200萬(wàn)噸1800冷軋板帶鋼壓下規(guī)程設(shè)計(jì)軋鋼車間設(shè)計(jì)畢業(yè)_第1頁(yè)
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1、河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書引言學(xué) 號(hào):200ssss422HEBEI POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論文題目: 年產(chǎn)50萬(wàn)噸高速線材軋制規(guī)程設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名: ss 學(xué) 院:ss學(xué)院專 業(yè) 班 級(jí): ss 指 導(dǎo) 教 師: ss 教授 2011年03月8日引 言冷軋是在常溫下,對(duì)合適的熱軋退火帶卷進(jìn)行帶張力的軋制壓下過(guò)程。鋼的冷軋于19世紀(jì)中葉始于德國(guó),當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)寬2025mm的冷軋帶鋼。必要性:熱軋帶材到一定厚度,難以保證溫度均勻,鋼材熱軋過(guò)程中的溫降和溫度分布不均勻給生產(chǎn)帶來(lái)了難題。鋼材熱軋過(guò)程中的溫降和溫度分布不均勻不能軋出頭尾尺寸一致的帶卷。特別是在軋

2、制厚度小而長(zhǎng)度大的薄板帶產(chǎn)品時(shí),冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍,性能出現(xiàn)顯著差異。當(dāng)厚度小到一定時(shí),軋件在軋制過(guò)程中溫降劇烈,以致根本不可能在軋制周期之內(nèi)保持熱軋所需的溫度。而且,熱軋工藝技術(shù)水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過(guò)程中不被氧化。氧化鐵皮造成的熱軋表面質(zhì)量不光潔,遠(yuǎn)不能達(dá)到生產(chǎn)表面光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。優(yōu)勢(shì):冷軋生產(chǎn)具有表面光潔、尺寸精度高、生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有搶溫,保證溫度均勻的要求、容易實(shí)現(xiàn)軋制潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。因而在薄板帶生產(chǎn)中廣泛使用冷軋工藝。冷軋帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度、板形、表面質(zhì)量和性能都達(dá)到很高的要求。工藝:并卷酸洗軋制拆卷退火鍍鋅(錫、鋁)來(lái)料要求:來(lái)料凸

3、度、厚度、抗力符合要求。特點(diǎn):冷軋過(guò)程沒(méi)有再結(jié)晶軟化,凸度嚴(yán)格按照比例凸度軋制,來(lái)料凸度不控制必然殘余應(yīng)力出現(xiàn)瓢曲。一個(gè)軋程7580%。常選五機(jī)架連軋或三機(jī)架可逆,單機(jī)架可逆產(chǎn)量過(guò)低。與此同時(shí),生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力逐漸向著大型化、連續(xù)化、高速化發(fā)展。本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書要求,設(shè)計(jì)年產(chǎn)125萬(wàn)噸1700冷軋帶鋼車間,設(shè)計(jì)中為提高產(chǎn)量采用酸洗軋機(jī)聯(lián)合式全連續(xù)機(jī)組。它將全連軋機(jī)與前面的酸洗機(jī)組聯(lián)合。同時(shí)為了配合軋機(jī)生產(chǎn)能力,建有一條連續(xù)退火線,這樣得到的帶鋼性能更均勻、表面更光潔、平直度更好,帶鋼收得率也更高。本設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格為0.34mm冷軋帶鋼,典型產(chǎn)品為0.8mm彩涂基板。 冷軋鋼板性能好、品種多、用

4、途廣。通過(guò)一定的冷軋變形程度與冷軋后熱處理恰當(dāng)配合,可以在比較廣的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。與此同時(shí),生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力逐漸向著大型化、連續(xù)化、高速化發(fā)展。本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書要求,設(shè)計(jì)年產(chǎn)125萬(wàn)噸1700冷軋帶鋼車間,設(shè)計(jì)中為提高產(chǎn)量采用酸洗軋機(jī)聯(lián)合式全連續(xù)機(jī)組。它將全連軋機(jī)與前面的酸洗機(jī)組聯(lián)合。同時(shí)為了配合軋機(jī)生產(chǎn)能力,建有一條連續(xù)退火線,這樣得到的帶鋼性能更均勻、表面更光潔、平直度更好,帶鋼收得率也更高。本設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格為0.34mm冷軋帶鋼,典型產(chǎn)品為0.8mm彩涂基板。 河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書文獻(xiàn)綜述目前,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,取得了令人矚目的成就,市場(chǎng)對(duì)冷軋鋼板產(chǎn)品的需求很大。國(guó)外許多

5、大鋼鐵企業(yè)花費(fèi)巨資新建冷軋帶鋼廠,不斷擴(kuò)大品種范圍。鋼的冷軋于19世紀(jì)中葉始于德國(guó),當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)寬2025mm的冷軋帶鋼。美國(guó)與1859年制造建成了25mm冷軋機(jī),1887年生產(chǎn)出寬150mm的低碳鋼。寬的冷軋薄板是在熱軋成卷帶鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。美國(guó)早在1920年第一次成功的軋制出寬帶鋼,并很快由單機(jī)不可逆軋制跨入單機(jī)可逆式軋制。1926年阿姆柯公司巴特勒工廠建成四機(jī)架冷連軋機(jī)。日本1938年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺(tái)可逆式冷軋機(jī)。1940年在新日鐵建立了第一套四機(jī)架1420冷連軋機(jī)。1951年蘇聯(lián)建設(shè)了一套2030全連續(xù)五機(jī)架冷連軋機(jī),年產(chǎn)250萬(wàn)噸。我國(guó)冷軋寬帶剛的生產(chǎn)開始于196

