軋鋼車間設(shè)計教案

1、軋鋼車間設(shè)計課程教案教案用紙內(nèi)容重點(diǎn)、要點(diǎn)1.車間設(shè)計總論摘要：本章主要講兩個大問題，即車間設(shè)計（工藝設(shè)計）的主要內(nèi)容和車間設(shè)計的基本程序，通過對這兩個問題的掌握使學(xué)生對軋鋼車間有一個總體認(rèn)識，為畢業(yè)設(shè)計打基礎(chǔ)。1.1車間設(shè)計的基本內(nèi)容1.1.1軋鋼車間設(shè)計的基本內(nèi)容通常由生產(chǎn)工藝設(shè)計、機(jī)械設(shè)備設(shè)計、廠房與基礎(chǔ)設(shè)計、供水與排水，熱力（供氣）與電力，通風(fēng)與照明，運(yùn)輸?shù)仍O(shè)計所組成。其中車間生產(chǎn)工藝設(shè)計是整個軋鋼車間設(shè)計的總體部分。主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，確定生產(chǎn)工藝過程，確定軋機(jī)組成，選擇所需各種設(shè)備，畫出車間工藝平面布置圖，最后對水、電、動力、熱力、通風(fēng)照明、廠房建筑等設(shè)計提出要求。最后形成文

2、件即車間設(shè)計說明書。1.1.2軋鋼車間工藝設(shè)計（車間設(shè)計說明書）的主要內(nèi)容一.總論（前言、綜述、概況）（對該產(chǎn)品生產(chǎn)有一全面了解）1. 車間年產(chǎn)量、產(chǎn)品品種規(guī)格等2. 原材料、動力、燃料的來源及市場情況3. 本設(shè)計與同類企業(yè)相比具有的特點(diǎn)4. 目前建設(shè)的內(nèi)容與遠(yuǎn)景規(guī)劃5. 車間的勞動組織、建設(shè)投資、經(jīng)濟(jì)與社會效益6. 遺留問題與解決意見7. 若擴(kuò)建需說明現(xiàn)狀、擴(kuò)建理由，并提出充分利用現(xiàn)有設(shè)備及構(gòu)筑物挖潛革新的措施8. 其它要說明的問題注：對畢業(yè)設(shè)計綜述應(yīng)從以下幾個方面論述、闡述：1. 品名稱、品種、規(guī)格、用途、生產(chǎn)方法等2. xxxx產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展歷史（主要指生產(chǎn)方法重要的工藝變革及設(shè)備改進(jìn)等

3、）3. 目前的生產(chǎn)狀況、主要指生產(chǎn)該產(chǎn)品目前米用的新工藝、新設(shè)備等技術(shù)生產(chǎn)展望，發(fā)展方向、對未來的預(yù)測（提出那里應(yīng)改進(jìn)，應(yīng)向何方向發(fā)展）深入理解車間工藝設(shè)計的步驟及其內(nèi)容。重點(diǎn)掌握可行性研究的主要內(nèi)容二. 產(chǎn)品方案與生產(chǎn)方案制定1. 產(chǎn)品方案編制：選擇典型（計算）產(chǎn)品，編制產(chǎn)品方案2. 生產(chǎn)方案選擇制定：選擇工藝方案三. 生產(chǎn)工藝流程制定及金屬平衡計算1. 根據(jù)生產(chǎn)方案，以計算產(chǎn)品為依據(jù)列出工藝流程表2. 依據(jù)工藝流程計算金屬平衡，算出投料量四. 設(shè)備選擇（初選、精選、確定）1. 主軋機(jī)選擇、型式、噸位2. 其它設(shè)備選擇五. 工藝參數(shù)計算工藝規(guī)程制定與計算；溫度制度；速度制度；張力制度；輥型制

4、度；壓力計算；冷卻制度六. 設(shè)備校核1. 主要設(shè)備校核：軋輥校核；電機(jī)校核；機(jī)架強(qiáng)度校核等2. 輔助設(shè)備校核：包括加熱爐產(chǎn)量校核、剪切機(jī)能力校核、矯直機(jī)能力校核七. 車間年產(chǎn)量計算1. 軋機(jī)工作圖表繪制2. 軋機(jī)小時產(chǎn)量計算3. 軋機(jī)年產(chǎn)量計算八. 車間平面布置1. 金屬流程線的確定2. 設(shè)備組成及設(shè)備間距的確定3. 倉庫及輔助設(shè)施面積計算4. 廠房設(shè)計：車間跨距、柱距、總長度、軌頂標(biāo)高及總面積5. 內(nèi)部運(yùn)輸6. 其它指標(biāo)：通風(fēng)、采暖、電源7. 繪制車間平面布置圖九. 各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括金屬消耗、燃料消耗、電耗、水耗、設(shè)備消耗其它內(nèi)容：參考文獻(xiàn)附表附圖：車間平面布置圖、孔型圖、程序、外文翻譯

5、、專題撰寫。1.2車間設(shè)計的基本程序一般經(jīng)過三個階段：初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計。但目前一般按：可行性研究、初步設(shè)計、施工設(shè)計進(jìn)行。1.2.1可行性研究是對所提工程項目從各有關(guān)方面進(jìn)行調(diào)查和綜合論證、為擬建項目提供科學(xué)依據(jù)、從而保證所建項目能生產(chǎn)出高質(zhì)低耗產(chǎn)品，以最少投入獲得最大利潤。一. 可行性研究的主要內(nèi)容1市場銷售情況研究：銷售利潤一一建設(shè)規(guī)模及生產(chǎn)方案產(chǎn)品方案2. 經(jīng)濟(jì)效果研究：綜合考慮分析投資回收率、近期、遠(yuǎn)期利潤、原料政策、投資風(fēng)險程度等、資金（固定及流動資金）來源、利息、折舊等。3. 工藝技術(shù)研究：工藝技術(shù)及設(shè)備4. 工程條件研究：資源儲量、原料來源、廠址氣象、水文地址、交通運(yùn)

