粗軋機軋鋼生產(chǎn)畢業(yè)設(shè)計

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄 1\o"CurrentDocument"緒論 3\o"CurrentDocument"1.1選題背景 31.2軋鋼生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的主要地位與作用 3\o"CurrentDocument"1.3國外板帶軋機設(shè)備的開展概況 3\o"CurrentDocument"國外軋鋼技術(shù)的開展?fàn)顩r 3\o"CurrentDocument"國外中厚板技術(shù)的開展 5\o"CurrentDocument"高強韌中厚板開發(fā) 5\o"CurrentDocument"國外板形控制技術(shù) 6\o"CurrentDocument"1.4國軋鋼技術(shù)的開展現(xiàn)狀 6\o"CurrentDocument"國軋鋼企業(yè)存在的問題 6\o"CurrentDocument"中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 6\o"CurrentDocument"鋼鐵產(chǎn)品構(gòu)造急需優(yōu)化 7\o"CurrentDocument"1.5軋鋼工藝技術(shù)的開展 7\o"CurrentDocument"國中厚板技術(shù)的開展 7\o"CurrentDocument"無頭軋制和半無頭軋制 8\o"CurrentDocument"其它工藝技術(shù)的開展 8\o"CurrentDocument"1.5.4軋鋼工藝的進(jìn)步 9\o"CurrentDocument"新技術(shù)得到應(yīng)用推廣 9\o"CurrentDocument"1.6馬鋼軋鋼技術(shù)的開展 9\o"CurrentDocument"馬鋼軋鋼技術(shù)的進(jìn)步 9\o"CurrentDocument"馬鋼軋鋼技術(shù)的開展方向 10\o"CurrentDocument"1.72300中板粗機主傳動系統(tǒng)設(shè)計 11\o"CurrentDocument"原始數(shù)據(jù) 11\o"CurrentDocument"設(shè)計任務(wù)和要求 12\o"CurrentDocument"設(shè)計步驟 12\o"CurrentDocument"軋制力能參數(shù)計算與說明 12\o"CurrentDocument"2.1軋制工藝參數(shù) 12\o"CurrentDocument"軋輥主參數(shù)確實定 13\o"CurrentDocument"2.2.1輥身長度確實定 13\o"CurrentDocument"工作輥直徑確實定 132.3計算變形阻力 13\o"CurrentDocument"2.4計算各個道次的變形阻力： 14\o"CurrentDocument"軋制力與軋制力矩 18\o"CurrentDocument"3.1平均單位壓力： 18\o"CurrentDocument"3.2總軋制力計算 19\o"CurrentDocument"3.3計算各個道次的軋制力 19\o"CurrentDocument"3.4軋制力矩 21\o"CurrentDocument"3.5軋輥強度的校核 21\o"CurrentDocument"3.6軋輥電機的選擇 23\o"CurrentDocument"滑塊式萬向接軸構(gòu)造設(shè)計與強度校核 244.1滑塊式萬向接軸構(gòu)造設(shè)計 24\o"CurrentDocument"開式叉頭、扁頭 25\o"CurrentDocument"4.3開口式扁頭強度計算與結(jié)果分析 26\o"CurrentDocument"4.4開式叉頭強度計算與結(jié)果分析 27\o"CurrentDocument"4.5接軸強度的計算與結(jié)果分析 28\o"CurrentDocument"4.6萬向接軸的許用應(yīng)力 28\o"CurrentDocument"軸承計算 295.1軋輥軸承的類型和工作特點 29\o"CurrentDocument"5.2軋輥軸承的類型與特點 29\o"CurrentDocument"5.3非金屬襯開式軸承 30\o"CurrentDocument"5.4軸承的受力計算 30\o"CurrentDocument"5.5軸承的壽命延長 31\o"CurrentDocument"機架強度的校核 32\o"CurrentDocument"6.1機架的類型和選擇 32\o"CurrentDocument"6．2機架的材料和許用應(yīng)力 32\o"CurrentDocument"6.3機架強度計算 33\o"CurrentDocument"機架中線所在位置的計算 35\o"CurrentDocument"計算上、下橫梁及立柱的截面的慣性矩和立柱斷面面積 37\o"CurrentDocument"計算上、下橫梁及立柱中的應(yīng)力 38\o"CurrentDocument"潤滑 407.1軋鋼機對潤滑的要求 40\o"CurrentDocument"7.2熱軋板型鋼帶軋機對潤滑脂的要求 40\o"CurrentDocument"7.3潤滑的功能 41\o"CurrentDocument"7.4潤滑的意義 41\o"CurrentDocument"7.5軋鋼機械潤滑特點 41\o"CurrentDocument"7.6軋鋼機常用潤滑系統(tǒng)簡介 427.7萬向接軸的潤滑方式及潤滑劑選擇 43\o"CurrentDocument"結(jié)論 43致 44\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 45緒論選題背景2011年12月份全球64個主要產(chǎn)鋼國和地區(qū)粗鋼產(chǎn)量為1.17億噸，同比增長1.7%。12月份全球粗鋼日均產(chǎn)量為377.6萬噸，環(huán)比下降1.8％，創(chuàng)2011年最低水平。12月份歐盟27國粗鋼產(chǎn)量為1254萬噸，同比下降0.8％；獨聯(lián)體產(chǎn)量為932萬噸，同比增長1.2%；北美產(chǎn)量為1013萬噸，同比增長9.6％；南美產(chǎn)量為380萬噸，同比增長10.3%；非洲產(chǎn)量為120萬噸，同比增長1.9%；中東產(chǎn)量為172萬噸，同比增長3.6%；亞洲產(chǎn)量為7458萬噸，同比增長0.7%。該統(tǒng)計數(shù)據(jù)還顯示，2011年，全球64個主要產(chǎn)鋼國家和地區(qū)粗鋼總產(chǎn)量為14.9億噸。2011年歐盟27國粗鋼產(chǎn)量為1.77億噸，同比增長2.8%；獨聯(lián)體產(chǎn)量為1.12億噸，同比增長4.0%；北美產(chǎn)量為1.19億噸，同比增長6.8%；南美產(chǎn)量為4836萬噸，同比增長10.2%；非洲產(chǎn)量為1397萬噸，同比下降14.1%；中東產(chǎn)量為2033萬噸，同比增長7.1%；亞洲產(chǎn)量為9.54億噸，同比增長7.9%。軋鋼生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的主要地位與作用全球經(jīng)濟一體化的開展對鋼鐵工業(yè)在節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)本錢、生產(chǎn)先進(jìn)高強鋼和高外表質(zhì)量產(chǎn)品等要求越來越高,從而也促進(jìn)了世界圍軋鋼技術(shù)、軋鋼設(shè)備和控制技術(shù)的進(jìn)步。用軋制的方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)率高，品種多，生產(chǎn)過程連續(xù)性強、易于實現(xiàn)機械化自動化等優(yōu)點。因此，它比鍛造、擠壓、拉拔等工藝得到更廣泛的開展和應(yīng)用。目前約有90%的鋼都是經(jīng)過軋制成材的。有色金屬成材，主要也用軋制方法。為滿足國民經(jīng)濟各部門的需要，除軋制生產(chǎn)一般產(chǎn)品外，還生產(chǎn)建筑、造船、汽車、石油化工、礦山、國防用的專用鋼材。軋鋼生產(chǎn)的成品，根據(jù)鋼材斷面形狀，主要分成三大類：鋼板、鋼管和型鋼〔包括線材〕?？梢娫诂F(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，作為使鋼成材的軋鋼生產(chǎn)，在整個國民經(jīng)濟中占據(jù)著異常重要的地位，對促進(jìn)我國經(jīng)濟快速開展起十分重要的作用。國外板帶軋機設(shè)備的開展概況國外軋鋼技術(shù)的開展?fàn)顩r近年來,板帶熱軋技術(shù)取得了很大進(jìn)步,除傳統(tǒng)熱連軋外,緊湊式熱帶生產(chǎn)線主要用于不銹鋼生產(chǎn)的爐卷軋機、無頭軋制以及薄帶直接鑄軋生產(chǎn)線等新工藝新技術(shù)也有了很大開展。

