180萬噸1700寬帶鋼畢業(yè)設計

1、摘要 本設計以武鋼1700熱軋帶鋼廠為依據(jù)，以包頭地區(qū)為條件設計一個3/4半連續(xù)式軋鋼廠，分析了在包頭地區(qū)建造新的帶鋼廠的可行性和必要性。建設現(xiàn)代化熱軋寬帶鋼廠要滿足現(xiàn)代工業(yè)對其產(chǎn)品質量的要求。結合設計條件及年產(chǎn)量要求完成10個產(chǎn)品品種、10個產(chǎn)品規(guī)格的產(chǎn)品方案表和金屬平衡表。 以鋼種為Q235B的初軋坯料軋制寬帶鋼，典型產(chǎn)品規(guī)格為2.4mm×1400mm,并以產(chǎn)品方案表為對象進行了軋機布置型式確定、以及工藝流程的確定，以典型產(chǎn)品為對象進行了壓下制度、溫度制度、速度制度、軋制壓力與軋制力矩的計算。對軋輥強度和軋機主電機進行了校核，并且選擇了主要設備和相關輔助設備，進行了各設備性能的參

2、數(shù)確定。軋鋼機的生產(chǎn)能力和年產(chǎn)量的計算都滿足設計要求。并根據(jù)本次設計說明完成了CAD車間平面布置圖。關鍵詞：熱軋帶鋼 ；可行性分析 ； 力能參數(shù)計算 ；校核AbstractThis design that tack the Tangshan area a condition has designed the annual yield of 1,8 million tons 1700mm new plate factory, analysed the feasibility and necessity of the construction of a new plate factory in T

3、angshan area. Combined design conditions and the require of annual yield, the design completes seven product varieties, product specifications and metal balance sheet table.A cogged ingot of Q235B is used for the rolling medium plate ,and a typical product specificatons is 2.4mm×1400mm.The desi

4、gn takes the product pian table as the object to form the typical product as the object to calculate the rolling schedule, the temperature system , the speed system, the object to calculate the rolling schedule, the temperature system, the speed system, the rolling pressure as well as the roll torqu

5、e computation Then ,it check mill roll intensity and the main strength of the electrical capacity , selects the major equipment and auxiliary equipment ,identifies the performance parameters of the equipment .Rolling mill productivity and annual yield of the calculation both meets the design require

6、ments. At last , the CAD workshop layout chart is completed according to the design calculation result.Key words: Hot rolled strip ；Feasibility analysis ；parameter calculation ；Check 目錄摘要IAbstractII第一章 國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況及新建熱軋帶鋼廠的必要性與可行性分析51.1國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況51.2國內(nèi)熱軋帶鋼廠特點21.3新建熱軋帶鋼廠的可行性與必要性分析3第二章 產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制52

7、.1產(chǎn)品方案編制52.2產(chǎn)品生產(chǎn)時所需注意的條件5產(chǎn)品工藝流程的確定73.1 選擇軋機時一般要考慮以下各項原則83.1.1 按布列形式軋機的分類8粗軋機的各種參數(shù)93.1.3 保溫裝置113.2 精軋機11七架精軋機的確定及選擇123.2.2 壓下裝置143.3確定軋機間距離 及軋機與其他設備的距離14軋機布列圖的制定153.3.2 軋機布列簡圖153.4確定產(chǎn)品技術要求、技術條件、產(chǎn)品標準。16板帶鋼的技術要求16本次設計中產(chǎn)品標準17第四章 軋制力能參數(shù)計算224.1 確定變形制度224.2各道次出口厚度及壓下量的確定234.2.1 粗軋機的壓下量分配原則234.2.2 精軋機的壓下量分配

8、原則234.2.3 綜合分析24寬展對軋制帶鋼的影響24帶鋼出口速度與帶鋼厚度的關系254.2.6 加熱后溫度對坯料的影響254.3 主要設備之間距離的確定274.4速度制度的確定27粗軋機速度制度計算28精軋機速度制度確定304.5溫度制度304.5.1 粗軋各道次溫度與溫度降計算31精軋機溫度制度計算314.6咬入條件校核33摩擦系數(shù)的確定34各道次咬入條件計算354.7前滑值及軋件出口速度的確定374.8軋制壓力計算38粗軋機組軋制壓力計算41精軋機組軋制壓力計算42軋制壓力計算舉例424.9傳動力矩的組成與計算46各架電機功率的確定494.10繪制軋機工作圖表52第五章 主輔設備的選擇