6、輸、水電動力、建筑材料、協(xié)作區(qū)域、文化生活設(shè)施、環(huán)保（二廢處理）等，進(jìn)行綜合分析比較。二. 其它方面：勞動力來源、費(fèi)用、人員培訓(xùn)、建設(shè)進(jìn)度、工廠組織機(jī)構(gòu)體制可行性研究步驟1. 調(diào)查研究收集資料：市場研究、相關(guān)企業(yè)調(diào)研。一一調(diào)研報告。2. 對資料進(jìn)行客觀分析、預(yù)測、判斷、提出方案。3. 方案比選：幾個方案、各述利弊、分析比較、選擇最佳方案。4. 編制可行性研究報告：項目名稱；主辦單位；主要技術(shù)負(fù)責(zé)人與經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)人；項目審批文件；承辦企業(yè)的情況與條件；生產(chǎn)規(guī)劃；物料供應(yīng)；廠址選擇；技術(shù)與設(shè)備；建設(shè)資金；項目實(shí)施與進(jìn)度；人員培訓(xùn)；經(jīng)濟(jì)效益評價等。1.2.2初步設(shè)計（技術(shù)設(shè)計）按設(shè)計任務(wù)書給定的條件，在

7、可行性研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的設(shè)計，最后形成設(shè)計說明書。其中初步設(shè)計是基礎(chǔ)設(shè)計，技術(shù)設(shè)計則更詳盡嚴(yán)密。1.2.3施工設(shè)計是設(shè)計的最后階段，任務(wù)是為制造設(shè)備、廠房基礎(chǔ)、其它構(gòu)筑物的施工提供依據(jù)。內(nèi)容包括：車間的土建設(shè)計；設(shè)備施工圖紙；各項施工文件及說明。1.3車間設(shè)計的依據(jù)車間設(shè)計任務(wù)書是依據(jù)，由有關(guān)上級部門下達(dá)。設(shè)計任務(wù)書的基本內(nèi)容包括：1. 車間的生產(chǎn)規(guī)模、品種2. 生產(chǎn)方案3. 建廠地址，廠區(qū)范圍，資源利用狀況、各種材料供應(yīng)、運(yùn)輸?shù)?. 要求達(dá)到的技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)及社會效益5. 投資及勞動定員的控制數(shù)字。6. 環(huán)保要求重點(diǎn)理解：產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方案的定義、制定的方法、目的。重點(diǎn)理解：型、板、管、線材

8、的生產(chǎn)中最佳方案。2生產(chǎn)方案與產(chǎn)品方案制定2.1產(chǎn)品方案的編制2.1.1產(chǎn)品方案定義產(chǎn)品方案是指所設(shè)計的工廠式車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)以及年計劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案一段在設(shè)計任務(wù)書中加以規(guī)定。產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以確定生產(chǎn)方案（工藝）及選擇設(shè)備。2.1.2編制產(chǎn)品方案依據(jù)主要依據(jù)是：國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)品的要求；產(chǎn)品在全國的平衡；建廠地區(qū)的資源條件、自然條件、投資等。2.1.3計算（典型）產(chǎn)品的選擇計算產(chǎn)品定義：用做進(jìn)行車間設(shè)計依據(jù)的產(chǎn)品。選擇依據(jù)：有代表性（產(chǎn)量大、有代表性）；通過所以工序；要與實(shí)際相接近，要保留一定的調(diào)整余量。產(chǎn)品方案與計算產(chǎn)品確定后，按產(chǎn)品

9、名稱、合金牌號、狀態(tài)、規(guī)格范圍、產(chǎn)品等列成表，如表2.1所示。表2.1某冷連軋廠（車間）產(chǎn)品方案產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格/mm產(chǎn)量/萬噸所占比例/%厚寬長普通及深沖用低碳鋼板0.20.360015001000600052.552.5普通及深沖用低碳鋼帶0.20.36001500卷22.522.5鍍鋅鋼板0.250.5570015001000600013.513.5鍍鋅鋼帶0.250.557001500卷1.51.5鍍錫鋼板0.150.55520105040010009.09.0鍍錫鋼帶0.150.555201050卷1.01.0合計1001002.1.4產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求1. 技術(shù)要求：指產(chǎn)品的牌號、

10、規(guī)格、表面質(zhì)量及組織性能等方面的要求。2. 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分為國標(biāo)（GB）部標(biāo)（YB）企標(biāo)（QB）,它是根據(jù)產(chǎn)品使用上的技術(shù)要求和生產(chǎn)部門可能達(dá)到的技術(shù)水平而制定的。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般包括：規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)（產(chǎn)品牌號、形狀、尺寸、表面質(zhì)量及相關(guān)參數(shù)）；性能標(biāo)準(zhǔn)（化學(xué)成分、物化性能、機(jī)械力學(xué)性能、熱處理性能、晶粒度、性能及其它特殊性能等）；實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)（取樣部位、試樣形狀尺寸、試驗條件及實(shí)驗方法）；交貨標(biāo)準(zhǔn)（交貨驗收時的包裝、標(biāo)志、方法及部位等）。2.2生產(chǎn)方案的選擇2.2.1生產(chǎn)方案定義是指為完成任務(wù)書中規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。選擇生產(chǎn)方案時，應(yīng)考慮設(shè)計規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求。2.2.2選擇