6、0年,首先建立了1700mm單機(jī)架可逆式冷軋機(jī),以后陸續(xù)投產(chǎn)1200mm單機(jī)架可逆式冷軋機(jī)、MKW1400mm偏八輥軋機(jī)、1150mm二十輥冷軋機(jī)和1250mmHC單機(jī)可逆式冷軋機(jī)等。20世紀(jì)70年代投產(chǎn)了我國(guó)第一套1700mm連續(xù)式五機(jī)架冷軋機(jī),1998年建成了2030mm五機(jī)架全連續(xù)冷軋機(jī)?,F(xiàn)在我國(guó)投入生產(chǎn)的寬帶鋼軋機(jī)有35套,窄帶鋼軋機(jī)有1000套。在這40多年中,我國(guó)冷軋薄板生產(chǎn)能力增加了40多倍,到2000年,我國(guó)薄鋼板的產(chǎn)量已達(dá)到1900多萬(wàn)噸;生產(chǎn)裝備技術(shù)水平已由只能生產(chǎn)低碳薄板到能生產(chǎn)高碳鋼、合金鋼、高合金鋼、不銹耐熱冷軋薄板、鍍鋅板、涂層鋼板、塑料復(fù)合薄板和硅鋼片等。冷軋薄板

7、發(fā)展如此迅速的的主要原因是:鋼材熱軋過(guò)程中的溫降和溫度分布不均勻給生產(chǎn)帶來(lái)了難題。特別是在軋制厚度小而長(zhǎng)度大的薄板帶產(chǎn)品時(shí),冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍,性能出現(xiàn)顯著差異。當(dāng)厚度小到一定時(shí),軋件在軋制過(guò)程中溫降劇烈,以致根本不可能在軋制周期之內(nèi)保持熱軋所需的溫度。目前熱軋工藝技術(shù)水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過(guò)程中不被氧化,也不能完全避免由氧化鐵皮造成的表面質(zhì)量不量熱軋不適于生產(chǎn)表面光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。冷軋鋼板性能好、品種多、用途廣。通過(guò)一定的冷軋變形程度與冷軋后熱處理恰當(dāng)配合,可以在比較廣的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。以下是國(guó)內(nèi)在建的和擬建的百萬(wàn)噸極冷軋生產(chǎn)線及

8、產(chǎn)品,可作為設(shè)計(jì)的參考,在這里也簡(jiǎn)單介紹一下:武鋼武鋼股份投資83.7億元建的2130mm冷軋機(jī)組,年產(chǎn)量215萬(wàn)噸,產(chǎn)品厚度0.2-0.5mm,最大寬度2080mm,最大強(qiáng)度800MPa,其產(chǎn)品用于以轎車板和家電板為代表的覆蓋面極廣的高檔冷軋產(chǎn)品。鞍鋼繼1780mm冷軋機(jī)組投產(chǎn)后,鞍鋼為配合新建的2150mm的熱連軋機(jī)組,新建1500 mm冷連軋和2130 mm冷連軋。首鋼首鋼股份總投資54.2億元的冷軋薄板生產(chǎn)項(xiàng)目年產(chǎn)量可達(dá)150萬(wàn)噸,目標(biāo)是汽車板和奧運(yùn)項(xiàng)目1。唐鋼唐鋼冷連軋生產(chǎn)線用于與現(xiàn)存的酸洗線聯(lián)機(jī)。酸洗線與一套5機(jī)架冷連軋生產(chǎn)線聯(lián)機(jī)能夠生產(chǎn)出下游生產(chǎn)線所要求的產(chǎn)品(鍍鋅線以及其他的生

9、產(chǎn)線)。在5架冷連軋機(jī)中,1-4 架軋機(jī)為4輥預(yù)留Smartcrown軋機(jī),第5架軋機(jī)為6輥Smartcrown軋機(jī)。生產(chǎn)鋼種:CQ:50%;DQ:40%;HSLA:10%。生產(chǎn)寬度為820-1650mm厚為0.3-2.0mm的產(chǎn)品。鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的發(fā)展至關(guān)重要。帶鋼冷連軋是鋼鐵工業(yè)中發(fā)展較為迅速、各種新技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。它的工藝水平、自動(dòng)化程度、產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量代表了一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)的水平。近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,用戶對(duì)冷軋高質(zhì)量,高附加值,高技術(shù)難度的帶鋼產(chǎn)品的需求量顯著增加,對(duì)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量、品種、性能的要求越來(lái)越高。鋼鐵領(lǐng)域的

10、競(jìng)爭(zhēng),已從過(guò)去的價(jià)格為主轉(zhuǎn)向以產(chǎn)品品質(zhì)、服務(wù)為主,企業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)品品種質(zhì)量和延伸服務(wù)將成為競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的決定因素。同時(shí)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,各冷軋帶鋼廠為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中居于有利地位,也迫切需要提高生產(chǎn)技術(shù)水平,減少原材料和能量消耗,改善經(jīng)營(yíng)管理,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個(gè)主要方向是大力提高冷軋薄板的生產(chǎn)能力。在統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)下,建設(shè)冷軋寬帶鋼機(jī)組。改造和新建的冷軋機(jī)組,軋制性能好、品種多、用途廣的高質(zhì)量板材,特別生產(chǎn)汽車板、鍍鋅板、彩涂板。在今后的幾年里,國(guó)內(nèi)輕工,機(jī)械、建筑、造船、交通等各鋼材使用較多的行業(yè)對(duì)鋼材的價(jià)格、性能、質(zhì)量,服務(wù)等提出了更高的要求,產(chǎn)品必須多品種,多規(guī)格,全系

11、列提高產(chǎn)品附加值,降低運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)在競(jìng)爭(zhēng)中所占的比重,開拓市場(chǎng),迎接市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。1 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱1.1 建廠依據(jù)冷軋板帶有極廣闊的用途。汽車制造、拖拉機(jī)制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。出于這些工業(yè)的發(fā)展,對(duì)薄板質(zhì)量要求越來(lái)越高,產(chǎn)量要求越來(lái)越大,對(duì)冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求,故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。同時(shí),隨著人民生活水平及物質(zhì)需求的提高,鋼材市場(chǎng)的需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化,特別是冷軋和鍍涂層深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、品種質(zhì)量與市場(chǎng)需求差距甚大,矛盾突出。一方面,國(guó)產(chǎn)冷軋產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率低僅為