9、及性能參數(shù)的確定675.1加熱爐的選擇67推鋼式加熱爐675.1.2步進式加熱爐685.2 高壓水除鱗裝置695.3 立輥機架705.4粗軋機入口推床705.5 1700mm四輥可逆粗軋機705.6剪切設備的選擇71切頭剪725.7軋輥平衡裝置的選擇725.8冷卻設備的選擇735.9在線超聲波探傷裝置745.10起重運輸設備的選擇74輥道選擇74起重機選擇74第六章 工作時間及年產(chǎn)量計算776.1車間工作制度和工作時間的確定776.2軋鋼機產(chǎn)量計算786.2.1 軋機小時產(chǎn)量計算78軋鋼機平均小時產(chǎn)量79第七章 車間平面布置及倉庫面積計算807.1原料倉庫面積的計算807.2車間運輸量的確定8

10、1第八章 技術經(jīng)濟指標828.1車間各項技術經(jīng)濟指標分析及制定828.2.綜合經(jīng)濟技術指標84第九章 環(huán)境保護859.1 綠化布置859.2 污染物處理859.2.1 水處理859.2.2 廢氣處理869.3 噪聲處理869.4 現(xiàn)場節(jié)能技術與措施87參考文獻87致謝88第一章 國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況及新建熱軋帶鋼廠的必要性與可行性分析1.1國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況 熱軋帶鋼生產(chǎn)一直是一個國家重工業(yè)實力的象征，因為只有強大重工業(yè)基礎的國家才能研發(fā)這些大型軋鋼設備。因此熱軋板帶鋼生產(chǎn)一直是軋制行業(yè)中高新技術應用最為集中，人們最為關注的領域。最近這些年來熱帶鋼連軋生產(chǎn)的高精度軋制技術，熱帶無頭軋制技

11、術，組織性能控制技術等新技術發(fā)展也大量投入到生產(chǎn)實踐中，新的科研技術也層出不窮，同時也在推進新工藝，新技術，新設備的跨越式發(fā)展。同時國外熱軋帶鋼也突飛猛進的發(fā)展。1932年第一臺熱軋窄帶鋼在美國問世，其后，熱軋帶鋼的發(fā)展非常迅速。70年代上海鋼十廠建成第一套小型半連續(xù)式熱軋窄帶鋼軋機，從而把小型熱帶鋼生產(chǎn)推進到一個新的水平。我國現(xiàn)有熱軋帶鋼軋機約30余套，年生產(chǎn)卷帶300×104萬噸，其中60%供焊接管使用，又以普碳鋼為主，優(yōu)質鋼不足5%，而優(yōu)質鋼無法滿足國內(nèi)要求，多年進口各類優(yōu)質帶鋼約20萬噸，生產(chǎn)優(yōu)質帶鋼是帶鋼發(fā)展的必經(jīng)之路。1960年以前，為保證把離開最末架的帶鋼順利遞入卷取機

12、，精軋機最后一架速度限制在1011.7m/s的水平，帶鋼的困難程度1935年以前幾乎沒有變化，而在1960年以后創(chuàng)造了保持過去的帶鋼軋制咬入速度咬鋼，在把帶鋼頭部遞入卷取機再用調(diào)整全體精軋機和卷取機一起升速的操作方法來進行生產(chǎn)，提高了精軋機的軋制速度，使得帶鋼連軋機組發(fā)展到了第二帶水平。由此以來，軋出帶鋼的鋼卷的卷重不斷增加，機組的產(chǎn)量不斷提高，產(chǎn)品的厚度規(guī)格范圍不斷擴大，年產(chǎn)量也由1960年的200萬噸以下，經(jīng)過短短八年的時間就可達到360萬噸到600萬噸的水平。熱軋帶鋼生產(chǎn)技術在過去20年里取得了很大的發(fā)展，新技術的應用在提高產(chǎn)品的質量，降低了生產(chǎn)的成本，增強了企業(yè)的競爭能力等方面發(fā)揮了重

13、要作用。進入了新世紀以后，新技術將會得到推廣與應用。我國鋼材生產(chǎn)已從追求產(chǎn)量規(guī)模向品種質量效益方面轉變，雖然不能排除個別新生產(chǎn)線出現(xiàn)的可能性，但總體上的趨勢是已改造原有生產(chǎn)線為主，用高新技術武裝傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。我國的熱軋帶鋼軋機要適應這種趨勢，把采用新技術，改造現(xiàn)有工藝設備作為增強企業(yè)競爭實力的重要手段，為我國完成鋼鐵生產(chǎn)大國向鋼鐵生產(chǎn)技術強國的轉變做出貢獻10。 1.2國內(nèi)熱軋帶鋼廠特點典型的傳統(tǒng)熱帶鋼連軋機組,這種機組通常是2架粗軋機,7架精軋機,2臺地下卷取機,年總產(chǎn)量350550萬t ,生產(chǎn)線的總長度為400500m,有一些新建的機組裝備了定寬壓力機(SP)。這類軋機采用的鑄坯厚度通常為20