11、生產(chǎn)方案的依據(jù)1.金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。2.年產(chǎn)量大小3.投資多少、建設(shè)速度、機(jī)械化的程度及將來發(fā)展。4.經(jīng)濟(jì)效果、工藝的成熟條件等。2.2.3鋼材的生產(chǎn)方案一一一.板帶鋼生產(chǎn)：0.2薄帶箔材，0.20.4薄板，4中厚板1.中厚板生產(chǎn)：單機(jī)四輥可逆式，雙機(jī)架（2+4或4+4）可逆式；半連軋連軋2. 熱軋薄板帶鋼：全連續(xù)式，半連續(xù)式、3/4連續(xù)式2.012mm0.8mm3. 冷軋帶鋼：單機(jī)可逆、連軋（3機(jī)架4機(jī)架5機(jī)架6機(jī)架）0.12.0mm二. 型鋼生產(chǎn)1. 橫列布置普通軋法2. 萬能軋法3. 型鋼連軋4. 熱及冷彎型鋼5. 擠壓法三. 管材生產(chǎn)1.熱軋法：自動軋管機(jī)、連軋管

12、機(jī)、兩輥斜軋穿孔L、三輥斜軋穿孔L菌式穿孔機(jī)、張力減徑機(jī)、皮格爾軋管、狹舍爾軋管機(jī)2.熱擠壓3.焊接：直縫焊、螺旋焊4.冷加工：冷軋冷拔、冷旋壓四.線材生產(chǎn)以下成卷交貨一般斷面為圓形1.橫列式（二輥軋機(jī)）2.半連續(xù)式（三輥軋機(jī)）3.連續(xù)式（二輥+45無鈕式或二輥+Y型無鈕）（單線或三線）2.3軋鋼生產(chǎn)中的先進(jìn)生產(chǎn)工藝1. 連鑄連軋緊湊式機(jī)組2. 以熱代冷3. 低溫大壓下控軋超強(qiáng)控冷（軋機(jī)電位大、冷床超強(qiáng)冷卻）4. 柔性軋制技術(shù)5. 連鑄型管坯6. 熱送熱裝直軋重點(diǎn)理解金屬平衡的制定方法及意義、影響成品率的主要因素3生產(chǎn)工藝流程制定及金屬平衡計算3.1工藝流程制定一. 熱軋板帶連鑄坯f清理f（補(bǔ)

13、償）加熱f軋制f冷卻f精整f檢查驗收f入庫軋制分粗軋和精軋，冷卻為層流冷卻，精整主要包括矯直、橫切、縱切。二. 冷軋板帶熱軋卷f柱矯f酸洗f切邊f(xié)軋制f卷取f退火（退火分光亮退火和黑退火）f平整f精整（矯直、縱切分條橫切）f檢查包裝f入庫三. 熱軋型鋼方坯（型坯）f清理f（補(bǔ)償）加熱f軋制f剪鋸切f冷卻f矯直四. 無縫管材圓坯f穿孔f軋制f均整f張力減徑f冷卻f精整（矯直、切頭尾、檢查、車絲）f包裝f入庫五. 線材方坯f加熱f軋制（粗中、預(yù)精、精軋）f冷卻（水冷、風(fēng)冷）f集卷f打捆f檢查f入庫3.2金屬平衡計算是指生產(chǎn)車間在一定時期內(nèi)（通常為一年）生產(chǎn)產(chǎn)品的收支情況，即投入與產(chǎn)出情況。編制金屬

14、平衡表目的是確定出為完成年計劃產(chǎn)量所需的投料量。主要工作是計算產(chǎn)品的成材率、然后編制金屬平衡表。3.2.1計算成品（材）率（金屬消耗系數(shù)）1. 成材率定義：指成品重量與投料之比的百分?jǐn)?shù)，亦即一噸原料能夠生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品重量的百分?jǐn)?shù)。用公式表示為A=QqW100%3.1錯誤!未指定書簽。式中、AT成材率%Q投料量W失料量成品率的倒數(shù)就是金屬消耗系數(shù)。錯誤!未指定書簽。成品率是車間生產(chǎn)中的一項重要指標(biāo)、它的高低反映了生產(chǎn)管理和工藝技術(shù)設(shè)備等各方面的水平，直接影響企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此產(chǎn)前必須對其進(jìn)行正確估算。3.2.2影響成品率的主要因素凡是造成廢品的生產(chǎn)及銷售因素都是影響成品率的因素。（1）燒損：

15、氧化燒損15%一般表面積愈大、加熱時間越長、溫度越高、氣氛氧化性越強(qiáng)則燒損越大。（2）溶損：在酸、堿或化學(xué)處理等過程中的損失。0.11.0%(3) 幾何損失：切頭、切尾、切邊殘屑消理(車皮、鋸切、鏟)110%(4) 工藝損失：技術(shù)損失、各工序由于設(shè)備、工具、技術(shù)操作及表面介質(zhì)等問題造成的質(zhì)量不合要求的產(chǎn)品。如詐漏、軋斷、軋卡、卡鋼、超差、浪形、軋扭、腰薄、耳子、性能不合格等。由于成品率直接影響生產(chǎn)成本，因此實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡可能采取措施提高成材率，主要應(yīng)從工藝、設(shè)備、原料、管理(操作)四個方面入手。323編制金屬平衡表將鋼種、各項消耗指標(biāo)、年產(chǎn)量、成材率、需坯量列在以下表格中，即為金屬平衡表。表3

