年產(chǎn)160萬噸中厚板X80典型產(chǎn)品8×3000×10000畢業(yè)設(shè)計下

1、6.2.1主電機過載按下式進行校核式中：Mmax-電機在軋制過程中承受的最大轉(zhuǎn)矩； Me-電動機的額定轉(zhuǎn)矩 -允許過載系數(shù)，對于專為軋機使用的ZZ及ZZY電機過載系數(shù)為2.53.電機的額定轉(zhuǎn)矩為：Me=9.550Ne/ne=9.550式中：Ne-電機的額定功率，KW Ne-電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min由合成力矩可知：第8道軋制時有最大轉(zhuǎn)矩Mmax=4319KN.m按公式：Mmax3Me 43197155KN.m所以：電機過載校核通過6.2.2主電機發(fā)熱校核主電機發(fā)熱校核通常采用等效法、即等效電流法、等效轉(zhuǎn)矩法和等效功率法，在進行軋鋼設(shè)計時，出于計算方便和實用，常用等效轉(zhuǎn)矩法，其公式如下：MdxM

2、e式中：Mdx-電機等效轉(zhuǎn)矩； Mi- 一個軋制周期中各時間區(qū)間的轉(zhuǎn)矩 Ti- 一個周期中對在不同轉(zhuǎn)矩的延續(xù)時間電機發(fā)熱校核按公式：計算 代入公式：該值小于電動機的額定轉(zhuǎn)矩，發(fā)熱校核通過。6.3工作制度及電機上的合成力矩本車間粗軋機的轉(zhuǎn)動是由兩臺轉(zhuǎn)速04080r/min的直流電機分別直接驅(qū)動支承輥，電機的功率為5000KN。由于本車間軋制時為穩(wěn)定高速咬入，即咬入速度等于軋制速度。所以軋件咬入時的力矩等于穩(wěn)定軋制力矩。6.4 軋輥強度的校核軋輥強度計算特點：1） 軋制時板帶位于軋輥正中，軋制力按均勻載荷對待，軸承兩側(cè)的支反力相等；2） 軋輥直徑沿輥身長度方向不變，故輥身危險斷面必在輥身中央處；3

3、） 輥頸及輥頭的危險斷面均在傳動側(cè)。本設(shè)計中采用一臺3800mm四輥可逆粗軋機和一臺4100mm四輥可逆精軋機。粗軋機工作輥輥身直徑=1030mm，輥頸直徑=940mm；支承輥直徑=1640mm，輥頸長度=700mm，輥身長度L=3800，再根據(jù)軋制力、軋制力矩及軋件長度的大小對軋輥長度的影響，選取粗軋軋機第2道次的數(shù)據(jù)對粗軋機的軋輥進行校核，軋制力P=31770KN，軋制力矩，軋件寬度b=3600mm。精軋機工作輥輥身直徑，輥頸直徑；支承輥直徑，輥頸直徑，輥頸長度，輥身長度L=3800，再根據(jù)軋制力、軋制力矩即軋件長度的大小對軋輥長度的影響，選取精軋軋機第1道次的數(shù)據(jù)對精軋機的軋輥進行校核，

4、軋制力P=42690KN，軋制力矩，軋件寬度b=3600mm，（工作輥材料為鑄鐵，許用應(yīng)力四輥軋機軋輥受力分析a-工作輥驅(qū)動 b-支承輥驅(qū)動，支承輥材料為鍛鋼，許用應(yīng)力。6.4.1粗軋機軋輥強度校核（1） 支承輥強度校核身中央承受最大彎矩：其中a為2個壓下螺絲的中心距，取值a=L+l=5210輥身中央的彎曲應(yīng)力：輥頸危險斷面應(yīng)力：輥頭強度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：因為輥身和輥頸處的應(yīng)力均小于合金鍛鋼的許用應(yīng)力所以支承輥符合條件。（2） 工作輥強度校核輥身中央處承受彎矩值：輥身中央的垂直彎曲應(yīng)力：輥身中央處的彎曲應(yīng)力為：工作輥承受支撐輥沿輥身全長加于其上的水平摩擦力： 輥身中央的水平彎矩：輥