無頭軋制技術(shù)由軋機追尾控制技術(shù)、頭尾焊接技術(shù)、高精度成品軋制技術(shù)和高速卷取技術(shù)等組成。目前,日本JFE公司的無頭軋制技術(shù)可實現(xiàn)厚1mm薄板的穩(wěn)定生產(chǎn),其中關(guān)鍵的頭尾焊接采用了感應(yīng)加熱焊接和激光焊接 。通過對精軋第4?第6機架采用小徑、單輥驅(qū)動的熱連軋機，在大壓下的同時實施出口穿水快冷工藝,獲得了較高抗拉強度、優(yōu)良的抗疲勞性、加工性和焊接性的鐵素體晶粒直徑為①2?①5卩m的微細(xì)組織的熱軋鋼板。影響軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的外表缺陷很早就受到人們的重視。為了從理論上查明原因并從根本上解決問題，日本鋼鐵聯(lián)盟成立了“缺陷變形系統(tǒng)開發(fā)研究會〞。同時借鑒鋁板軋制中三次元剛塑性FEM與結(jié)晶塑性模式相結(jié)合的聚合組織預(yù)測模擬技術(shù)，應(yīng)用于鋼材開發(fā)中同時保證形狀和質(zhì)量的理論模式。目前,日本JFE公司的無頭軋制技術(shù)可實現(xiàn)厚1mm薄板的穩(wěn)定生產(chǎn),其中關(guān)鍵的頭尾焊接采用了感應(yīng)加熱焊接和激光焊接。通過對精軋第4?第6機架采用小徑、單輥驅(qū)動的熱連軋機,在大壓下的同時實施出口穿水快冷工藝,獲得了較高抗拉強度、優(yōu)良的抗疲勞性、加工性和焊接性的鐵素體晶粒直徑為①2?①5卩m的微細(xì)組織的熱軋鋼板。1批經(jīng)工字輪卷取的棒材大盤,將達(dá)涅利最新推出的ERW無。ERW無頭焊接軋制技術(shù)通過方坯在線自動閃光焊接,使軋機實現(xiàn)不連續(xù)生產(chǎn)工字輪卷取線那么是通過無扭在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線上,除了批量軋制外,半無頭軋制和快速產(chǎn)品切換FPCflyingproductchange)技術(shù)也具有很好的應(yīng)用前景1批經(jīng)工字輪卷取的棒材大盤,將達(dá)涅利最新推出的ERW無。ERW無頭焊接軋制技術(shù)通過方坯在線自動閃光焊接,使軋機實現(xiàn)不連續(xù)生產(chǎn)工字輪卷取線那么是通過無扭,AlfaAcciai工字輪卷取作業(yè)線卷取,將帶肋鋼筋、棒材卷取成超緊湊/超重大盤卷可生產(chǎn)①8?①16mm、經(jīng)無扭卷取的超緊湊、超重帶肋鋼筋、棒材大盤卷，,AlfaAcciai工字輪卷取作業(yè)線重可達(dá)3tSMS鋼軌軋制的前沿技術(shù)主要包括和生產(chǎn)運營本錢的萬能軋制技術(shù)于實現(xiàn)快速換輥式鋼軌軋制技術(shù):SMS鋼軌軋制的前沿技術(shù)主要包括和生產(chǎn)運營本錢的萬能軋制技術(shù)于實現(xiàn)快速換輥式鋼軌軋制技術(shù):軋機數(shù)目最小化的緊湊式布置節(jié)省了投資;適于生產(chǎn)鋼軌和其他產(chǎn)品的緊湊式連軋機上;不需要獨立的精軋機;帶有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的CCS(compactcartridgestand；軋機機架便、快速更換產(chǎn)品規(guī)格以及減小偏差。該公司還開發(fā)了一種新的緊湊,這種技術(shù)采用縱列式可逆軋機進(jìn)展鋼軌的萬能軋制 ,并在國INISteel公司浦項廠第1次成功應(yīng)用,目前包括美國SteelDynamics公司、印度JindalSteel&Power公司和土耳其Kardemir鋼鐵公司等都用此技術(shù)進(jìn)展鋼軌生產(chǎn)。JMAllwood和KHKim等也對增量環(huán)形軋制技術(shù)的可行性和商業(yè)潛力進(jìn)展了分析,通過物理模擬、有限元分析以及工業(yè)實驗,得出通過精心設(shè)計刀具的軌跡進(jìn)展環(huán)形軋制,技術(shù)上是可行的,并獲得了有關(guān)的工藝參數(shù)。傳統(tǒng)的板帶凸度計算模型不能靈活有效且有適當(dāng)精度地對多輥軋機(如二十輥Sendzimir軋機；進(jìn)展計算,因而一些新的計算模型被用來預(yù)測鋼帶的橫斷凸度,這些模型與計算機實時系統(tǒng)一起用于預(yù)測和控制板帶的凸度。T1H1Kim等提出了一個全積分的三維有限元模型,用于對四輥軋機的板帶、工作輥和支撐輥變形的耦合分析。結(jié)果說明,該模型可反映軋制過程中各工藝參數(shù)對板形的影響,通過準(zhǔn)確過程控制可提高板帶產(chǎn)品的尺寸精度。M1Abbaspour等基于有限差分法提出了用于計算瞬態(tài)工作輥溫度和熱凸度的模型,此模型可預(yù)測不同冷卻模式工作輥周向和軸向的邊界條件,將模擬結(jié)果與Mobarakeh鋼鐵廠實測的工作輥溫度進(jìn)展比擬和驗證。結(jié)果說明,控制集水管長度對工作輥溫度的均勻性和熱凸度有很大影響,并直接影響板帶的板形和質(zhì)量。國外中厚板技術(shù)的開展為了滿足超高層建筑物用鋼板的高韌性要求,根據(jù)“低碳多方位貝氏體〞的全新概念,神戶制鋼開發(fā)了建筑構(gòu)造用板厚分別到達(dá)80、100mm的KCLA235、SA440鋼板,即使在焊接線能量為100kJ/mm超大能量焊接的條件下,也能確保熱影響區(qū)（HAZ）的韌性;同時可降低小線能量焊接部位的硬化,有助于提高建筑構(gòu)造件的施工效率和建筑構(gòu)造物的平安性［35］。新日鐵研發(fā)了HA〔熱影響區(qū)）細(xì)晶粒高韌性化技術(shù)2HTUFF,并在君津、名古屋、大分鋼鐵廠進(jìn)展了大規(guī)模試驗。研制成功的HTUFF厚板，即使在熱影響區(qū)超過1400°C的超高溫狀態(tài)，也能使納米級氧化物、硫化物粒子高密度分散，抑制結(jié)晶晶粒的成長,大幅度提高了HAZ的韌性。JFE公司通過對超低碳貝氏體鋼進(jìn)展Super2OLAC處理，開發(fā)出新型的具有高強度和良好焊接性能的橋梁用YP500MPaBHS500中厚板,該鋼具有優(yōu)良的使用性能,完全可滿足造橋的新需求。高強韌中厚板開發(fā)1〕集裝箱船用厚板新日鐵和三菱重工聯(lián)合開發(fā)了YP460MPa級大型集裝箱船用高強度厚鋼板，鋼板厚度為60?70mm。這種高強度鋼板的開發(fā)基于新日鐵的TMCP技術(shù)，其構(gòu)造性能通過了8000t超大拉伸試驗機的驗證,由于其具有高強度、高韌性,因而在減重節(jié)能的同時能保證船只構(gòu)造的可靠性、平安性。 JFE公司那么采用“JFEEWEL技術(shù)也開發(fā)了YP460MPa級高強度厚鋼板，通過控制TiN粒子最小化粗晶熱影響區(qū)（HAZ）及加B、Ca細(xì)化HAZ組織來提高基體韌性,并采用超級2在線加速冷卻（Super2OLAC和最新的TMCP工藝生產(chǎn)這種厚板。2〕超高層建筑物用高強韌厚板為了滿足超高層建筑物用鋼板的高韌性要求,根據(jù)“低碳多方位貝氏體〞的全新概念,神戶制鋼開發(fā)了建筑構(gòu)造用板厚分別到達(dá)80、100mm的KCLA235SA440鋼板,即使在焊接線能量為1了00kJ/mm超大能量焊接的條件下,也能確保熱影響區(qū)（HAZ）的韌性;同時可降低小線能量焊接部位的硬化,有助于提高建筑構(gòu)造件的施工效率和建筑構(gòu)造物的平安性［7］。新日鐵研發(fā)HAZ熱影響區(qū)）細(xì)晶粒高韌性化技術(shù)2HTUFF并在君津、名古屋、大分鋼鐵廠進(jìn)展了大規(guī)模試驗。研制成功的 HTUFF厚板,即使在熱影響區(qū)超過1400C的超高溫狀態(tài)，也能使納米級氧化物、硫化物粒子高密度分散，抑制結(jié)晶晶粒的成長，大幅度提高了HAZ的韌性。3〕橋梁用中厚鋼板JFE公司通過對超低碳貝氏體鋼進(jìn)展Super20LAC處理，開發(fā)出新型的具有高強度和良好焊接性能的橋梁用YP500MPaBHS50中厚板，該鋼具有優(yōu)良的使用性能，完全可滿足造橋的新需求。