16、.1冷軋薄板鋼金屬平衡表序號鋼種坯料規(guī)格/mm消耗/%年產(chǎn)量/萬噸成品率/%需坯量/萬噸溶損燒損切損工藝損失t%t%t%t%1234重點(diǎn)了解如何選擇設(shè)備、如何布置設(shè)備4設(shè)備選擇主要內(nèi)容是確定出車間設(shè)備的種類、型式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格、數(shù)量及能力。包括主要設(shè)備和輔助設(shè)備。對主要設(shè)備應(yīng)在預(yù)選基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的設(shè)備負(fù)荷計算。對重要部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。對輔助設(shè)備可依經(jīng)驗選取不進(jìn)行驗算。設(shè)備選擇一般原則是：?要滿足產(chǎn)品方案的要求，保證高質(zhì)量的產(chǎn)品。?要滿足生產(chǎn)方案及生產(chǎn)工藝流程的要求。?要注意設(shè)備的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性的合理性（性價比）4.1主要設(shè)備的選擇不同的產(chǎn)品應(yīng)采用不同形式的軋機(jī)，軋機(jī)的結(jié)構(gòu)、數(shù)目、配置、噸位直接影

17、響產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量，因此選擇軋機(jī)時應(yīng)以生產(chǎn)方案和產(chǎn)品方案為依據(jù)進(jìn)行反復(fù)推敲。4.1.1軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式1 二輥軋機(jī)：可逆及不可逆兩種。管線都用。2三輥軋機(jī)：等徑及不等徑之分。板、型、線用。3四輥軋機(jī)：可逆及不可逆兩種。優(yōu)點(diǎn)多，主要用于板帶軋制。變種：HC、CVC、PC4. 其它軋機(jī)：多輥軋機(jī)、萬能軋機(jī)、行星軋機(jī)、斜輥軋機(jī)、特殊軋機(jī)4.1.2軋機(jī)數(shù)目確定一般規(guī)律是：1. 熱軋板帶：半連軋為2架粗軋+7架精軋；3/4連軋為4架粗軋+7架精軋；全連軋為6架粗軋+7架精軋。2 .冷軋帶鋼：1架粗軋+4架6架精軋。3. 型鋼：與機(jī)架的布置形式關(guān)系較大。對順列式和連續(xù)式布置的軋機(jī)，機(jī)架數(shù)不少于其軋制道次數(shù)N=

18、lg卩z/lg卩p;對橫列式軋機(jī)而言，主要應(yīng)參照同類企業(yè)經(jīng)驗值確定，計算做為參考。4. 線材：一般為6架粗軋、7架中軋、預(yù)精軋2架、精軋1015架，粗中軋每架可軋23道次，精軋軋1道次。4.1.3軋機(jī)的布置形式各類軋機(jī)的布置種類繁雜、但基本形式有以下5種：1. 單機(jī)架軋機(jī)：一般均為可逆軋制。比較適用于大型鋼材軋制或生產(chǎn)相對比較較落后的企業(yè)，其布置示意圖如下圖所示。2. 橫列式軋機(jī)：一般由23架軋機(jī)橫向排列，整個車間由24排、412架軋機(jī)組成。軋件在其中穿梭軋制或使用活套及圍盤軋制，主要用于型線材生產(chǎn)。3縱（順）列式軋機(jī)：每架只軋一道、軋件越軋越長，軋速越軋越高。生產(chǎn)效率高，但廠房長、投資大。適

19、于大斷面成品鋼材的軋制。4半連續(xù)式軋機(jī)：前半部分有可逆道次、后半部分連續(xù)。結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率和投資比例適中，一般用于冷熱板帶的生產(chǎn)。5連續(xù)式軋機(jī)：每架只軋一道同時軋件在各架軋機(jī)上同時過鋼，保持秒流量相等的原則。自動化、機(jī)械化程度高，生產(chǎn)效率高，用于冷熱板帶及線材生產(chǎn)。4.1.4軋機(jī)主要參數(shù)1. 軋輥：主要參數(shù)是輥身直徑及輥身長度。選擇輥身直徑時主要考慮抗彎強(qiáng)度和容許撓度、最小可軋度，同時要滿足咬入條件要求。輥身長度一般與所軋板材寬度及輥身上所布孔型數(shù)目有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗一般：Dmax=（15002000）hmin（帶張力軋制時）Dmax=1000hmin（無張力軋制時）或D=KH式中H原料坯厚度K

20、系數(shù)L=Bmax+a式中a輥身長度余量BmaxV400時a=50100Bmax=4001200時a=200400Bmax>1200時a=200400熱軋取上限，冷軋取下限；對型鋼軋機(jī)輥身長度應(yīng)為所配孔型數(shù)總寬度加輥扁寬。至于管材穿孔機(jī)及均整機(jī)的輥身長度除考慮強(qiáng)度外，還要考慮管坯的咬入條件及成管后的表面質(zhì)量。L與D確定后，還應(yīng)考慮L/D的比值，L/D大則軋機(jī)彈跳大、所軋產(chǎn)品精度差。2. 機(jī)架主柱斷面積3. 主電機(jī)功率（后面電機(jī)校核一章講）4.2輔助設(shè)備選擇車L鋼車間主要的輔助設(shè)備有：加熱設(shè)備；切斷設(shè)備；冷卻設(shè)備；矯直設(shè)備；卷取設(shè)備；起重運(yùn)輸設(shè)備。4.2.1加熱設(shè)備選擇1. 種類：用于坯料加