12、50%左右;另一方面,冷軋帶鋼品種規(guī)格不全、高強(qiáng)度、高附加值產(chǎn)品雖已部分試制成功,但產(chǎn)量低,還不能完全滿足國(guó)內(nèi)用戶需求,此外,產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足用戶高精度要求。可見,建一座年產(chǎn)量高質(zhì)量好的冷軋廠是有市場(chǎng)基礎(chǔ)的。1.2 制定產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)125萬(wàn)噸1700mm冷軋薄板。設(shè)計(jì)之前首先制定產(chǎn)品大綱。產(chǎn)品大綱是設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一,是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品大綱的編制原則:1. 滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別需要,根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)鋼材的需要。2. 考慮各類產(chǎn)品的平衡,尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。要正確處理長(zhǎng)

13、遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對(duì)路、考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。3. 考慮建廠地區(qū)資源的供應(yīng)條件,物資和材料運(yùn)輸?shù)那闆r。4. 要適應(yīng)對(duì)外開放、對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢(shì),力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。本設(shè)計(jì)綜合考慮以上各點(diǎn),唐鋼采用厚坯料的第二熱軋帶卷廠的投產(chǎn)可以提供強(qiáng)度240MPa的合格原料,廠址選在唐鋼內(nèi)部,產(chǎn)品面向全國(guó)和世界各國(guó)。產(chǎn)品大綱如下:1、產(chǎn)量及鋼種:125萬(wàn)噸/年(本設(shè)計(jì)以一期為例進(jìn)行詳細(xì)敘述。)其中超低碳鋼占10,Q215A占80%,低合金結(jié)構(gòu)鋼占10%。2、規(guī)格原料(熱帶卷)規(guī)格:帶鋼厚度: 2.0mm6.0mm;帶鋼寬度:

14、8201500;鋼卷內(nèi)徑: 610mm;鋼卷外徑: 最大2150mm;鋼卷重量: 最大30t;單位質(zhì)量: 23kg/mm;抗張強(qiáng)度: 2842kg/mm2;含碳量: 0%0.12%;年用量: 125萬(wàn)t;3、鋼種及其比例:表1 鋼種及其比例鋼種C含量比例鋼號(hào)超低碳鋼0.010< C%0.010%EN Fe P01/P03低碳鋼0.034< C%0.07580%AISI 1005低合金結(jié)構(gòu)鋼0.15< C%0.2810%ASTM A5884、產(chǎn)品規(guī)格詳細(xì)分類(見表2)表2 產(chǎn)品規(guī)格 年產(chǎn)量厚 度/mm寬 度 (mm)總計(jì)產(chǎn)量/ t 比例 %5506506507507508508

15、509509501150115012501250135013500.30.51.03.01.51.081250006.50.50.74.012.014.013.011.0675000540.71.03.03.54.04.04.02.01.026875021.51.01.51.02.02.02.02.02.01.0150000121.52.01.01.01.01.01.01.075000100比例/%5.0202221187521005、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 GB, DIN, JIS, API2 軋鋼機(jī)類型和布置形式比較選擇軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備,代表著車間的技術(shù)水平,是區(qū)別

16、于其他車間類型的關(guān)鍵。因此,軋鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機(jī)的選擇。軋機(jī)選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。軋機(jī)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,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(guò)程。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言,軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是:確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,確定其主要技術(shù)參數(shù),選用軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)一般要考慮下列各項(xiàng)原則1:1) 在滿足產(chǎn)品方案的前提下,使軋機(jī)布置合理,既要滿足當(dāng)前生產(chǎn)又要考慮未來(lái)的生產(chǎn)發(fā)展。2) 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。3) 能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時(shí)還要盡可能多地軋制多品種。4) 有利于軋機(jī)機(jī)械化,自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),有助

17、于改善勞動(dòng)條件。5) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理,操作簡(jiǎn)單,維修方便。6) 有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。2.1連軋機(jī)形式選擇現(xiàn)在大批量的低碳與結(jié)構(gòu)冷軋帶鋼和鍍涂加工用鋼都是由四滾式冷連軋機(jī)生產(chǎn)的,軋制厚度較大時(shí)采用四機(jī)架連軋軋制厚度較薄是采用五機(jī)架或六機(jī)架連軋機(jī)。下表列出常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù): 表3 常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù)軋機(jī)形式規(guī)格mm產(chǎn)品厚度mm軋制速度m/s卷重t工作棍直徑mm電動(dòng)機(jī)容量kw四機(jī)座1700-25000.25-0.3020-2530-35500-60033600五機(jī)座1700-21850.18-3.225-3040-60585-66046700六機(jī)座1200-14500.08-1.030-4

18、035-4061032500而其中五機(jī)架連軋機(jī)是典型的高效率冷軋機(jī),其生產(chǎn)品種、規(guī)格的范圍較寬,可扎厚度為0.18-3.5mm、寬度可達(dá)2000mm的帶鋼??梢园ㄋ臋C(jī)架和六機(jī)架的生產(chǎn)產(chǎn)品。因此五機(jī)架連軋機(jī)是一種應(yīng)用最為廣泛的連軋機(jī),在各中全連續(xù)冷軋生產(chǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。而六機(jī)架連軋機(jī)是軋制小于0.1mm鍍錫板的專業(yè)軋機(jī)。由于軋薄時(shí)速度難以提高和原版力學(xué)性能不如二次冷軋得好,因此這類軋機(jī)未能得到很好的發(fā)展。2.2軋機(jī)的選擇:當(dāng)今新型熱帶軋機(jī)主要有:CVC軋機(jī)、HC軋機(jī)、VC軋機(jī)、PC軋機(jī)等。1)CVC軋機(jī)圖1 CVC軋機(jī)原理圖CVC軋機(jī)是SMS公司在HCW軋機(jī)的基礎(chǔ)上于1982年研制成功的。近