14、0250mm,特點是產(chǎn)量高,自動化程度高,軋制速度高(20 m/ s 以上),產(chǎn)品性能好。緊湊型的帶鋼連軋機,通常機組的組成為1架粗軋機,1臺中間熱卷箱,56架精軋機,12臺地下卷取機,生產(chǎn)線長度約600m ,年產(chǎn)量200300萬t。采用的鑄坯厚度200mm 左右,投資比較少,生產(chǎn)比較靈活,由于使用熱卷箱溫度條件較好,可以不用升速軋制(軋制速度14 m/ s左右) 。新型的爐卷軋機機組,通常采用1臺粗軋機,1臺爐卷軋機,12臺地下卷取機,產(chǎn)量約100萬t ,其中有的生產(chǎn)線可以生產(chǎn)中板也可以生產(chǎn)熱軋板卷,主要用于不銹鋼生產(chǎn),投資較小,生產(chǎn)靈活,適合多品種。熱軋帶鋼的另一生產(chǎn)形式是薄板坯連鑄連軋,

15、按結晶器的形式不同,分別有多種形式,如SMS開發(fā)的CSP、DANIELY開發(fā)的H2FRL等,由薄板坯鑄機、加熱爐和軋機組成,剛性連接,鑄坯厚5090mm,產(chǎn)量120200萬t ,軋機的布置形式有粗軋加精軋為2 + 5布置,1+ 6布置,也有7架精軋機組成的生產(chǎn)線。薄板坯連鑄連軋的特點是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品強度高、溫度與性能均勻性好,但是表面質量、潔凈度控制方面比傳統(tǒng)厚板坯的難度大。國外發(fā)展的無頭(半無頭)軋制技術,日本是在傳統(tǒng)的粗軋機后設立熱卷箱,飛焊機,把中間坯前一坯的尾部和下一坯的頭部焊接在一起,進入精軋機組時形成無頭的帶鋼進行軋制,在卷取機前再由飛剪剪斷,該生產(chǎn)線可以20 m/ s的速度軋制

16、生產(chǎn)德國發(fā)展的是半無頭軋制技術,他們利用薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)線,鑄造較長的鑄坯,如200m,進人精軋,并且軋后進行剪切,在精軋機組中形成有限的無頭連軋。這種生產(chǎn)線的特點是適合于穩(wěn)定生產(chǎn)薄規(guī)格的帶鋼,減少了薄規(guī)格帶鋼生產(chǎn)中的軋廢和工具損失。歐洲還在開發(fā)基于薄板坯連鑄連軋技術的無頭軋制技術,通過進一步提高鑄坯的拉速,使連軋機和連鑄機的速度得到匹配,實現(xiàn)真正的連鑄連軋。正在開發(fā)的生產(chǎn)熱帶鋼的技術是薄帶直接連鑄并軋制的技術,鋼水在兩個輥中鑄成56mm的帶鋼,經(jīng)過1架或2架軋機進行小變形的軋制和平整,生產(chǎn)出熱帶鋼卷。歐洲、日本和澳大利亞都進行過類似的試驗,2004年美國NUCOR建立了工業(yè)試驗廠,德國的

17、THYSSEN-KRUPP也建立了相同的試驗工廠,據(jù)介紹年產(chǎn)50萬t的帶鋼廠已經(jīng)試驗成功,但是關于生產(chǎn)的穩(wěn)定性、成本、產(chǎn)品質量、產(chǎn)品范圍和應用領域的進一步報道尚未見到。1.3新建熱軋帶鋼廠的可行性與必要性分析近期對于我國而言熱軋寬帶鋼廠發(fā)展迅速。到2009年第一季度，國內(nèi)已建成熱軋寬帶鋼軋機60余套，設計生產(chǎn)能力為1.57億噸，實際生產(chǎn)能力為1.885億噸。隨著生產(chǎn)規(guī)模的快速發(fā)展，熱軋帶鋼由2005年進口變?yōu)槟壳俺隹谧畲蟮匿摬钠贩N。2008年，我國熱軋帶鋼產(chǎn)量為9959噸，出口量為1055萬噸，進口量為179萬噸，熱軋帶鋼出口量占國內(nèi)總出口量的17.8%。熱軋帶鋼車間設備簡單，規(guī)模小，投資少，

18、見效快，由于其規(guī)定資產(chǎn)原值低。但是帶鋼成材率要低于CSP。 包頭地區(qū)在全國冶金行業(yè)中占有重要地位，有這豐富的鐵、稀土、鈮、等多種共生礦床礦區(qū)。其中白云鄂博礦區(qū)現(xiàn)已探明稀土儲量占全國稀土總量的98%，是出去中國外占世界總儲量的五倍多。白云鄂博礦區(qū)現(xiàn)已探明礦體內(nèi)蘊藏著160多種元素。礦物種類豐富，儲量也大，其中鐵礦儲量為9.5億噸。包頭地區(qū)交通便利，包頭素以“水旱碼頭”而聞名，如今包頭已成為連接華北，西北的重要公路，鐵路，航空交通樞紐。包頭公路四通八達，已形成網(wǎng)絡，目前通向各地的高速公路都已基本建成，鐵路網(wǎng)已經(jīng)形成較大規(guī)模，這些條件為包頭地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展起到了至關重要的作用5。包頭地區(qū)的水資源豐富，充

