【正文】 ?? ………………… …………… (25) 式中： F — 軋件斷面積 軋制 力計算 1. 平均單位壓力 河北理工大學 課程設計 6 力能參數(shù)計算與強度校核 21 采用 Ekeland 公式，用于熱軋 高件自由寬展 時計算平均單位壓力的半經(jīng)驗公式為： ))(1( ?? ????? kmp …. ………………………………… (26) 式中： m — 外摩擦對單位壓力的影響系數(shù) ?— 粘性系數(shù) ?? — 平均變形速度 )()(10 MnCtk ?????? )( t???? 其中： hH hhRm ? ?????? hH Rhv???? 2?? 式中： R — 軋輥工作半徑 h? — 平均壓下量 hH, — 軋件軋前、軋后高度 f — 摩擦系數(shù) 對于鋼軋輥： vtf 0 0 0 5 0 0 ??? 對于鑄鐵輥： vtf 0 0 0 5 0 0 ??? 式中： v — 軋輥線速度 t— 軋制溫度 2. 軋制壓力 Fpp ?? ………………………………………………… (27) 式中： p — 平均單位壓力 F— 軋輥與軋件的接觸面積 ccblF ?? ； hRlc ??? ； 2 hHc bbb ?? h? — 孔型軋制中的平均壓下量 bFBFh hH ??? 橢圓斷面軋件： BHFH ? 河北理工大學 課程設計 6 力能參數(shù)計算與強度校核 22 圓斷面軋件： 24 hFh ??? )( hHh ???? 對于圓斷面軋件進入橢圓 孔 ，公式同樣適用。 檢修時間如下表： 表 11 檢修時間 項 目 周期（次 /年） 每次天數(shù) 每年天數(shù) 每年和幾小時 大中修 1 8 8 192 小 修 6 1 6 144 合 計 336 全年工作天數(shù)： 36586=351 交接班時間：每班交接時間 15 分鐘 ，所以全年為： 15 3 351247。 表 8 各機架的連軋常數(shù) )10( 7? 機架號 1 2 3 4 5 6 7 連軋常數(shù) 機架號 8 9 10 11 12 13 14 連軋常數(shù) 機架號 15 16 17 18 19 20 21 連軋常數(shù) 機架號 22 23 24 25 26 27 28 連軋常數(shù) 河北理工大學 課程設計 4 孔型設計 15 公式：iwiii FDCn ? …………………………………………………(12) 60 iwii nDv ?? ………………………………………………..(13) 計算得各機架的軋制速度如下表： 表 9 各機架的軋制速度 機架號 1 2 3 4 5 6 7 軋制速度 m/s 軋輥 轉速 機架號 8 9 10 11 12 13 14 軋制速度 m/s 軋輥 轉速 機架號 15 16 17 18 19 20 21 軋制速度 m/s 軋輥 轉速 機架號 22 23 24 25 26 27 28 軋制速度 m/s 150 軋輥 轉速 河北理工大學 課程設計 5 年產量計算 16 5 年產量計算 軋制節(jié)奏圖表 因為連軋機每架只軋一道次，并保持單位時間內通過各機架的金屬秒流量相等，所以各道次純軋時間相等。故連軋生產中，一般采用微張力軋制。它由各道軋件出口速度和前滑值來決定。 軋輥的平均工作直徑及 軋輥轉速的確定 工作輥徑的確定 1. 粗中軋機（ 1～ 14軋機）工作輥徑的確定 箱形孔： hDDw ?? ………………………………………………(6) )( ??? hDD w橢圓孔： ………………………………………(7) hDDw ??圓孔： …………………………………………………(8) 河北理工大學 課程設計 4 孔型設計 13 式中： wD 為軋輥工作直徑 D 為 輥環(huán)直徑 h 為孔型高度 根據(jù)以上公式計算粗中軋機工作輥徑如下表。在滿足了上述要求的條件下輥環(huán)寬度可適當減小。 3. 根據(jù)各個孔型磨損對成品質量影響程度不同，在軋輥上孔型配置數(shù)目也不相同。 4) 確定輥環(huán)寬度時除考慮其強度外，還應考慮 導板的厚度或導板箱的尺才以及調整螺絲的長度和操作所需的位置大小 ， 邊輥環(huán)寬度中小型軋機取 80～ 120mm。如成品孔和成品前孔對成品的表面質量與尺寸精確度有很大影響，所以成品孔和成品前孔在軋較長度允許的范圍內應多配幾個，這樣當孔 型磨損到影響成品質量時，可以只換孔型，而不需換輥。 孔型設計計算 確定各道次延伸系數(shù) 典型產品 （ ） 總延伸系數(shù)為 由延伸系數(shù)的分配原則確定各道次延伸系數(shù)見 表 3 河北理工大學 課程設計 4 孔型設計 10 表 3 各道次的延伸系數(shù) 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 延伸系數(shù) 1,3 1,3 軋制道次 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 延伸系數(shù) 確定各道次軋件的斷面面積 按逆 軋順序進行計算： 由公式 [7]： nnn FF ???1 112 ??? ? nnn FF ? 