19、年來(lái)廣為采用的CVC軋機(jī)是德國(guó)技術(shù)和其他國(guó)家專利的結(jié)合物,它被世界各國(guó)認(rèn)為是一個(gè)能對(duì)輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。CVC輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá)600微米。CVC精軋機(jī)組的配置一般是,前幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制凸度,后幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制平直度。CVC的基本原理是;將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型,另一半削成凹輥型,整個(gè)輥身成S型或花瓶式軋輥,并將上下工作輥對(duì)稱布置,通過(guò)軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥,以改變所組成的孔型,從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的板形。(調(diào)節(jié)帶鋼凸度的原理圖如下)圖2 CVC軋機(jī)凸度的調(diào)整CVC軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn):板凸度控制能力強(qiáng),軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易改造

20、,能實(shí)現(xiàn)自由軋制,操作方便,投資較少。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn):軋輥形狀復(fù)雜,特殊,磨削要求精度高,而且困難,必須配備專門的磨床;無(wú)邊部減薄功能,帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。此外隨著軋輥竄動(dòng),熱輥型及磨損輥型亦將竄動(dòng)。2)HC軋機(jī)HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡(jiǎn)稱,是日立公司研究的一種新型六輥軋機(jī),它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可轉(zhuǎn)向移動(dòng)的中間輥其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。HC軋機(jī)利用軋輥軸向傳動(dòng)裝置,就能適應(yīng)帶鋼寬度變化的要求,使輥身接觸長(zhǎng)度作相應(yīng)的改變。圖3 HC軋機(jī)HC軋機(jī)的主要特點(diǎn):具有大的剛度穩(wěn)定性和很好的控制性同時(shí)可以顯著提高帶鋼的平直度,可以減少板、帶

21、鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度,減少切邊損失。3)VC軋機(jī)VC軋機(jī)是一種新型的四輥軋機(jī),它的支撐輥凸度可根據(jù)板形需要加以改變。 圖4為這種凸度可變的支撐輥(也稱為VC軋輥)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4。支撐輥由外套筒2和芯軸1組成。芯軸與外套筒之間有一液壓腔3,外套筒2與芯軸l是熱裝在一起的。高壓油(最高油壓為50MPa)由液壓站5通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)接頭4和芯軸內(nèi)油孔6進(jìn)入液壓腔3中。只要改變高壓油的壓力,就可改變軋輥凸度,使其能抵消由軋制壓力引起的彈性彎曲變形,獲得較好的板形。VC軋輥的主要優(yōu)點(diǎn)是:VC軋機(jī)的凸度控制能力比液壓彎輥的四輥軋機(jī)大;VC軋輥與液壓彎輥配合使用時(shí),不僅可以調(diào)整邊浪和中間浪的不良板形,也可調(diào)整

22、較復(fù)雜的復(fù)合浪的板形缺陷。由于VC軋輥采用了壓力較高的液壓系統(tǒng),給設(shè)計(jì)制造帶來(lái)一定的難度。近年來(lái),有人在軋輥芯軸內(nèi)設(shè)置增壓腔,以便能采用壓力較低的液壓系統(tǒng),利于高速旋轉(zhuǎn)接頭的工作。圖4 VC軋輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1芯軸;2外套筒;3液壓腔;4旋轉(zhuǎn)接頭;5液壓站,6油孔以上介紹了一些典型的寬厚板軋機(jī)的機(jī)型和技術(shù)。目前生產(chǎn)中使用最多的是六輥式HC軋機(jī)和四輥式的CVC軋機(jī)。HC軋機(jī)與CVC軋機(jī)的比較見表4:表4 HC軋機(jī)與CVC軋機(jī)的比較CVC技術(shù)HC技術(shù)原理結(jié)構(gòu)工作輥軸向移動(dòng)工作用S輥型形成壓下差控制板長(zhǎng)度和板形+工作輥液壓彎輥;軋輥移動(dòng)量小,應(yīng)用于四輥軋機(jī),改造工作量小。中間滾軸移造成輥間壓扁差控制板長(zhǎng)度

23、和板形+工作輥、中間輥液壓彎輥;軋輥移動(dòng)量大,應(yīng)用于六輥軋機(jī),改造工作量大。效果板凸度控制 好邊部減薄 差波浪控制:邊波與中波 好 復(fù)合波 差受熱長(zhǎng)度和磨損影響 大受軋制力波動(dòng)影響 大 板凸度控制 好邊部減薄 好波浪控制:邊波與中波 好 復(fù)合波 好受熱長(zhǎng)度和磨損影響 小受軋制力波動(dòng)影響 無(wú)軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備,代表著車間的技術(shù)水平,為了實(shí)現(xiàn)壓下量較大的控制軋制,現(xiàn)代冷軋帶鋼車間都選擇軋制力大的軋鋼機(jī)架和軋輥設(shè)備。冷連軋板帶軋機(jī)主要是趨向于HC六輥軋機(jī)與CVC四輥軋機(jī)這兩種板型控制技術(shù)的聯(lián)合布置。4)軋機(jī)選擇選擇的主要依據(jù)是:車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種,產(chǎn)品品種和規(guī)格,生產(chǎn)規(guī)模的大小以及

24、由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言,軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是:確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,確定其主要技術(shù)參數(shù),選擇軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。本次設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比和實(shí)際考慮并結(jié)合設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品大綱要求,主要從控制板型(板凸度,平直度等)方面考慮,選用以下設(shè)備。四輥軋機(jī),驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)、齒輪機(jī)座及軋機(jī)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?zhàn)虞S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(jī)架的操作側(cè),保證軋制時(shí)輥裝配在機(jī)架上定位。上支承輥磨損的補(bǔ)償量,由安裝在上支承輥上部的