21、熱的爐子，將鋼坯溫度加熱到開軋溫度。主要均熱爐和加熱爐，均熱爐主要用于坯料的溫均熱、加熱爐用于升溫。2. 爐型：軋鋼用加熱爐主要有：推鋼式加熱爐主要用于板坯、方坯加熱；步進(jìn)式加熱爐主要用于板坯、方坯、管坯加熱；環(huán)形加熱爐主要用于圓坯和管坯加熱。3. 產(chǎn)量：按時間計算：Q=LnG/bT噸/小時按生產(chǎn)率算：Q=PF/1000噸/小時4. 爐子尺寸：由鋼料長度確定寬度、由產(chǎn)量及推鋼比等確定長度B=L+2C單排料B=2L+3C雙排料C0.150.3m422切斷設(shè)備1鋸機(jī)：有冷鋸和熱鋸之分。用于型鋼和管鋼的鋸切。一般布置在成品軋機(jī)之后冷床之前的作業(yè)線上。型式大都是滑座式鋸和四連桿式鋸，鋸片有鋼片和無齒片

22、兩種。2. 剪切機(jī)：平刃剪、斜刃剪、飛剪、圓盤剪、滾切組合剪等。一般剪切薄板帶鋼邊緣和分條用圓盤剪、其它用于定尺切頭尾之用。3. 火焰切割、等離子切割、線切割、激光切割等。4.2.3矯直設(shè)備將鋼材矯直。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：壓力矯直機(jī)、拉伸（張力）矯直機(jī)、平整機(jī)、拉伸彎曲矯直機(jī)、斜輥矯直機(jī)、型鋼矯直機(jī)等。1. 拉伸彎曲矯直機(jī)：用于矯直板帶鋼、其主要參數(shù)是輥徑、輥距、輥數(shù)2. 斜輥矯直機(jī)：矯直輥軸線在空間上交叉布置。輥型是雙曲線形，主要參數(shù)是曲線凹度、輥徑、輥距、輥數(shù)。3. 型鋼矯直機(jī)：矯直型鋼，有閉口式和懸臂式兩種，其孔型形狀類似于型鋼軋機(jī)的孔型，一般為裝配組合孔型，通過輥圓的調(diào)整來矯直不同類別的鋼材

23、。5工藝參數(shù)計算主要是工藝規(guī)程制定與計算。同時，計算軋制速度、變形速率、制定軋制溫度、計算軋制壓力、張力，確定軋輥輥型、孔型，制定冷卻工藝（開冷、終冷溫度、冷卻速度等），最后給出這些工藝參數(shù)的表格。重點(diǎn)理解軋輥強(qiáng)度校核方法難點(diǎn)是電機(jī)能力校核，包括電機(jī)力矩計算和校核6設(shè)備矯核6.1軋輥校核6.1.1軋輥咬入能力校核COSa=tga<f實(shí)現(xiàn)自然咬入D6.1.2軋輥強(qiáng)度校核輥身校核彎曲強(qiáng)度；輥徑校核彎曲加扭轉(zhuǎn)；輥頭校核扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度；另外四輥軋機(jī)在選用軋輥材質(zhì)時要校核工作輥輥面的擠壓應(yīng)力；6.2電機(jī)能力校核6.2.1傳動力矩的組成要確定主電機(jī)功率、必須首先確定傳動軋輥的力矩。在軋制過程中，在主電機(jī)軸

24、上，傳動軋輥所需力矩由以下幾個部分構(gòu)成：M=Mz/i+Mm+Mr+Md式中：Mz軋制力矩使軋件產(chǎn)生塑性變形i軋輥與主電機(jī)間的傳動比Mm附加摩擦力矩、作用于軸承、傳動機(jī)構(gòu)等位置Mr空轉(zhuǎn)力矩?？朔辙D(zhuǎn)時的摩擦力距Md動力距，克服加速、起動等時刻的慣性力矩1.軋制力矩的計算按軋件對軋輥的作用力、軋制力矩00Mz=2Pa式中：a力臂a=tLj書一力臂系數(shù)，冷軋板帶時0.330.42,熱軋板帶時0.420.50Lj接觸弧長度按能耗曲線確定軋制力矩時需要一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，一般對于型鋼和管鋼為噸位產(chǎn)品能耗占總延伸系數(shù)的關(guān)系圖，如圖6.1所示。根據(jù)能耗曲線，第n+1道次的單位能n)G0a/m噸，則該道次總再按軋制

25、所耗功角速度/弧度軋輥圓周速度力重量為0/m/s關(guān)系0Mz=A/bt=AR/vt算出Mz即可。注意:1用能耗法算出的中為軋制力矩和摩擦力矩之和20a.附加摩擦板坯機(jī)b軋制過程中克服軸承、傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力所需力矩低碳鋼250線材軋機(jī)Mm3/2X大型軋p軋制力5101001 1700熱連軋故有兩部分組成2 5機(jī)架冷軋d1xf1為軸承中的附架冷軋fi軸承摩擦系數(shù)滑動軸承fi=0.050.1滾動軸承fi=0.0030.01液體摩擦軸承fi=0.0030.004Mm2=(1/n1-1)(Mz+Mm1)/i為換算到主電機(jī)軸上的摩擦力矩n1傳動機(jī)構(gòu)(減速機(jī)、齒輪機(jī)座)的效率齒輪：n1=0.960.98皮帶