國外板形控制技術(shù)C1J1Park等提出了一種板寬控制方案,即采用基于板寬預(yù)測模型(WPM)的簡化有限元法和基于誤差校正模型(ECM)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過現(xiàn)場測試,獲得了較高的板寬控制精度。此外,還提出了一種新的板寬控制系統(tǒng),由粗軋機軋制力自動板寬控制(RF2AWC)和精軋立輥軋機自動板寬控制(FVM2AWC)組成,通過現(xiàn)場測試,這種新的板寬控制系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)的反響自動板寬控制系統(tǒng)(FB2AWC)明顯提高了板寬的控制水平,粗軋局部的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別降低了30%和4612%,精軋局部的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別降低了611%和1215%。國軋鋼技術(shù)的開展現(xiàn)狀國軋鋼企業(yè)存在的問題1〕鋼鐵企業(yè)在建規(guī)模過大，投資增幅過高。對鋼鐵企業(yè)投資的第一頂峰期在1995年。共568億；對鋼鐵企業(yè)投資的第二頂峰期在2002年，共704億；而2003年那么高達(dá)1427億。同比增長達(dá)96．6％。2〕優(yōu)質(zhì)鋼產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平相比存在巨大差距。主要表現(xiàn)在：鋼中雜質(zhì)含量高；非金屬夾雜物控制水平低；外表質(zhì)量和尺寸精度差；組織性能指標(biāo)落后。3〕產(chǎn)品構(gòu)造不合理．一些落后鋼產(chǎn)品還在大量生產(chǎn)。4〕機遇和挑戰(zhàn)并存。首先，我國經(jīng)濟正處于經(jīng)濟周期上升階段，工業(yè)化尚未完成；其次，我國消費構(gòu)造正由溫飽型向小康型升級，創(chuàng)造了新的市場需求；第三，民營企業(yè)、外商自主資金投入在不斷地提高，這些因素都有助于中國鋼鐵業(yè)的開展。但同時由于競爭的加劇，鋼產(chǎn)品構(gòu)造的不合理等因素又使得我國鋼鐵業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1〕鋼鐵企業(yè)在建規(guī)模過大，投資增幅過高。對鋼鐵企業(yè)投資的第一頂峰期在1995年。共568億；對鋼鐵企業(yè)投資的第二頂峰期在2002年，共704億；而2003年那么高達(dá)1427億。同比增長達(dá)96．6％。2〕優(yōu)質(zhì)鋼產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平相比存在巨大差距。主要表現(xiàn)在：鋼中雜質(zhì)含量高;非金屬夾雜物控制水平低；外表質(zhì)量和尺寸精度差；組織性能指標(biāo)落后。3〕產(chǎn)品構(gòu)造不合理．一些落后鋼產(chǎn)品還在大量生產(chǎn)。4〕機遇和挑戰(zhàn)并存。首先，我國經(jīng)濟正處于經(jīng)濟周期上升階段，工業(yè)化尚未完成；其次，我國消費構(gòu)造正由溫飽型向小康型升級，創(chuàng)造了新的市場需求；第三，民營企業(yè)、外商自主資金投入在不斷地提高，這些因素都有助于中國鋼鐵業(yè)的開展。但同時由于競爭的加劇，鋼產(chǎn)品構(gòu)造的不合理等因素又使得我國鋼鐵業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。鋼鐵產(chǎn)品構(gòu)造急需優(yōu)化1〕加速開展薄板及其深加工產(chǎn)品是重中之重：2〕由于中國汽車行業(yè)的高速增長．迫切要求汽車板生產(chǎn)的外鄉(xiāng)化：3〕高強度標(biāo)準(zhǔn)件用冷墩鋼、易切削鋼、汽車發(fā)動機用氣閥鋼要求替代進(jìn)口；4〕建筑用鋼筋要淘汰U級。開展川級W級：5〕X60、X70級管線鋼迫切需要替代進(jìn)口的產(chǎn)品；6〕集裝箱用<1．6mm的薄板需要大力開展：7〕390級和460級中厚板要繼續(xù)研制和普及。軋鋼工藝技術(shù)的開展國中厚板技術(shù)的開展中厚板軋鋼生產(chǎn)線的工藝裝備是在鋼坯質(zhì)量一定的前提下保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。以往的軋鋼廠是以軋機為中心，其余的裝備往往是因陋就簡，尤其是在以普材為主的生產(chǎn)廠更是如此。中厚板的生產(chǎn)盡管在加熱和精整工序上考慮了一些如不產(chǎn)生劃傷和剪切質(zhì)量等因素，但是隨著產(chǎn)品質(zhì)量、品種規(guī)格、產(chǎn)品檔次和用途等市場因素的變化，各生產(chǎn)廠已開場逐步重視并對整個工藝線進(jìn)展分析、升級和改造。由于歷史原因，我國目前大局部中厚板軋機生產(chǎn)線的總體裝備水平與國外先進(jìn)水平存在一定的差距。主要表達(dá)在：規(guī)模小，裝備水平低；加熱爐大局部為推鋼式，加熱能力和質(zhì)量保證能力差；軋機能力差距大，3000mm以下的軋機占總量的80％左右，且軋制壓力大局部為30?50kN;后部精整能力缺乏，因陋就簡，如矯直機(幾乎沒有冷矯)，縱剪能力到達(dá)30mm以上的不多，且剪切質(zhì)量差。在線無損探傷線、熱處理和噴丸等工藝大局部工廠沒有配備；核心技術(shù)不精、不專，主要表達(dá)在控溫、輥型設(shè)計、水冷和控制軋制等，尤其是獨特的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝、產(chǎn)品不多。與國外先進(jìn)企業(yè)比擬，國中厚板軋鋼廠盡管在裝備上存在著一定的差距，但近幾年一些大鋼廠正在逐步引進(jìn)、消化和改造一批中厚板生產(chǎn)設(shè)備和工藝，如首鋼和濟鋼的3500mm軋機、鞍鋼的4300mm軋機和寶鋼的5000mm軋機等陸續(xù)投產(chǎn)；首公司的4300mm軋機，天津、唐鋼和的3500mm軋機等一大批即將投產(chǎn)的中厚板軋機，將逐漸參與中厚板的市場競爭，這對我國的中厚板生產(chǎn)企業(yè)提升整體裝備水平、提升產(chǎn)品檔次和質(zhì)量將會起到極大的促進(jìn)作用。鋼鐵產(chǎn)品的現(xiàn)代技術(shù)主要有4個方面，即鋼質(zhì)干凈技術(shù)、微合金化技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)和尺寸、外表精準(zhǔn)化技術(shù)。首鋼在近幾年的品種鋼開發(fā)中，運用V、N—V、Nib和Ti等合金化元素，與軋鋼工藝結(jié)合，較好地開發(fā)了高強板、z向板、管線用鋼和橋梁板等控軋控冷產(chǎn)品。 目前,國新建中厚板廠和主要骨干企業(yè)均采用了一批新技術(shù)，開發(fā)了一批新產(chǎn)品，如舞陽厚板廠、鞍鋼厚板廠和濟鋼中厚板廠等開發(fā)出了 XTO管線、550D超低碳貝氏體高強構(gòu)造鋼等一大批技術(shù)含量高、質(zhì)量等級高的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的開發(fā)和更高級產(chǎn)品的開發(fā)研制，標(biāo)志著中國的中厚板行業(yè)已經(jīng)從規(guī)模效益型向品種質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著隨著工藝裝備的提高，工藝技術(shù)以微合金化和控軋控冷為主的結(jié)合日趨成熟，標(biāo)志著隨著冶煉、連鑄、軋制技術(shù)的提高逐步可以滿足高檔產(chǎn)品的國產(chǎn)化。無頭軋制和半無頭軋制無頭軋制和半無頭軋制技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)。無頭軋制將軋制后的板胚在中間輥道上焊合起來，并連續(xù)通過精軋機組，精軋后將帶鋼切斷并卷取。主要應(yīng)用在熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)中，采用傳統(tǒng)分塊軋制方式的軋機要頻繁的咬鋼、拋鋼和變換軋制速度，造成鋼材頭、尾部的質(zhì)量難以保證，軋鋼作業(yè)率較低，對產(chǎn)品尺寸精度的控制也較為困難。