機，驅(qū)動主要由調(diào)速電機、減速機、齒輪機座及軋機接軸構(gòu)成。電液伺服閥控制液壓缸用于輥縫調(diào)整。四列圓錐輥子軸承安裝在工作輥軸頸上，并安裝在軸承座中，工作輥的平衡由液壓缸控制。帶靜壓的油膜軸承安裝在支承輥軸頸上，用于低速軋制。軸承座夾緊裝置安裝在機架的操作側(cè)，保證軋制時輥裝配在機

71、架上定位。上支承輥磨損的補償量，由安裝在上支承輥上部的墊片調(diào)整。進出口導(dǎo)輥的安裝，用于板坯傳送時輸送平穩(wěn)，軋機進出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進出口上下刮水板上。上刮水板有氣缸控制，以保證與工作輥的連續(xù)接觸；下刮水板與導(dǎo)輥軸承座連接，靠液壓力與下工作輥接觸。工作輥冷卻頭安裝在R1軋機的進出口側(cè)。軋機上方安裝了平臺，平臺與地面間裝有梯子。其主要技術(shù)參數(shù)如表3.2。</p><p>　　表3.2粗軋

72、機的各種性能參數(shù)</p><p>　　(2)軋輥尺寸的選擇</p><p>　　軋輥是軋鋼機的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時候要考慮以下幾個方面：</p><p>　?、俟ぷ鬏伒妮侇i可能減小的程度取決于工作輥徑和萬向接軸所傳遞的傳動力矩。</p><p>　?、跒閯?chuàng)造良好的變形條件，強度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。</p&g

73、t;<p>　?、鬯軅鬟f的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動大的變形力矩。</p><p>　?、茌伾黹L度與輥頸的比值不能超過允許值，否則工作輥會彎曲，所以要求輥頸采用較大的值。</p><p>　　輥頸直徑和長度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關(guān)。由于受到軋輥軸承徑向尺寸的限制輥頸直徑比輥身直徑小的多，因此輥身與輥頸過渡處的圓角應(yīng)該選擇大些。使用滾動軸承由于

74、軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（0.5～0.55）D。針對本次的設(shè)計要求，為了生產(chǎn)2.0mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：</p><p>　　R1：工作輥尺寸：φ1200×1700mm；輥頸尺寸：600mm</p><p>　　支承輥尺寸：φ1550×1700mm；輥頸尺寸：775mm</p><p>　　軋制力：4000噸；電機功

75、率：AC6600KW</p><p><b>　　3.3 保溫裝置</b></p><p>　　3.3.1保溫裝置的概述</p><p>　　保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。采用保溫裝置，不僅可以改善進精軋機的中間帶坯溫度，使軋機負荷穩(wěn)定，有利于改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴大軋制品種規(guī)格，減少軋廢，提高軋機成材率，

76、還可以降低加熱板壞的出爐溫度，有利于節(jié)約能源。常用的保溫裝置主要有保溫罩和熱卷箱，其共同的特點是不用燃料，保持中間帶坯溫度。但設(shè)備結(jié)構(gòu)大相徑庭，迥然不同。分別敘述如下：</p><p>　　(1)保溫罩。布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上，一般總長度有50～60m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)要求進行開閉。罩子上裝有隔熱材料，罩子所在輥道是密封的。中間帶坯通過保溫罩，可大大減少溫降。</

77、p><p>　　(2)熱卷箱。布置在粗軋機之后，飛剪機之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進入精軋機進行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離。</p><p>　　熱卷箱的優(yōu)點有：①減少中間坯頭、尾溫差，確保帶鋼軋制溫度。熱卷箱對中間坯有明顯的保溫作用。若不用熱卷箱，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。②精軋

78、機可以采用恒速或加速軋制。③均衡整體中間帶坯的軋制溫度，穩(wěn)定精軋機的軋制負荷，從而提高軋制過程的穩(wěn)定性，以確保成品精度。④縮短粗軋機至精軋機之間的距離，節(jié)約工程投資。尤其對原有熱軋生產(chǎn)線的改造。⑤熱卷箱還具有挽救帶鋼報廢的功能。⑥進一步消除中間帶坯表面的氧化鐵皮。熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，從而起到機械除鱗的效果，顯著增強了精軋機組前除鱗箱的使用效果。⑦采用熱卷箱后，精

