設(shè)備負(fù)荷計(jì)算

設(shè)備負(fù)荷計(jì)算第一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二為了正確選擇設(shè)備，合理使用設(shè)備，充分發(fā)揮設(shè)備潛力，做好設(shè)備間的平衡工作，工藝設(shè)計(jì)者必須進(jìn)行設(shè)備負(fù)荷能力計(jì)算。第二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1軋鋼機(jī)產(chǎn)量計(jì)算

軋鋼機(jī)產(chǎn)量是衡量軋鋼機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的一個(gè)重要指標(biāo)。軋鋼機(jī)生產(chǎn)水平的高低和它實(shí)際能達(dá)到的能力是衡量設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)。第三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二粗軋——第1機(jī)架前中軋、精軋——第2、3、4機(jī)架后第2機(jī)架第3機(jī)架第4機(jī)架（成品軋機(jī)）軋件重鋼型鋼廠大型車間Φ790×1/Φ800×3二輥可逆式二列布置軋制道次：5-3-3-1；5-3-1-1；7-3-3-1；7-3-1-1；9-3-1-1；9-3-3-1第四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.1軋制圖表

軋制圖表又稱軋機(jī)工作圖表。軋制圖表表示和反映了軋制道次和時(shí)間之間的關(guān)系，圖表主要反映軋制過程中的純軋時(shí)間、間隙時(shí)間、軋制節(jié)奏時(shí)間和軋制總延續(xù)時(shí)間的變化規(guī)律。第五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二軋制圖表的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的表示：

縱坐標(biāo)：軋機(jī)機(jī)架布置及道次分配。

橫坐標(biāo)：時(shí)間（秒）。

軋制圖表的四個(gè)特征時(shí)間：

純軋時(shí)間

間隙時(shí)間

軋制節(jié)奏時(shí)間

軋制總延續(xù)時(shí)間

第六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二圖7-1單機(jī)座軋機(jī)的工作圖表tzh—各道純軋時(shí)間（秒）；tj—各道間的間隙時(shí)間（秒）；Tz—軋制總延續(xù)時(shí)間（秒）;Δt—上根軋完下根開軋的間隙時(shí)間（秒）;T—軋制節(jié)奏（軋制周期）時(shí)間（秒）;第七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二從圖表中可以清楚看出：

1）四個(gè)特征時(shí)間；

2）軋制過程中各道次軋制情況；

3）軋件在任一時(shí)間內(nèi)所處的位置，與哪幾根鋼同時(shí)軋制的情況。第八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二研究軋制圖表的意義：

1）分析和研究生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)軋機(jī)工作情況，找出工序間的薄弱環(huán)節(jié)，提出改進(jìn)方法，不斷使軋制過程趨于合理；

2）可準(zhǔn)確地計(jì)算軋制的各種時(shí)間，特別是同時(shí)軋制的軋件的交叉時(shí)間和軋制節(jié)奏時(shí)間，用以計(jì)算軋機(jī)產(chǎn)量；

3）為計(jì)算各機(jī)架軋輥所承受的軋制壓力和不同時(shí)電機(jī)負(fù)荷提供可靠的計(jì)算依據(jù)，從而為選擇或校核設(shè)備能力提供有利條件。第九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二

1）單機(jī)可逆式軋機(jī)的工作圖表這類軋機(jī)的工作圖表形式如圖7-2所示。幾種典型軋機(jī)布置形式的軋制圖表：圖7-2單機(jī)座可逆式軋機(jī)的工作圖表第十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二2）橫列式軋機(jī)的工作圖表這類軋機(jī)的工作圖表形式如圖7-3所示。第十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（1）每道的純軋時(shí)間：同一列軋機(jī)隨軋制道次而遞增。（2）各道之間的間隙時(shí)間取決操作需要和孔型布置情況，波動(dòng)很大。（3）存在交叉軋制時(shí)間：軋制過程中若干軋件同時(shí)在一架軋機(jī)上或同一列軋機(jī)上軋制的時(shí)間。（4）軋制節(jié)奏時(shí)間：T=Tz-Tjch第十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二

交叉軋制時(shí)間是先后兩根料在軋制總延續(xù)時(shí)間中的重疊部分，兩根料交叉軋制的時(shí)間愈長，軋制節(jié)奏時(shí)間愈短，軋機(jī)產(chǎn)量愈高。第十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二橫列式軋機(jī)上生產(chǎn)斷面規(guī)格較小的產(chǎn)品時(shí)，常采用活套軋制，其軋制圖表形式如圖7-4。第十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二