通過在傳統(tǒng)的熱軋生產(chǎn)線上設(shè)置采用鋼坯對焊機及精軋后連續(xù)軋制。該方法與傳統(tǒng)軋制方法相比提高了成材率和生產(chǎn)率。產(chǎn)品質(zhì)量、精度也有較大的提高。此外，用傳統(tǒng)的軋制方法軋薄板時容易出現(xiàn)跑偏、甩尾、浪形等問題：而無頭軋制那么無此現(xiàn)象，可提高鋼帶行走的穩(wěn)定性，可以生產(chǎn)0.8毫米至1.0毫米帶材。此技術(shù)由于防止了頻繁的咬鋼，設(shè)備的磨損和廢品率也有所下降，可降低2．5％至3％的生產(chǎn)本錢。半無頭軋制主要用于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，主要是為生產(chǎn)薄規(guī)格熱軋帶鋼設(shè)計的，雖然其設(shè)備配置與傳統(tǒng)的薄板坯連鑄連軋大體一樣，但是技術(shù)有很大變化。比方，采用半無頭軋制的CSP生產(chǎn)線，薄板坯出結(jié)晶器時的厚度為63毫米，經(jīng)過液芯壓下后離開連鑄機時連應(yīng)用科技鑄坯厚度為48毫米。此時，連鑄坯不剪斷進(jìn)入隧道式加熱爐（傳統(tǒng)CSP生產(chǎn)線連鑄坯剪斷為40余米），加熱爐可達(dá)300余米（傳統(tǒng)CSP生產(chǎn)線為200米）:連鑄坯經(jīng)均熱以后進(jìn)入7機架連軋機組軋制成材。該生產(chǎn)線的輸出冷卻輥道分為兩段，第一段較短，為30米左右，其中快速冷卻水集管為10米左右，冷卻段后是超薄帶卷取機（旋轉(zhuǎn)卷取機）:第二段為層流冷卻和卷取機，主要生產(chǎn)—般規(guī)格的熱帶。該生產(chǎn)線的產(chǎn)品以超薄規(guī)格熱帶為主，其中0.8毫米至3毫米的帶鋼占60％以上；高強度鋼的最小厚度為12毫米，低碳鋼的最小厚度可以到達(dá)0.8毫米。寬度為900毫米至1600毫米的產(chǎn)品如果采用半無頭軋制技術(shù)，雙流連鑄的最大產(chǎn)量可達(dá)240萬噸。通過半無頭軋制技術(shù)使用連鑄坯較長的特點，可以剛氏穿帶過程產(chǎn)生的帶鋼溫度、不易控制厚度和生產(chǎn)中不穩(wěn)定等因素，有利于薄規(guī)格產(chǎn)品的軋制。其它工藝技術(shù)的開展1〕熱裝熱送技術(shù)。2〕薄板坯連鑄連軋技術(shù)。3〕節(jié)能加熱爐技術(shù)。4〕FMCP熱機械控制軋制）技術(shù)。包括鋼材成分設(shè)計，軋制溫度、程序和變形量的控制，冷卻速度和冷卻溫度的控制。5〕計算機過程管理技術(shù)。6〕高精度軋制技術(shù)。7〕薄帶連鑄和冷軋技術(shù)。軋鋼工藝的進(jìn)步1〕全面認(rèn)識質(zhì)量含義及其不斷深化的趨勢隨著可持續(xù)開展觀點影響的日益擴大，人們對產(chǎn)品的價值觀也在發(fā)生著變化。質(zhì)量既與制造技術(shù)的集成優(yōu)化有關(guān)，又和使用優(yōu)化有關(guān)，而且還與債務(wù)優(yōu)化有關(guān)。就產(chǎn)品質(zhì)量的價值觀而言，其根本含義是既要有強勁的市場競爭力，又要有利于可持續(xù)開展。因此．對鋼鐵質(zhì)量的認(rèn)識要防止?jié)M足于化學(xué)成分合格、尺寸公差合格和性能合格，要從本錢、技術(shù)先進(jìn)性、市場競爭和可持續(xù)性開展等方面對待問題。2〕先進(jìn)生產(chǎn)流程的逐步確立〔1〕中國已經(jīng)引進(jìn)了3條CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，其中珠江鋼廠和鋼鐵公司生產(chǎn)線已投產(chǎn)，收到了預(yù)期的效果。包鋼的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線也將投產(chǎn)。近年方案建立的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線還有2條；〔2〕連續(xù)式棒線材軋機已成為長型材生產(chǎn)的主體，落后的橫列式軋機正在被淘汰：目前，中國連續(xù)式和半連續(xù)式棒材軋機和高速線材軋機的數(shù)量已有顯著增加，其產(chǎn)品在全國總產(chǎn)量中已超過50%?！?〕連鑄坯熱送熱裝和一火成材技術(shù)獲得推廣，節(jié)能效果顯著：寶鋼、攀鋼、武鋼板坯的熱送率已有大幅度提高，其中寶鋼已達(dá)50%，熱裝溫度達(dá)600C。唐鋼、鋼廠的連鑄方坯已根本實現(xiàn)熱送。中國一火成材的數(shù)量近幾年已增加了約2000萬噸，年增效益到達(dá)5~6億元；〔4〕中國已投產(chǎn)3條連續(xù)酸洗冷軋生產(chǎn)線。新技術(shù)得到應(yīng)用推廣1〕自1992年起，中國就已經(jīng)組織連續(xù)式棒材軋機和高速線材軋機的國產(chǎn)化工作，經(jīng)過幾年的努力，取得了顯著的效果。目前，這兩種軋機裝備的設(shè)計、制造已經(jīng)根本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。其中，國設(shè)計制造的高速線材精軋機組的軋制速度已經(jīng)到達(dá)135m/s,并順利地通過了驗收；2〕一些先進(jìn)的軋制技術(shù)，如切分軋制、鐵素體軋制、低溫軋制、形變誘導(dǎo)鐵素體相變和控軋控冷技術(shù)在中國已得到廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的效果；而如鋼軌在線全長余熱淬火等技術(shù)的應(yīng)用，在有條件的軋鋼廠中已取得了成功。1.6馬鋼軋鋼技術(shù)的開展馬鋼軋鋼技術(shù)的進(jìn)步從1998年起，馬鋼通過關(guān)停老線軋機，改造高線和車輪軋機，新建H型鋼、棒材、二鋼高線和棒材軋機、熱軋薄板和冷軋薄板軋機，在 2002年4月8日徹底淘汰了初軋開坯工藝，實現(xiàn)100%一火成材，軋機整體裝備水平有了質(zhì)的飛躍，為提高產(chǎn)量、質(zhì)量、改善產(chǎn)品構(gòu)造、提高競爭力奠定了根底。馬鋼構(gòu)造調(diào)整已見成效，形成了獨具特色的“線、型、板、輪〞品種構(gòu)造。2001年9月，馬鋼淘汰三鋼超低頭板坯鑄機，新建直彎型板坯布連鑄機，提高了板坯質(zhì)量。2002年6月中板軋機生產(chǎn)淘汰了模鑄扁錠，專用板外表質(zhì)量和力學(xué)性能大大提高，增強了馬鋼中板產(chǎn)品的形象。2003年10月投產(chǎn)的短流程薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線〔CSF〕，改變了傳統(tǒng)的軋鋼作業(yè)方式，軋鋼逐漸向“零〃熱能工序過渡。采用先進(jìn)的 AWC自動寬度控制技術(shù)、AGC自動厚度控制技術(shù)、PCFC板形直度控制技術(shù)、CVC/CVCPLUS竄輥技術(shù)和WRB控制技術(shù)。與國同類軋機相比，馬鋼CSP具有軋機布置緊湊；增設(shè)立輥軋機，板型控制極佳；軋后冷卻采用層流+強冷的冷卻方式，冷卻效果更好等優(yōu)點；具有正負(fù)工作輥彎輥、正中間輥彎輥、中間輥竄動、軋輥調(diào)平功能的4機架6輥UCM冷軋機，代表著當(dāng)今世界先進(jìn)水平。和平生產(chǎn)鋼種為CQDQ、DDQ及HSLA級低碳鋼，厚度為0.3mm2.5mm、寬度為900mm1575mm的冷軋卷。2004年3月成功實現(xiàn)單卷最薄厚度達(dá)0.3mm的軋制。通過優(yōu)化工藝，加強操作，各軋機軋制中間廢品量大幅減少，產(chǎn)品實物質(zhì)量明顯提高，馬鋼噸材廢品下降了8.9kg，鋼材合格率到達(dá)了99.60%，為成材率的提高創(chuàng)造了條件。馬鋼軋鋼技術(shù)的開展方向1〕繼續(xù)提高板帶比當(dāng)今世界上興旺的鋼鐵企業(yè)板帶比都在60%-70%左右，隨著我國經(jīng)濟的開展，鋼材消費在向汽車制造、機械船舶制造等以板帶材為主轉(zhuǎn)移。馬鋼將通過技術(shù)進(jìn)步提高板帶比例，迅速提高熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板及彩涂板的市場份額并在穩(wěn)定建筑用材的根底上向家電用板、汽車用板延伸。2〕加大新產(chǎn)品開發(fā)力度線材應(yīng)加大開發(fā)免球化退火的8.8級、12.8級的中高強度緊固件及超細(xì)晶非調(diào)質(zhì)鋼力度。中板軋機應(yīng)該實施改造并開發(fā)高級別造船板、壓力容器板、橋梁板、耐候鋼板。熱軋薄板重點開發(fā)高強耐候軋薄板系列產(chǎn)品，以低碳微合金化Q345D為代表的高強熱軋薄板系列；冷軋品種重點開發(fā)以 08AL為代表的冷軋深沖薄板系列，根據(jù)需要適時開發(fā)鍍鋅、彩涂相應(yīng)品種。車輪方面，重點開發(fā)更高質(zhì)量的貝氏體高速列車車輪、輪箍，整體機車車輪，適應(yīng)我國專用高速鐵路建立的需要。3〕研制新一代鋼鐵材料馬鋼將開展普碳鋼：200MPa^400MPa(500MPa)微合金鋼〔Nb,V,T〕：400MPa^800MPa合金鋼：800MPa^1500MPa等新一代鋼鐵材料的研究，適應(yīng)未來軋鋼技術(shù)的開展需要。4〕加強計算機控制和模擬技術(shù)運用

