【正文】 ...............................................................42 ......................................................................42 ........................................................42 ....................................................42 P/F線運輸能力驗算 .......................................43第九章 高線車間主要經(jīng)濟指標(biāo) ........................................................44 .....................................44第十章 環(huán)境保護及綜合治理 ..........................................................46 ................................................46 ....................................46致　　 謝 .............................................................................47參 考 文 獻 ..........................................................................48附錄 A 軋機力能參數(shù)計算及電機設(shè)備校核程序 [11] ........................................49附錄 B 孔型圖 [14].............................................................54附錄 C 英文翻譯 .....................................................................675 / 69第一章 緒 論線材制品的品種與質(zhì)量，不僅決定于其本身的生產(chǎn)工藝技術(shù)與裝備水平，而且在很大程度上更有賴于其原料——線材的冶煉與軋制技術(shù)。國外線材規(guī)格已擴大到約 。國外先進工業(yè)國家線材加工比在 70%左右，我國為 30%左右。因為采用反圍盤及人工喂鋼軋制，其軋速度超過 8m/s，同時受頭尾溫差大的影響，線材存在著尺寸精度差、盤重小、性能不穩(wěn)定等致命缺點，限制了橫列式軋機的發(fā)展。為了進一步解決產(chǎn)品品種及質(zhì)量問題，英國在 1862 年建成了第一臺連續(xù)式軋機。當(dāng)時典型的連續(xù)式線材軋機是兩線 8 架集體傳動的美國摩根型軋。目前基本上有四種 1)測交 45 的美國摩根型；2)15／75 的德國德馬克型；3)頂交 45 的英國阿希洛型；4) 0／ 9 平—立布置的意大利達涅利肋型。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上有近 3 萬條高速線材軋機。1999 年，全國生產(chǎn)線材 2608 萬噸，其中高線產(chǎn)量 1218 萬噸，高線比已經(jīng)達到%；優(yōu)質(zhì)硬線比約 10%，但精練比不到 30%。確定產(chǎn)品方案的原則如下：（1） 滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟重要部門對于鋼材的需要。（3） 考慮軋機生產(chǎn)能力的充分利用。 產(chǎn)品大綱 根據(jù)線材的生產(chǎn)現(xiàn)狀、社會線材需求量，產(chǎn)品生產(chǎn)以及現(xiàn)如今我國生產(chǎn)能力和技術(shù)的發(fā)展水平，現(xiàn)擬訂產(chǎn)品方案： 產(chǎn)品規(guī)格：～Ф13mm（典型產(chǎn)品：） 鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、冷鐓鋼和焊條鋼。其計算公式為： （21）%10???QWA式中： —成品率，%；A—投料量（原料重量） ，t；Q—金屬的損失重量，t。（4）工藝損失：又稱技術(shù)損失，是指個工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、技術(shù)操作以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。? 通過所有的工序：是指所選的所有計算產(chǎn)品要通過各工序，但不是說每一種計算產(chǎn)品都通過各工序。因此，產(chǎn)品的技術(shù)要求是制定工藝流程的首要依據(jù)，是組織生產(chǎn)的基本文件。4. 化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分% 不大于%牌號C Si Mn P S Cr Ni Cu65Mn ~ ~ ~ 5. 