25、墊片調(diào)整。進(jìn)出口導(dǎo)輥的安裝,用于板坯傳送時(shí)輸送平穩(wěn),軋機(jī)進(jìn)出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi),工藝潤(rùn)滑油噴頭安裝在進(jìn)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。其主要技術(shù)參數(shù)見表5、6表5 CVC軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)類型CVC四輥軋機(jī)工作輥尺寸525×1700毫米支承輥尺寸1450×1500毫米每側(cè)最大彎輥力80噸工作輥竄動(dòng)行程±100mm最大軋制壓力2500噸軋制速度571/1200m/min輥縫調(diào)節(jié)液壓AGC工作輥換輥時(shí)間(max)10分鐘支承輥換輥液壓、抽出式主電機(jī)功率4250kwAC電機(jī)轉(zhuǎn)速750主電

26、機(jī)額定力矩2×4.5MN·m牌坊重量約420tHC軋機(jī)是一種高性能板型控制軋機(jī),而其實(shí)際上是在四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上在工作輥與支撐輥之間加入一個(gè)輥端帶錐度的中間輥并作橫向移動(dòng)的六輥軋機(jī)。這種軋機(jī)據(jù)有大的剛度穩(wěn)定性軋機(jī)工作是可以通過(guò)調(diào)節(jié)中間輥橫向移動(dòng)量來(lái)改變軋輥的接觸長(zhǎng)度,即改變其壓力分布規(guī)律以此消除軋制力變化對(duì)橫向厚度差的影響,使HC軋機(jī)具有較大的橫向剛性。中間輥一側(cè)帶有錐度,在橫移時(shí)能消除帶寬外側(cè)滾面生有害的接觸段。HC軋機(jī)設(shè)有液壓彎輥裝置,配合中間輥橫向移動(dòng)就擴(kuò)大了板型調(diào)節(jié)能力。表6 HC軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)類型HC六輥軋機(jī)工作輥尺寸485×1700毫米中間輥尺寸580&

27、#215;1500毫米支承輥尺寸1400×1500毫米每側(cè)最大工作彎輥力±80噸每側(cè)最大中間彎輥力±70噸工作輥竄動(dòng)行程±100mm中間作輥竄動(dòng)行程±215mm最大軋制壓力2500噸軋制速度714/1500m/min輥縫調(diào)節(jié)液壓AGC工作輥換輥時(shí)間(max)40分鐘支承輥換輥液壓、抽出式主電機(jī)功率4250kwAC電機(jī)轉(zhuǎn)速750rpm主電機(jī)額定力矩2×2.6MN·m牌坊重量約420t3 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定壓下規(guī)程壓下規(guī)程是軋制制度(規(guī)程)最基本的核心內(nèi)容,直接關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。壓下規(guī)程的主要內(nèi)容包括:原料卷尺

28、寸選擇;各軋機(jī)壓下量分配及速度制度選擇;軋機(jī)機(jī)組壓下量分配及速度制度確定;各道力能參數(shù)計(jì)算及設(shè)備能力校核。制定壓下規(guī)程的方法很多,一般可概括為理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法兩大類。理論方法就是從充分滿足制定軋制規(guī)程的原則(即1.在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量;2.在保證操作穩(wěn)便的條件下提高質(zhì)量。)出發(fā),按預(yù)設(shè)的條件通過(guò)理論數(shù)學(xué)模型計(jì)算或圖表方法,以求最佳的軋制規(guī)程。所謂的經(jīng)驗(yàn)的方法是生產(chǎn)中往往參照現(xiàn)有類似軋機(jī)行之有效的實(shí)際壓下規(guī)程,亦即根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行壓下分配及校核計(jì)算。本設(shè)計(jì)即采用經(jīng)驗(yàn)方法制定壓下規(guī)程。制定壓下規(guī)程的方法和步驟為:(1)在咬入能力允許的條件下,按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量;(2)制定速度制

29、度,計(jì)算軋制時(shí)間并確定逐道次軋制溫度;(3)計(jì)算軋制壓力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩;(4)校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率; (5)按制定規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改正。原料尺寸:薄帶鋼冷連軋為了提高產(chǎn)量和成品率,現(xiàn)在多采用無(wú)頭軋制。原料卷厚度為1.56mm;原料卷寬度取決于產(chǎn)品規(guī)格。本次設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品為:原料板厚為3mm。板寬為1300mm的熱軋卷。各軋機(jī)壓下量分配薄板冷連軋機(jī)組總變形量及各道壓下量,應(yīng)根據(jù)原料卷厚度、產(chǎn)品質(zhì)量、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度及產(chǎn)品厚度等合理確定。薄板冷連軋機(jī)組壓下量分配應(yīng)遵守以下基本原則:1)由于在冷軋軋制時(shí),軋件溫度接近常溫、金屬塑性低,以及伴有軋件的加工硬化現(xiàn)象,所以

30、應(yīng)合理分配各機(jī)架的壓下量,以使各架軋機(jī)的負(fù)荷趨于平均。2)為提高連軋機(jī)組的小時(shí)產(chǎn)量,應(yīng)提高連軋速度,以縮短軋制時(shí)間,減小軋制節(jié)奏來(lái)提高產(chǎn)量。3)為簡(jiǎn)化連軋機(jī)組的調(diào)整,連軋機(jī)組軋出的厚度范圍應(yīng)盡可能小,并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。連軋機(jī)組壓下量分配及速度制度:精軋機(jī)組的主要任務(wù)是在5架連軋機(jī)上將原料卷軋制成冷板(帶)卷,尺寸符合要求的成品帶鋼,并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。擬定連軋壓下規(guī)程就是合理分配各架的壓下量及確定各架的軋制速度。1)五機(jī)架連軋各架軋機(jī)的壓下量分配五機(jī)架連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則:一般是壓下量逐道次降低。其原因有二:(1) 隨著軋制的進(jìn)行軋件有加工硬化的現(xiàn)象,這使