79、軋機組開軋溫度和終軋溫度得到有效控制，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度?？梢缘玫骄鶆蚪M織和良好性能的匹配。⑧采用熱卷箱，使精軋溫度變化小，軋制狀態(tài)穩(wěn)定，帶鋼外形尺寸得到良好控制，在軋制時，除了帶鋼頭部幾米由于穿帶時建立張力引起的偏厚，以及帶鋼尾部由于拋鋼降速和失去張力引起的少量偏厚外，其余部分通板均控制在較好范圍內(nèi)，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。⑨保證足夠的事故處理時間，提高成材率。熱卷箱可起到緩沖作用，延長精軋</p>&

80、lt;p>　　熱卷箱也存在一些不足之處：①對帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達40°C。②帶鋼出末架精軋機速度一般小于12m/s，限制了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。③對于管線鋼不能降低精軋機功率，不可實現(xiàn)恒速軋制，不能減少精軋機數(shù)量。不能充分體現(xiàn)卷取箱的優(yōu)點。</p><p>　　卷取箱選用的依據(jù)：①產(chǎn)量沒有太高的要求。②對溫度敏感性高的產(chǎn)品一般要選用卷取箱，如不銹鋼。③軋制線長度受限制時可選用卷取箱&

81、lt;/p><p>　　典型的熱卷箱結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4典型的熱卷箱結(jié)構(gòu)</p><p>　　1-入口導(dǎo)輥；2-成形輥；3-下彎曲輥；4-上彎曲輥；</p><p>　　5-平衡缸；6-開卷臂；7-移卷機；8-托卷輥。</p><p>　　3.3.2保溫裝置的選擇</p><

82、;p>　　綜合考慮卷取箱的諸多特點，選用無芯軸隔熱屏熱卷箱。其基本參數(shù)如下：</p><p>　　帶坯厚度（mm）：20～55（用于低碳鋼）；20～40（用于高強鋼）； </p><p>　　帶坯寬度（mm）：750～1550（用于低碳鋼）；</p><p>　　帶坯溫度（°C）：900～1100；</p><p>　　單位寬

83、度卷重（kg/mm）：〈22.5（對于碳鋼）；</p><p>　　帶卷內(nèi)徑（mm）：約650（額定值）；</p><p>　　帶卷外徑（mm）：約2100（低碳鋼額定值）；</p><p>　　卷取速度（m/s）：2.5～5.0；</p><p>　　開卷速度（m/s）：0～2.5。</p><p><b>

84、;　　3.4 精軋機</b></p><p>　　3.4.1.精軋機布置形式及數(shù)量的選擇</p><p>　　按照道次設(shè)計，應(yīng)選6架精軋機。這樣的布置對降低單架壓下量起到很大作用，對減少跑偏穩(wěn)定生產(chǎn)也有好處。6架軋組形成精軋連軋機。由于機架數(shù)目較多，在軋制薄規(guī)格產(chǎn)品時，為了保證頭尾溫差和卷取溫度的控制，在精軋機布置方面，采用較快的軋制速度和稍小的間距。</p>&

85、lt;p>　　精軋機是成品軋機，是熱軋帶鋼生產(chǎn)的核心部分，軋制產(chǎn)品的質(zhì)量水平主要取于精軋機組的技術(shù)裝備水平和控制水平。因此，為了獲得高質(zhì)量的優(yōu)良產(chǎn)品，在精軋機組大量的采用了許多新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝。精軋機組是決定產(chǎn)品質(zhì)量的主要工序。例如：帶鋼的厚度精度取決于精軋機壓下系統(tǒng)和AGC系統(tǒng)的設(shè)備形式。板形質(zhì)量取決于該軋機是否有板形控制手段和板形控制手段的能力。新軋機是通過控制扳形的機構(gòu)，在軋制過程中適時控制板形變化，獲得好的板形。帶鋼

86、的寬度精度主要取決于粗軋機，但最終還要通過精軋機前立輥的AWC和精軋機間低慣量活套裝置予以保持。</p><p>　　六架四輥精軋機縱向排列，間距為6000mm。F2～F4為HC軋機，它可以通過調(diào)整中間輥的移動量來改變軋機的橫向剛度，以控制工作輥的凸度, 壓下量由于不受板形限制而可適當(dāng)提高；F5～F6采用CVC軋機,用于板型及凸度控制。F4～F6均有彎輥系統(tǒng)。F1為普通四輥軋機。所有的機架均設(shè)有液壓伺服閥控制的A

