【正文】 八輥軋機、1150mm 二十輥冷軋機和 1250mmHC 單機可逆式冷軋機等， 70 年代投產(chǎn)了我國第一套 1700mm 連續(xù)式五機架冷軋機，1988 年建成了 2030mm 五機架全連續(xù)冷軋機。該機組可年產(chǎn) 75 萬 t 冷軋薄板、15 萬 t 鍍鋅板卷、10 萬 t 鍍錫板卷。美國 1859 年制造建成了 25mm 冷軋機，1887 年生產(chǎn)出寬 150mm 的低碳鋼。日本 1938 年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺可逆式冷軋機。 20 世紀 70 年代投產(chǎn)了我國第一套 1700mm 連續(xù)式五機架冷軋機，1998 年建成了 2030mm 五機架全連續(xù)冷軋機。特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產(chǎn)品時，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍，性能出現(xiàn)顯著差異。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后熱處理恰當配合，可以在比較廣的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。首鋼股份總投資 億元的冷軋薄板生產(chǎn)項目年產(chǎn)量可達 150 萬噸，目標是汽車板和奧運項目。生產(chǎn)鋼種： CQ:50%；DQ:40%；HSLA:10% 。美國早在 1920 年第一次成功的軋制出寬帶鋼，并很快由單機不可逆軋制跨入單機可逆式軋制。1951 年蘇聯(lián)建設(shè)了一套 2030 全連續(xù)五機架冷連軋機，年產(chǎn) 250 萬噸。HC 軋機的主要特點：具有大的剛度穩(wěn)定性和很好的控制性同時可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失 [2]。采用全氫成分，改進循環(huán)系統(tǒng)和水冷措施以及換熱方式后，極大地提高了導(dǎo)熱系數(shù)，縮短了加熱時間，減少了帶卷內(nèi)外溫差，節(jié)約了能源，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品沿縱向長度的力學(xué)性能更加一致、更加均勻。冷軋生產(chǎn)技術(shù)正向大型化、集成化、高速化方向發(fā)展，而且在進一步地提高自動化和連續(xù)化水平。高品質(zhì)的冷軋成品尤其要注重前工序的生產(chǎn)，要有純凈度高、品質(zhì)優(yōu)良、性能均勻的原板才能軋出優(yōu)質(zhì)的冷軋產(chǎn)品。4) 全氫罩式退火和連續(xù)退火機組將優(yōu)勢互補，平分秋色。7) 要鼓勵合資，合作引進資金、技術(shù)和管理，縮小和國外先進產(chǎn)品的差距。鋼鐵領(lǐng)域的競爭，已從過去的價格為主轉(zhuǎn)向以產(chǎn)品品質(zhì)、服務(wù)為主，企業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)品品種質(zhì)量和延伸服務(wù)將成為競爭力強弱的決定因素。改造和新建的冷軋機組，軋制性能好、河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院6品種多、用途廣的高質(zhì)量板材，特別生產(chǎn)汽車板、鍍鋅板、彩涂板。冷軋生產(chǎn)具有表面光潔、尺寸精度高、生產(chǎn)過程沒有搶溫，保證溫度均勻的要求、容易實現(xiàn)軋制潤滑等優(yōu)點。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長很快。 制定產(chǎn)品大綱本設(shè)計任務(wù)是年產(chǎn) 100 萬噸 1700mm 冷軋薄板。2) 考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。4) 要適應(yīng)對外開放、對內(nèi)搞活的經(jīng)濟形勢，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標準的現(xiàn)代化 [5]。規(guī)格原料(熱帶卷 )規(guī)格：帶鋼厚度： ~；帶鋼寬度： 820~1500；鋼卷內(nèi)徑： ф 610mm；鋼卷外徑： 最大 ф2150mm；鋼卷重量： 最大 30t；單位質(zhì)量： 23kg/mm；抗張強度： 28~42kg/mm2；含碳量： 0%~%；年用量： 100 萬 t；鋼種及其比例見表 21。軋機選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。2) 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。6) 有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標。