19、足的水資源是包頭地區(qū)賴以發(fā)展的重要條件，黃河流進包頭境內(nèi)2.4公里，最大流量每秒6400立方米，年平均流量為260億立方米，是包頭地區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)以及人民生活的主要水源。包頭地區(qū)的能源供應非常存足。包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎，和豐富的存儲和易于開發(fā)的煤炭資源。煤炭主要生產(chǎn)與包頭周邊的鄂爾多斯盆地，包括準格爾，東勝，等大煤田，儲量約為1217.85億噸，約占全區(qū)煤炭總量的54.98%。同時包頭地區(qū)的熱電廠總裝機量已突破600萬千瓦，電力供應持續(xù)平穩(wěn)。第二章 產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制2.1產(chǎn)品方案編制 產(chǎn)品方案是設計任務書的主要內(nèi)容之一，是進行車間設計時的制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，確定軋機組成

20、和選擇各項設備的主要依據(jù)。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型即已確定。2.2產(chǎn)品生產(chǎn)時所需注意的條件車間所生產(chǎn)的各類產(chǎn)品要平衡，在考慮到經(jīng)濟效益的同時要保證供求適應，品種平衡，產(chǎn)銷對路，布局合理，要注意靈活調(diào)整。要充分利用軋機成產(chǎn)能力和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。有條件的要爭取軋機向專業(yè)化和產(chǎn)品系列化方向發(fā)展，以提高軋機的成產(chǎn)技術水平。要逐步解決產(chǎn)品的老化問題，要立足于市場，不斷更新，推出優(yōu)質新產(chǎn)品，掌握市場競爭主動權。要立足國內(nèi)，放眼未來，力爭做到產(chǎn)品結構合理和產(chǎn)品票準化，走向國際市場。這次的設計題目是以包頭地區(qū)為條件，以230mm×1600mm×9000mm的連鑄坯，生產(chǎn)規(guī)格為2

21、.4mm×1400mm的Q235B鋼熱連軋帶鋼廠，考慮到產(chǎn)品的應用，制定以下產(chǎn)品方案，如表2.1產(chǎn)品方案表，和表2.2金屬平衡表。表2.1產(chǎn)品方案表鋼種原材規(guī)格/mm產(chǎn)品規(guī)格/mm原料重量/T產(chǎn)品重量/萬噸所占比例1Q235B230×1600×90002.4 ×140028.532715%245#240×1600×90006 × 160026.965.43%3X70230×1600×90006.5 ×120025.831810%4Q345250×1600×120006 

22、15;140037.4412.67%516Mn250×1800×90003 ×150031.592715%6T10230×1600×90004 ×110025.833620%7Q255A230×1800×90003.5× 110029.0695%820Cr250×1600×120002.4 ×140037.4495%940Mn230×1800×120002.4 ×120038.7595%1035SiMn250×1600×900

23、06×140028.082715%下表為金屬平衡表。表2.2金 屬 平 衡 表 鋼種燒損率%切損率%軋廢比率%成材率%消耗系數(shù)%1Q235B1.000.700.30981.02245#1.500.800.4097.31.023X701.200.800.3097.71.024Q3451.470.700.2097.631.02516Mn1.160.800.4097.741.026T101.030.800.3097.871.027Q255A1.440.700.4097.461.02820Cr1.070.700.2098.031.02940Mn1.030.800.4097.771.02103

24、5SiMn1.000.700.30981.02 金屬平衡表的內(nèi)容包括：產(chǎn)品方案中每種產(chǎn)品的原料重量，燒損，切損，軋廢比例，成品重量，金屬消耗系數(shù)，成材率。金屬消耗系數(shù)公式： K=W/Q （2-1） K 金屬消耗系數(shù)W 投入的坯料重量 Q 合格產(chǎn)品的重量 燒損：指金屬坯料在加熱時被氧化消耗掉的損失。主要是在加熱過程中生成的氧化鐵皮和軋制過程中形成的二次氧化鐵皮。切損：切損包括切頭，切尾，切邊和局部質量不合格而切去的部分。軋廢：軋廢是由于操作不合格，等出現(xiàn)事故而造成的損失。 2.2.1產(chǎn)品工藝流程的確定 制定生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得符合質量要求的產(chǎn)品，其次保證質量的基礎上追求軋機的高產(chǎn)量，