3）順列式軋機(jī)的工作圖表順列式布置的軋機(jī)每架軋機(jī)上只軋一道，這類軋機(jī)的軋制圖表形式如圖7-5所示。第十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二4）連續(xù)式軋機(jī)的工作圖表此類軋機(jī)的工作圖表如圖7-6所示。第十九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二從圖表中可見，連續(xù)式軋機(jī)具有短的總延續(xù)時(shí)間和軋制節(jié)奏時(shí)間。第二十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二表7-1不同軋機(jī)布置的時(shí)間特征第二十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.2軋鋼機(jī)小時(shí)產(chǎn)量軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率：

軋鋼機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。單位時(shí)間：

小時(shí)、班、日、月和年。常用的軋機(jī)產(chǎn)量有兩種：

1）軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量；

2）軋機(jī)年產(chǎn)量；

第二十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二軋機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量：第二十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二軋機(jī)實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量：第二十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二軋鋼機(jī)利用系數(shù)又稱軋鋼機(jī)生產(chǎn)率降低系數(shù)。

軋鋼機(jī)利用系數(shù)反映了軋機(jī)節(jié)奏失調(diào)的程度，反映了軋機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量和實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量的差異。第二十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二

軋鋼機(jī)利用系數(shù)可用下式表示：第二十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二表7-2軋鋼機(jī)的利用系數(shù)與臺(tái)時(shí)數(shù)第二十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二軋鋼機(jī)利用系數(shù)包括了由于下列原因所造成的時(shí)間損失：

1）由于操作失誤造成的時(shí)間損失，如一次沒有送入第二次再送、軋件打滑、翻鋼不成功等；

2）前后工序不協(xié)調(diào)所造成的時(shí)間損失；

3）生產(chǎn)過程中發(fā)生零星小事故，但尚不需要停車進(jìn)行修理所造成的時(shí)間損失（如更換孔型、調(diào)整導(dǎo)衛(wèi)板等）?？傊?，軋鋼機(jī)利用系數(shù)反映了軋機(jī)沒有停車的情況下所造成的時(shí)間損失。第二十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二按原料重量來計(jì)算軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量：初軋機(jī)、厚板軋機(jī)按生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的數(shù)量來計(jì)算軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量：

型鋼、線材、鋼管、鋼板等成品軋機(jī)。第二十九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二成品軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量：第三十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二在一般情況下，軋鋼車間各個(gè)生產(chǎn)工序的能力大于軋機(jī)的生產(chǎn)能力，故通常即以軋機(jī)的產(chǎn)量代表整個(gè)車間的產(chǎn)量。第三十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.3軋鋼機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算各種品種所占不同比例的小時(shí)產(chǎn)量，這個(gè)產(chǎn)量稱為平均小時(shí)產(chǎn)量，也稱產(chǎn)品綜合小時(shí)產(chǎn)量。軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量的含義即為：在一定時(shí)間內(nèi)，軋制產(chǎn)品的總數(shù)量與生產(chǎn)這些產(chǎn)品所消費(fèi)的總時(shí)間的比值。第三十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（1）按軋制品種的百分?jǐn)?shù)計(jì)算第三十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第三十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（2）按勞動(dòng)量換算系數(shù)計(jì)算第三十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二在進(jìn)行軋鋼車間設(shè)計(jì)時(shí)，一般以年產(chǎn)量中百分比最高的產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。勞動(dòng)換算系數(shù)是某種產(chǎn)品小時(shí)產(chǎn)量與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品小時(shí)產(chǎn)量的比值。第三十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二表7-3某大型車間采用的X值表7-4某中型車間采用的X值第三十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.4影響軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量的因素7.1.4.1影響軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量的因素（1）坯料的重量；（2）軋制節(jié)奏時(shí)間；（3）成品率；（4）軋機(jī)利用系數(shù)。第三十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.4.2提高軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量的途徑（1）合理增加坯料重量隨著坯料重量增加，軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量增加，但是有一定限度，它有一個(gè)最佳值。

