軋鋼生產(chǎn)自動(dòng)化

1、2 產(chǎn)品方案2.1 產(chǎn)品方案的確定2.1.1 制定產(chǎn)品方案的原則 產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。 1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的要求，根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)產(chǎn)品數(shù)量，質(zhì)量和品種等方面的需要情況及考慮當(dāng)前的需求，又要考慮將來(lái)發(fā)展的需要，為此，設(shè)計(jì)者必須進(jìn)行產(chǎn)品的社會(huì)調(diào)查。 2.產(chǎn)品的平衡，考慮全國(guó)生產(chǎn)的布局和配套加以平衡。 3.建廠地區(qū)的條件，生產(chǎn)資源，自然條件，投資等的可能性。 在進(jìn)行產(chǎn)品方案編制時(shí)，要以以上三點(diǎn)為依據(jù)，全面考慮，三者不可偏廢。對(duì)于各類產(chǎn)品的分類、編組、牌號(hào)、化學(xué)成分、品

2、種、規(guī)格尺寸級(jí)公差、交貨狀態(tài)、生產(chǎn)技術(shù)條件、機(jī)械性能要求、驗(yàn)收規(guī)格、試樣及包裝方法等，均按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。若沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，就有生產(chǎn)單位和用戶共同訂立協(xié)議。2.1.2 制定產(chǎn)品大綱 根據(jù)目前我國(guó)對(duì)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量、規(guī)格、等方面的需求情況以及我國(guó)目前小型線材出口差順情況，現(xiàn)擬定產(chǎn)品方案： 鋼種：集裝箱板、管線鋼、不銹鋼等 產(chǎn)品規(guī)格：厚度20 mm 寬度2500mm 最大重量 25.5T 胚料規(guī)格：170mm ×1200mm ×2500mm年產(chǎn)量：100萬(wàn)噸年表2-1 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品分類 規(guī)格/mm 代表鋼號(hào) 產(chǎn)量/萬(wàn)噸 比例%集裝箱板 12 Q235 50 50管線鋼 8 Q235 12

3、.5 12.5不銹鋼 3 0Cr18 Ni9 25 25普通碳素結(jié) 5 Q235 7.5 7.5構(gòu)鋼 優(yōu)勢(shì)碳素結(jié) 8 72# 5 5構(gòu)鋼2.2 計(jì)算成品率及制定金屬平衡表2.2.1 定計(jì)算產(chǎn)品的成品率 成品率是指成品重量與投料量之比的百分?jǐn)?shù)。也就是指一頓原料能夠生產(chǎn)合格產(chǎn)品的重量的百分?jǐn)?shù)。其計(jì)算公式：A=(Q-W)/T×100%式中A成品率（%），Q投料量（T）（原料重量），W金屬的損失量 影響成品率的因素主要有一下幾種： 燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化順勢(shì)稱為燒損。金屬加人過(guò)程中的燒損度和時(shí)間有關(guān)，加熱溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，燒損量就越大。剛才在加熱的損失度為1.5%2.5%。 損失：又

4、稱技術(shù)損失，是指各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具，技術(shù)操作以及表面介質(zhì)問(wèn)題所照成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理、操作水平有關(guān)。2.2.2 制定金屬平衡表本車間產(chǎn)量為100萬(wàn)噸/年，所需胚料約為102.04萬(wàn)噸/年。 表2-2 金屬平衡表產(chǎn)品代號(hào)鋼成品/T胚料/T成材率%燒損切頭及軋廢集裝箱板Q2355051.0298%1.50.7不銹鋼0Cr18Ni92525.5198%0.80.22管線鋼Q23512.516.75598%0.40.11普通結(jié)構(gòu)鋼Q2357.57.6598%0.20.1優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼72#55.198%0.150.052.3 典型產(chǎn)品的選擇與原料要求2.3.1 典

5、型產(chǎn)品的選擇 本次設(shè)計(jì)集裝箱板年產(chǎn)50萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)不銹鋼25萬(wàn)噸，管線鋼12.5萬(wàn)噸，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼7.5萬(wàn)噸，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼5萬(wàn)噸。本設(shè)計(jì)擬生產(chǎn)多個(gè)品種多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品，為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快設(shè)計(jì)速度，不可能對(duì)每種產(chǎn)品每個(gè)品種、規(guī)格都進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算，因此從中選擇典型產(chǎn)品作為設(shè)計(jì)產(chǎn)品。典型產(chǎn)品選擇的原則： 1.有代表性：從中找出1-2種產(chǎn)量較大、產(chǎn)品品種、規(guī)格、狀態(tài)、工藝等有代表性。 2.通過(guò)所有的工序：是指所選的所有計(jì)算產(chǎn)品要通過(guò)各工序，但不是說(shuō)每一種計(jì)算產(chǎn)品都通過(guò)個(gè)工序。 所選的計(jì)算產(chǎn)品要與實(shí)際接近。 計(jì)算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量。根據(jù)以上原則及設(shè)計(jì)的方案表，本設(shè)計(jì)選擇的典型產(chǎn)品為Q235