因此五機架連軋機是一種應(yīng)用最為廣泛的連軋機，在各中全連續(xù)冷軋生產(chǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。 CVC 軋機圖 CVC 軋機原理圖CVC 軋機是 SMS 公司在 HCW 軋機的基礎(chǔ)上于 1982 年研制成功的。CVC 的基本原理是；將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個輥身成 S 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達到所要求的板形。 HC 軋機HC 軋機為高性能板形控制軋機的簡稱，是日立公司研究的一種新型六輥軋機，它是在普通四輥軋機的基礎(chǔ)上增加兩個可轉(zhuǎn)向移動的中間輥，其出發(fā)點是為了改善或消除四輥軋機中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。 圖 為這種凸度可變的支撐輥(也稱為 VC 軋輥)的結(jié)構(gòu)簡圖。只要改變高壓油的壓力，就可改變軋輥凸度，第 3 章 軋鋼機類型和布置形式比較選擇13使其能抵消由軋制壓力引起的彈性彎曲變形，獲得較好的板形。近年來，有人在軋輥芯軸內(nèi)設(shè)置增壓腔，利于高速旋轉(zhuǎn)接頭的工作。近年來，有人在軋輥芯軸內(nèi)設(shè)置增壓腔，利于高速旋轉(zhuǎn)接頭的工作。100mm最大軋制壓力 2500 噸軋制速度 571/1200m/min輥縫調(diào)節(jié) 液壓 AGC工作輥換輥時間 (max)10 分鐘支承輥換輥 液壓、抽出式主電機功率 4250kwAC電機轉(zhuǎn)速 750主電機額定力矩 2四列圓錐輥子軸承安裝在工作輥軸頸上，并安裝在軸承座中，工作輥的平衡由液壓缸控制。進出口導(dǎo)輥的安裝，用于板坯傳送時輸送平穩(wěn)，軋機進出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進出口上下刮水板上。70 噸工作輥竄動行程 177。這種軋機據(jù)有大的剛度穩(wěn)定性軋機工作是可以通過調(diào)節(jié)中間輥橫向移動量來改變軋輥的接觸長度，即改變其壓力分布規(guī)律以此消除軋制力變化對橫向厚度差的影響，使 HC 軋機具有較大的橫向剛性。其內(nèi)容包括：原料卷尺寸選擇；各軋機壓下量分配及速度制度選擇；軋機機組壓下量分配及速度制度確定；各道力能參數(shù)計算及設(shè)備能力校核。所謂的經(jīng)驗的方法是生產(chǎn)中往往參照現(xiàn)有類似軋機行之有效的實際壓下規(guī)程，亦即根據(jù)經(jīng)驗資料進行壓下分配及校核計算。原料卷厚度為 ～6mm；原料卷寬度取決于產(chǎn)品規(guī)格。薄板冷連軋機組壓下量分配應(yīng)遵守以下基本原則：1)由于在冷軋軋制時，軋件溫度接近常溫、金屬塑性低，以及伴有軋件的加工硬化現(xiàn)象，所以應(yīng)合理分配各機架的壓下量，以使各架軋機的負荷趨于平均。擬定連軋壓下規(guī)程就是合理分配各架的壓下量及確定各架的軋制速度。依據(jù)以上原則逐架壓下量的分配規(guī)律是，第一架可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般較小。 由 公 式 ())cos1(max????Dh得 ()rh?參數(shù)道次河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院18表 42 各道次咬入角1 2 3 4 5525 176。485 176。本次設(shè)計依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定第五機架的軋制速度為 20m/s。依據(jù)秒流量相等有： smHhV/???表 45 軋件的出口速度1 2 3 4 5Vh(m/s) 20 軋輥轉(zhuǎn)速的確定由 ()%10???VhS表 46 軋輥速度1 2 3 4 5V(m/s) 由公式: ()DVingi??60求得各道次軋輥轉(zhuǎn)速分別為：表 47 軋輥轉(zhuǎn)速1 2 3 4 5(r/min) 由軋輥轉(zhuǎn)速及電機轉(zhuǎn)速可求傳動比： ()gidni?河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院20表 48 傳動比道次 1 2 3 4 5n (r/min)d750 750 750 750 750i . 加速度的選擇近代帶鋼冷連軋機精軋一般采用一級加速和一級減速軋制方式，即帶鋼在連軋機以恒速運轉(zhuǎn)下進行穿帶，并在卷取機實現(xiàn)穩(wěn)定卷取后開始進行加速，直至軋機轉(zhuǎn)速達到穩(wěn)定軋制階段最大轉(zhuǎn)速時加速結(jié)束 [10]。本設(shè)計采用加減速的加速度絕對值相等的設(shè)計方法，并參照武鋼經(jīng)驗取2一級加、減速度為 。 