5、身中央的水平彎曲應(yīng)力：輥身中央的合成彎曲應(yīng)力：(7)輥頭強度計算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求。（3）軋輥輥面接觸應(yīng)力計算：接觸應(yīng)力的計算公式可按 下式計算： (6-20)式中 q夾在接觸表面單位長度上的負(fù)荷； ，相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑；與軋輥材質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，其中為兩軋輥材料的泊松比和彈性模量。泊松比都取=0.26，許用應(yīng)力為（=2200Mpa，），所以接觸應(yīng)力小于許用值。6.4.2精軋機軋輥強度校核電機額定力矩為： 3614<1273×3=3819滿足公式故電機過載驗算通過。電機溫升校核：等效力矩： =925.6KNm因為：所以：校核通過。第七章 車間年產(chǎn)量的計

6、算 軋鋼機產(chǎn)量是衡量軋鋼機技術(shù)經(jīng)濟的一個重要指標(biāo)，是車間設(shè)計中重要的工藝參數(shù)，設(shè)計的任務(wù)就是發(fā)揮軋鋼機的生產(chǎn)能力，使車間建成且在預(yù)定時間內(nèi)達到或超過設(shè)計水平，因此，軋鋼機水平的高低和它實際能達到的能力是衡量質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。7.1典型產(chǎn)品的工作圖表軋機的工作圖表也稱軋制圖表，是研究和分析軋制過程的工具，在軋制圖表中，表示軋制道次和時間的關(guān)系，直接的反應(yīng)了軋制時間、間隙時間以及總的延續(xù)時間，軋件在任何時間所處的位置等，它是計算軋機小時產(chǎn)量和確定節(jié)奏時間的依據(jù)，有利于研究軋鋼機的工作情況，有利于改進，使軋制過程合理化。軋制圖表 本車間典型產(chǎn)品的周期計算公式； 道次 TZ 時間軋制圖表7-17.2 典型產(chǎn)

7、品的小時產(chǎn)量計算 軋鋼機單位時間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋鋼機的生產(chǎn)率。分別以小時、班、日、月和年為時間單位進行計算。其中小時產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)率目標(biāo)，軋鋼機技術(shù)上可能達到的產(chǎn)量可用下式計算：式中軋鋼機理論小時產(chǎn)量（噸/小時）Q原料重量；T節(jié)奏時間；實際的生產(chǎn)過程中，由于種種原因，軋機的小時產(chǎn)量達不到上述值，軋機實際能達到的小時產(chǎn)量用下式計算：式中K1軋鋼機利用系數(shù)。成品軋機。因此7.3 軋鋼機平均小時產(chǎn)量 按勞動量換算系數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場生存統(tǒng)計數(shù)據(jù)來確定，它考慮了不同產(chǎn)品之間生產(chǎn)時的難易程度在產(chǎn)量上的反應(yīng)。這樣，軋機的平均小時產(chǎn)量公式如下：式中不同品種在產(chǎn)量中的百分比； 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品小時產(chǎn)量；不同產(chǎn)品的勞動換算系

8、數(shù)表71 本車間所采用的勞動量換算系數(shù)X值鋼種Q195EH32Q345BX80Q235GJ16Mnq20RSPV23506TiL16MnLStE460A572Q235NH系數(shù)1.110.80.90.90.81.10.91.10.80.9因此用表中的勞動換算系數(shù)X值代入上式，可算出軋鋼機平均小時產(chǎn)量為噸/小時。7.4 軋機年產(chǎn)量計算 軋機年產(chǎn)量時指一年內(nèi)扎鋼車間各種產(chǎn)品的綜合產(chǎn)量，以綜合小時產(chǎn)量為基礎(chǔ)進行計算。其公式如下：式中軋機一年內(nèi)計劃工作時間；時間利用系數(shù)，取0.87。表7-2 工作時間表日歷天數(shù)非工作日/d計劃年工作時間非工作時間/h額定年工作時間節(jié)假日大修小修合計dh交接班換輥事故及其

