【正文】 使用 計算機，設(shè)定精軋機組的輥縫和速度， 大大提高產(chǎn)量和質(zhì)量，獲得極大成功 。 目前， 國際 經(jīng)濟嚴重疲軟， 市場需求 較少。表面上看產(chǎn)能過剩 5770多萬噸 。 本設(shè)計采用兩架 凸度控制的 CVC粗軋機， 從粗軋就按比例凸度控制板厚，軋制力不必被迫遞減，增加粗軋壓下量， 也為精軋機提供 厚度和凸度穩(wěn)定 的坯料。但目前經(jīng)濟可生產(chǎn)的規(guī)格遠在 。寶鋼 2050軋機采用升速軋制也能穩(wěn) 定生產(chǎn) ，甚至試軋過 。 原料規(guī)格選擇 本設(shè)計選定使用占地少加熱能力大的步進加熱爐，最終確定原料規(guī)格為： 板坯厚度： 220mm 板坯寬度： 900~1600mm 板坯長度： 10m 鋼卷重量： 30t 產(chǎn)品規(guī)格 帶鋼厚度： ~18mm 帶鋼寬度： 900~1600mm 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 鋼卷內(nèi)徑： 760mm 鋼卷外徑： 1000~1950mm 單位寬度卷重： 19kg/mm 鋼種分類及比例 表 11 鋼種分類及比例 鋼種 C 含量 比例 IF 鋼 C≤ % 20% 管線鋼（ X70， X80） C≤ % 20% 優(yōu)質(zhì)鋼 （ 08, 08AL） 60% 規(guī)格詳細分類表 表 12 產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn) 量 （ wt） 寬 度 （ mm） 合計 比 例 800～1000 1000～ 1200～1400 1400～ 1550～ 1200 1550 1650 厚度 2～ 4 3 5 8 7 10 33 10% （ mm） 4～ 6 8 9 15 14 40 86 25% 6～ 9 11 10 25 23 30 99 30% 9～18 17 15 35 25 30 122 35% 合 計（ t） 39 39 83 69 110 340 比 例 % % % % % 100% 熱軋帶鋼用途及發(fā)展方向 熱軋板寬帶鋼以 深沖鋼板 、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、 成型性優(yōu)異 的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細晶高強度鋼板為發(fā)展目標。通過對近五年的統(tǒng)計，可看出帶鋼消費正以一個較快的速度發(fā)展。介紹如下。 IF鋼廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè) ， 尤其是汽車外板 ， 內(nèi)板 ， 需要 很好的深沖性能 ， 以使其容易成型。因此和冷 軋及熱鍍鋅產(chǎn)品相比 ， 為了獲得高 n 值和高 r 值的合金化熱鍍鋅鋼板 ， 必須對鋼板的成分和工藝進一步優(yōu)化。近年來(Ti+Nb)— IF 鋼引起了人們的重視 ， 其優(yōu)點是 ： (1)力學(xué)性能對生產(chǎn)工藝不敏感 ，整卷性能均勻 ； (2)晶粒細化 ， 降低鋼的各向異性 ； (3)抗二次加工脆性好 ； (4)熱鍍鋅合金化時 ， 界面反應(yīng)均勻 ， 抗粉化性能較好 ， 特別適合熱鍍鋅用基板。今后幾年市場需求仍然會有較大增長。在相關(guān)技術(shù)比較完善的情況下，建立大型軋鋼廠可以節(jié)約很多在技術(shù)改進上的投資，可以在建成時就采用目前最先進的技術(shù)，還可以借鑒其他車間的生產(chǎn)經(jīng)驗，少走一些彎路，一步到位。帶鋼軋機為平輥軋制，軋制力大，為了能控制良好板型，機架必須有較大的剛度，軋輥應(yīng)有較大的抗彎撓度。 軋鋼機選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程，對軋鋼車間設(shè)計而言，軋鋼機選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機的結(jié)構(gòu)形式，主要技術(shù)參數(shù)，選用軋鋼機的架數(shù)以及布置形式。這種常規(guī)連軋工藝經(jīng)濟規(guī)模多在 200～ 400 萬 t/a。 （ 3）直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝 本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的 ， 1993 年在日本新日鐵光廠正式投產(chǎn)。 道次選擇 為簡化連鑄生產(chǎn)，前面已經(jīng)選擇單一坯料（厚度 220mm），由產(chǎn)品大綱已確定的典型厚度（ ），本設(shè)計中間坯取 20mm，可得粗軋延伸系數(shù) ?? 如下： 粗軋 ?? ， n0 F/F??? =220/20=11 粗軋道 次 loglog ?? ?pn ??