軋制過程實現(xiàn)計算機控制和過程模擬可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、減少污染。馬鋼仍要重點推廣采用軋鋼工藝過程計算機優(yōu)化、軋鋼生產(chǎn)計算機輔助管理、軋輥空性的計算機輔助設(shè)計和制造、軋鋼過程人計算機控制、加熱爐的計算機控制等成熟技術(shù)，主要軋鋼生產(chǎn)線應(yīng)全部實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，加強計算機數(shù)學(xué)模型技術(shù)的應(yīng)用！5〕鋼材組織性能預(yù)報與控制在高準(zhǔn)確控溫技術(shù)的根底上，馬鋼將開展鋼材組織性能在線模型預(yù)報和控制技術(shù)，縮短生產(chǎn)周期，不學(xué)等待力學(xué)檢驗結(jié)果即可交用戶使用或?qū)Ｖ料鹿ば颉?〕建立直接聯(lián)系用戶的產(chǎn)品研究與開發(fā)機構(gòu)與用戶一起研究開發(fā)新產(chǎn)品，看站用戶應(yīng)用鋼材產(chǎn)品的咨詢效勞，以用戶的要求作為標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地滿足用戶要求。1.72300中板粗機主傳動系統(tǒng)設(shè)計原始數(shù)據(jù)軋機道次方式入口厚mm出口厚mm車L后寬mm車L后長mm壓下量mm壓 下率%二輥1縱軋220190130019223013.642縱軋190170130021482010.533橫軋170145214815242514.714橫軋145124214817822114.485橫軋124107214820651713.716橫軋10796214823021110.28成品厚mm20181〕原料規(guī)格：220X1300XI660mm成品寬：2200mm2〕軋制溫度開軋溫度：1130^00;終軋溫度》1000C3〕軋機的數(shù)據(jù)軋輥形式：二輥軋機新工作輥直徑：①1100mm最小工作輥直徑：①980mm軋輥輥身長度：2350mm軋輥最大工作壓力：20000KN一根軋輥最大工作扭矩：1250000N.m壓下電機：功率：90KWJC功率：90KWJC:100%i=18.5轉(zhuǎn)速：壓下主減速器蝸輪副速比:設(shè)計任務(wù)和要求對馬鋼熱軋板廠中生產(chǎn)線上的二輥軋機設(shè)備進(jìn)展分析、消化，校核其能力。1〕文獻(xiàn)檢索及綜述——國外有關(guān)板帶軋機設(shè)備現(xiàn)狀。2〕根據(jù)原始參數(shù)計算2300軋機的軋制壓力及軋制力矩。3〕根據(jù)已有的數(shù)據(jù)對軋輥強度進(jìn)展校核。4）通過計算來確定萬向接軸的尺寸。5）根據(jù)已有的數(shù)據(jù)選擇適宜的聯(lián)軸器并對叉頭、扁頭強度進(jìn)展校核。計算和校核機架的強度。6）軋鋼機的維護(hù)以及接軸的潤滑。7）繪制圖紙折合A0幅面3。設(shè)計步驟1）根據(jù)給定道次的壓下量及軋制溫度、軋件材料，通過科技大學(xué)給出的經(jīng)歷公式求出各道次的變形阻力及單位壓力。2）考慮到摩擦對應(yīng)力的影響，乘影響系數(shù)求出平均單位壓力。3）根據(jù)條件求出總軋制壓力和軋制力矩。4）對軋輥進(jìn)展強度校核。5）確定聯(lián)接軸的類型及材料：采用滑塊式萬向接軸。6）對叉頭、扁頭強度進(jìn)展校核。7）對機架進(jìn)展強度校核。8）軋鋼機的維護(hù)以及接軸的潤滑的設(shè)計。軋制力能參數(shù)計算與說明軋制工藝參數(shù)表2-1各道次軋制工藝參數(shù)

軋機道次方式入口厚mm出口厚mm軋后寬mm車L后長mm壓下量mm壓下率%輥1縱軋220190130019223013.642縱軋190170130021482010.533橫軋170145214815242514.714橫軋145124214817822114.485橫軋124107214820651713.716橫軋10796214823021110.28成品厚mm20182.2軋輥主參數(shù)確實定221輥身長度確實定軋輥的主要參數(shù)確實定〔輥身直徑D、輥身長度L〕決定板帶軋機軋輥尺寸時，應(yīng)先確定輥身長度L，然后再根據(jù)強度、剛度和有關(guān)工藝條件確定其直徑 D。輥身長度L:應(yīng)大于所軋鋼板的最大寬度Bmax,即L=Bmax+a 〔2—1〕式中 L——輥身長度；Bmax――板帶材的最大寬度；a 視帶材寬度而定的量，當(dāng) Bmax=400?1200mm時，取a=100mm；當(dāng)Bmax=1000?2500mm時，取a=150?200mm；當(dāng)帶鋼更寬時，a=20（?400mm。板帶材寬度為b0=2148mm〔b0<Bmax］，可以此取a=200mmoL=Bmax+a>b0+a=1800mm本次設(shè)計為2300中板粗軋機，那么有：L=2300mm工作輥直徑確實定輥身長度L確定以后，由文獻(xiàn)［1］，表2—3可知，寬帶鋼粗軋機輥身長度與直徑之比L/D=2.2?2.7，所以取D=1.10m.2.3計算變形阻力軋件材料是45號鋼， 由文獻(xiàn)［1］表2-1，可知，45號鋼變形阻力公式系數(shù)各項參數(shù)如下表：表2—245號鋼變形阻力系數(shù)45ABCDEN3.539-2.780-0.1570.2261.3700.342162.1由文獻(xiàn)［1,2-34］可知，科技大學(xué)在凸輪壓縮形變試驗機上進(jìn)展了 100的變形阻力試驗，并帶整理成圖表及相應(yīng)公式0=6KtKuKr式中 O——基準(zhǔn)變形阻力；Kt——變形溫度影響系數(shù)，Kt=exp(A+BT)=exp(3.539-2.780T)Ku——變形速度影響系數(shù)，式中式中U.C+DT.U.-0.157+0.226TKu二(常)二(廠)1010Kr——變形程度影響系數(shù)，Kr=E(皿)N-(E-1)血=1.370(^m)0.342-(1.370-1)0.4 0.4 0.4 0.4rm——真實平均變形程度；rm=ln1-拆怖一一相對變形程度。把接觸弧看作拋物線時:_2拆-3￡式中&——變形程度;和一一相對變形程度?！苟叱?%h° h°式中少壓下量,h。――入口厚，h1出口厚。變形速度卩確實定:式中v——軋輥的圓周線速度;少壓下量；R——軋輥的半徑；h0、h1 入口厚和出口厚單位壓力的計算:Px=1.2X6多個鋼種〔2-2〕〔2-3〕(2—4)〔2-5〕〔2-6〕〔2-7〕〔2-8〕〔2-9〕〔2—10〕式中Px 單位壓力；O——變形阻力。2.4計算各個道次的變形阻力：vIvI1Rh.0.550.03m0.128m〔1〕第一道次:平均溫降心型嚴(yán)C216CeAhh^1 °.220.190.1364TOC\o"1-5"\h\zh0h0 0.222 2em e0.1364 0.093 31rmIn In 0.0941怖1 0.09n6600.55wR m/s2.05m/s6018.522.05 °.°3 s10.220.192.34sKtexp(3.5392.7801.403)0.70CDT0.1570.2261.403K卜[12.340.81010N0.342Kr匚rmE1乩1.370仏1.3701 rm0.40.40.40.4t273 1130 273T 1.403100010000.3420.0941.3700.4(To0KtKgKr1.370162.10.7d0.09410.40.80.75MPa0.7568.08MPaPx11.2 (T1.268.08MPa78MPa〔2〕第二道次：h。h1 0.190.17— - 0.1053Ahho2h°20.190.1053 0.07rmln-1 SmIn1 0.0721 0.07心型m/s2.05m/s6018.5I2Rhc:Ahh°h10.550.02m0.105m0.0222.05i——0.55s1 2.17s10.190.17q1130-21.6 273 1.38Kt1000exp(3.539DTCfl1010002.780T)exp3.539-. 0.1570.2261.382.7801.380.74Kr2.170.7610rm04r1.370—0.40.3421.37012m0.40.342(T0.0721.3700.4 0.4o0KtKgKr162.10.740.60.70MPa1.3701哎20.7063.4MPa1.2 (T1.2Px2〔3〕第三道次:63.4MPa72MParml3KtKrh°2-e3h°mh°-0.147131ln1 ￡m,&△△c■'△h2v—R