9、他合計h365101622483717608480106964121905418上式中為一年內(nèi)軋機最大可能工作時間。即計劃時數(shù)。但由于技術(shù)上的原因，或者生產(chǎn)管理上的原因，會造成軋機非計劃停工。這樣軋機全年實際工作時間就會低于全年計劃工作時間。但是，由于上述原因造成的軋機時間損失，很難進行準(zhǔn)確的計算，在工程設(shè)計中通常就用時間利用系數(shù)K2來表示，所以全年計劃工作時間與實際工作時間之間的關(guān)系如下式：式中-全年軋機實際工作時間，取小時由于上述可知本車間年產(chǎn)量為：噸與要求年產(chǎn)量150萬噸相差不大，滿足設(shè)計要求。第八章 車間平面布置8.1車間的布置原則(1)滿足生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)流線合理。(2)即有利于

10、生產(chǎn)又使占地面積小，運輸線短，以求縮短周期、提高生產(chǎn)率。(3)保證操作方便、安全生產(chǎn)。(4)避免金屬流線和其它材料運輸線的相互交叉。(5)考慮將來的發(fā)展，留有余地。8.2選擇金屬流程線綜合考慮車間的長度及空間布局，特別是精整跨與加熱跨的合理布置，所以車間的金屬流動形式采用直線移動式。將車間布置為9跨，原料跨、加熱跨、主軋跨、冷床跨、剪切跨、精整跨、熱處理跨、成品跨、軋輥跨。表8-1 生產(chǎn)設(shè)備布置表項目序號名稱主要設(shè)備1原料跨火焰切割機、橫移小車2加熱跨步進式加熱爐、輥道3主軋跨4100mm四輥精軋機、立輥軋機、高壓水除鱗、推床、輥道4冷床跨冷床、輥道5剪切跨切頭剪、雙邊剪、超聲波探傷儀6精整跨

11、修磨臺架、翻鋼機、輥道橫移裝置、矯直機7熱處理跨熱處理爐、熱處理冷床、淬火機、矯直機8成品跨輥道、橫移裝置9軋輥跨磨床、冷卻裝置圖7.1 車間平面布置簡圖1原料庫 2 步進式加熱爐 3輥道4軋機 5 冷床 6剪切機 7修磨臺架 8 矯直機9 成品跨10軋輥跨 11 熱處理跨 8.3 主要設(shè)備距離的確定根據(jù)車間的年產(chǎn)鋼總量，以及選用的步進式加熱爐的爐型，并且能源介質(zhì)用混合焦?fàn)t煤氣作為燃料，部分連鑄胚長度在5m以上，參照全國同類車間設(shè)計參數(shù)，初步選定爐子有效長度為18米。8.3.2 軋機機架間距在本設(shè)計中，軋機布置為雙機架，粗軋和精軋均選擇四輥可逆軋機，故軋機機架間的縱向距離為粗軋機軋出的長度和第

12、一架精軋機軋出長度之和，并且再加上一定余值。根據(jù)產(chǎn)品的大綱的要求，通過計算粗軋機軋出的最大長度約為3m，精軋機軋出的長度12m，故軋機機架間距選擇為40m。8.3.3 軋鋼機與加熱爐距離從軋鋼機到軋機之間由高壓水除磷裝置，故計算軋鋼機與加熱爐距離應(yīng)由胚料的最大長度加上粗軋機軋出的最大長度，并且在加上一定的余值即可。：加熱爐和軋機的最小距離L：第一架軋機中軋件長度故選擇軋鋼機與加熱爐的縱向距離為48m。8.4 倉庫面積長褲面積的確定：（1）有無全廠總成品庫；（2）由于計劃不周或質(zhì)量降低等因素造成的鋼材積壓；（3）用戶不及時提貨或運輸條件變化造成的鋼材不能及時運走；（4）鋼材的品種，規(guī)格多少和生產(chǎn)