31、軋制力逐道次升高,同時(shí),軋制速度的增加也使軋制力升高,這兩者的疊加作用將使軋制力迅速的增大,所以,為了降低后機(jī)架的軋制力,應(yīng)使壓下量逐道次降低,并且還要加大連軋張力以降低軋件的變形抗力,而使軋制力趨于平均;(2) 為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量,壓下量逐漸減小,同時(shí)還要降低連軋張力。依據(jù)以上原則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(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等,而使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量,中間幾架為了充分利用設(shè)備能力,盡可能給以大的壓下量軋制;以后各架,隨著變形抗力增大,應(yīng)逐漸減小壓下量;為控制帶鋼的板形,厚度精度及性能質(zhì)量,最后一架的壓下量一般較小。冷軋的

32、累積壓下率(原料至成品)總壓下量一般占板坯全部壓下量的6090%。本設(shè)計(jì)的各機(jī)架壓下量的具體分配是依據(jù)武鋼現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)資料采用5機(jī)架連軋機(jī),結(jié)合具體設(shè)備、操作條件依據(jù)壓下量分配系數(shù)分配各架壓下量如下:表7 各道次壓下量參數(shù)道次入口厚度H/mm出口厚度h/mm壓下量h/mm壓下率/%13.002.250.752522.251.550.7031.1131.551.070.4830.9741.070.870.2018.650.870.80.078.05冷軋鋼板時(shí)咬入角一般為4°,由公式 .(1)得 .(2)表8 各道次咬入角道次咬入角123455253.06°2.96°2.

33、45°1.58°4850.97°再根據(jù)(3)表9 各道次中性角123455250.710.720.700.574850.40根據(jù)Sh=(4)表10 各道次前滑值道次前滑12345Sh0.01790.02670.03660.02980.01603.2 確定軋機(jī)速度制度3.2.1軋制速度的確定制定軋機(jī)速度制度包括:確定末架的穿帶速度和最大軋制速度;計(jì)算各架速度及調(diào)速范圍;選擇加減速度以及帶鋼過(guò)焊縫時(shí)的速度等。連軋機(jī)組末架的軋制速度決定著軋機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)水平。確定末架軋制速度時(shí),應(yīng)考慮保證各主要設(shè)備和輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡;軋制帶鋼的厚度及鋼種等,一般冷軋帶鋼為提高軋機(jī)

34、產(chǎn)量而用高的軋制速度;軋制寬大及鋼質(zhì)硬的帶鋼時(shí),應(yīng)采用低的軋制速度。本次設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定第五機(jī)架的軋制速度為20m/s。本設(shè)計(jì)設(shè)定第五架軋機(jī)的穿帶速度為5m/s(帶鋼厚度小,其穿帶速度可高些)。其它各架軋制速度的確定:當(dāng)連軋機(jī)組末架軋機(jī)軋制速度確定后,根據(jù)連軋條件秒流量相等的原則,根據(jù)各架軋出厚度和前滑求出各架軋制速度(帶鋼的寬展和前、后滑忽略不計(jì))。即:h1v1=h2v2=hnvn=C.(5)速度的計(jì)算:已預(yù)設(shè)末架出口軋制速度為V=20m/s由經(jīng)驗(yàn)向前依次減小以保持微張力軋制。依據(jù)秒流量相等有:表11軋件的出口速度12345Vh(m/s)7.1110.3214.9518.

35、39203.2.2軋輥轉(zhuǎn)速的確定由.(6)表12 軋輥速度12345V(m/s)5.216.939.9614.5218.10由公式:.(7)求得各道次軋輥轉(zhuǎn)速分別為:表13 軋輥轉(zhuǎn)速12345(r/min)189.6252.2362.5528.5713.1 由軋輥轉(zhuǎn)速及電機(jī)轉(zhuǎn)速可求傳動(dòng)比:.(8)表14傳動(dòng)比道次12345n(r/min)750750750750750i4.1322.7571.8381.3781.149.3.2.3加速度的選擇近代帶鋼冷連軋機(jī)精軋一般采用一級(jí)加速和一級(jí)減速軋制方式,即帶鋼在連軋機(jī)以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行穿帶,并在卷取機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定卷取后開始進(jìn)行加速,直至軋機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定軋制

36、階段最大轉(zhuǎn)速時(shí)加速結(jié)束。第一級(jí)加速度數(shù)值較高,稱為功率加速度(又稱產(chǎn)量加速度),其目的是迅速提高軋制速度,是設(shè)備盡快接近滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),以求的最高產(chǎn)量。確定加速度的數(shù)值,應(yīng)考慮到主電機(jī)的功率、帶鋼長(zhǎng)度、板形、帶鋼厚度變化、冷卻水的控制及卷取溫度等因素的影響。僅就軋機(jī)本身而言,一級(jí)加速度可達(dá)1-2 m/s。本設(shè)計(jì)采用加減速的加速度絕對(duì)值相等的設(shè)計(jì)方法,并參照武鋼經(jīng)驗(yàn)取一級(jí)加、減速度為1.5m/s。4 力能參數(shù)的計(jì)算及空載輥縫的設(shè)定4.1軋制壓力的計(jì)算對(duì)于冷軋薄板,其軋制力的計(jì)算采用斯通公式計(jì)算。因?yàn)樗雇ü桨衍堉瓶闯善叫邪彘g的鐓粗,因此得出單位壓力微分方程式:圖5 作用在斯通理論微分體上的作用力冷軋

37、薄板時(shí)其表面摩擦規(guī)律按全滑動(dòng)來(lái)考慮,即,并采用近似塑性條件,則上式變成如下形式: 將上式積分,則得斯通單位壓力公式: 在后滑區(qū) 在前滑區(qū) 式中: , .(9) f為乳化液的摩擦系數(shù)0.05.表15 各道次的相關(guān)參數(shù)道次參數(shù)12345L/mm14.0313.5611.227.254.12/mm2.631.901310.970.835m0.270.360.430.370.25 冷軋時(shí)溫度和變形速度對(duì)金屬變形抗力的影響不大,因此和可近似的取1,只有變形程度才是影響變形抗力的主要因素。由變形區(qū)內(nèi)各斷面處變形程度不等,因此,若取為常量,通常根據(jù)加工硬化曲線去本道次平均變形量所對(duì)應(yīng)的變形抗力值。平均變形量