25、并能夠降低各種原材料的消耗，降低生產(chǎn)成本。產(chǎn)品材料屬性：Q235B屬于碳素結構鋼，Q235B板材大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，歸納出伸長率和屈服強度偏低的規(guī)律。產(chǎn)品的技術條件：即產(chǎn)品的尺寸精度，幾何形狀，鋼的內(nèi)部組織性能及表面質量等要達到的某種技術要求。產(chǎn)品的加工工藝性能：鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力，塑性，導熱性及形成的缺陷的傾向等內(nèi)容。它反映了金屬在加工過程中和難易程度決定并影響我們選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。生產(chǎn)規(guī)模的大?。阂话闵a(chǎn)規(guī)模包括企業(yè)規(guī)模的大小和品種比量的大小。規(guī)模的大小決定了生產(chǎn)過程中采用了熱錠作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問題。批量的多少主要反映在選取設備的技術水平。產(chǎn)品成本的高低上，而對產(chǎn)

26、品工藝過程無顯著的影響。 第三章 車間布置形式及主要設備選取3.1 選擇軋機時一般要考慮以下各項原則 （1）在滿足產(chǎn)品方案的錢題下，是軋機組成合理，布置緊湊， （2）有較高的生產(chǎn)效率和設備利用系數(shù) （3）保證獲得質量良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能。 （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。 （5）軋機結構形式先進合理，制造容易，操作簡單，維修方便。 （6）備品備件更換容易，并利于實現(xiàn)備品備件的標準化。 （7）有良好的綜合技術，綜合指標。 3.1.1 按布列形式軋機的分類全連續(xù)式：每架軋機軋制一道，全部為不可逆軋制，其優(yōu)點是產(chǎn)量高，帶鋼頭尾溫差小操作簡單，易于實現(xiàn)自

27、動控制。缺點：投資大，品種較穩(wěn)定，適于大批量的生產(chǎn)。圖3.1為全連續(xù)式粗軋機布置圖。 圖3.1典型的全連續(xù)式粗軋機的布置 半連續(xù)式：半連續(xù)式熱帶鋼初軋機有一個立式可逆軋機和一個水平是可逆軋機，它們通常連接成一套萬能粗軋機，這些軋機也可以包括安裝，在相對于可逆式粗軋機前方的縱直的和水平式的氧化皮破碎機。如圖3.2所示。粗軋機的布置圖3.2兩種半連續(xù)式3/4連續(xù)式：它是在發(fā)展過程中在半連續(xù)式的基礎上進行改進，在半連續(xù)式的一架或二架可逆式軋機后增加一組雙機坐連軋機組，這樣式粗軋機得到 充分利用并減少了廠房面積，生產(chǎn)靈活。圖3.3為3/4連續(xù)式粗軋機的布置圖。圖3.3 34連續(xù)式粗軋機的布置其他形式：

28、粗軋機除了以上3種基本布置形式粗軋機的布置形式外，還有逆道次式和緊湊式。 本設計考慮實際生產(chǎn)情況，從縮短生產(chǎn)線長度、減小占地面積、節(jié)約設備投資等方面考慮，選擇近年來常用的半連續(xù)式粗軋機。由于在粗軋機組上軋制時，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應該盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制。考慮粗軋機組和精軋機組之間在軋制節(jié)奏和負荷上的平衡，粗軋機組變形量一般要占總變形量（坯料至產(chǎn)品）的70%80%。根據(jù)目前軋輥強度等方面的因素，參考現(xiàn)場的經(jīng)驗，以及為了配合該車間能生產(chǎn)更薄規(guī)格產(chǎn)品的發(fā)展要求，本次設計中選用1架四輥可逆式粗軋機。 3.1.2粗軋機的各種參數(shù)材料的選擇： 由于熱軋的時候工作輥表面溫度高，又

29、受到水的激冷，表面冷熱反復循環(huán)產(chǎn)生工作應力，熱疲勞應力使得軋輥表面產(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)機座受軋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，彎曲應力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬）。支撐輥所受壓力主要受的是彎曲應力，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。R1安裝在立輥軋機和除鱗機后，四輥軋機的驅動主要由調(diào)速電機、減速機、齒輪機座及軋機接軸構成。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

30、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，保證軋制時輥裝配在機架上定位。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。軋機上方安裝了平臺，平臺與地面間裝有梯子。其主要技術參數(shù)如表3.1。表3.1粗軋機的各種性能參數(shù)類型四輥可逆軋機工作輥尺寸1100/1100×1700mm支承輥尺寸1550/140

31、0×1700mm軋制壓力40000KN（max）由負荷傳感器測量軋制速度2.82/5.34m/s軋制開口度270mm（最大輥頸）輥縫調(diào)節(jié)電動+液壓AGC壓下缸壓力最大4000t主電機功率AC9000KW電機轉速108/190 r/min軋輥尺寸的選擇：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：工作輥的輥頸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。為創(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。所能傳遞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。輥身長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