13、批量的大?。唬?）成批鋼材生產(chǎn)時待檢的存放量以及場地的具體條件等；軋鋼車間原料長倉庫面積可用下式計算，當(dāng)堆放高度為3m時，軋鋼車間原料倉庫面積用下式計算：式中F-原料倉庫面積；A-軋機小時產(chǎn)量；n-存放天數(shù)；K-金屬綜合消耗系數(shù)；q-每m3空間所能存放的原料重量；h-每堆原料堆放高度；0.7-倉庫系數(shù)；8.5 車間其他設(shè)施面積的確定軋鋼車間平面布置除考慮上述主要問題外，對諸如操作臺、主電室等其他地方面也應(yīng)有合理的、適當(dāng)?shù)奶幹谩?.5.1 操作臺位置選擇 操作臺時一部分設(shè)備的控制和檢測中心，因此其需要的面積大小要根據(jù)操作人員的工作條件和設(shè)備的機械化自動化程度的高低來決定，但其位置選擇卻要考慮下列

14、因素：1）操作臺應(yīng)靠近被控設(shè)備中心，并便于操作人員能看到軋件及被控設(shè)備運轉(zhuǎn)情況。2）操作臺應(yīng)布置在柱列之間盡量少占車間面積。3）主軋機采用橋式操縱臺時，其位置應(yīng)盡量靠近軋機，其一端應(yīng)留有足夠吊車運行的通道，4）操控臺比較集中和設(shè)置兩個專用操縱控制室。8.5.2 主電室軋鋼車間主電室布置有兩種型式，一種是和軋機主跨間隔開的單獨布置的主電室；本車間采用第一種，優(yōu)缺點是：通風(fēng)條件良好，室內(nèi)空間大.8.6 軋輥堆放場地 本車間采用疊放法，其優(yōu)點是堆放負(fù)荷較大，每平方米可達十噸.8.7 運輸通道的確定 通道設(shè)計的原理是運輸?shù)姆奖愫腿肆魍ㄐ械陌踩?，一般主要行人通道可取一米，如果沒有大負(fù)荷運輸，又沒有工作點

15、，通道可取一點五米。8.8 廠房跨度布置及大小及柱距尺寸 軋鋼車間一般均由原料跨、加熱爐跨、主軋機跨、精整跨和成品跨組成。廠房跨度可視為廠房寬度，廠房越寬勞動工作條件越好，所以主軋跨的跨度大小根據(jù)軋機機列所必須的橫向尺寸和其他一些因素來考慮，大型軋鋼車間可在30m以上。柱距大小就是相鄰兩個柱子間的距離，軋鋼車間柱距一般為6m或12m。 第九章 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表示軋鋼車間內(nèi)各項設(shè)備、原材料、燃料、動力以及勞動力、資金等利用程度的指標(biāo)稱之為技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。這些指標(biāo)的高低反映了車間生產(chǎn)技術(shù)水平和工藝過程制訂質(zhì)量的好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，是評定車間工作優(yōu)劣的主要依據(jù)。因為通過對同一類型不同車間的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的分析