87、GC系統(tǒng)。工作輥軸承為四列圓錐滾動，平衡塊中安裝工作輥平衡缸（正彎輥缸）。支承輥采用油膜軸承并配有靜壓系統(tǒng)。軋機工作輥軸承座上部（下部）裝有調(diào)整墊片進行補償，以保證軋制線水平。F5～F6安裝ORG系統(tǒng)用于工作輥表面的在線磨削。軋機進出口安裝上下倒衛(wèi)及倒板，軋機出口安裝有倒輥，保證帶鋼平穩(wěn)輸送。軋機進出口均安裝冷卻水管。工藝潤滑安裝平臺，平臺與地面間裝有梯子</p><p>　　在進入精軋機前，軋件由于還具有一個較

88、高的溫度，并且?guī)т撨€較厚，所以F1軋機所要起到的作用是在高溫有利條件下，在能保證咬入的條件下進行稍大的壓下，此時由于軋輥的彈跳與帶鋼的厚度及變形量相比是很小的，所以F1使用普通的四輥軋機。F2-F4精軋過程中，為了增加對凸度的調(diào)節(jié)能力，并可以適當(dāng)加大壓下率，選擇HC軋機。最后兩道次主要調(diào)節(jié)板形和凸度選擇了CVC軋機。</p><p>　　各架軋機的參數(shù)見表3.3。</p><p>　　表3

89、.3 各軋機參數(shù)</p><p>　　為了生產(chǎn)2mm帶鋼，選用的軋輥的直徑是：</p><p>　　F1： 工作輥尺寸Φ900×1700mm；輥頸尺寸Φ400mm</p><p>　　支承輥尺寸Φ1450×1700mm；輥頸尺寸Φ725mm</p><p>　　軋制力4000t ；電機功率AC8000KW</p&

90、gt;<p>　　F2-F3：HC軋機</p><p>　　工作輥尺寸Φ680×1700mm ；輥頸尺寸Φ340mm</p><p>　　支承輥尺寸Φ1300×1700mm ；輥頸尺寸Φ650mm</p><p>　　軋制力4000t；電機功率AC5000KW</p><p>　　F4-F6 ：CVC軋機&l

91、t;/p><p>　　工作輥尺寸Φ825×1700mm ；輥頸尺寸Φ412mm</p><p>　　支承輥尺寸Φ1350×1700mm ；輥頸尺寸Φ675mm</p><p>　　軋制力4000t；電機功率AC8000KW</p><p><b>　　3.5壓下裝置</b></p><

92、p>　　壓下裝置即上輥調(diào)整裝置。</p><p>　　1-壓下螺絲2-牌坊；3-壓力塊；4-支撐輥軸承座；</p><p>　　5-磁尺；6-液壓缸；7-支承輥.</p><p>　　就驅(qū)動方式看有三種形式：手動壓下、電動壓下和液壓壓下裝置。手動壓下裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格低，但體力勞動繁重，壓下速度和壓下能力小。電動壓下裝置可用于所有軋機，移動距離、速度和加速度都

93、可達到一定要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)時間長、效率低。液壓壓下裝置主要用于冷熱軋板帶軋機上，具有較高的相應(yīng)速度和調(diào)整精度，但費用高，控制形成有限。90年代建設(shè)的新熱帶鋼軋機，多數(shù)采用液壓壓下裝置，少數(shù)軋機采用電動壓下加液壓壓下裝置。液壓壓下裝置直接通過安裝在牌坊上的橫粱與軸承座之間的液壓缸進行軋輥位置控制。液壓缸的行程有3種：短行程(小于50mm)、中行程(小于 200mm)、長行程(大于200mm)。短行程僅作為AGC功能之用。中長行程除了

94、有AGC功能之外還承擔(dān)輥縫預(yù)設(shè)定功能。液壓壓下比電動壓下機構(gòu)大為簡化，而控制精度比電動壓下大幅度提高。 </p><p>　　綜上所述，本設(shè)計中選擇液壓壓下裝置。</p><p><b>　　3.6 活套裝置</b></p><p>　　活套裝置設(shè)置在精