力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)牌號 抗拉強度 伸長率 收縮率65Mn 800~1200 8 306. 表面質(zhì)量盤條的表面不得有肉眼可見的裂紋、結(jié)疤、折疊及夾雜。因此生產(chǎn)方案是編制生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)；根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求：為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件，就要有相應(yīng)的工序給予保證，因此，滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求是設(shè)計生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。 鋼坯的準(zhǔn)備：連鑄坯 150mm150mm12022mm裝爐加熱：將鋼坯加熱到奧氏體溫度，以利于軋制。15 / 69穿水冷卻：為了降低進入精軋機組的軋件溫度，在精軋機組之前設(shè)置水箱，以控制終軋溫度。 詳細的工藝流程 由于生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，所以不宜采用熱裝熱送工藝。 采用全連軋方式生產(chǎn)，鋼坯出爐后，由輥道將軋件送入由 6 架平立交替布置的短應(yīng)力線二輥軋機組成的粗軋機組進行軋制。從預(yù)精軋機組出來的軋件經(jīng)中間水箱冷卻，以保證進精軋機組所需要的軋制溫度，再經(jīng)飛剪切頭，由側(cè)活套器進入無扭精軋機組進行軋制。30 850177。10 770177。根據(jù)冷卻的鋼種、規(guī)格的不同，在各生產(chǎn)工藝軟件中對輥道速度、風(fēng)量、開啟或關(guān)閉保溫罩進行設(shè)計，自動調(diào)節(jié)，以控制線材的冷卻速度，從而獲得適應(yīng)于不同要求的線材。飛剪切下的頭尾及事故碎斷的廢鋼經(jīng)溜槽落入平臺下的收集筐中，由叉車堆料場整理存放；其他軋制廢品用火焰切割成小段裝入收集筐中，再由汽車運走。F 線鉤式運輸機運輸及冷卻運卷小車卸卷、掛鉤集卷機集卷夾送輥吐絲機頭尾精整人工表面、尺寸質(zhì)量檢查取樣 盤卷稱重壓緊打捆斯太爾摩運輸機冷卻發(fā)貨 入庫 掛標(biāo)簽卸卷圖 31 高速線材車間工藝流程框圖 第四章 主要設(shè)備選擇19 / 69 高速線材軋機的發(fā)展趨勢是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，節(jié)能降耗。結(jié)合本設(shè)計的需求產(chǎn)量，設(shè)備技術(shù)水平，并以生產(chǎn)優(yōu)碳鋼為主，為保證產(chǎn)品產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，本設(shè)計方案將采用單線。 一個完整合理的高速線材生產(chǎn)主要由以下設(shè)備組成：加熱爐、粗中軋機、預(yù)精軋機、精軋機、減定徑機、斯太爾摩冷卻線等組成。 熱 爐常見的加熱爐有推鋼式和步進式，步進式加熱爐又可分為步進梁式和步進底式。鋼坯在加熱爐內(nèi)散開布置，加熱溫度均勻，不會出現(xiàn)一般推鋼式加熱爐爐底處水管產(chǎn)生的黑??；鋼坯與步進梁無摩擦，避免鋼坯底面劃傷；加熱時間短，減少鋼坯氧化量及脫碳層；坯料芯部和底部溫差小，全長加熱均勻。綜上所述并結(jié)合生產(chǎn)優(yōu)碳鋼的質(zhì)量與工藝要求，加熱爐選取步進梁式加熱爐。以前用于高級鋼的生產(chǎn)，現(xiàn)也普遍應(yīng)用于碳結(jié)鋼生產(chǎn)。22 / 69 精 軋當(dāng)前多采用平立交替布置，具有懸臂式軋輥的預(yù)精軋機，其主要優(yōu)點有以下幾個； 1） 由于機架平立交替布置，實現(xiàn)了活套軋制，可以消除粗軋和中軋軋制時不可避免產(chǎn)生的堆、拉鋼現(xiàn)象而造成的軋件尺寸不均勻，從而使精軋機組得到尺寸穩(wěn)定且均勻的軋件，這對獲得高精度的線材創(chuàng)造了極為有利的條件。 因此，采用 4 架平立交替布置的懸臂式預(yù)精軋機組是合理的，不僅提高了軋機作業(yè)率,更重要的是保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了金屬收得率，降低了生產(chǎn)成本。機型，傳動軸至地面設(shè)備機組距離短小，設(shè)備重心低，傾動力矩小。 4)機架承載能力大，提高了軋制精度，最高軋制速度可達 140m/s,成品范圍大,生產(chǎn)率極高，是目前無扭精軋機的主導(dǎo)機型?？紤]到本設(shè)計的實際情況，采用臥式吐絲機，其下傾角為 15176。