h0h1t273In°17°1450.14710.0980.171 0.098 0.10.550.025m0.117m0.02522.05.0.55s1 2.77s10.170.1451000exp(3.539DTC10rm0.41086.8273 1.3610002.780T)exp3.5390.1570.2261.362.7801.360.782.17100.820.342^70孟1.3701040.3420.10.11.370——1.3701 0.760.40.4(To0KtKgKr162.10.780.820.76MPa78.8MPaPx31.2 (T1.2〔4〕第四道次：△hh°meh°h°2278.8MPa90MPa°145°1240.14480.145￡m e0.1448 0.09653 3rm141ln In 0.11怖10.0965,Rh_IAh2v——Rho0.550.021m0.107mKtKr(Th1t27322.05 ：°0210.55s1 2.97s10.1450.1241000exp(3.539DT1.3701065.23 273 1.3410002.780T)exp3.5390.1570.2261.342.97100.10.4O0KtKKrm04^370需0.3421.370162.10.832.7801.340.830.840.3420.761.3701040.840.76MPa85.89MParmInIn1rmInIn110.09140.09px41.2(T1.285.89MPa98MPa〔5〕第五道次:Ahh。m0.1240.107 …，￡ 0.1371h0h0 0.124■:Rh0.550.017m0.096m22.050.1240.1070.017\0.553.12s22.050.1240.1070.017\0.553.12s11100.1570.226T3.120.1570.2261.320.8510N0.342ErmE1血1.370皿r1.37010.40.40.40.40.342009,0.091.3701.37010.740.40.4〒t273 1043.6273 ,“T 1.3210001000Ktexp(3.5392.78T) exp(3.5392.781.32)0.88KKrO0KtKgKr162.10.880.850.74MPa89.7MPa(T(Tpx51.2(T1.289.7MPa103MPa〔6〕第六道次：￡mrm16KtKr(Th。23h。m0.1070.096—10.1028h°2In1 ￡m、Rho■'△h2v—_R_h￡mrm16KtKr(Th。23h。m0.1070.096—10.1028h°2In1 ￡m、Rho■'△h2v—_R_hoh1t2730.1070.1028 0.0685ln10.0685 0.0622.05O0110.550.077ms1 2.85s10.1070.0961000 2731000exp(3.5390.15710002.78T)0.226T1.273exp(3.5392.780.1570.2261.2733.121.273)10100.851.3700.060.40.40.3421.3700.3421.370“0.41.370rm0.41006 0.660.4162.110.850.66MPa90.9MPapx61.2(T1.290.9MPa104MPa軋制力與軋制力矩3.1平均單位壓力：' 廣 =Pm=n止=nj小水 〔3-1〕式中n――應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)，n：――考慮摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)，n；――考慮外區(qū)對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)，n：――考慮力對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)。在大多數(shù)情況下，外摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響是主要的，而大局部計算平均單位壓力的理論公式主要是計算n；的公式。這里主要考慮摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響，所以公式簡

化成如下公式:化成如下公式:〔3-2〕〔3-3〕〔3-4〕Pm=〔3-2〕〔3-3〕〔3-4〕志田茂公式：n；=0.8+CR-0.5hoC=0.45e+0.04式中&――每一道次的壓縮率。3.2總軋制力計算軋件對軋輥的總壓力P為軋制平均單位壓力Pm與軋件和軋輥接觸面積F的積，即P=PmF 〔3-5〕接觸面積F的一般形式為:〔3-6〕式中b°、0 軋制前、后軋件的寬度；l――接觸弧長度的水平投影。對于軋制中厚板、板坯、方坯及異型斷面軋件一般不考慮軋制軋輥產(chǎn)生彈性壓扁現(xiàn)象。軋制板材〔中厚板〕、板坯、方坯時在兩個軋輥直徑一樣的情況下，接觸弧長度的水平投影為l=Rsina一R^h 〔3-7〕式中R――軋輥半徑；少壓下量。3.3計算各個道次的軋制力〔1〕第一道次：C=0.45才0.04=0.45X).1364+0.04=0.101' 【055n宀0.8+C, -0.5=0.8+0.101, ' -0.5=0.9110.22pm=n=n；px=0.9X8MPa=70.2MPaP=pmF=70.2X.3?.1245=1172.23t〔2〕第二道次：C=0.45d-0.04=0.45X).1053+0.04=0.087n；'=0.8+0.087,0.55-0.5=0.9\0.19pm=nK=napx=0.9X2 MPa=64.8MPaP=pmF=64.8XL3X).105=884.5t〔3〕第三道次：C=0.45d-0.04=0.45X).1471+0.04=0.106n；=0.8+0.106、0.5；-0.5=0.88pm=n；'k=n；'px=0.88>90MPa=79.2MPaP=pmF=79.2x1.3-；1480.117=1597.5t〔4〕第四道次：C=0.45d-0.04=0.45X).1448+0.04=0.105n；'=0.8+0.105.0.55-0.5=0.95:0.145pm=n；'k=0.9598MPa=93.1MPaP=93.12.1480.107=2139.8t〔5〕第五道次：C=0.450.1371+0.04=0.101一0.55一n嚴(yán)0.8+0.101. 0.5=0.96\0.124pm=n；'k=0.96103MPa=98.8MPaP=98.82.1480.096=2037.3t〔6〕第六道次：C=0.450.1028+0.04=0.086n；'=0.8+0.086.0.55-0.5=0.95V0.107pm=n；'k=0.95104MPa=98.8MPaP=98.82.1480.077=1634.1t由以上計算可得如下軋制力總表：表3-1 各道次軋制力總表軋機道次方式入口厚mm出口厚mm軋后寬mm車L后長mm壓下量mm軋制力t輥1縱軋22019013001922301172.232縱軋1901701300214820884.53橫軋17014521481524251597.54橫軋14512421481782212139.85橫軋12410721482065172037.36橫軋1079621482302111634.1