95、軋機組兩機架間，是熱連軋機組必須配備的，活套裝置類型有氣動型、電動型、液壓型三種形式，目前普遍使用的是電動型和液壓型。它的作用是：(1)消除帶鋼頭部進入下機架時產(chǎn)生的活套量；(2)軋制中通過調(diào)整活套維持恒張力軋制：(3)施加微張力保持軋制狀態(tài)穩(wěn)定。</p><p>　　活套一個完整的起落周期包括起套、活套調(diào)整、落套三個部分。起套是帶鋼咬入下一機架后，活套臂從機械零角開始升起，按給定張力將帶鋼繃緊的過程。起套過程要

96、求在1s內(nèi)完成，以避免帶鋼在無張力控制狀態(tài)下軋制產(chǎn)生厚度波動段過長?；钐渍{(diào)整是軋制過程中根據(jù)機架間帶鋼長度的變化調(diào)整活套高度實現(xiàn)恒定微張力控制的過程。落套是帶鋼尾部離開前一機架是活套降回機械零位以避免帶鋼甩尾的過程。落套信號由熱金屬檢測器發(fā)出，經(jīng)延時后使活套電機反轉(zhuǎn)落套。落套過程中的活套輥不應(yīng)突然下降，應(yīng)是帶鋼在軋機中順利通過，落套過程時間要求小于0.5s。</p><p>　　活套裝置要求響應(yīng)速度快、慣性小、起

97、動快且運行平穩(wěn)，以適應(yīng)瞬間張力變化。氣動型活套裝置現(xiàn)已基本淘汰。電動型活套裝置為減小轉(zhuǎn)動慣量，提高響應(yīng)速度，由過去帶減速機改為電機直接驅(qū)動活套輥，電機也由一般直流電機改為特殊低慣量直流電機。有的廠家為進一步提高活套響應(yīng)速度采用了液壓型活套，由液壓缸直接驅(qū)動活套輥，如武鋼2250mm精軋機活套為液壓活套。</p><p>　　隨著機架間張力控制技術(shù)的進步，部分機架采用微張力無套軋制和張力AWC控制。如寶鋼2050m

98、m精軋機組F1、F2機架就采用了上述張力控制技術(shù)。</p><p>　　此設(shè)計中選用液壓活套。</p><p>　　第四章 典型產(chǎn)品壓下規(guī)程</p><p>　　板帶鋼軋制壓下規(guī)程是板帶軋制制度（規(guī)程）最基本的核心內(nèi)容，直接關(guān)系著軋機的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。壓下規(guī)程的中心內(nèi)容就是要確定由一定的板坯軋制成所要求的板帶成品的變形制度，亦即要確定所需要采用的軋制方法、軋制道

99、次和每道壓下量的大小，在操作中就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置（即輥縫的開度）。與此相關(guān)連的，還要涉及到各道次的軋制速度、軋制溫度及前后張力制度的確定及原料尺寸的合理選擇，因而廣義的說來，壓下規(guī)程的確定也應(yīng)當(dāng)包括這些內(nèi)容。</p><p>　　4.1 各道次出口厚度及壓下量的確定</p><p>　　4.1.1 粗軋機的壓下量分配原則</p><p>　　根據(jù)板坯

100、尺寸、軋機架數(shù)、軋制速度以及產(chǎn)品厚度等合理確定粗軋機組總變形量及各道次壓下量。其基本原則是：</p><p>　　(1)由于在粗軋機組上軋制時，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]到粗軋機組與精軋機組之間的軋制節(jié)奏和負荷上的平衡，粗軋機組變形量一般要占總變形量的70～80％。粗軋機組道次最大壓下量主要受軋輥強度的限制。</p><p>　　(2)為保證

101、精軋機組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機組軋出的帶坯溫度。因此一方面應(yīng)盡可能提高開軋溫度，另一方面盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時間，減少軋件的溫降。</p><p>　　(3)為簡化精軋機組的調(diào)整，粗軋機組軋出的厚的范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。根據(jù)不同的帶鋼厚度和精軋機組的設(shè)備能力，一般粗軋機組軋出的帶坯厚度為20～40mm(對六機架精軋機組，約為20～32mm；對七機架精軋機組

102、，約為25～40mm)。許多熱帶鋼連軋機，不論板坯及帶鋼厚度如何，粗軋機軋出的帶坯厚度是固定的，當(dāng)板坯厚度改變時，則改變粗軋機組的壓下量，帶鋼厚度改變時，則改變精軋機組的壓下量。</p><p>　　4.1.2 精軋機的壓下量分配原則</p><p>　　精軋機組的主要任務(wù)是在5～7架連軋機上將粗軋帶坯軋制成板形，尺寸符合要求的成品帶鋼，并且保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。擬訂精軋機組壓下規(guī)