16、和對比，可以找出相互之間的差距，存在的問題，從而分析原因，尋找指南指標(biāo)、改進生產(chǎn)的措施，故而研究和分析各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也就成了研究和分析軋鋼車間工作情況的重要方法之一。在軋鋼生產(chǎn)過程中，有多種多樣的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。其中包括：綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、各項材料消耗指標(biāo)、車間勞動生產(chǎn)率指標(biāo)以及車間資金利用和消耗等方面的指標(biāo)。而其中尤以產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、各項材料消耗、勞動力使用、資金利用以及軋機作業(yè)率等指標(biāo)最為人們所重視和關(guān)心，因而這些反映生產(chǎn)水平的主要指標(biāo)是人們分析和研究的主要內(nèi)容。9.1各類材料消耗指標(biāo)軋鋼生產(chǎn)中主要原材料及動力消耗主要有：金屬、燃料、電力、軋輥、水、油、壓縮空氣、氧氣、蒸汽和耐火材料等。

17、由于生產(chǎn)條件不同，或是由于技術(shù)操作水平和生產(chǎn)管理水平不同，不同車間上述消耗指標(biāo)會有很多的差異；就是同一車間在不同時期，各種指標(biāo)也可能因某種原因而發(fā)生變化。因此，要經(jīng)常掌握和研究各種產(chǎn)品的各種消耗指標(biāo)，才能了解和改進生產(chǎn)。9.1.1 金屬消耗金屬消耗是軋鋼生產(chǎn)中最重要的消耗，通常它占產(chǎn)品成本的一半以上，因此，降低金屬消耗對節(jié)約金屬、降低產(chǎn)品成本有重要意義。金屬消耗主要由以下的金屬耗損所組成：燒損、切頭、切尾和切邊造成的損失、清理表面耗損、軋廢、由于加熱、精整造成的缺陷以及鋼號混亂所造成的損失等。關(guān)于本車間的金屬消耗已經(jīng)在金屬平衡表中有所闡述。9.1.2燃料消耗軋鋼車間的燃料消耗主要用于胚料的加熱

18、。常用的燃料有煤、煤粉、煤氣和重油等。其消耗量一般用每噸鋼材需要消耗多少熱量來表示。有時固體燃料或液體燃料用每噸鋼材加熱消耗的燃料重量表示。每噸鋼材的消耗決定于加熱時間和加熱制度、加熱爐的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量、胚料的鋼種和斷面尺寸、入爐時料的溫度等因素。對連續(xù)式加熱爐而言，爐子的產(chǎn)量越高，相對的燃、燃料消耗越少。因此提高軋機的作業(yè)率、挺高爐子生產(chǎn)率是減少單位燃料消耗的重要途徑。另外，胚料斷面越小，加熱時間越短、爐子的熱失越少，則燃料消耗也就越少。9.1.3電能消耗軋鋼車間的電能消耗主要用于驅(qū)動軋機的主電機和車間內(nèi)各類輔助設(shè)備的電機，照明用電只占耗電總量中的很少部分。每噸鋼材的電能消耗與鋼種、產(chǎn)品種類、軋

19、制道次、軋制溫度以及車間用電設(shè)備的多少有關(guān)、軋制總延伸系數(shù)越大，或者軋制道次越多，電能消耗越大。9.1.4車削消耗軋輥是軋機的主要部件，其消耗量取決于軋輥每車學(xué)削一次所能扎出的鋼材數(shù)量和一對軋輥所能車削的次數(shù)。表示軋輥消耗量的單位是每噸鋼材平均消耗軋輥的重量。顯然軋輥每車學(xué)削一次所能扎出的鋼材數(shù)量越多、一對軋輥車削次數(shù)越多，軋輥耗量越少，反之則越大。影響軋輥消耗量的因素很多，主要有：1）軋機型式及機架數(shù)目；2）軋輥材質(zhì)；3）所扎鋼材的鋼種和產(chǎn)品形狀的復(fù)雜程度；4）軋制過程中金屬變形的均勻性；5）軋制時采用的冷卻方法和工作條件；6）軋制操作的水平以及軋輥的加工方法等。9.1.5軋輥消耗軋鋼車間用