223 ??? ? nnn FF ? . . . 221 ?FF? ………………………………………………………(5) 所以，各道次軋件斷面面積如表 4 表 4 各道次軋件斷面面積 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 軋件尺寸 軋制道次 斷面面積 8 Φ62 15 22 9 16 23 10 17 24 Φ105 11 18 25 12 19 26 13 20 27 14 Φ28 21 28 孔型設計計算 由程序計算得各個孔型尺寸如下表 ： 表 5 孔型參數(shù) 規(guī) 格 機架 軋件尺寸 (mm) 孔型尺寸 (mm) 高度 寬度 高度 寬度 橢圓圓弧半徑 圓擴張角 輥縫 1 115 120 160 2 125 125 河北理工大學 課程設計 4 孔型設計 11 Φ7 3 150/9 4 98 98 98 30 5 57 57 6 30 7 91 10 8 30 9 74 62 10 30 11 12 32 32 32 30 13 14 30 15 16 30 17 23 18 18 25 19 20 25 21 22 25 23 24 25 25 26 25 27 10 28 25 1 孔型在軋輥上的配置 在孔型系統(tǒng)及各孔型的尺寸確定后，還要合理地將孔型分配和布置到各機架的軋輥上去。 2) 在此孔型系統(tǒng)中軋出的軋件沒有尖銳的棱角，軋件冷卻均勻。 由于箱形孔型系統(tǒng) 的 特點，在線材生產 上 它多用于軋制的頭幾道次，并用于軋制斷面尺寸在 60 60 毫米以上的軋件。孔型設計的全部設計和計算包括三個方面： 1. 斷面孔型設計 根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及對產品性能的要求，確定孔型系統(tǒng)、軋制道次和各道次的變形量 ， 以及各道次的孔型形狀和尺寸。超重型無扭軋機，它們分別由 1 臺交流電機經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動，碳化鎢輥環(huán)，輥縫由偏心套對稱調 節(jié) 。振動問題解決了，軋機運轉速度可以提高 。 圖 2 為預精軋機的機列布置，屬于平一立懸臂式軋機交替配置 [2] 。 圖 1 立輥可轉換為水平輥的軋機示意圖 河北理工大學 課程設計 3 主機列選擇 7 1 一水平機架； 2 一立式機架 中軋機組的選擇 中軋的作用是繼續(xù)縮減從粗軋機組軋出的軋件斷面，為精軋?zhí)峁┬螤钫_、尺寸精確的中間料為保證足夠的壓下量。目前，立輥軋機已發(fā)展成為可轉換為水平軋機的結構 (如圖 1)，其傳動方式有上傳動和下傳動兩種。其中粗軋 6 架，中軋 6 架，預精軋 6 架，精軋 8 架， 減 定徑機 4 架。河北理工大學 課程設計 3 主機列選擇 6 3 主機列選擇 機架數(shù)目的確定 由坯料尺寸（ 150mm150mm）和所軋制的最小斷面的軋件尺寸（ ）確定軋制道次。 線材斷面小，如果 產生過大升溫， 軋件過于柔軟，不能挺直前進，就會阻 礙進入下一孔型，造成事故。 軋制過程，軋件熱量向外散發(fā)，引起溫降。 由于軋制速度的提高，受入口速度限制的坯料斷面允許進一步增大。這樣 使單線軋機產量最高可達年產 100 萬 t。4 6 mm 2100 鋼坯長 mmmmm80012 ?? ，總彎曲度 小于 100mm，不得有明顯的扭轉。 原料的質量、規(guī)格及尺 寸偏差 1. 原料質量 1) 連鑄坯表面不得有肉眼可見的裂紋、重皮、結疤、夾雜。但控制水平要求也相應提高。 坯料長受加熱爐寬度限制，一般不超過 12m 的加熱爐技術較為成熟，加熱上限溫度較高。 粗略按 以 下計算：金屬氧化損失一 般占坯重的 1%，粗軋切頭在 3kg 以 下，預精軋切頭一般為 ，精軋前切頭一般為 ，成品切頭一般為 3kg則： 7811 .%WcWb ??? ………………………………(1) 式中： Wb —— 坯料單重 ； Wc —— 成品盤重 。 高速線材軋機采用連鑄坯為原料后，與采用軋坯相比，從煉鋼到成材，能耗可降低 80kg/t 標煤，金屬收得率提高 10%左右、能耗低、勞動條件改善、生產率提高。 鋼錠由于鑄造工藝的限制，一般斷面較大，而且為了脫模不可避免地在鋼錠長度方向帶有錐度 ，這就造成以鋼錠為原料生產線材時的軋制道次多，軋制過程中溫降大 。 從磨損角度看，線材軋制公里數(shù)長，軋槽磨損 大，容易出現(xiàn)堆拉鋼事故。而且，隨著生產技術的提高，高線所用的軋機剛度不斷提高， Φ 尺寸精度從 177。生產線全線為平立交替布置，軋件無扭運行，盡可能減少了事故隱患。過去采用橫列軋機只能生產100 公斤盤重， Φ 材的尺寸公差達到 ，索氏體化很少。 但 由于 資金 及 認識的滯后， 我國僅有為數(shù) 不多的幾家線材廠能生產出高 檔次 的線材產品，因此我國 有時還 需要從國外進口 少量簾線 鋼絲、鋼絞線、鍍