，確定粗軋道次為 6道次。 E1 安裝在 R1粗軋機 身前面，配有液壓缸，主要用于 控制寬度和邊部質(zhì)量加工，主要參數(shù)如下 寬 度壓下量：最大 50mm（ 25mm/邊） 軋制力：最大 300噸 軋制速度：最大 22r/min 主傳動電機： 2AC88Kw*0150r/min 成對的水平電機 軋輥開口度：最大 1600mm，最小 800mm 軋輥調(diào)整速度：通過液壓缸調(diào)整， 30mm/s 軋輥調(diào)整裝置：四個液壓缸驅(qū)動 軋輥：最大φ 764mm，最小φ 680mm，輥身長φ 500mm： 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 立輥壓下小，延伸極少，主要是邊端雙鼓形。粗軋機組的利用率不是很高，或者說粗軋機生產(chǎn)能力與精軋機組不相平衡。這樣半連續(xù)式軋板粗軋階段道次可靈活調(diào)整，設(shè)備和投資都較少，故使用于產(chǎn)量要求不高，品種范圍又廣的情況。 3／ 4連軋機的可逆式軋機可以放在第二架，也可以放在第一架，前者優(yōu)點是大部分鐵皮已在前面除去，使輥面和 板面質(zhì)量好些，但第二架四輥可逆軋機的換輥次數(shù)比第一架二輥可逆式 要 多二倍。對于年產(chǎn) 300 萬 t左右規(guī)模的帶鋼廠，采用 3／ 4 連軋機一般較為適宜。 本設(shè)計的粗軋機，驅(qū)動主要由調(diào)速電機，減速機齒輪機座及軋鋼機接軸構(gòu)成。 HC 軋機的主要特點： 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 1）具有大的剛度穩(wěn)定性。 2. CVC(Continuously Variable Crown)軋機 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。 3. PC（ Paired Crossed Mill）軋機 PC 軋機為軋輥成對交叉軋機，其工作原理是相互平行的上工作輥 ， 上支承軸中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥軸中心線的交叉成一定角度 ， 這一角度等同于工作輥凸度。 鑒于以上比較，本設(shè)計為：七 架四輥精軋機縱向排列，間距為 ； F1～F3 為 CVC 軋機， F1～ F7 均有正彎輥系統(tǒng)。軋機出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤滑裝在進口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個機架的出口側(cè)。 本次設(shè)計的熱卷箱其主要工藝參數(shù)如下表： 表 21 熱卷箱基本工藝參數(shù) 帶坯厚度 帶坯寬度 帶卷重量 單位寬度卷重 入口帶坯溫度 帶卷內(nèi)徑 帶卷外徑 卷取速度 反開卷取速度 /mm / mm /t /kg 1?mm /℃ /mm /mm /m 1?s /m 1?s 2030 9001600 27 9001100 160 12501950 熱卷箱設(shè)備組成如下： （ 1） 入口和出口側(cè)導(dǎo)板。當(dāng)進口導(dǎo)槽樞軸上升時，其接受 R 軋機運來的帶坯頭部并將其引入熱卷箱內(nèi)進行卷取。通過對其輥縫調(diào)節(jié)， 形成不同厚度帶坯的曲率和鋼卷內(nèi)徑。經(jīng)過彎曲輥作用后的彎曲板坯，進入套狀空間且自身纏繞形成帶卷。位于開卷站之后切頭飛剪之前。 （ 2） 改善除鱗效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，實際上，采用熱卷箱可以起到機械除鱗作用，顯著增強了精軋機組前除鱗箱的使用效果。縮短工藝流程采用熱卷箱后，可縮短粗軋機組與精軋機組間距 40～ 70m，節(jié)約工程投資 ％ ～ ％，尤其適合于舊有熱軋生產(chǎn)線的改造。 圖 熱卷箱結(jié) 構(gòu)示意圖 1— 支撐輥； 2— 托輥； 3— 彎曲輥； 4— 推桿 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計和輥型設(shè)計 壓下規(guī)程設(shè)計 通常在板帶生產(chǎn)中指定壓下規(guī)程的方法和步驟： （ 1）在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對壓下量或壓下率、確定各道次壓下量，分配率及確定各道次能耗負荷分配比等各種方法； （ 2）制定速度制度，計算軋制時間并確定各道次軋制溫度； （ 3）計算軋制力、軋制力矩及總傳動力矩； （ 4）校驗軋輥等部件的強度和電機功率； （ 5）按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進行必要的修正 和改進 。 