平 均 變 形 量 可 按 下 式 計 算 ：?? ()?.??? 式 中 ::本 道 次 軋 前 的 預(yù) 變 形 量?0 H010/)(? :本 道 次 軋 后 的 總 變 形 量1 h1:冷 軋 前 軋 件 厚 度H0H:本 道 次 軋 前 軋 件 的 厚 度h:本 道 次 軋 后 軋 件 的 厚 度 。 =?hRQcf/)15.(? 又有表查出 ?me則 =p)15.(??? 由 ??hfl39。表 55 軋制力1 2 3 4 5/MPa? ?hfl )(2 c x/mm )1(? /mml39。第 5 章 力能參數(shù)的計算及空載輥縫的設(shè)定27軋 機 的 空 轉(zhuǎn) 力 矩 ( )根 據(jù) 實 際 資 料 可 取 為 電 機 額 定 力 矩 的 3％ ～ 6％ :kMKNmMk ＝?? 各機架空載輥縫值的設(shè)定由 于 軋 機 的 彈 跳 ， 使 軋 出 的 鋼 板 厚 度 h 等 于 原 來 的 空 載 輥 縫 再 加 上 彈跳 ， 或 者 說 ： 原 來 空 載 輥 縫 等 于 軋 出 鋼 厚 減 去 彈 跳 。 它 使 輥 縫 中 部 尺 寸 大 于 邊 部 尺 寸 ， 帶 鋼 產(chǎn) 生 斷面 凸 度 。 冷 卻 水 、 冷 卻 潤 滑 液 、 空 氣 和 與 軋 輥 接 觸 的 。2)軋 輥 的 熱 膨 脹 。影 響 輥 縫 形 狀 的 因 素 軋 件 的 橫 向 厚 度 差 (斷 面 形 狀 的 變 化 )和 板 型 的變 化 是 由 輥 縫 形 狀 的 變 化 引 起 的 。 =表 56 軋制力矩1 2 3 4 5/ . 摩擦力矩的確定傳 動 工 作 輥 所 需 要 的 靜 力 矩 ， 除 軋 制 力 矩 外 ， 還 有 附 加 摩 擦 力 矩 ，mM道次參數(shù)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院26它 由 以 下 兩 部 分 組 成 ： 、 ， 其 中 在 四 輥 軋 機 (本 設(shè) 計 中 六 輥 軋1mM21m機 亦 用 此 公 式 )可 近 似 地 由 下 式 計 算 ： ()Pdff??4*1—軋 輥 軸 承 的 摩 擦 系 數(shù) (滑動軸承金屬襯冷軋時 )，f 07.~5.?f取 ＝ ； —軋 輥 輥 頸 直 徑 ＝ 273mm；dzd( 、 —工 作 輥 及 支 撐 輥 直 徑 ,對 于 四 輥 軋 機 ： ＝ 525mm， gDz gD=1450mm 對 于 六 輥 軋 機 ： ＝ 485mm， = 1450mm。?l 則 總 壓 力 =??pBP39。開卷機張應(yīng)力為 1 hiqMPa，卷曲機張應(yīng)力為 30 MPa。 因 為 斯 通 公 式 把 軋制 看 成 平 行 板 間 的 鐓 粗 ， 因 此 得 出 單 位 壓 力 微 分 方 程 式 ： ()htdxx2???圖 作用在斯通理論微分體上的作用力冷 軋 薄 板 時 其 表 面 摩 擦 規(guī) 律 按 全 滑 動 來 考 慮 ， 即 ， 并 采 用 近ptxxf?似 塑 性 條 件 ， 則 上 式 變 成 如 下 形 式 ：Kxp??? ()hdxxf2? 將 上 式 積 分 ， 則 得 斯 通 單 位 壓 力 公 式 ： 在 后 滑 區(qū) ()eqplxmxK)21(0(?? 在 前 滑 區(qū) ()lxx)21(0(? 式 中 ： ，??hflm2H? ()*Rhl?? f 為 乳 化 液 的 摩 擦 系 數(shù) .表 51 各道次的相關(guān)參數(shù)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院221 2 3 4 5L/mm /mm? 1． 31 m 冷 軋 時 溫 度 和 變 形 速 度 對 金 屬 變 形 抗 力 的 影 響 不 大 ， 因 此 和 可nTu近 似 的 取 1， 只 有 變 形 程 度 才 是 影 響 變 形 抗 力 的 主 要 因 素 。確定加速度的數(shù)值，應(yīng)考慮到主電機的功率、帶鋼長度、板形、帶鋼厚度變化、冷卻水的控制及卷取溫度等因素的影響。道次咬入角第 4 章 壓下規(guī)程設(shè)計19其它各架軋制速度的確定：當連軋機組末架軋機軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件——秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋出厚度和前滑求出各架軋制速度(帶鋼的寬展和前、后滑忽略不計)。連軋機組末架的軋制速度決定著軋機的產(chǎn)量和技術(shù)水平。 176。本設(shè)計的各機架壓下量的具體分配是依據(jù)武鋼現(xiàn)場經(jīng)驗資料采用 5 機架連軋機，結(jié)合具體設(shè)備、操作條件依據(jù)壓下量分配系數(shù)分配各架壓下量如下。其原因如下：隨著軋制的進行軋件有加工硬化的現(xiàn)象，這使軋制力逐道次升高，同時，軋制速度的增加也使軋制力升高，這兩者的疊加作用將使軋制力迅速的增大，所以，為了降低后機架的軋制力，應(yīng)使壓下量逐道次降