表 43 三種斯太爾摩冷卻線的比較類型 標(biāo)準(zhǔn)型 延遲型 緩慢型設(shè)備特點鏈?zhǔn)交蜉伿竭\輸機，風(fēng)冷，造價低有絕熱面板，側(cè)墻，頂蓋的運輸機，造價低，產(chǎn)量較大有絕熱面板，側(cè)墻、頂蓋、電熱燒嘴的運輸機，造價高，產(chǎn)量低冷卻速度~10C/s ~10C/s ~10C/s中碳鋼和高碳鋼冷鐓處理介于空冷和鉛浴處理之間、適用于中、比標(biāo)準(zhǔn)型好，用于緊固件的中碳鋼生產(chǎn)，抗拉強度可減少比延遲型好，比較接近鉛浴淬火處理水平26 / 69高碳鋼生產(chǎn) 10~15%有利于冷鐓加工合金鋼 適用于一般生產(chǎn)要求，比延遲型綜合性能差軟化退火比標(biāo)準(zhǔn)型好,有利于提高綜合機械性能,減少二次氧化鐵皮,提高表面質(zhì)量軟化退火效果最好，綜合機械性能最好由于生產(chǎn)線材主要是優(yōu)碳鋼，以及根據(jù)以上三種斯太爾摩冷卻線的比較，本設(shè)計選用斯太爾摩延遲型冷卻線。 輥軋輥最主要的出發(fā)點是保證線材的表面質(zhì)量。表 34 高線軋輥的選用方案粗軋 球墨鑄鐵中軋 球墨鑄鐵27 / 69預(yù)精軋 碳化鎢精軋 碳化鎢 機 的 選 型在軋鋼機的傳動方式上，近年來粗軋和中軋機組已逐漸由單獨傳動的方式取代了單獨與成組相結(jié)合的方式，原因為： 　　　 1）在粗軋機的第 1－3 架軋機上，采用單獨傳動可消除來料鋼坯的尺寸波動，可靈活地調(diào)節(jié)軋制斷面尺寸而不致產(chǎn)生超出要求的堆鋼或拉鋼軋制現(xiàn)象；另一個原因是這個部位的軋制速度很低( 米/秒)，若采用成組傳動反會增大傳動機構(gòu)的設(shè)備重量，因此，這個部位全采用單獨傳動方式更為合適。高速線材軋機中，精軋機組采用集體傳動方式，這是因為：1）為盡量縮短軋件頭尾因拉鋼軋制而造成的超差長度，要求軋機的結(jié)構(gòu)盡量緊湊，從而使機架的間距很小，在這種緊湊的條件下，軋機布置成單獨傳動是不可能的。綜上所述，設(shè)計中粗、中軋、預(yù)精軋機組采用交流電機單獨傳動，精軋機組采用交流電機集體傳動。 3）產(chǎn)品條件，應(yīng)考慮：產(chǎn)品品種，規(guī)格范圍，尺寸精度及金屬性能要求。通過改變輥縫的辦法可軋制出不同尺寸的產(chǎn)品。 5）軋件斷面溫降較為均勻。 2．橢圓圓孔型系統(tǒng)該孔型系統(tǒng)的主要優(yōu)點： 1)變形較均勻，軋制前后軋件斷面形狀能平穩(wěn)地過渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力； 2)由于軋機沒有明顯棱角，冷卻比較均勻，且軋制中有利于去除軋件表面氧化鐵皮； 3)在某些情況下，可由延伸孔型軋出成品圓鋼，因而可減少軋輥數(shù)量和換30 / 69輥次數(shù)。75176。 相互垂直的布置； 2)變形平穩(wěn)，內(nèi)應(yīng)力小，可得到尺寸準(zhǔn)確，表面光滑的軋件和成品； 3)橢圓圓孔型系統(tǒng)，可借助調(diào)整輥縫值得到不同斷面尺寸的軋件，增加了孔型樣板，孔型加工的刀具和模具，軋輥輥片和導(dǎo)衛(wèi)裝置的共用性，減少了備件，簡化了管理； 4)這一孔型系統(tǒng)的每一個圓孔型都可以設(shè)計成既是延伸孔型，又是有關(guān)產(chǎn)品的成品孔型，適用于一組孔型系統(tǒng)軋輥，借助甩去機架軋制多規(guī)格產(chǎn)品。 1）粗軋機組由于粗軋機機組的延伸系數(shù)較大 ，但對于第一架軋機，考慮來料波動，咬入條件及軋輥強度等因素，延伸系數(shù)可略小一些。對鑄鐵軋輥 k1=,本設(shè)計 1～12 機架為球墨鑄鐵，13～26 機架采用碳化鎢輥環(huán) k2軋制速度影響系數(shù) k3軋件材質(zhì)影響系數(shù)，本設(shè)計以優(yōu)碳鋼為主，故取 k3=1．軋制溫度的確定 本設(shè)計采用低溫軋制，且為優(yōu)碳鋼，故開軋溫度為 980℃，具體參見表格51 中所示。 由圓坯名義尺寸 至 除成品機架外，還有 12 個偶數(shù)機架。粗算可按39。初定前后圓坯間橢圓坯的面積，做出圓坯孔孔型尺寸。7)繪制孔型圖。確定平均單位壓力的方法有三種：理論計算法、實測法、經(jīng)驗公式和圖表法。 3）當(dāng)軋制速度小于 5m/s，該公式比較準(zhǔn)確，當(dāng)軋制速度大于 5m/s 時，需要采用 修正公式。4）咬入條件不好或操作困難的道次應(yīng)盡量布置在下軋制線；5）確定孔型間距及孔環(huán)寬度時，應(yīng)盡量考慮輥環(huán)強度以及安裝和調(diào)整軋輥輔件的操作條件。 212 192 72 WC 900/180020 45176。 212 192 72 WCAc5400900/180048 / 6924 45176。 212 192 72 WC 750/1900減定徑機組28 45176。 彎 矩 圖 Ra＝P(L－b＋a)/(L＋2a) ……（式 612） M＝P(L－b＋a)(a＋b)/(L＋2a) ……（式 651 / 6913） 當(dāng) n＝1,2,3…時，計算 M1；M2；M3… 則 Mmax＝max(M1；M2；M3…)，如圖 63 所示。m N──電機輸入功率 Nj──軋輥基本轉(zhuǎn)速 rmp η── 電機功率；計算合成應(yīng)力 σ ∑對鑄鐵輥，由莫爾強度理論，若 σ ∑ Rb，則