26、：n1=0.850.90tEo最后Mm=Mml/i+Mm23.空轉(zhuǎn)力矩：是空載轉(zhuǎn)動軋機(jī)主機(jī)列所需力矩?？辙D(zhuǎn)時軋輥、接軸、齒輪、飛輪等到主電機(jī)的傳動比不同，因軸頸半徑各不相同，因此，應(yīng)分別計算后再加合。即MK=EMKn=E(GnXFnxdn)/2in通常按經(jīng)驗定：MK=(0.030.06)MHMk電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩4.動力距：起動及加減速度時的慣性力矩。Md=GD2/375Xdn/dtG轉(zhuǎn)動部分重量D轉(zhuǎn)動部分慣性直徑dn/dt角加速度6.2.2靜負(fù)荷圖要校核和選擇主電機(jī)，除知其負(fù)荷值外，還需知軋機(jī)負(fù)荷隨時間的變化圖,力矩隨時間變化的圖稱為靜負(fù)荷圖。靜力矩為：M=Mz/i+Mm+Mr軋制時間按：tn

27、=Ln/vnLn軋后軋件長度間隙時間按間隙動作所需時間或經(jīng)驗現(xiàn)場數(shù)據(jù)定。靜負(fù)荷圖的畫法如圖6.2所示。式中LJ1/s624主6.2.3M定荷，圖6.2各類軋鋼機(jī)cMM噸負(fù)荷圖的二是負(fù)荷圖中的最大力選電機(jī)，則應(yīng)依據(jù):等效靜負(fù)總對對電動機(jī)的荷軋機(jī)等效力數(shù)rdtE-h./I十卜t/sI不能超過電號動機(jī)的允許過載負(fù)荷和持續(xù)吋間。若為新屛和所要求的血一算件的軋機(jī)的暑負(fù)荷軋機(jī)斷t31速選擇電機(jī)t/s_，而電動動機(jī)的額機(jī)的靜負(fù)電圖動機(jī)在一定負(fù)荷下長期工作時其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。因此，校核電機(jī)11I-nkM，時首先應(yīng)計算出等效力矩：M1MXMn2tnMjum=|Vtntn刀tn軋制時間內(nèi)各段純軋時間IS

28、刀t'n軋制時間內(nèi)各段間隙時間ISMn純軋時間所對應(yīng)的力矩IN.mMn間隙時間對應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩IN.m2. 電機(jī)校核校核電動機(jī)溫升條件學(xué)：MjumVMH校核電動機(jī)過載條件學(xué)：MmaxWKgXMhKg電動機(jī)的過載系數(shù)直流2.02.5交流2.53.0電動機(jī)達(dá)到最大KgXMh時，允許持續(xù)時間為15s,否則電機(jī)將升溫。3. 電動機(jī)功率的計算對新電機(jī)，需要根據(jù)等效力距計算電動機(jī)的功率。即：N=(1.03MjumXnln)kwn電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、rlminn電動機(jī)到軋機(jī)的傳動功率。重點(diǎn)是能夠畫出各種形式的軋機(jī)的工作圖表并理解特點(diǎn)掌握軋機(jī)平均小時產(chǎn)量的計算方法重點(diǎn)是掌握設(shè)備間距的確定，能夠合理地將所選設(shè)備布置

29、在相應(yīng)位置上。重點(diǎn)是能夠畫出車間布置圖次1二道Tt1?可點(diǎn)圖7片_丁各類軋機(jī)的工作圖表'機(jī)工作圖'|時間越來越長；軋制周.期為：軋制周期較長。亍”時間/s二軋機(jī)的單機(jī)架可逆'軋機(jī)的工作圖時間/S代斗乙有懇卷甘"丿十純軋寸間越來越長；存在交叉純制周期相對單機(jī)”T=Tz+t=Xtzh+2）橫列式特點(diǎn)：橫橫向移鋼時軋制；軋制周期為：短，但相對其它布置方順仍然較長。的工作圖C、詬亠刁打弘十din五機(jī)架冷連軋機(jī)的2架橫列十2_架橫列式軋機(jī)軋機(jī)，上廠T=Tz-Tjch=刀tzh+£tj-Tjch，軋,機(jī)可逆式軋機(jī)較3）順列式軋機(jī)的工作圖表7車間年產(chǎn)量計算7.1軋

30、機(jī)工作圖表軋制過程安排的合理與否，直接影響到軋機(jī)產(chǎn)量和軋制質(zhì)量，從而影響到生產(chǎn)企業(yè)的各個方面。表示軋制過程中軋制道次和時間關(guān)系的圖表即為軋制圖表。軋制圖表是分析和研究軋制過程的工具，通過對軋機(jī)工作圖表的分析，可清楚看出軋件在軋制過程中的軋制時間，各道次的間隙時間，軋制總的延續(xù)時間，軋制過程中的交叉軋制情況，軋件在任意某一時刻所處的位置等，從而分析軋鋼機(jī)的工作情況，找出工序間的薄弱環(huán)節(jié)便于改進(jìn)，使軋制過程趨于合理，準(zhǔn)確計算各種時間從而計算軋機(jī)產(chǎn)量，挖掘軋機(jī)潛力，計算軋制中的軋制壓力和電機(jī)的負(fù)荷，合理安排工藝。7.1.1基本概念1）純軋時間：軋件在軋輥縫中產(chǎn)生塑性變形的時間。2）間隙時間：道次間隙