3.4軋制力矩在簡單軋制時，由文獻(xiàn)〔［4］,2-52〕可得作用在兩個軋輥上的軋制力矩M可表示為：M=2Pa=2PRsinB2P^I=2P収、RAh 〔3-8〕式中P――軋制力a——軋制力力臂，其大小與軋制力的作用點及前后力大小有關(guān)書一一力臂系數(shù)，由文獻(xiàn)［4］表2-7可得表3-2力臂系數(shù)軋制條件系數(shù)簡單軋制條件：熱軋0.5冷軋0.35~0.45由于是熱軋條件下，故取書二0.5.由表3-1可知，最大軋制力Pmax=2139.8t，圓整Pmax=2200t故兩個軋輥上的最大軋制力矩為：M=2220000.5.0.550.21=2354KN.m3.5軋輥強度的校核在設(shè)計軋機時，通常是按工藝給定的軋制負(fù)荷和軋輥參數(shù)對軋輥進(jìn)展強度校核。由于對影響軋輥強度的各種因素〔如溫度應(yīng)力、剩余應(yīng)力、沖擊載荷值等〕很難準(zhǔn)確計算，為此，設(shè)計時對軋輥的彎曲和扭轉(zhuǎn)一般不進(jìn)展疲勞校核，而是將這些因素的影響納入軋輥的平安系數(shù)中〔為了保護(hù)軋機其它重要部件，軋輥的平安系數(shù)是軋機各部件中最小的〕。n=0.5。n=0.5。軋輥材料的許用應(yīng)力可參照以下數(shù)據(jù):對于合金鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限對于碳素鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限對于鑄鋼軋輥， 當(dāng)強度限對于鑄鐵軋輥， 當(dāng)強度限ob=700~800MPa時，許用應(yīng)力每對于合金鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限對于碳素鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限對于鑄鋼軋輥， 當(dāng)強度限對于鑄鐵軋輥， 當(dāng)強度限ob=700~800MPa時，許用應(yīng)力每=600~650MPa時，許用應(yīng)力每=500~600MPa時，許用應(yīng)力每=350~400MPa時，許用應(yīng)力Rb=140~150MPa;Rb=120~130MPa;Rb=100~120MPa;Rb=70~80MPa。圖3—1 二輥式鋼板軋機軋輥受力簡圖圖3—1 二輥式鋼板軋機軋輥受力簡圖對于二輥軋機，最大彎矩公式max〔3-9〕式中a——壓下螺絲中心矩;b——軋件寬度；輥身最大彎曲應(yīng)力°i=max〔°i=max〔3-10〕式中Mmax――作用在一個工作輥上的最大彎矩;W――工作輥傳動端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)。〔3-11〔3-11〕W二——32式中D――工作輥直徑。對于二輥軋機最大軋制力Pmax=2200t,b=2.148m這里取a=1.5b,代入公式〔3-9〕,得max220001.52.14822.148max220001.52.14822.1484D=1.1m代入式〔3-11:,得W==0.13m3W==0.13m3把W=0.13m3,Mmax代入式〔3-10〕，得°i=0.13m3=88.4MPaV100MPa故軋輥強度校核通過3.6軋輥電機的選擇電機通過滑塊式萬向聯(lián)軸器傳遞扭矩給電機。電功率的計算公式如下:Tn9550〔3-12〕式中W——電機功率，單位w；n 電機轉(zhuǎn)速，單位r/min。T——°i=0.13m3=88.4MPaV100MPa故軋輥強度校核通過3.6軋輥電機的選擇電機通過滑塊式萬向聯(lián)軸器傳遞扭矩給電機。電功率的計算公式如下:Tn9550〔3-12〕式中W——電機功率，單位w；n 電機轉(zhuǎn)速，單位r/min。T——扭矩，單位N.m;T=nM〔3-13〕式中n——總傳遞效率；Mmax 作用在一個工作輥上的最大傳動力矩;2nn萬n滾〔3-14〕式中 n萬——萬向接軸傳遞效率,n萬=0.96~0.98a^3n萬=0.94~0.96o>3a=14.88°>3°故此處n=0.95n滾——滾動軸承的傳遞效率n滾=0.94~0.96，此處取n滾=0.95代入式〔3-14〕，得2n0.95 0.950.823把n=0.823，Mmax=2.354106N.m代入式〔3-13〕得T=62.354100.823=2.8610N.m把T=2.86106N.m，n=660r/min代入式〔3-12〕得W=2.861069550660w=1.97105w故所選電機功率應(yīng)大于W=1.97105w，轉(zhuǎn)速n=660r/min?；瑝K式萬向接軸構(gòu)造設(shè)計與強度校核滑塊式萬向接軸構(gòu)造設(shè)計滑塊式萬向接軸的構(gòu)造主要由扁頭、叉頭、滑塊〔半月塊〕和銷軸等組成。安裝在叉頭鏜孔中的半月塊一般由青銅制成，扁頭可隨之一起繞叉頭鏜孔中心轉(zhuǎn)動，半月塊中心有一小軸，扁頭可隨小軸一起繞垂直軸轉(zhuǎn)動。按鉸鏈形式分為開式鉸鏈和閉式鉸鏈兩種。開式鉸鏈：扁頭上沿軸向開一長槽，允許扁頭從軸向裝拆，這樣軋機可從軸向換輥，而軋輥軸頭做成扁頭的形狀。閉式鉸鏈：在扁頭上開一孔，通過銷子將扁頭、半月塊及叉頭連接。閉式鉸鏈的拆卸只能從側(cè)向進(jìn)展〔先拆去銷子，然后將扁頭與滑塊一起取出〕 。由于叉頭上有銷孔，故對叉頭強度減弱較大。4.2開式叉頭、扁頭根據(jù)3.4中計算可知，軋制生產(chǎn)過程中接軸傳遞最大轉(zhuǎn)矩M=2354kN.m。扁頭與軋輥是一體構(gòu)造應(yīng)選取材料40CrMnMo調(diào)質(zhì)處理。每=980MPa，平安系數(shù)為5?；瑝K式萬向接軸的主要尺寸參數(shù)是叉頭直徑D,它主要取決于磨削后的軋輥直徑。叉頭直徑D一般小于軋輥的最小直徑〔小5?15mm〕。一般而言，叉頭直徑應(yīng)為軋輥的名義直徑的85%?95%，以免軋輥與其發(fā)生干預(yù)。而齒輪座端的直徑可取稍大些以增加其強度，以免產(chǎn)生破壞?；瑝K式萬向接軸各局部的構(gòu)造如圖：出」4圖4-1萬向接軸滑塊式萬向接軸各局部的構(gòu)造尺寸，可根據(jù)叉頭直徑 D按以下經(jīng)歷關(guān)系選?。翰骖^鏜孔直徑 d=(0.46~0.5)D=〔0.46?0.5〕>960mm=(441.6?480)mm扁頭厚度 S=(0.25?0.28)D=(0.25-0.28)>960mm=(240?268.8)mm扁頭長度 I=(0.415?0.5)D=(0.415-0.5)>960mm=(398.4?480)mm接軸本體直徑 d0=(0.5?0.6)D=(0.5?0.6)>60mm=(480?576)mm叉頭開口 D!>B〔月牙形滑塊寬度〕滑塊式萬向接軸的構(gòu)造尺寸，也可以參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列選取。為了降低叉頭中的應(yīng)力，在此尺寸系列中，叉頭鏜孔直徑d和扁頭厚度S均按上述經(jīng)歷關(guān)系中的下限選取，即d=0.46D=441.6mmS=(0.25?0.26)D=(24(?249.6)mm由以上計算初步選取扁頭尺寸如下：D=960mmd=441.6mml=475mmb=380mmS=240mmd0=480mm4.3開口式扁頭強度計算與結(jié)果分析月牙形滑塊作用在開口式扁頭上的負(fù)荷近似的按三角形分布，受力如下圖圖4-2月牙形滑塊作用在開口式扁頭上的負(fù)荷近似的按三角形分布，受力如下圖圖4-2開式扁頭lblb處。萬向接軸傳3(4-1)〔4-2〕因此合力的作用點位于三角形的面積形心，即在離斷面邊緣遞的扭矩為M時，合力P為cMp=「Tb。-b3式中b°——扁頭總寬度；b——扁頭一個分支的寬度。數(shù)據(jù)代入〔4-1〕，得1177P=- =1665.6KN0.96-20.383當(dāng)萬向接軸傾斜角為a時，由圖〔4-2丨可求出力臂x為2x0.5b0bsinaX!3式中x1—萬向接軸鉸鏈中心至斷面1—1的距離。x1 220mm，萬向接軸的傾角為a=14050'即a14.88，所以,2x0.5b0bsina3根據(jù)以上分析，斷面公式計算x1 0.5 0.96 - 0.385sin14.88 0.22 0.313I—I承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，計算應(yīng)力 oj可按以下經(jīng)歷式中S1.1Mb° -bbS23 2…2 6n〔4-3〕扁頭的厚度；n-計算矩形截面抗扭斷面系數(shù)時的轉(zhuǎn)化系數(shù)，它決定與矩形斷面尺寸 b與S表4-1矩形截面抗扭斷面系數(shù)時的轉(zhuǎn)化系數(shù)b:S11.52346n0.2080.3460.4930.8011.151.7891.11177廠20.38Oj30.31.90.3120.9620.380.380.24260.493之比，查［1］表7-3選取n0.4933155.7MPa4.4開式叉頭強度計算與結(jié)果分析叉頭顎板承受月牙形滑塊傳遞的壓力，在垂直于扁頭的斷面 A—A中，壓力近似地以三角形分布，其合力p通過三角形質(zhì)量中心，即在鉸鏈軸線遞的扭轉(zhuǎn)力矩為M時，合力:3M如處。萬向接軸傳(4-4)2b1根據(jù)經(jīng)歷數(shù)據(jù)，叉頭最大主應(yīng)力數(shù)值，決定于萬向接軸傾斜角和叉頭鏜孔直徑與叉頭外徑的比值d，其計算應(yīng)力為D°j1.25K(4-5)式中d――叉頭鏜孔直徑；