32、輥頸采用較大的值。輥頸直徑和長度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關。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該選擇大些。使用滾動軸承由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（0.50.55）D。針對本設計要求，為了生產(chǎn)2.4mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：R1： 工作輥尺寸：1100×1700mm；輥頸尺寸：600mm 支承輥尺寸：1550×1700mm；輥頸尺寸：775mm 軋制力：4000噸；電機功率：AC9000KW3.1.3 保溫裝置保溫裝置的概述：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

33、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)品質量，擴大軋制品種規(guī)格，減少軋廢，提高軋機成材率，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。但設備結構大相徑庭，迥然不同。分別敘述如下：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5060m，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。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

34、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。熱卷箱也存在一些不足之處：對帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達40°C。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。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。3.2 精軋機精軋機布置形式及數(shù)量的選擇：按照道次設計，應選7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。將7架軋輥形成精軋連軋機，由于機架數(shù)目較多，在軋制薄規(guī)格產(chǎn)品時，為了保證頭尾溫差的控制，在精軋機布置

35、方面，采用較快的軋制速度和稍小的間距。新型熱帶軋機的種類：目前，新型熱帶軋機主要有以下幾種形式：液壓彎輥技術（WRB）的軋機，CVC軋機、PC軋機、HC軋機以及WRS軋機等，現(xiàn)分別介紹如下：液壓變輥技術：第一種：壓彎工作輥的方法。這又可以分為兩種方式：反彎力加在兩工作輥機座之間。即除工作輥平衡油缸以外，尚配有專門提供彎輥力的液壓缸，使上下工作輥軸承座受到與軋制壓力方向相同的彎輥力N1，結果是減小了軋制時工作輥的撓度。這稱為正彎輥。反彎力加在兩工作輥與支持輥的機座之間，使工作輥軸承座受到一個與軋制壓力方向相反的作用力N1，結果是增大了軋制時工作輥的撓度，這稱為負彎輥。熱軋薄板軋機多采用壓彎工作輥

36、的方法。第二種：彎曲支持輥的方法。這種方法是反彎力加在兩支持輥之間。為此，必須延長支持輥的輥頭，在延長的輥端上裝有液壓缸，使上下支持輥兩端承受一個彎輥力。其受力圖如圖3.4所示。 圖3.4(左圖減小工作輥的撓度；右圖增加工作輥的撓度)3.2.1七架精軋機的確定及選擇精軋機是成品軋機，是熱軋帶鋼生產(chǎn)的核心部分，軋制產(chǎn)品的質量水平主要取于精軋機組的技術裝備水平和控制水平。因此，為了獲得高質量的優(yōu)良產(chǎn)品，在精軋機組大量的采用了許多新技術、新設備、新工藝。精軋機組是決定產(chǎn)品質量的主要工序。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)的設備形式。板形質量取決于該軋機是否有板形控制手段和板形控制手

37、段的能力。新軋機是通過控制扳形的機構，在軋制過程中適時控制板形變化，獲得好的板形。帶鋼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。七架四輥精軋機縱向排列，間距為5500mm。F2F4為CVC軋機，用于板型及凸度控制，F(xiàn)5F7采用PC軋機。F1使用普通的四輥軋機。F1F7均有彎輥系統(tǒng)。PC軋機通過改變工作輥凸度對板型進行動態(tài)控制，另為滿足板型控制，帶有FGC控制系統(tǒng)。所有的機架均設有液壓伺服閥控制的AGC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)。軋機工作側工作輥軸承座上部（下部）裝有

38、調(diào)整墊片進行補償，以保證軋制線水平。F5F7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。表3.2所示為個架精軋機性能參數(shù)。表3.2精軋機的各種性能參數(shù)數(shù)量及類型7架四輥不可逆軋機工作輥尺寸F1 850/750×1700mmF2F4 850/750×1700mmF5F7 760/730×1700mm支承輥尺寸 1190/1300×1700mm軋制力（max）4000t開口度50mm（最大輥頸時）機架鑄鋼，封閉式機架柱面積約740

39、0cm2（交叉部分面積6500cm2）輥縫調(diào)整缸面積最大3.0mm/s（當軋制力為3000t時）軋制線調(diào)整由幾疊襯板調(diào)整，5mm的調(diào)整量，襯板與軸承座的連接在軋輥間進行軋機驅動F1F3工作輥由調(diào)速電機驅動齒輪及對接軸驅動 F4F7軋機工作輥由齒輪機座和一對接軸驅動針對本次的設計要求，參考現(xiàn)場的實際經(jīng)驗，為了生產(chǎn)2.4mm帶鋼，選用的軋輥的直徑是：F1： 工作輥尺寸850×1700mm；輥頸尺寸400mm支承輥尺寸1190×1700mm；輥頸尺寸725mm 軋制力4500t ；電機功率AC4500KWF2-F4 ：CVC軋機工作輥尺寸850×1700mm ；輥頸尺寸