38、可按下式計(jì)算: .(10) 式中:本道次軋前的預(yù)變形量 :本道次軋后的總變形量:冷軋前軋件厚度H:本道次軋前軋件的厚度h:本道次軋后軋件的厚度。表16 各道次值變形程度 /%變形程度 /%平均變形程度/%10.025.015.022548.339.0348.364.357.9464.371.068.3571.073.372.4冷軋時(shí)金屬實(shí)際變形抗力的確定:由于加工硬化使得軋件的變形抗力逐道次升高,對(duì)加工硬化曲線進(jìn)行線性擬合得:.(11)表17 各道次變形抗力平均變形程度/%變形抗力/MPa115.0366.0420.9239.0519.6597.5357.9640.6736.7468.3707

39、.3813.4572.4733.2843.2平均單位壓力: (12)式中為平均單位張力,現(xiàn)僅以第一架軋機(jī)為例:張應(yīng)力的設(shè)定:100MPa,120 MPa,130 MPa,140 MPa,開卷機(jī)張應(yīng)力為1 MPa,卷曲機(jī)張應(yīng)力為30 MPa。表18 張力前平均單位張力/MPa后平均單位張力/MPa平均單位張力/MPa1110050.5210012011031201301254130140135514030100 =14.03mm = =0.073計(jì)算圖中第二個(gè)參數(shù) = 圖6 軋輥壓扁時(shí)平均單位壓力圖解=0.27 =0.037 又有表查出 1.149 則 = 由 0.27 則 則總壓力=7554.

40、22KN余下的各道次可依此類推計(jì)算出來(lái),則有:表19 軋制力道次參數(shù)12345/MPa400.0550.0590.0620.0630.00.270.360.430.370.250.0730.1300.1850.1370.063c0.00290.0027x/mm0.270.420.550.550.461.1491.2021.2501.2091.137/mm14.2015.2012.589.415.01B/mm1250/MPa425.59585.98764.63820.19862.07P/KN7554.2211133.6212023.819647.485398.714.2軋制力矩的確定4.2.1軋

41、制力矩的確定.(13)式中: 合力作用點(diǎn)位置系數(shù)(或力臂系數(shù)),冷軋薄板一般取為0.330.42,各道次的軋制力矩值見表20:=0.35表20 軋制力矩12345/KNm74.19105.6894.4448.96.15.574.2.2摩擦力矩的確定傳動(dòng)工作輥所需要的靜力矩,除軋制力矩外,還有附加摩擦力矩,它由以下兩部分組成:、,其中在四輥軋機(jī)(本設(shè)計(jì)中六輥軋機(jī)亦用此公式)可近似地由下式計(jì)算:.(14)式中 軋輥軸承的摩擦系數(shù)(滑動(dòng)軸承金屬襯冷軋時(shí) ),取 0.06; 軋輥輥頸直徑273mm;(、 工作輥及支撐輥直徑,對(duì)于四輥軋機(jī):525mm, =1450mm 對(duì)于六輥軋機(jī):485mm, = 1

42、450mm。)而由下式計(jì)算: .(15)式中: 傳動(dòng)效率系數(shù),即從主電機(jī)到軋機(jī)的傳動(dòng)效率,故可取0.94-0.96,本設(shè)計(jì)取0.96 .(16)表21摩擦力矩12345/KNm6.199.129.857.904.42/KNm74.19105.6894.4448.96.15.57i3.962.972.071.421.05/KNm0.851.612.101.670.79/KNm2.414.686.877.235.004.2.3空轉(zhuǎn)力矩的確定空轉(zhuǎn)力矩可以根據(jù)下式求得: .(17)式中:表示軋機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩,其大小為:p電動(dòng)機(jī)的額定功率,本設(shè)計(jì)取每架軋機(jī)的額定功率為4250KW;n電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速為7

43、50r/min。軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩()根據(jù)實(shí)際資料可取為電機(jī)額定力矩的36: 4.3各機(jī)架空載輥縫值的設(shè)定由于軋機(jī)的彈跳,使軋出的鋼板厚度h等于原來(lái)的空載輥縫再加上彈跳,或者說(shuō):原來(lái)空載輥縫等于軋出鋼厚減去彈跳。軋機(jī)輥縫設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確地確定各機(jī)架的空載輥縫值S。影響輥縫形狀的因素 軋件的橫向厚度差(斷面形狀的變化)和板型的變化是由輥縫形狀的變化引起的。影響輥縫形狀的因素有: 1)軋輥的彈性彎曲變形。它使輥縫中部尺寸大于邊部尺寸,帶鋼產(chǎn)生斷面凸度。軋制力愈大,載荷愈集中在軋輥中部,軋輥的彈性彎曲變形愈大;軋輥直徑愈大,剛性愈好,彈性彎曲變形愈小。2)軋輥的熱膨脹。軋制時(shí)軋件變形功轉(zhuǎn)化

44、的熱量,摩擦和高溫軋件所傳遞的熱量都會(huì)使軋輥?zhàn)儫?。冷卻水、冷卻潤(rùn)滑液、空氣和與軋輥接觸的零件又會(huì)使軋輥冷卻。由于加熱和冷卻的條件沿輥身長(zhǎng)度是不一致的,在各種綜合因素的影響下,軋輥中部比端部的熱膨脹大,從而使軋輥產(chǎn)生熱凸度,影響輥縫的形狀。3)軋輥的磨損。工作輥與軋件之間、工作輥與支承輥之間的摩擦?xí)管堓伳p。影響軋輥磨損的因素很多,例如,軋輥和軋件的材料,軋輥的表面硬度和光潔度,軋制壓力和軋制速度,前滑和后滑的數(shù)值以及支撐輥與工作輥之間的滑動(dòng)速度等都會(huì)影響軋輥的磨損速度。4)軋輥的彈性壓扁。軋件與工作輥之間、工作輥與支承輥之間均產(chǎn)生彈性壓扁。決定輥縫形狀的不是彈性壓扁的絕對(duì)值,而是壓扁值沿輥身