6、集裝箱板。2.3.2 原料 1.原料的來(lái)源和年需求量 該車間原料由本廠連鑄機(jī)供給的連鑄坯。年產(chǎn)量為100萬(wàn)噸，成材率為98.46%，年需要102.04萬(wàn)噸鋼坯。 2.坯料的選擇 對(duì)鋼坯尺寸和質(zhì)量的要求 1.對(duì)鋼坯的外形、尺寸、質(zhì)量的要求 鋼坯斷面形狀及允許偏差、定尺長(zhǎng)度、短尺的最短長(zhǎng)度及比例、彎曲，這些要求是考慮了充分發(fā)揮軋機(jī)生產(chǎn)能力，保證加熱與軋制順利并考慮供坯的可能性和合理性等綜合因素確定的，但目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 2. 鋼坯的檢查和清理 鋼坯表面缺陷應(yīng)予清除，清除應(yīng)圓滑無(wú)棱角，清除寬度不得小于深度的6倍，長(zhǎng)度不應(yīng)小于清除深度的8倍，表面清除深度面積不應(yīng)大于連鑄坯邊長(zhǎng)的10%，兩相對(duì)面清除深

7、度之和不大于深度的12%。 對(duì)于高碳鋼級(jí)合金鋼在狀態(tài)下清理表面缺陷可采用風(fēng)鏟或砂輪進(jìn)行清理：對(duì)普通碳鋼和普通低合金鋼可采用火焰清理。 3.鋼坯的清理方法 鋼坯的清理方法有許多，主要有火焰清理、手動(dòng)砂輪機(jī)自動(dòng)砂輪清理方法 4. 鋼坯尺寸和邊長(zhǎng)允許偏差表2-3 鋼坯內(nèi)容尺寸連鑄坯斷面尺寸 750mm×1300mm連鑄坯長(zhǎng)度 12000mm邊長(zhǎng)公差 ±4mm對(duì)角線長(zhǎng)度偏差 6mm圓角半徑 R8mm連鑄坯單根重約 1.6T連鑄坯和矩形坯標(biāo)準(zhǔn) GB2011-983. 生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備概述3.1 生產(chǎn)工藝流程帶鋼生產(chǎn)工藝流程：連鑄坯加熱粗除鱗箱除鱗定寬壓力機(jī)E1R1可逆除鱗粗軋E

8、2R2粗軋機(jī)熱卷箱開(kāi)卷飛剪切頭尾F1F7精軋機(jī)組精軋層流冷卻卷取卸卷打捆檢查稱重收集入庫(kù)。3.2 生產(chǎn)工藝概述1.連鑄坯的加熱：連鑄坯是煉鋼爐煉成的鋼水經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)鑄造后得到的產(chǎn)品，加熱的目的是為后續(xù)的工藝流程做準(zhǔn)備。2.粗除鱗箱除鱗：目的，為了去除鋼坯表面的氧化鐵皮。除磷過(guò)程在除磷系統(tǒng)中，高壓水泵產(chǎn)生的高壓水進(jìn)入除鱗噴嘴。在噴嘴的作用下，高壓水形成一個(gè)具有很大沖擊力的扇形水束，噴射到鋼坯（或中間坯）表面。在這個(gè)高壓扇形水射流束的作用下，氧化鐵皮經(jīng)歷了被切割，急冷收縮，與基體母材剝離，并被沖刷到離開(kāi)鋼坯（或中間坯）表面的過(guò)程，從而將氧化鐵皮清除干凈。3. 定寬壓力機(jī)：定寬壓力機(jī)是對(duì)鋼坯在鍛壓狀態(tài)

9、下進(jìn)行軋制的，其寬度調(diào)節(jié)量大，調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)寬。鋼坯經(jīng)過(guò)定寬壓力機(jī)的定寬后，可減少兩頭大，中間小（凹）“骨頭鋼”的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)使用的定寬壓力機(jī)為雙側(cè)雙偏心連桿滑塊式（SIVa）4. R1可逆粗軋：粗軋是精軋的準(zhǔn)備工序，精軋一般要求軋制的變形量較小·，粗軋是為精軋?zhí)崆疤峁┳冃瘟?。在熱連軋帶鋼生產(chǎn)線中二輥粗軋機(jī)得到廣泛應(yīng)用。軋機(jī)采用電動(dòng)壓下，兩臺(tái)直流電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿減速機(jī)驅(qū)動(dòng)壓下螺絲，兩臺(tái)電機(jī)之間設(shè)有大轉(zhuǎn)矩低慣量電磁離合器，可實(shí)現(xiàn)壓下螺絲單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)；壓下系統(tǒng)安裝輥縫儀和測(cè)壓儀；軋輥軸承采用油膜軸承；工作輥采用整體合金鍛鋼輥；主傳動(dòng)接軸采用十字頭萬(wàn)向接軸；工作輥換輥采用液壓快速換輥機(jī)；軋機(jī)采用液壓