D――叉頭外徑；K――考慮萬向接軸傾斜角據(jù)以下公式確定a的一個系數(shù)，可根據(jù)傾斜角 a由［1］7-21查找或根223 14.8830.05a10.05 1.02180如果比值1取為D0.46,那么計算應(yīng)力叼為M1177kN.m,D75.6其KD30.96m，代入公式〔4-7〕，得75.61177kN.m1.02 154.2MPa0.924.5接軸強度的計算與結(jié)果分析根據(jù)萬向接軸傾角的大小，軸體扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可按以下經(jīng)歷公式計算:當(dāng)a40時，5MT云當(dāng)0>4°時,5M1sinTd3式中d。一一萬向接軸本體的直徑。M=1177KN.m,a14.88>4，d0 0.48m，代入式〔4-9〕，得51177 1sin14.88 ““皿t 66.88MPa0.4834.6萬向接軸的許用應(yīng)力萬向接軸由于徑向尺寸受限制，傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩又較大，計算應(yīng)力往往很大,系數(shù)往往只能到達(dá)5。確定平安系數(shù)后，萬向按軸的許用應(yīng)力c為〔4-6〕〔4-7〕〔4-8〕〔4-9〕其平安〔4-10〕n式中c――材料的抗拉強度，MPa;n――平安系數(shù)，最小平安系數(shù)不應(yīng)小于5。c=980MPa,代入式〔4-10〕得980cMPa198MPa5以上計算中扁頭和叉頭的計算應(yīng)力 c都小于c，故萬向接軸平安軸承計算軋輥軸承的類型和工作特點軋輥軸承分滾動軸承和滑動軸承兩大類。滾動軸承包括雙列一球面滾子軸承、四列圓錐滾子軸承和多列圓柱滾子軸承?；瑒虞S承包括液體摩擦軸承和開式滑動軸承。其中液體摩擦軸承又分為動壓軸承、靜壓軸承和靜動壓軸承。開式滑動軸承又分為開式金屬瓦軸承和開式非金屬瓦軸承。軋輥軸承是軋機的主要部件之一，和一般用途軸承相比，軋輥軸承有以下一些工作特點：〔1〕工作負(fù)荷大。通常軋輥軸承的單位壓力比一般用途的軸承高2~5倍，甚至更高。而pv值是普通軸承的3?20倍?！?〕運轉(zhuǎn)速度差異大。高速線材軋機的速度可達(dá)140m/s以上，而有的軋制速度有0.2m/s?！?〕工作環(huán)境惡劣。各種熱軋機在軋制時，軋輥都要用水冷卻〔疊軋薄板軋機除外〕，且有氧化鐵皮飛濺，因此，對軸承的密封提出了較高的要求。軋輥軸承的類型與特點軋輥軸承的主要類型是滾動軸承與滑動軸承。

軋輥上使用的滾動軸承主要是雙列球面滾子軸承， 四列圓錐滾子軸承及多列圓柱滾子軸承。滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)較小，但抗沖擊性能差、外形尺寸較大。它們多用在各種板帶軋機和鋼坯邊軋機上?；瑒虞S承有半干摩擦與液體摩擦兩種。半干摩擦滑動軸承主要是開式酚醛夾布樹脂軸承〔夾布膠木軸承〕，它廣泛用于各種型鋼軋機、鋼坯軋機及初軋機。在有的小型軋機上還使用銅瓦或尼龍軸承。疊軋薄板軋機采用銅瓦軸承，但由于軋輥溫度高，故采用瀝青作為軸承的潤滑劑。5.3非金屬襯開式軸承非金屬襯開式軸承是半干摩擦滑動軸承的主要形式，而酚醛夾布樹脂〔夾布膠木〕是非金屬軸承襯的理想材料。它的特點是：1〕抗壓強度較大，順纖維方向為100~150MPa，垂直纖維方向可達(dá)230~245MPa；2）摩擦系數(shù)比金屬襯瓦低10~20倍；3〕有良好的耐磨性，使用壽命較長；4〕膠木襯瓦較薄〔30~40mm〕，故可以采用較大的輥頸尺寸，有利于提高軋輥強度；5〕可用水做潤滑劑，不存在軸承密封的問題；6〕能承受沖擊載荷。膠木襯瓦的缺點是它的耐熱性和導(dǎo)熱能力差，彈性模數(shù)只有 500~1100MPa，受力后彈性變形較大。因此，在軋件要求嚴(yán)格的軋機上，不宜使用這種軸承。膠木軸承瓦冷卻與潤滑用水的水量，由文獻(xiàn)〔［2］〕可按下面經(jīng)歷公式大致確定qFd 〔5-1〕405式中Q――一個軸瓦的耗水量，kg/h；F――作用在軸承上的力，N；d――軋輥輥頸直徑，cm；P摩擦系數(shù)，廳0.03~0.0；n――軋輥轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；1F=21F=2Pmax=1100td=69Cm廳0.04n=660r/min代入式〔5—1〕，得1.1107690.04660忑 kg/h4.94107kg/h故4故4個軸承的用水為Q總=4Q=44.94107kg/h=1.98108kg/h5.4軸承的受力計算由文獻(xiàn)［13］表3—7,得下表:表5—1滑動軸承設(shè)計資料機器名稱軸承形式許用壓力〔MPa〕許用速度〔m/s〕pv〔MPa〕軋鋼機主軸承5~300.5~3050~80

軸瓦的構(gòu)造形狀有半圓柱形、長方形及組合式幾種。目前應(yīng)用最多的是整體壓制半圓柱形的軸瓦，其優(yōu)點是省料，制造方便，安裝后不需要另行鏜孔。整體壓制軸瓦的主要尺寸是它的長度I，包角a和厚度h。丨決定與輥頸長度，包角a—般在100?140°圍。當(dāng)軸瓦的構(gòu)造形狀有半圓柱形、長方形及組合式幾種。目前應(yīng)用最多的是整體壓制半圓柱形的軸瓦，其優(yōu)點是省料，制造方便，安裝后不需要另行鏜孔。整體壓制軸瓦的主要尺寸是它的長度I，包角a和厚度h。丨決定與輥頸長度，包角a—般在100?140°圍。當(dāng)I確定后，增加a可以減小軸瓦的單位壓力。但當(dāng)a增加到120°以上時，對減小單位壓力的作用將減弱，故此處取 a=120°。軸瓦的厚度h對軸承的剛度，導(dǎo)熱性與壽命有很大的影響。 h愈大，那么剛度愈小，導(dǎo)熱性也愈差，而且還會增加軸承的徑向尺寸。一般軸瓦厚度可根據(jù)輥頸直徑選取。輥頸直徑d/mm軸瓦厚度h/mm150~23025235~34030345~44035450~68040表5—2軸瓦與軸頸的關(guān)系軸承上的受到的應(yīng)力由文獻(xiàn)［13］公式3-47可得下式FBD(5—2)式中F——單個軸承受到的力,B——軸瓦寬度，m。D――軸瓦孔徑，m.N;1800(5—3)°1o=120,R二一0.69m=0.345m，代入式〔5—3〕，得21200D2 00.55m 0.722m180把D=0.722m,B=0.6m代入式〔5—2〕，1.11070.60.722N/m得12.52MPaP12.52MPavc，故軸承通過校核25.666MPa.m/s軸承的轉(zhuǎn)速v2.05m/s，故軸承的pv25.666MPa.m/s由以上計算可知軸承pv25.666MPam/spv，故軸承校核通過。5.5軸承的壽命延長1〕在更換軋輥時或停車以后，可向軸瓦注入適量干油；2〕鋼軋輥輥頸外表淬火，可顯著延長軸瓦壽命；3〕采用拼合軸瓦時，應(yīng)使其層紋方向與輥頸外表垂直，以提高軸瓦的使用壽命。軋輥的軸向力由支靠在輥身端面上的端瓦〔止推軸襯〕承當(dāng)，端瓦有兩種型式,輥頸直徑小于600mm時，用整塊的；輥頸直徑大于600?850mm時，用三塊拼合的。根據(jù)軋輥尺寸，端瓦厚度可在25~60mm選擇。此處取端瓦厚度為50mm。機架強度的校核6.1機架的類型和選擇軋鋼機機架是工作機座的重要部件，2300中板粗軋機機架要承受較大的軋制力和軋制力矩，要求機架要有較高的強度和剛度。閉式機架是一個整體框架，具有較高的強度和剛度。閉式機架主要用于軋制力較大的初軋機、板坯軋機和板帶軋機等。對于板帶軋機來說，為了提高軋制精度，需要有較高的機架剛度。對于某些小型和線材軋機，也往往采用剛度較好的閉式機架，以獲得較好的軋件質(zhì)量。故此處選用閉式機架。6.2機架的材料和許用應(yīng)力機架一般采用含碳量為0.25%~0.35%的ZG260-500,其強度限ob=500~600MPa，延伸率這=12%~16%。由于機架是軋機中最貴重和最重要的零件， 必須具有較大的強度儲藏。一般機架的平安系數(shù)不小于10,對于ZG270-500來說，許用應(yīng)力 采用以下數(shù)值對于橫梁 (T<50~70MPa對于立柱 (T<40~50MPa為