103、程就是合理分配各架的壓下量及其確定各架的軋制速度。</p><p>　　精軋機組壓下量的分配原則：一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機上為了保證板形、厚度精度、表面質(zhì)量，壓下量逐漸減少。為保證帶鋼機械性能防止晶粒過度長大，終軋即最后一架壓下率不低于10%，此外壓下量分配盡量簡化精軋機組的調(diào)整和使軋制力及其軋制功率不超過允許值。</p><p>　　依據(jù)以上原則

104、精軋逐架壓下量的分配規(guī)律是：第一架可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小于設(shè)備的允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡量給以大的壓下量軋制，以后各架，隨著軋件的溫降，變形抗力的增大，應(yīng)該減小壓下量，為控制帶鋼的板形，厚度精度和性能質(zhì)量，最后一架為保證板型良好，壓下量一般在10%～15%左右。</p><p><b>　　4.1.3綜合分析</b&g

105、t;</p><p>　　針對本次設(shè)計的要求，目標(biāo)是生產(chǎn)2.0mm帶鋼，綜合上述分配原則，總結(jié)后所依據(jù)的分配原則主要是以下幾個：</p><p>　　(1)粗軋機的壓下量占總變形量的70%～80%；</p><p>　　(2)末架軋機的壓下率控制在10%～17%之間；</p><p>　　(3)F1軋機的變形量不宜太大，應(yīng)留有余量以確保能順利

106、咬入；</p><p>　　(4)F2～F4進行稍大的變形，隨后逐道次減少；</p><p>　　(5)出粗軋機的厚度大致為20～35mm之間。</p><p>　　結(jié)合上述，確定每道次的變形量及出口厚度。設(shè)定鑄坯的長度為10m,按體積相等可以推算出每道次的長度。并將這些數(shù)據(jù)列入表4.1。</p><p>　　表4.1 變形量及出口速度&l

107、t;/p><p>　　4.2 軋機咬入的校核</p><p>　　熱軋帶鋼時候咬入角一般為15度到22度,低速咬入時候可以取20度。在軋制過程中，壓下量與咬入角的關(guān)系是</p><p><b>　　……(4-1)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>

108、　　△h—各道次的壓下量,mm；</p><p>　　D —各道次軋輥的直徑,mm；</p><p>　　α—各道次的咬入角。</p><p>　　將各道次壓下量及軋輥直徑代入可得各軋制道次咬入角為：</p><p>　　表4.2各軋制道次咬入角</p><p>　　根據(jù)計算結(jié)果可見咬入不成問題。</p>

109、<p>　　4.3 確定軋制速度制度</p><p>　　速度制度是指軋輥轉(zhuǎn)速隨時間的變化規(guī)律，它關(guān)系到軋機產(chǎn)量、軋制溫度計算、主電機能力、操作條件等。合理選擇和確定速度制度是軋制規(guī)程設(shè)計的一項重要內(nèi)容。</p><p>　　4.3.1 粗軋機速度制度</p><p>　　由于板坯較長，為操作方便，可采用梯形速度圖如圖4.1所示</p>&

110、lt;p>　　圖4.1 梯形速度圖</p><p>　　采用梯形速度圖時，純軋時間為：</p><p><b>　　…… (4-2)</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　、、—分別為咬入轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速和拋出轉(zhuǎn)速, rpm／s；</p>&l

111、t;p>　　L—該道軋制后軋件長度, mm；</p><p>　　D—工作輥直徑，mm；</p><p>　　a、b—分別為加速度和減速度，rpm／s2。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗資料，取平均加速度a=15 rpm/s2，平均減速度b=30 rpm／s2。 R1各道的咬入轉(zhuǎn)速ny＝20rpm／s，最高轉(zhuǎn)速nd等于額定速度，即nd＝ne＝40rpm／s，拋出

112、轉(zhuǎn)速np也為20rpm／s。由于軋件較長，第一架反復(fù)軋制3道次，取第一道次間隙時間為2秒，第二道后，需要立輥側(cè)壓，間隙時間取為5秒。按照公式求粗軋各道次軋制時間見表7。</p><p>　　表4.3 粗軋機各道次純軋時間</p><p>　　所以粗軋總延續(xù)時間tcz=5.45+2+9.42+5+17.57=37.44s</p><p>　　4.3.2 精軋機速度制度