【正文】 ..............................65車間布置形式的分類 .........................................................................................................65幾種典型平面布置實例 .....................................................................................................66冷軋板帶生產(chǎn)車間組成 ......................................................................................................................66設(shè)備間距的確定 ..................................................................................................................................66參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................68致 謝 ...................................................................................................................................69河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書1 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 建廠依據(jù)冷軋板帶有極廣闊的用途。一方面 國產(chǎn)冷軋產(chǎn)品的市場占有率低僅為 50%左右 另一方 面 冷軋帶鋼品種規(guī)格不全、高強(qiáng)度、高附加值產(chǎn)品雖已部分試制成功 但產(chǎn)量低 還不能完全滿足國內(nèi)用戶需求 此外 產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足用戶高精度要求。 產(chǎn)品大綱是設(shè)計任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一 是進(jìn)行車間設(shè)計時制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程確定軋機(jī)組成和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對路、考慮軋機(jī)生產(chǎn) 能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。 產(chǎn)品大綱如下河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書產(chǎn)量及鋼種 125 萬噸/年 本設(shè)計以一期為例進(jìn)行詳細(xì)敘述。軋機(jī)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(jì)指標(biāo)。因此五機(jī)架連軋機(jī)是一種應(yīng)用最為廣泛的連軋機(jī) 在各中全連續(xù)冷河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書軋生產(chǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。1)CVC 軋機(jī)圖 1 CVC 軋機(jī)原理圖CVC 軋機(jī)是 SMS 公司在 HCW 軋機(jī)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 對稱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(dá)到所要求的板形。2)HC 軋機(jī)HC 軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡稱 是日立公司研究的一種新型六輥軋 機(jī) 它是在普通四輥軋機(jī)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(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。 圖 4 為這種凸度可變的支撐輥(也稱為 VC 軋輥)的結(jié)構(gòu)簡圖 4。只要改變高壓油的壓力 就可改變軋輥凸度 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 以便能采用壓力較低的液壓系統(tǒng) 利于高速旋轉(zhuǎn)接頭的工作。大。對軋鋼車間工藝設(shè)計而言 軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是 確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 確定其主要技術(shù)參數(shù) 選擇軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。四列圓錐輥子軸承安裝在工作輥軸頸上 并安河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書裝在軸承座中 工作輥的平衡由液壓缸控制。進(jìn)出口導(dǎo)輥的安裝 用于板坯傳送時輸送平穩(wěn) 軋機(jī)進(jìn)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(jìn)出口上下刮水板上。m牌坊重量約HC 軋機(jī)是一種高性能板型控制軋機(jī) 而其實際上是在四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上在 工作輥與支撐輥之間加入一個輥端帶錐度的中間輥并作橫向移動的六輥軋機(jī)。表 6 HC 軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)類型六輥軋機(jī)工作輥尺寸毫米中間輥尺寸毫米支承輥尺寸υ14001500 毫米每側(cè)最大工作彎輥力177。m牌坊重量約河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書3 壓下規(guī)程設(shè)計 確定壓下規(guī)程壓下規(guī)程是軋制制度 規(guī)程 最基本的核心內(nèi)容 直接關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。 出發(fā) 按預(yù)設(shè)的條件通過理論 數(shù)學(xué)模型計算或圖表方法 以求最佳的軋制規(guī)程。 原料尺寸薄帶鋼冷連軋為了提高產(chǎn)量和成品率 現(xiàn)在多采用無頭軋制。 