40、412mm支承輥尺寸1350×1700mm ；輥頸尺寸675mm軋制力4500t；電機功率AC4500KWF5-F7： PC軋機交叉角度0.5-1.5度工作輥尺寸760×1700mm ；輥頸尺寸340mm支承輥尺寸1300×1700mm ；輥頸尺寸650mm軋制力4000t；電機功率AC4500KW3.2.2 壓下裝置壓下裝置即上輥調(diào)整裝置，就驅動方式看有三種形式：手動壓下、電動壓下和液壓壓下裝置。手動壓下裝置結構簡單、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、速度和加速度都可達到一定要求，但結構復雜，反應時間長、效率低。

41、液壓壓下裝置主要用于冷熱軋板帶軋機上，具有較高的相應速度和調(diào)整精度，但費用高，控制形成有限。90年代建設的新熱帶鋼軋機，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。 3.3確定軋機間距離 及軋機與其他設備的距離3.3.1軋機布列圖的制定本設計是參考武鋼1700mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線進行設計的。武鋼1700mm熱軋帶鋼廠原設計生產(chǎn)板帶T該廠1700mm熱軋帶鋼設備是70年代從日本引進的。其主要設備如下：（1）硅鋼板坯保溫爐24座；（2）硅鋼板坯修磨機1臺；（3）步進粱式加熱爐3座；（4）VSP立輥軋機1臺；（5）粗軋機組由二輥不可逆軋機一臺；（6）四輥可逆式軋機一臺；（7）四輥不可逆萬

42、能軋機兩座；（8）轉鼓式切頭飛剪一臺；（9）四輥精軋機7架；（10）三助卷取機3臺；3.3.2 軋機布列簡圖下圖為本次設計軋機布置簡圖。圖3.5 軋機布列簡圖熱連軋帶鋼軋機分為粗，中，精，而軋輥是其主要組成部分。軋輥的主要參數(shù)為輥身直徑和長度。本次設計主要是以武鋼1700熱軋帶鋼廠為參考依據(jù)。根據(jù)有關參考文獻確定各軋機之間距離。表3.3為各軋機之間距離。表3.3個軋機之間距離機架CL1CP1CP2CP2CP2CL2CP3CL3CP4JP1JP2JP3JP4JP5JP6JP7距離m5402053551205.55.55.55.55.55.5據(jù)有關生產(chǎn)經(jīng)驗考慮到運輸輥道的長度以及除磷機的距離和對溫

43、度的影響結合廠房面積制定最后一架精軋機到卷取機的距離為144m，粗軋機組到精軋機組的距離為120m。3.4確定產(chǎn)品技術要求、技術條件、產(chǎn)品標準。3.4.1板帶鋼的技術要求鋼材的技術要求是為了滿足使用上的要求對鋼材提出的必須具備的規(guī)格的技術性能，它是由使用單位按用途要求提出的，在根據(jù)當時技術水平的可能性及生產(chǎn)經(jīng)濟性能來判定的，并隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展而不斷提高。 本次設計使用的典型產(chǎn)品為Q235B其化學成分與力學性能如下表所示：表3.4 普通碳素鋼化學成分與力學性能型號力學性能化學成分屈服強度抗拉強度伸長率CSiMnMPa/mm2MPa/mm2%Q235B2352427546038-47260.18

44、0.300.300.70Q235C23524275-46038-47260.180.300.350.80X4228929.541342.1220.281.25X5638639.448949.90.261.35X6041342.151752.7180.261.35X7048249.256557.6180.261.4L245245415210.261.153.4.2本次設計中產(chǎn)品標準熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱尺寸標準列表：表3.5 帶鋼的公稱厚度標準公稱厚度/mm1.21.251.41.51.82.02.52.83.03.23.53.84.04.55.05.56.06.57.08.010.011.012.0

45、13.0熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱寬度標準列表：表3.6帶鋼的公稱寬度標準公稱厚度/mm700750800850900950100010501100115012001250130013501400145015001550熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱長度準列表：表3.7帶鋼的公稱長度標準公稱厚度/mm2000250030003500400045005000550060006500700080009000100001100012000熱軋帶鋼產(chǎn)品厚度允許標準列表：表3.8 帶鋼厚度允許偏差標準厚度允許偏差寬度100010002000125015501.21.25±0.13±0.131.4±

46、0.15±0.151.5±0.15±0.15±0.151.6±0.16±0.16±0.162.00.150.18±0.18±0.182.20.150.19±0.19±0.192.50.160.20±0.20±0.200.170.22±0.22±0.220.180.25±0.25±0.250. 200. 30±0.30±0.300.300.50+0.40-0.50±0.500.30+0.40