10、平衡。5.熱卷箱：熱卷箱為中間坯起保溫作用；起中間卷均熱作用；解決了中間坯頭尾溫差大的問(wèn)題；中間坯邊部溫度明顯減少；有利于根本解決氧化鐵皮壓入質(zhì)量問(wèn)題；奠定了傳統(tǒng)常規(guī)熱連軋工藝恒速軋制的基本條件；有利于大批量文帝生產(chǎn)超薄、超強(qiáng)帶鋼；提高了厚規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；提高了薄規(guī)格產(chǎn)品的巻重；有利于生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品；進(jìn)一步提高了機(jī)時(shí)產(chǎn)量和軋機(jī)效率。6.開(kāi)卷：開(kāi)卷機(jī)是金屬板材校平的專用設(shè)備,用于校平線鋼板、不平整板可根據(jù)相關(guān)配置組成開(kāi)卷、校平、剪切生產(chǎn)線和其它板材制品生產(chǎn)線。開(kāi)卷機(jī)機(jī)體為焊接箱形結(jié)構(gòu)，變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)齒輪箱減速后驅(qū)動(dòng)卷筒軸為開(kāi)卷機(jī)提供主動(dòng)力。開(kāi)卷機(jī)的卷筒是一根空心軸，通過(guò)兩個(gè)軸承支撐齒

11、輪箱體上，軸承之間安裝有傳動(dòng)直齒輪。該齒輪箱是采用強(qiáng)制潤(rùn)滑的方式進(jìn)行潤(rùn)滑的，并為閉環(huán)的油潤(rùn)滑系統(tǒng)配有兩臺(tái)恒速電機(jī)。芯軸為一懸臂結(jié)構(gòu)，在開(kāi)卷時(shí)其前端由外支撐軸承進(jìn)行支撐，以保持開(kāi)卷機(jī)的剛度和穩(wěn)定性。7.飛剪切頭尾：飛剪機(jī)是用來(lái)剪切橫向運(yùn)動(dòng)的軋件。他可以裝設(shè)在連續(xù)式軋機(jī)的軋制作用線上。隨著連續(xù)式軋機(jī)的發(fā)展，飛剪機(jī)的到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。飛剪機(jī)的類型很多，我設(shè)計(jì)的飛剪機(jī)采用曲柄連桿形式。傳動(dòng)方式利用單電機(jī)傳動(dòng)，機(jī)身自帶一級(jí)減速器。通過(guò)曲柄軸、刀架和擺桿可使刀片在剪切區(qū)作近似平移的運(yùn)動(dòng)，以獲得平整的剪切斷面。8. F1F7精軋機(jī)組精軋：精軋機(jī)組用于高速線材車間，一般由7架軋機(jī)組成，均為懸臂輥環(huán)式機(jī)架，平

12、立交替布置。機(jī)架間設(shè)有立活套以實(shí)現(xiàn)無(wú)張力軋制。軋機(jī)由機(jī)架裝配、工作輥裝配、支承輥裝配、壓下裝置、彎輥裝置、平衡裝置、移動(dòng)墊板裝置、傳動(dòng)裝置、走臺(tái)、配管、接近開(kāi)關(guān)等組成。安裝在機(jī)架窗口的入口和出口側(cè)，出口側(cè)的延伸段螺栓固定在軋機(jī)機(jī)架上，滑動(dòng)導(dǎo)軌用螺栓擰緊在提升軌道上，軌道在液壓缸的推動(dòng)下牌坊窗口中安全的進(jìn)行升降動(dòng)作。9.層流冷卻：層流冷卻是控制帶鋼卷取溫度，提高熱軋帶鋼性能的一種重要技術(shù)，層流冷卻系統(tǒng)控制的基本原理主要是根據(jù)原始數(shù)據(jù)輸入，計(jì)算帶鋼終軋溫度、目標(biāo)卷取溫度，設(shè)定帶鋼冷卻所需的空冷段長(zhǎng)度和水冷段的長(zhǎng)度。根據(jù)實(shí)測(cè)值調(diào)節(jié)冷卻集管的開(kāi)閉數(shù)量，調(diào)節(jié)水量和控制冷卻溫度精度。其中，通過(guò)分析研究，計(jì)算層流冷卻水量調(diào)節(jié)與帶鋼溫降是建立帶鋼冷卻系統(tǒng)控制模型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。10.卷取：卷取機(jī)是將熱軋或冷軋鋼材卷取成卷筒狀的軋鋼車間輔助設(shè)備，在熱帶鋼連