20、水按其用途可以分為：1）生產(chǎn)用水；2）生活用水；3）勞動保護用水。這三項用水后兩項用水量不大，生產(chǎn)用水是軋鋼廠水耗量的主要方面。生產(chǎn)用水是軋鋼廠水耗量的主要方面。生產(chǎn)用水主要用于各項設(shè)備和鋼材的冷卻、沖刷氧化鐵皮、酸洗、清洗用水以及動力用水，軋鋼車間耗水量主要取決于車間規(guī)模的大小、用水設(shè)備的多少。9.1.6水的消耗軋鋼車間用水按其用途可以分為：1）生產(chǎn)用水；2）生活用水；3）勞動保護用水。這三項用水中后兩項用水量不大，生產(chǎn)用水是軋鋼廠水耗量的主要方面。生產(chǎn)用水主要用于各項設(shè)備（加熱爐、軋機、熱鋸等）和鋼材的冷卻、沖刷氧化鐵皮、酸洗、清洗用水以及動力用水等。軋鋼車間耗水量主要取決于車間規(guī)模大小、

21、用水設(shè)備的多少、每項設(shè)備的需水量以及用水項目的多少和它的需水情況。9.2 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)1.日歷作業(yè)率 以軋鋼機一年實際工作時間為分子，以日歷時間減去計劃大修時間為分母求得的百分?jǐn)?shù)叫做軋機的日歷作業(yè)率，如下式5： （11-1） =85.47% 2.有效作業(yè)率因各軋鋼企業(yè)實現(xiàn)的工作制度不同，按日歷作業(yè)率考核難以說明軋鋼機的有效作業(yè)情況。為了便于研究分析和對比考察軋鋼機的生產(chǎn)效率，一般還用軋機有效作業(yè)率來考核軋機生產(chǎn)作業(yè)水平。實際工作時間占計劃時間的百分比稱為軋機的有效作業(yè)率，可用公式表示如下： （11-2） 計算得軋機有效作業(yè)率為: =92.54%3.成材率用一噸原料能夠軋制出合格產(chǎn)品重量的百

22、分?jǐn)?shù)稱為成材率，它反映了軋鋼生產(chǎn)過程中金屬的收得情況。影響成材率的主要因素是生產(chǎn)過程造成的各種金屬損失，因此提高成材率的途徑是減少上述金屬損失。具體各鋼種的成材率見2.3中的金屬平衡表。4合格率軋制出的合格產(chǎn)品數(shù)量（鋼材或鋼坯）占產(chǎn)品總檢驗量和中間廢品量之和的百分比叫做合格率。合格率的高低是反映企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要標(biāo)志。5.勞動生產(chǎn)率勞動者在一定時間里平均每人生產(chǎn)合格產(chǎn)品的數(shù)量叫勞動生產(chǎn)率。勞動生產(chǎn)率的高低反映了勞動者在一定時間里生產(chǎn)產(chǎn)品的多少，換句話說，反映了向社會提供的物質(zhì)財富的多少。勞動生產(chǎn)率的高低與勞動者的技術(shù)水平、勞動工具的先進程度等因素有關(guān)。因此勞動生產(chǎn)率是考核和反映勞動效果的重要指標(biāo)。勞動生產(chǎn)率有實物勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)值勞動生產(chǎn)率之分。1）實物勞動生產(chǎn)率 實物勞動生產(chǎn)率也稱全員勞動生產(chǎn)率。它是企業(yè)平均每個職工在一定時間里生產(chǎn)的實物數(shù)量，即 2)產(chǎn)值勞動生產(chǎn)率 是指生產(chǎn)職工在一定時間內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品的總產(chǎn)值。計算式為： （11-4） 職工總?cè)藬?shù)包括參加生產(chǎn)過程的全部職工。參考文獻1楊固川，江浩，國產(chǎn)3000中厚板軋機概述及技術(shù)展望J冶金設(shè)備，2005:45502陳瑛，中厚板發(fā)展與技術(shù)裝備進步的分析J，技術(shù)與裝備縱橫，2005：4