【正文】 R6圖6典型的全連續(xù)式粗軋機(jī)的布置 全連續(xù)式粗軋機(jī)在一、二代熱軋帶鋼軋機(jī)中居多，因受當(dāng)時(shí)的控制水平和機(jī)械制造能力的限制，粗軋機(jī)軋制速度較低，且都是以斷面大、長度短的初軋板坯為原料，所以軋機(jī)產(chǎn)量取決于粗軋機(jī)的產(chǎn)量。則根據(jù)公式可得：軋制總道次數(shù)為n=。短垂頭定寬壓力機(jī)主要有兩種形式：一種間歇式，如圖4所示。①長垂頭定寬壓力機(jī)。SP軋機(jī)具有較強(qiáng)的板坯頭尾形狀控制功能，金屬切損少。這部分帶材必須在后續(xù)工序中予以切除，造成了金屬的浪費(fèi)，如圖2(b)所示。其主要技術(shù)參考唐鋼設(shè)計(jì)見表3。(1)立輥軋機(jī)位于粗軋機(jī)水平軋機(jī)的前面，大多數(shù)立輥軋機(jī)的牌坊與水平軋機(jī)的牌坊連接在一起。對(duì)軋鋼車間設(shè)計(jì)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),選用軋機(jī)的架數(shù)以及布置形式。目前板卷單位寬度的重量不斷提高，達(dá)到15～30kg∕mm。國外，如巴西、澳大利亞有著高品味的鐵礦，通過海運(yùn)可以運(yùn)達(dá)國內(nèi)。2 建廠依據(jù)及產(chǎn)品大綱 建廠依據(jù) 可行性研究1. 中國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，鋼鐵消費(fèi)良好。從設(shè)備方法來講,主要有原始凸度法、液壓彎輥法,調(diào)整軋輥凸度法,軋輥?zhàn)冃巫匝a(bǔ)償法,階梯形支承輥法,抽動(dòng)軋輥法,在線磨輥法,軋輥交叉法等。而薄板坯連鑄連軋工藝,不存在上述問題,軋機(jī)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)大于連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力,即使兩臺(tái)連鑄機(jī)供坯,軋機(jī)的生產(chǎn)能力也是有富裕的。由于薄板坯連鑄拉坯速度較高 ,因而鑄坯易產(chǎn)生橫向角裂和表面縱裂等缺陷 ,使帶鋼表面質(zhì)量不及常規(guī)工藝產(chǎn)品水平；此外,也不利于生產(chǎn)要求壓縮比較大的品種。因此目前這種生產(chǎn)工藝仍是大型或特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)熱軋寬帶鋼軋機(jī)的首選。而且一些項(xiàng)目已做到全部國產(chǎn)化,如鞍鋼1700、2150mm軋機(jī)、濟(jì)鋼1700mm軋機(jī)、萊鋼1500mm軋機(jī)、新豐1700mm軋機(jī)、唐鋼1700mm軋機(jī)等,由國內(nèi)總承包,裝備全部國內(nèi)設(shè)計(jì)制造,少量關(guān)鍵件在國外自主采購。近年來，由于工業(yè)發(fā)展的需要，對(duì)不銹鋼板、電工鋼板(硅鋼片)、造船鋼板、深沖鋼板等生產(chǎn)技術(shù)的提高特別注意。在目前的情況下用低溫大變形生產(chǎn)超細(xì)晶粒鋼和超高強(qiáng)度鋼,這種設(shè)備是很有效的,但是關(guān)于質(zhì)量、穩(wěn)定性等方面尚無進(jìn)一步的報(bào)道。德國發(fā)展的是半無頭軋制技術(shù),他們利用薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)線,鑄造較長的鑄坯,如200m,進(jìn)人精軋,并且軋后進(jìn)行剪切,在精軋機(jī)組中形成有限的無頭連軋。這類軋機(jī)采用的鑄坯厚度通常為200～250mm,特點(diǎn)是產(chǎn)量高,自動(dòng)化程度高,軋制速度高(20 m/ s 以上),產(chǎn)品性能好。國內(nèi)還引進(jìn)了三套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,即1999年投產(chǎn)的珠鋼1500mm薄板坯生產(chǎn)線、邯鋼1900mm薄板坯生產(chǎn)線和2001年投產(chǎn)的包鋼1750mm薄板坯生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線是當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的薄板坯生產(chǎn)線。這個(gè)時(shí)期熱軋板帶鋼軋機(jī)建設(shè)只能靠國家投入,由于資金、技術(shù)等限制,軋機(jī)水平參差不齊。熱軋板帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)最發(fā)達(dá)的工序。從生產(chǎn)規(guī)?？? 要充分發(fā)揮熱連軋機(jī)的生產(chǎn)能力, 必須配備足夠生產(chǎn)能力的輔助設(shè)備和確保連鑄坯的質(zhì)量和供應(yīng)量。