增大坯料斷面而長度不變：

a.改變了軋制總延續(xù)時(shí)間內(nèi)純軋時(shí)間與間隙時(shí)間的比例關(guān)系，純軋時(shí)間所占比例上升。

b.可能導(dǎo)致軋制道次的增加和軋制穩(wěn)定性下降等，反而使軋制節(jié)奏時(shí)間增大。

第三十九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二增大坯料長度而斷面不變：

a.軋制道次不變，純軋時(shí)間增加，對提高軋機(jī)產(chǎn)量有利；如：連軋棒線材或帶鋼軋機(jī)、無頭軋制技術(shù)。

b.但受工藝和設(shè)備條件的制約，如設(shè)備強(qiáng)度、爐子寬度、主輔設(shè)備間距、軋制過程溫降、定尺長度等限制。第四十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（2）縮短軋制節(jié)奏時(shí)間

1）合理分配軋制道次，使機(jī)組間各機(jī)架負(fù)荷均勻而有較短的節(jié)奏時(shí)間；

2）提高自動(dòng)化程度，如實(shí)行自動(dòng)喂料，自動(dòng)翻鋼以縮短軋制節(jié)奏時(shí)間；

3）在橫列式軋機(jī)上軋制型材或線材時(shí)，實(shí)行交叉軋制，以縮短軋制節(jié)奏時(shí)間。

4）強(qiáng)化軋制過程，縮短軋制節(jié)奏時(shí)間。在設(shè)備條件允許的情況下，增加軋制道次壓下量，減少軋制道次；或雙坯料軋制等。第四十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（3）提高軋機(jī)利用系數(shù)提高生產(chǎn)人員的操作水平；提高生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化程度。（4）提高成品率成品率愈高，軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量愈大，影響成品率的因素很多。第四十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.5軋鋼車間年產(chǎn)量計(jì)算及提高產(chǎn)量的途徑7.1.5.1年產(chǎn)量計(jì)算車間年產(chǎn)量是指一年內(nèi)軋鋼車間各種產(chǎn)品的綜合產(chǎn)量，以綜合小時(shí)產(chǎn)量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算公式如下：第四十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第四十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二連續(xù)工作制：

Tjw=（365-T1–T2–T3-T4

）×（24–T5

）式中：T1—一年中計(jì)劃的大修時(shí)間（天）

T2—一年中計(jì)劃的中修時(shí)間（天）

T3—一年中計(jì)劃的小修時(shí)間（天）

T4—年計(jì)劃的換輥時(shí)間（天）

T5—每天規(guī)定的交接班時(shí)間（小時(shí)）

第四十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二非連續(xù)工作制：

Tjw=（365-T1–T2–T3-T4–T6

）×（24–T5

）式中：T1—一年中計(jì)劃的大修時(shí)間（天）

T2—一年中計(jì)劃的中修時(shí)間（天）

T3—一年中計(jì)劃的小修時(shí)間（天）

T4—年計(jì)劃的換輥時(shí)間（天）

T5—每天規(guī)定的交接班時(shí)間（小時(shí)）

T6—每年國家規(guī)定的節(jié)假日時(shí)間（天）第四十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二由于技術(shù)上或管理上的原因，會(huì)造成非計(jì)劃的停工，例如設(shè)備發(fā)生故障、斷輥、軋輥提早磨損所造成的非計(jì)劃換輥，以及待熱、待料、停電等。造成全年實(shí)際工作時(shí)數(shù)比計(jì)劃工作時(shí)數(shù)低。K2值的大小表示軋機(jī)有效作業(yè)情況。第四十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二時(shí)間利用系數(shù)K2：

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果在0.796~0.945。為了考核軋機(jī)時(shí)間利用程度，國家規(guī)定了有關(guān)兩個(gè)指標(biāo)。

軋機(jī)日歷作業(yè)率和軋機(jī)有效作業(yè)率。第四十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二表7-5各類軋機(jī)作業(yè)率和工作時(shí)數(shù)第四十九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.1.5.2提高軋鋼機(jī)年產(chǎn)量的途徑（1）合理增加坯料重量，選擇合適坯料斷面尺寸；（2）采取一切有效技術(shù)措施，縮短軋制節(jié)奏時(shí)間