45、長(zhǎng)度方向的分布狀況。對(duì)于工作輥來(lái)說(shuō),如果軋制壓力沿帶鋼寬度是均勻分布的,則變形區(qū)內(nèi)工作輥的彈性壓扁在輥身中部的分布也是均勻的,只是在軋件邊部壓扁值小些。對(duì)這種軋件邊部局部變薄的影響通常在輥型設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮。工作輥與支承輥之間,由于其接觸長(zhǎng)度大于軋件與工作輥的接觸長(zhǎng)度,因而其壓力分布是不均勻的。這就使輥與輥之間彈性壓扁沿輥身長(zhǎng)度方向也不是均勻分布的。實(shí)驗(yàn)表明,帶鋼寬度和輥身長(zhǎng)度的比值以及工作輥直徑和支承輥直徑的比值愈小,則工作輥與支承輥之間壓力分布的不均勻性愈明顯。工作輥與支承輥間彈性壓扁值的分布規(guī)律與它們之間壓力的分布規(guī)律是一致的。5)軋輥的原始輥型(凸形、凹形或圓柱形)。軋輥原始輥型不同,輥

46、縫的形狀自然也不同。這一因素用來(lái)補(bǔ)償上述因素造成的影響。雖然近代由于對(duì)帶鋼的公差要求更加嚴(yán)格,新建的軋機(jī)剛度不斷加大,但是由于軋輥尺寸及機(jī)架尺寸的加大受到一些其他條件的限制,因此限制了軋機(jī)剛度系數(shù)的進(jìn)一步加大?,F(xiàn)代帶鋼連軋機(jī)剛度系數(shù)也就是在50006500KN/mm左右,通常軋制力的負(fù)荷水平為800030000KN,彈跳值可達(dá)15mm。它同帶鋼的壓下量及帶鋼本身的厚度為同一數(shù)量級(jí),在后幾個(gè)機(jī)架里,甚至比帶鋼厚度還要大一些。因此10%軋制力的誤差,往往造成很大的厚度差,這會(huì)給正常操作造成很大困難,并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,輥縫數(shù)值的準(zhǔn)確確定,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確確定軋制力,并且,要安裝有彎輥裝置和自動(dòng)

47、檢測(cè)裝置,以很好的控制板形。通常為了消除非直線段的往往采用人工零位法進(jìn)行軋制。(彈跳曲線的非直線部分是變化的);軋后的軋件厚度h可用以下公式近似表示:h=S0+(P-P0)/C.(18)式中:S0 人工零位的軋輥輥縫指示器讀數(shù),mm;P0 軋輥預(yù)壓靠力,P0=3000kNP 軋制力.kN;C機(jī)座剛度系數(shù),即線性段的斜率;表22 輥縫值道次12345P(KN)7554.2211133.6212023.819647.485398.71h(mm)2.251.551.070.870.80S0(mm)1.7440.6460.0670.1310.533 5 電機(jī)能力驗(yàn)算為了校核和選擇主電動(dòng)機(jī),除知其負(fù)荷之

48、外,尚須知軋機(jī)負(fù)荷隨時(shí)間變化的關(guān)系圖,力矩隨時(shí)間變化的關(guān)系圖稱為靜負(fù)荷圖。繪制靜負(fù)荷圖之前,首先要決定出軋件在整個(gè)軋制過(guò)程中在主電機(jī)軸上的靜負(fù)荷值,其次決定個(gè)道次的純軋和間歇時(shí)間。靜力矩按下式計(jì)算:Mj= Mz /i+Mm+Mk.(19)將前面的數(shù)據(jù)代入上式得靜力矩見表23:表23 靜力矩道次12345Mz(kNm)74.19105.6894.4448.9615.57i3.962.972.071.421.05Mm(kNm)2.414.686.867.235.00Mk(kNm)3.253.253.253.253.25Mj(kNm)24.4043.5155.7244.9623.08靜負(fù)荷圖中的靜力

49、矩可以用上式加以確定。每一道次的軋制時(shí)間可由下式確定:tn=Ln/vp.(20)式中:Ln軋件軋后長(zhǎng)度;vp軋件出輥平均速度,忽略前滑時(shí),它等于軋輥圓周速度。表24軋制時(shí)間道次12345Ln(m)1581.942372.923559.384745.835695vp (m/s)5.568.3312.516.6720.00t(s)284.52284.86284.75284.69284.75因?yàn)楦鳈C(jī)架主電機(jī)的力能參數(shù)相同,而第五機(jī)架的軋制負(fù)荷最大,所以只需校核第五架軋機(jī)的電機(jī)即可??紤]到軋制的加減速時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)力矩,則有(加、減速時(shí)的加速度絕對(duì)值均為1.5m/s2):Mjia=Md5=15.36 kNmMjian= Md5=15.36 kNm從而有軋機(jī)加速時(shí),總力矩為:MTjia=Mj5+ Md5=151.11 kNm;軋機(jī)減速時(shí),總力矩為:MTjian= Mj5- Md5=120.39 kNm. 已知上述各值后,根據(jù)軋制圖表繪制出一個(gè)軋制周期內(nèi)第五架軋機(jī)的電機(jī)負(fù)荷圖,見圖7。(不考慮不同的軋制速度對(duì)軋制力矩的影響) MJ 升速 穩(wěn)定軋制 過(guò)焊縫 拋尾 降速M(fèi)K t(s)圖7 第五架軋機(jī)電機(jī)負(fù)荷圖當(dāng)主電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)負(fù)荷圖確定后,就可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行計(jì)算。這項(xiàng)工作包括兩部分。一是由負(fù)荷圖計(jì)算出等效力矩不能超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定力矩;二是負(fù)荷圖中的最大力矩不能超過(guò)電

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