這樣軋出的板坯再經(jīng)水平輥軋制后 , 頭尾部失寬量減少。板帶鋼的性能要求主要包括機(jī)械性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學(xué)性能。設(shè)計(jì)中涉及的技術(shù)參數(shù)大部分取自現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，用到的部分公式也是來自于實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)公式。建設(shè)現(xiàn)代化的熱軋寬帶鋼軋機(jī)要滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)熱軋板品種質(zhì)量的要求。在此設(shè)計(jì)中詳細(xì)地介紹了加熱、粗軋、熱卷取、精軋、冷卻、卷取等一系列過程。(3)保證表面質(zhì)量。(3)粗軋機(jī)短行程控制和寬度自動(dòng)控制。采用常規(guī)板坯連鑄、熱送熱裝和直接軋制工藝,可穩(wěn)定生產(chǎn)以汽車面板為代表的高檔板材品種,除生產(chǎn)工藝成熟、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高外,還可縮短工藝流程,降低生產(chǎn)成本。這一時(shí)期熱帶鋼軋機(jī)技術(shù)發(fā)展比較緩慢,其中最重要的技術(shù)進(jìn)步是將厚度自動(dòng)控制（AGC）技術(shù)應(yīng)用于精軋機(jī)，從根本上改善了供給冷軋機(jī)的原料板帶鋼的厚度差。,但實(shí)際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因?yàn)楸∫?guī)格生產(chǎn)的故障率高,輥耗大,噸鋼酸洗成本高等。 第二階段,全面提高技術(shù)水平,瞄準(zhǔn)世界最高、最新技術(shù)，全面引進(jìn)階段。國外剛出現(xiàn)的半無頭軋制技術(shù)、鐵素體加工技術(shù)、高強(qiáng)度冷卻技術(shù)、新型卷取機(jī)等,在一些軋機(jī)上也已應(yīng)用。薄板坯連鑄連軋的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品強(qiáng)度高、溫度與性能均勻性好,但是表面質(zhì)量、潔凈度控制方面比傳統(tǒng)厚板坯的難度大。 熱帶鋼裝備技術(shù)進(jìn)步現(xiàn)在熱連軋機(jī)很多的技術(shù)發(fā)展依然集中在板形、厚度精度、溫度與性能的精準(zhǔn)控制、表面的質(zhì)量控制等方面,比如廣泛使用的強(qiáng)力彎輥(WRB)系統(tǒng)、工作輥竄輥( HCW、CVC)和對(duì)輥交叉( PC)技術(shù),工作輥的精細(xì)冷卻、高精度的數(shù)學(xué)模型的不斷改進(jìn)等,都使熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高。(2)薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)是近十年來興起的冶金技術(shù)的大革命，隨著這一技術(shù)的逐步完善，必將成為今后建設(shè)熱軋板帶材生產(chǎn)線的主要方式。這是近代板帶軋制技術(shù)研究開發(fā)最活躍的一個(gè)領(lǐng)域?！　?。目前國內(nèi)已建和在建熱軋生產(chǎn)線中采用了許多最新技術(shù),如半無頭軋制技術(shù),其在國外剛開發(fā)不久,國內(nèi)已有多條生產(chǎn)線采用或預(yù)留 (唐鋼、馬鋼、漣鋼、本鋼、通鋼等)；如高性能控制器,西門子剛推出新一代閉環(huán)工藝與傳動(dòng)控制器 TDC,國內(nèi)已有太鋼 1549mm軋機(jī)、武鋼2250mm軋機(jī)采用,北京科技大學(xué)國家軋制中心承擔(dān)的萊鋼 1500mm軋機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也采用了該控制器,使我國緊跟國外最先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。為了擴(kuò)大生產(chǎn)品種,將出結(jié)晶器的鑄坯厚度增加到90mm,經(jīng)軟壓下后減薄到70mm ,形成中薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)方式,可實(shí)現(xiàn)鐵素體軋制,能生產(chǎn)包晶鋼等。 熱軋板帶新生產(chǎn)工藝對(duì)軋機(jī)裝備的要求熱帶鋼連軋機(jī)在現(xiàn)代軋鋼工藝中可以認(rèn)為是比較成熟的技術(shù)和設(shè)備,裝備的發(fā)展也是圍繞著上述的一些新工藝進(jìn)一步優(yōu)化的過程,傳統(tǒng)的熱軋工藝與上述的一些新工藝相比,除在設(shè)備布置上帶來變化之外,在溫度制度、速度制度、變形制度上也有所變化,這些變化對(duì)軋機(jī)裝備的設(shè)計(jì)提出了新的要求。