2）為保證精軋機組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機組軋出的帶坯溫度。精軋機的總壓下量一般占全部的 10～ 30%。 2） 粗軋延續(xù)時間 由于板坯較長，為操作方便，可采用梯形速度圖。 其他各架軋制速度的確定： 當(dāng)精軋機末架軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件 —秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋機出口速度和前滑值求出各架軋制速度。由于輻射散熱所引起的溫 降在熱軋板帶時可按下式計算： 41 )1 0 0 0( ThZt ?? ……………………… ………………… （ 5） 式中 Z—— 輻射時間即該道次軋制延續(xù)時間 1T —— 前一道的絕對溫度 h—— 前一道的軋出厚度 由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全考慮，確定各 道次溫度降時以尾部為準。 把參數(shù)帶入得： 表 37 軋制參數(shù) 參數(shù) R1 R2 R3 R4 R5 R6 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 V m/s 25 T/℃ 1158 1154 1143 1134 1109 1061 990 974 949 921 895 870 850 ε /% 40 40 29 38 35 21 12 H/mm 220 165 105 63 38 27 20 13 3 h/mm 165 105 63 38 27 20 13 3 s? /Mpa 67 72 79 85 96 120 142 166 180 192 215 181 173 B、計算各道的平均單位壓力：根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)可取應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)η=+， 其中 h為變形區(qū)軋件平均厚度， l為變形區(qū)長度，單位壓力大時（ 20 107）應(yīng)考慮軋輥彈性壓扁的影響，因為粗軋時變形抗力不會超過這一值，故可不計算壓扁影 響，此時變形區(qū)長度 hRl ?? 。 表 39 精軋軋制力 道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 軋制力 （ KN） 13866 16469 15275 11716 10467 9591 3993 計算傳動力矩 （ 1）軋制力矩按下式計算 。 表 38 粗軋軋制力 道次 R1 R2 R3 R4 R5 R6 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 軋制力（ KN） 15238 16986 18331 17565 16425 15819 （ 2）精軋段軋制力的計算 目前普遍公認的最適合于熱軋帶鋼軋制力模型的理論公式： SIMIS公式： TPLcKKBQP ? ……… ……………………………………… （ 9） 式中： P—— 軋制力 N； B—— 軋件寬度 mm Qp—— 考慮接觸弧上摩擦力造成應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)； Lc—— 考慮壓扁后的軋輥與軋件接觸弧的水平投影長度 mm； K—— 決定金屬材料化學(xué)成分以及變形的物理條件 —— 變形溫度、變形速度及 變形 程度的金屬變形阻力 K= s? ， Mp； KT—— 前后張力對軋制 力的影響系數(shù)； 由以上公式可知平均單位壓力： TpKKQp? 計算 pQ 時用西姆斯公式的簡化公式克林特里公式 志田茂公式 mcp HLQ ?? ……………………………… （ 10） 式中： 2 hHHm ?? K可以按照粗軋時的計算方法計算，數(shù)據(jù)如前表 KT按下式計算 KK fbT ???? )1(1 ???? ………… ……………………… （ 11） 因為前張力對軋制力的影響后張力小，所以 a＞ ，本設(shè)計中取 a=，前后張力均取 3MPa。 )1( 00 ??? ii hhCtt ， n nnhh httC ??? 00 )( ……………………………………… （ 6） 式中： t0 h0—— 精軋前軋件的溫度與厚度 tn hn—— 精軋后軋件的溫度與厚度 本設(shè)計取終軋溫度為 850℃，帶入數(shù)據(jù)可得精軋機組軋制溫度： 表 36 精軋機組軋制溫度 河北聯(lián)合大學(xué)遷安學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 T/℃ 990 974 949 921 895 870 850 軋制壓力的計算 （ 1）粗軋段軋制力計算 粗軋段軋制力根據(jù)公式： pBlP? 計算 A、求各道次的變形抗力：變形抗力由各道次的變形速度、變形程度、變形溫度共同決定。 則精軋總