各軋機(jī)壓下量分配薄板冷連軋機(jī)組總變形量及各道壓下量 應(yīng)根據(jù)原料卷厚度、產(chǎn)品質(zhì)量、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度及產(chǎn)品厚度等合理確定。連軋機(jī)組壓下量分配及速度制度精軋機(jī)組的主要任務(wù)是在 5 架連軋機(jī)上將原料卷軋制成冷板 帶 卷 尺寸 符合要求的成品帶鋼 并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。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。連軋機(jī)組末架的軋制速度決定著軋機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)水平。其它各架軋制速度的確定:當(dāng)連軋機(jī)組末架軋機(jī)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。確定加速度的數(shù)值 應(yīng)考慮到主電機(jī)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。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x2txd圖 5 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 并采用近似塑性條件 則上式變成如下形式dp x 2 fdxx將上式積分 則得斯通單位壓力公式:在后滑區(qū)在前滑區(qū)式中K (1 q0 )K (1 q0 )mflhh Hm (1 2lx )m (1 2lx )2……………………………………………..(9)f 為乳化液的摩擦系數(shù) .河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書表 15 各道次的相關(guān)參數(shù)1 2 3 4 51 31/mm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 可近似的取 1 只有變形程度才是影響變形抗力的主要因素。表 18 張力前平均單位張后平均單位張力/MPa平均單位張力力/MPa/MPa2=河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書fl *=2(fl )=計算圖中第二個參數(shù)8(12)R8 * (12) * 525c=圖 6 軋輥壓扁時平均單位壓力圖解x f l39。 =余下的各道次可依此類推計算出來 則有表 19 軋制力1 2 3 4 5fl( fl2)m39。軋機(jī)輥縫設(shè)計最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確地確定各機(jī)架的空載輥縫值 S。軋制力愈大 載荷愈集中在軋輥中部 軋輥的彈性彎曲變形愈大 軋輥直徑愈大 剛性愈好 彈性彎曲變形愈小。由于加熱和冷卻的河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書條件沿輥身長度是不一致的 在各種綜合因素的影響下 軋輥中部比端部 的熱膨脹大 從而使軋輥產(chǎn)生熱凸度 影響輥縫的形狀。4)軋輥的彈性壓扁。對這種軋件邊部局部變薄的影響通常在輥型設(shè)計時不予考慮。工作輥與支承輥間彈性壓扁值的分布規(guī)律與它們之間壓力的分布規(guī)律是一致的。雖然近代由于對帶鋼的公差要求更加嚴(yán)格 新建的軋機(jī)剛度不斷加大 但是由于軋輥尺寸及機(jī)架尺寸的加大受到一些其他條件的限制 因此限制了軋機(jī)剛度系數(shù)的進(jìn)一步加大。因此 輥縫數(shù)值的準(zhǔn)確確定 關(guān)鍵在于準(zhǔn)確確定軋制力 并且 要安裝有彎輥裝置和自動檢測裝置 以很好的控制板形。C 機(jī)座剛度系數(shù) 即線性段的斜率表 22 輥縫值道次P(KN)h(mm)S0(mm)河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書5 電機(jī)能力驗算為了校核和選擇主電動機(jī) 除知其負(fù)荷之外 尚須知軋機(jī)負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系圖 力矩隨時間變化的關(guān)系圖稱為靜負(fù)荷圖。表 24 軋制時間道次12345Ln(m)5695vp (m/s)t(s)因為各機(jī)架主電機(jī)的力能參數(shù)相同 而第五機(jī)架的軋制負(fù)荷最大 所以只需校核第五架軋機(jī)的電機(jī)即可。這項工作包括兩部分。 將前面的數(shù)據(jù)代入上式計算結(jié)果見表 25表 25 等效力矩道次校核電動機(jī)溫升條件為 Mjum≤MH 可見均能滿足電機(jī)的生產(chǎn)要求。例如 軋輥的耐熱裂性、耐 粘附性及耐磨性差 材料中有夾雜物或殘余應(yīng)力過大等3 軋輥在生產(chǎn)過程中使用不合理。由于對影響軋輥強(qiáng)度的各種因素 如溫度應(yīng)力、殘余應(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)行疲勞校核 而是將這些因素的影響納入軋輥的安全系數(shù)中 為了保護(hù)軋機(jī)其他重要部件 軋輥的安全系數(shù)是軋件各部件中最小的。因此軋制時的彎曲力矩絕大部分有支撐輥承擔(dān)。支撐輥輥身中部 33 斷面處彎矩是最大的。油膜軸承時 d=( )D,l/D’=.工作輥輥徑直徑與串動端直徑之比約為 傳動端長度與直徑之比河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書為 。 =,D39。 =,/ D39。驅(qū)動一個工作輥的傳動力矩 Mk1 有軋制力矩 M工作輥帶動支撐輥的力矩Ms 和工作輥軸承的摩擦力矩 Mf1 組成 即河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書Mk1=M1+Ms+Mf1 或 M=Pa+PsS+P式中S—反力對工作輥的力臂ρ1—工作輥軸承處摩擦圓半徑。六、工作輥與支撐輥間的接觸應(yīng)力四輥軋機(jī)支撐輥和工作輥之間承載時有很大的接觸應(yīng)力 在軋輥設(shè)計及使用適用時應(yīng)進(jìn)行校核計算。最大壓應(yīng)力及接觸區(qū)寬度 2b 可由下公式計算河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書2=2q/(πb)=2=……………………………..(33)式中q—加在接觸表面單位長度上的負(fù)荷D1 、D2 及 r1 、r2 —相互接觸的兩個軋輥的直徑及半徑K1 K2—與軋輥材料有關(guān)的系數(shù) K1=(1v12)/ πE1。本設(shè)計的支撐輥的肖氏硬度為 HS7085 工作輥的肖氏硬度為 HS95102。因為在接觸區(qū) 材料的變形 處于三向壓縮狀態(tài) 能承受較高的應(yīng)力。為保證軋輥不產(chǎn)生疲勞破壞 τ45。分別以小時、班、日、月、和年為時間單位進(jìn)行計算。 K1—稱為軋鋼機(jī)利用系數(shù) K1—值的大小很難進(jìn)行理論上的計算 實際進(jìn)行軋鋼車間設(shè)計時對