47、7;0.400.200.80+0.30-0.80+0.30-0.800.200.80+0.30-0.80+0.30-0.80熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱寬度標準列表：表3.9帶鋼寬度允許偏差 寬度允 許 偏 差 厚 度 6.0 6.0 /軋制邊切邊軋制邊切邊1000-1500 +30 +10 +30 +101250-1550 +30 +10 +30 +10700-1000 +25 +10 +25 +10熱軋帶鋼產(chǎn)品縱切寬度標準列表：表3.10縱切帶鋼的寬度允許偏差寬度允許偏差厚度4.06.0160±0.5±0.8±1.0160-250±1.0±1.0

48、77;1.2250-700±1.0±1.0±1.2熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱長度標準列表：表3.11帶鋼長度允許偏差表格 長度 允許偏差 6000 25 6000 30熱軋帶鋼產(chǎn)品公稱瓢曲標準列表：寬度瓢曲度最大值厚度1.2-1.51.5-4.04.0-7.07.0-10.010.0-13.025018161412102502018161412 表3.12鋼板瓢曲度抗拉強度下線大于85公斤/mm方 ，屈服點下線大于44公斤/mm方的鋼板票曲度最大值為上表的1.5倍。形狀和尺寸的測量： 票曲度同錐度尺測量，長度和寬度用卷尺和其他測量工具測量，鋼板厚度用千分尺來測量。測量部位軋

49、制鋼板和鋼帶距離邊緣不小于25mm，切邊鋼板和鋼帶邊緣不小于15mmd的任意點。標記舉例：用RJ216牌號軋制的10×1200×4500毫米的鋼板標記為 根據(jù)板帶鋼的用途不同，技術要求也各不一樣。但基于其相似的外形的使用條件，技術仍有共同方面，歸納起來是尺寸精度，表面質量，板型和性能經(jīng)濟基本指標。尺寸精度：尺寸精度是指可能達到的尺寸偏差大小，板帶尺寸精度，長度，厚度，其中厚度精度最為重要，同時厚度精度影響到使用性能，生產(chǎn)難度及金屬節(jié)約，由于B/H很大，厚度一般很小，厚度的波動必然引起使用性能和金屬消耗的巨大波動，因此厚度精度是最為重要的。表面質量：板帶鋼多用與外圍構建，故必

50、須保證表面質量，不用需表面有氣泡，和裂紋和氧化鐵皮壓入物。板型：板型是帶鋼特有的重要質量標準，當軋制寬而薄的帶鋼時，其不均勻變形敏感性是很大的。要保證版形是很困難的，要求技術含量很高。總之：板帶鋼用途廣泛，并隨著國民經(jīng)濟與科學發(fā)展對其技術要求與質量有更多的要求。這需要我們生產(chǎn)高性能的板帶鋼來滿足國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的需求。第四章 軋制力能參數(shù)計算4.1 確定變形制度板帶鋼軋制壓下規(guī)程是板帶軋制制度（規(guī)程）最基本的核心內(nèi)容，直接關系著軋機的產(chǎn)量和產(chǎn)品質量。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、軋制道次和每道壓下量的大小，在操作中就

51、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)程的確定也應當包括這些內(nèi)容。制定壓下規(guī)程的方法很多，可概括為以下兩種：經(jīng)驗方法：就是按現(xiàn)場經(jīng)驗公式直接分配各道次的壓下率和各道次出口的厚度。理論方法：就是從充分滿足前述制定軋制規(guī)程的原則出發(fā)，按預設的條件通過理論計算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。也就是根據(jù)車間生產(chǎn)的能耗曲線，分配各架能耗負荷來確定壓下率以及厚度。現(xiàn)代連軋機組軋制規(guī)程設定最常用的方法是“能耗法”，就是從電機能量合理消耗觀點出發(fā)，按經(jīng)驗能耗資料推算出各架壓下量。對于軋機

52、強度日益增大，軋制速度日益提高的現(xiàn)代連軋機而言，電機功率往往成為提高生產(chǎn)能力的限制因素，采用這種方法是比較合理的。但是，在實際生產(chǎn)中變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預測和控制，事先按理想條件下的理論計算確定的壓下規(guī)程在實際中往往并不能實現(xiàn)。在人工操作時就只能按照實際情況水平操作人員的經(jīng)驗隨機處理。只有在全面計算機控制的現(xiàn)代化軋機上，才有可能根據(jù)具體情況的變化，從上述原則和要求出發(fā)，對壓下規(guī)程在理論計算和控制。對于本次設計，由于所選軋輥及各參數(shù)與其它有所不同，故無法得知該套設備的能耗曲線，只能按經(jīng)驗公式直接分配壓下率和出口厚度然后進行校核了。通常在板、帶生產(chǎn)中制定壓下規(guī)程的方法和步驟為：(1)在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對壓下量或壓下率、確定各道次壓下量分配率及確定各道次能耗負荷分配比等各種方法；(2)制定速度制度，計算軋制時間并確定逐道次軋制溫度；(3)計算軋制壓力、軋制力矩及總傳動力矩；(