31、時間和上下兩塊鋼之間的間隙時間。3）軋制節(jié)奏時間：平均軋一塊鋼所需的時間。4）軋制總延續(xù)時間：軋機(jī)工作圖表即是表示以上四個時間的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律的圖表。7.1.2軋機(jī)工作圖表的幾種基本形式軋機(jī)的布置方式不同則軋機(jī)的工作圖表也不同，幾種典型的軋機(jī)工作圖表如下：特點(diǎn)：每架只軋一道，無可逆道次；其各道次純軋時間近于相等；調(diào)整軋速和機(jī)架間距可使間隙時間近似相等；軋制周期為：T=Tzh+At,軋制周期很短，產(chǎn)量很高。4）連續(xù)式軋機(jī)工作圖表軋制周期為：T=Tz+At特點(diǎn)：每架只軋一道，無可逆道次；其各道次間隙時間隨軋制速度提高而減少；通過各架秒流量相等，故各道次純軋時間完全相等。軋制總延續(xù)時間和軋制節(jié)奏

32、時間均很短，產(chǎn)量很高。7.2車間年產(chǎn)量計算7.2.1軋機(jī)的小時產(chǎn)量軋鋼機(jī)軋制某一品種的產(chǎn)品時。單位時間內(nèi)生產(chǎn)出的產(chǎn)品重量為。也稱軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率。常以小時、班、日、月、和年為時間單位計算。其中小時產(chǎn)量為常用指標(biāo)，通常技術(shù)上可以達(dá)到的小時產(chǎn)量為：A=3600Qb/T噸/小時Q原料重量/噸T軋制節(jié)湊/秒b成品率/%實(shí)際小時產(chǎn)量需乘以軋機(jī)利用系數(shù).Ai=3600QKib/T噸/時Ki軋機(jī)利用系數(shù)，Ki0.800.85Ki是實(shí)際軋制節(jié)奏時間與理論軋制節(jié)奏時間的比值。Ki受以下幾個因素影響：由于操作失誤造成一次沒有送入輥縫；軋件打滑；翻鋼不成功；前后工序不協(xié)調(diào)造成的時間耽擱；生產(chǎn)中的零星小事故但不需要停車

33、修理造成時間損失（如換孔型，調(diào)整導(dǎo)衛(wèi)）等?？傊跊]有停車的情況下所造成的時間損失使得軋機(jī)實(shí)際達(dá)到的小時產(chǎn)量要小于理論小時產(chǎn)量，二者之比即為軋機(jī)利用系數(shù)。7.2.2軋機(jī)的平均小時產(chǎn)量當(dāng)一個車間有若干個品種時，每個品種的小時產(chǎn)量均不同，為計算出年產(chǎn)量，就必須算出軋機(jī)軋制的所有產(chǎn)品的平均小時產(chǎn)量，也稱為綜合小時產(chǎn)量。計算平均小時產(chǎn)量有兩種方法：1）按軋制品種的百分?jǐn)?shù)計算Ap=i/（ai/Ai+aA2+.+aAn）噸/時（加權(quán)平均取倒數(shù)）式中aia2an不同品種在總產(chǎn)量中的百分?jǐn)?shù)AiA2An不同品種的小時產(chǎn)量2）按勞動量換算系數(shù)計算選取一個或幾種產(chǎn)品作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，以其它產(chǎn)品的單品種小時產(chǎn)量與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的

34、小時產(chǎn)量相比，得出勞動量換算系數(shù)。將各產(chǎn)品的單品種小時產(chǎn)量乘以換算系數(shù)，即可得到經(jīng)過換算后的與該品種相當(dāng)?shù)钠骄r產(chǎn)量。X=Ab/A式中Ab準(zhǔn)產(chǎn)品的小時產(chǎn)量，噸/小時A某產(chǎn)品的小時產(chǎn)量，噸/小時勞動量換算系數(shù)X可根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)流量數(shù)字來確定。主要考慮了生產(chǎn)產(chǎn)品時的難易程度。某些參考資料中都能查到各種產(chǎn)品的勞動量換算系數(shù)。教材中給出了型鋼中的以重軌及圓鋼為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的勞動量換算系數(shù)。將上述兩公式結(jié)合后可得到：Ap=i/（ai/Aixi+a/A2x2+&/Anxn）噸/時7.2.3影響軋機(jī)小時產(chǎn)量的因素主要的影響因素有：原料重量、成品率、軋制節(jié)奏、軋機(jī)利用系數(shù)。1）原料重量：坯料重量G越高則小

35、時產(chǎn)量A越高。一般情況下，當(dāng)坯料斷面不變時，坯料重量G越高則小時產(chǎn)量A越高，但有一極限值，斷面變化時，若斷面面積增加則小時產(chǎn)量開始增加，后期減小，因為斷面增加，純軋時間增加。由此可知，采用無頭軋制可增加產(chǎn)量。2) 軋制節(jié)奏時間：T越短時A越高。軋制節(jié)奏時間T越短時A越高，故實(shí)際中可利用合理分配軋制道次，使個架軋機(jī)負(fù)荷均勻；減少間隙時間；實(shí)行交叉軋制；強(qiáng)化軋制過程增加壓下量。3) 成品率：B升高則A升高，故應(yīng)減少各項損失。4) 軋機(jī)利用系數(shù)：K升高則A升高。提高作業(yè)水平。提高自動化機(jī)械化程度加強(qiáng)管理。724車間年產(chǎn)量計算軋鋼車間年產(chǎn)量是指一年內(nèi)軋鋼車間各種產(chǎn)品的綜合產(chǎn)量。計算公式如下：A=ApX