1）在條件允許的情況下，強(qiáng)化軋制過程，減少軋制道次；

2）提高軋制速度，加快軋制過程；

3）增加同時(shí)軋制根數(shù)，實(shí)現(xiàn)交叉軋制。

4）合理分配軋制道次，使軋機(jī)負(fù)荷均勻；

5）進(jìn)行技術(shù)改造，提高主輔設(shè)備的工作速度，減少各種間隙時(shí)間等第五十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二（3）改善坯料供應(yīng)情況，正確制定軋制工藝過程，增加合格產(chǎn)品數(shù)量，提高成品率；（4）減少軋機(jī)工作時(shí)間損失，提高軋機(jī)作業(yè)率，充分發(fā)揮軋機(jī)作用。（5）總結(jié)與推廣先進(jìn)技術(shù)成果，更新工藝與設(shè)備條件，提高軋機(jī)現(xiàn)代化技術(shù)水平。第五十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.2.1加熱爐的產(chǎn)量校核

☆按加熱時(shí)間進(jìn)行計(jì)算；☆爐子生產(chǎn)率指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。7.2輔助設(shè)備負(fù)荷計(jì)算第五十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第五十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第五十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題1：

某棒材車間推鋼式連續(xù)加熱爐有效長度為16.5米，單排進(jìn)料，每根鋼坯重量為1.55噸，加熱鋼坯的斷面為150mm×150mm，加熱時(shí)間4小時(shí)。試計(jì)算該加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量？第五十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二解：已知加熱爐有效長度：L=16.5米；加熱爐內(nèi)裝料的排數(shù)：n=1;每個(gè)鋼坯的重量：G=1.55噸；加熱鋼坯的斷面寬度：b=150mm=0.15米；加熱時(shí)間：T=4小時(shí)；則：加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量：第五十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題2：

某高線車間步進(jìn)式連續(xù)加熱爐有效長度為16.5米，單排進(jìn)料，相鄰兩根鋼坯的中心距為250mm，每根鋼坯重量為1.6噸，加熱時(shí)間1.5小時(shí)。試計(jì)算該加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量？第五十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二解：已知加熱爐有效長度：L=16.5米；加熱爐內(nèi)裝料的排數(shù)：n=1;

每個(gè)鋼坯的重量：G=1.6噸；

相鄰兩根鋼坯的中心距：b=250mm=0.25米；加熱時(shí)間：T=1.5小時(shí)；則：加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量：第五十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題3：

某中型型鋼車間加熱爐有效長度為32.5米，加熱的鋼坯長度為4.3米，有效爐底強(qiáng)度為508公斤/米2·小時(shí)。試計(jì)算該加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量？第五十九頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二解：已知加熱爐有效長度：L=32.5米；加熱的鋼坯長度：l=4.3米;

有效爐底強(qiáng)度：P=508公斤/米2·小時(shí)則：加熱爐的小時(shí)產(chǎn)量：第六十頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.2.2剪切機(jī)能力校核第六十一頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二第六十二頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題4：某中厚板車間精整段采用雙邊滾切剪切邊，平均每次剪切的鋼板重量為3噸，每次剪切一塊鋼板，切邊的時(shí)間為25秒，剪切間隙時(shí)間為40秒，試計(jì)算該剪切機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量？第六十三頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二解：每次剪切鋼板的重量：G=3噸；每次剪切鋼板的數(shù)量：n=1;

剪切時(shí)間：T1=25秒；剪切間隙時(shí)間：T2=40秒；剪切機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量：

A=3600nG/(T1+T2)=3600×1×3/（25+40）

=166.2噸/小時(shí)第六十四頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題5：

某棒材車間精整段采用斜刃剪切頭切尾，平均每次剪切的每根棒材重量為74公斤，每次剪切20根棒材，切頭切尾的時(shí)間為20秒，剪切間隙時(shí)間為40秒，試計(jì)算該剪切機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量？第六十五頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二

解：每次剪切的每根棒材重量的重量：

G=74公斤=0.074噸；每次剪切鋼板的數(shù)量：n=20;

剪切時(shí)間：T1=20秒；剪切間隙時(shí)間：T2=40秒；剪切機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量：

A=3600nG/(T1+T2)=3600×20×0.074/（20+40）

=88.8噸/小時(shí)第六十六頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二7.2.3矯直機(jī)能力校核矯直機(jī)各品種理論小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算的公式為：第六十七頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二所需矯直機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)與軋機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。布置在生產(chǎn)作業(yè)線上的矯直機(jī)臺(tái)數(shù)n可根據(jù)軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量Azh用下式求出：第六十八頁，共七十三頁，編輯于2023年，星期二例題6：某型鋼車間采用7輥型鋼矯直機(jī)矯直型材，已知被矯型材的長度為6米，被矯