36、TjwXK2噸/年式中Tjw一年內(nèi)軋機(jī)最大可能工作的小時數(shù)對連續(xù)工作制度的軋機(jī)為：Tjw=(365-T1-T2-T3)X(24-T4)TiT2年中計劃大修和定期中小修時間/天T3-年計劃換輥時間/天T4每天規(guī)定的交接班時間./小時對非連續(xù)工作的軋機(jī)(節(jié)假日休息)：Tjw=(365-Ti-T2-T3-T5)X(24-T4)T5國家規(guī)定每年節(jié)假日的時間/天K2為軋機(jī)的時間利用系數(shù)，由于非計劃停工造成的時間損失。如事故、斷輥、孔型提前磨損、待料、停電等。一般型鋼軋機(jī)K2=0.80.9。8車間平面布置車間平面布置是指設(shè)備和設(shè)施按選定的生產(chǎn)工藝流程確定平面位置。平面布置的合理與否對設(shè)備能力的發(fā)揮，工人操

37、作安全、生產(chǎn)周期的長短及生產(chǎn)率的高低等都有很大的影響。因此，設(shè)計時應(yīng)從實(shí)際出發(fā)合理布置車間設(shè)置。8.1車間布置應(yīng)遵循的原則滿足生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)合理。既有利于生產(chǎn)，又要占地面積小，運(yùn)輸線短，以求縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率和單位面積產(chǎn)量。操作方便安全生產(chǎn)。人行道與金屬線平行，避免金屬(原料與成品)流線與金屬廢料及其它材料的運(yùn)輸成互相交叉?？紤]將來的發(fā)展，留有余地。8.2金屬流程線的確定金屬流線是指各類產(chǎn)品由原材料到成品的工藝流程線，把所選設(shè)備與設(shè)施布置在相應(yīng)工序的工藝流程線上，同時要考慮中間堆料場地和運(yùn)輸?shù)葐栴}。常見的金屬流程線有以下幾種：1) 直線式：從生產(chǎn)的連續(xù)性及運(yùn)輸?shù)姆矫婵词亲詈侠淼?。?/p>

38、用于連軋機(jī)。但受到廠房長度的限制，經(jīng)濟(jì)上不合理，投資大。一般廠房長度不要超過500m，如圖8.1a所示。2）直線橫移式：適于管材車間，自由流動，如圖8.1a所示。3）曲折式：適合多跨車間，節(jié)省廠房，如圖8.1b所示。4）放射式：由一個設(shè)備加工后進(jìn)到兩個以上設(shè)備加工時使用，如圖8.1c所示。5）匯聚式：由兩臺以上相同設(shè)備加工后進(jìn)到一臺設(shè)備再加工時采用如圖8.1d所示。6）過度式：精整工段，如圖8.1e所示。7）分枝式：設(shè)備數(shù)目不多，品種多時使用，如圖8.1f所示。8.3設(shè)備間距在設(shè)計車間(a(b)實(shí)際應(yīng)用時，由原材料到成品加工線長，工序多，設(shè)備復(fù)雜，可能采用幾種形式的組合。平面布置圖時，首先要做

39、出生產(chǎn)工段,（e_輔助工段，包裝，實(shí)驗室，動力系統(tǒng)，生活）間及刃、公室等都分布在內(nèi)的平面圖，而且同時要做幾個方案加以比較分析，最后陥定一個交好方案。在平面布置圖士首先根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的順序和要求布置各種生產(chǎn)設(shè)備。主要從以下幾個方面考慮：1）布置主要設(shè)備時，要使產(chǎn)品流線方向最好與廠房縱向一致，盡量避免橫向運(yùn)輸。2）在考慮設(shè)備之間相互關(guān)系和間距時應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量大小，軋制產(chǎn)品長度，及設(shè)備操作條件等因素，在保證滿足生產(chǎn)要求的條件下，盡量緊湊，以節(jié)省車間面積。設(shè)備彼此間的距離，可依照經(jīng)驗確定。3）軋機(jī)最好能布置在一個順向的軋制跨間內(nèi)，電動機(jī)放進(jìn)單設(shè)的主電室，高壓泵站應(yīng)放在單獨(dú)的房間，不要離軋機(jī)太遠(yuǎn)。4）對軋

40、鋼車間來說，橫列式軋機(jī)機(jī)列間的距離，順列式軋機(jī)機(jī)座間的距離,加熱爐與軋機(jī)間的距離，軋機(jī)前后輥道長度，軋機(jī)至剪切設(shè)備的距離，精整工段各設(shè)備間的距離等均應(yīng)依據(jù)各階段軋件的長度和同時容納的軋件的個數(shù)及某些特殊工藝要求加以確定。連軋機(jī)各機(jī)架間距離主要取決于設(shè)備是否房得下，安裝，換輥，檢修以及其他特殊工藝要求。5）對管棒材車間來說，擠壓機(jī)，拉拔機(jī)，冷軋管機(jī)及輔助設(shè)備的相對位置,也是依照產(chǎn)量、長度、及工藝要求加以確定。6）布置設(shè)備時，不能位于吊車達(dá)不到的范圍，離廠房的注腳邊緣必須留出一定距離。7）要確保人身安全及安裝維修等工作方便，留操作面積。以型板管的車間平面布置圖為例講解，同時參考設(shè)計圖紙。8.4倉庫面積的計算為保證生產(chǎn)的連續(xù)性，車間內(nèi)要留有原材料，中間半成品，成品料場地841原料倉庫面積的計算原料倉庫面積大小受以下幾個方面因素影響：軋機(jī)的生產(chǎn)能力；坯料和成品的鋼種；斷面的形狀和尺寸；坯料供應(yīng)情況；倉庫中對料坯檢查，清理，修磨所須面積大小；允許坯料堆放高度及單位面積存放負(fù)荷。通?？砂聪率接嬎悖?4AnK2F=m0.7qh式中A軋機(jī)小時產(chǎn)量/噸/hn存放天數(shù)/天K金屬消耗系數(shù)Q每立方米空間所能存放的原料重量