在生產(chǎn)中由于軋制壓力增加,板形控制與厚度控制比傳統(tǒng)軋制有更高的要求。隨著薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn),給除鱗技術(shù)帶來了一個(gè)新課題,薄板坯的氧化鐵皮在板坯表面很薄且很粘,氧化鐵皮很難去除,因此高壓水鱗系統(tǒng)水壓高達(dá)到35MPa,在奧鋼聯(lián)的實(shí)驗(yàn)機(jī)組上水壓曾高達(dá)55MPa。薄板坯連鑄連軋技術(shù)晶粒較細(xì)，加上軋制的大壓下，使產(chǎn)品硬度很高，不能按要求向冷軋供應(yīng)強(qiáng)度低于240MPa的軟帶鋼。，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。熱帶連軋機(jī)所用板坯厚度一般150～300mm，多數(shù)為200～250mm，最厚達(dá)350mm。因此,軋鋼機(jī)選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。粗軋調(diào)寬在帶鋼寬度調(diào)整和精度控制中占有主要地位。其結(jié)構(gòu)先進(jìn)，主傳動(dòng)電機(jī)功率大，側(cè)壓能力大，具有AWC功能，在軋制過程中對(duì)帶坯進(jìn)行調(diào)寬、控寬及頭尾形狀控制，不僅可以減少連鑄板坯的寬度規(guī)格．而且有利于實(shí)現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝，提高帶坯寬度精度和減少切損。帶有狗骨形的板坯經(jīng)過后步平輥軋機(jī)軋制后，較厚的邊部金屬將向?qū)捪蛄鲃?dòng)，造成軋件繼續(xù)寬展，因而影響寬度精度，降低寬度控制效果。實(shí)現(xiàn)壓縮調(diào)寬技術(shù)的設(shè)備是定寬壓力機(jī)(SP Sizing Press)。(4)寬度精度提高。這種壓力機(jī)可以改善板坯頭尾的平面形狀，但其調(diào)寬量較小，厚160mm 的板坯側(cè)壓量只有76mm 。壓縮完成后，錘頭沿橢圓形曲線再回到打開位置，準(zhǔn)備下一次壓縮。(1)全連續(xù)式全連續(xù)式粗軋機(jī)通常由4到6架不可逆式軋機(jī)組成，前幾架為二輥式，后幾架為四輥式。典型的3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)的布置如圖7所示。常見的布置形式有：①1架四輥可逆式軋機(jī)組成，如下圖8所示。由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)該盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制。四列圓錐輥?zhàn)虞S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。其主要技術(shù)參數(shù)如表5。針對(duì)本次的設(shè)計(jì)要求，參考現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為了生產(chǎn)5mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：R1：工作輥尺寸：φ12001700mm；輥頸尺寸：600mm支承輥尺寸：φ15501700mm；輥頸尺寸：775mm 軋制力：4000噸；電機(jī)功率：AC6600KW 保溫裝置保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。(2)熱卷箱。④縮短粗軋機(jī)至精軋機(jī)之間的距離，節(jié)約工程投資。⑨保證足夠的事故處理時(shí)間，提高成材率。卷取箱選用的依據(jù)：①產(chǎn)量沒有太高的要求。這樣的布置對(duì)降低單架壓下量起到很大作用，對(duì)減少跑偏穩(wěn)定生產(chǎn)也有好處。2熱軋薄板軋機(jī)多采用彎工作輥的方法。CVC軋機(jī)與HCW軋機(jī)的不同之處在于CVC軋機(jī)的工作輥原始輥型為S形,而HCW軋機(jī)的工作輥原始輥型為平輥,其相同點(diǎn)都是采用工作輥軸向串動(dòng)技術(shù)來控制板形。我國寶鋼2050mm熱帶鋼軋機(jī)7個(gè)精軋機(jī)架均采用CVC軋機(jī),可調(diào)凸度400μm, F1～F5彎輥裝置可調(diào)凸度150μm,合計(jì)550μm。通過工作輥軸向移動(dòng)可以獲得工作輥輥縫的正負(fù)凸度的變化從而實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼凸度的控制。即在較小的彎輥力作用下，就能使鋼板的橫向厚度差發(fā)生顯著的變化。因此帶材凸度變化量為：式中 —影響系數(shù)因此，如圖14所示，調(diào)整軋輥交叉角度即可對(duì)凸度進(jìn)行控制PC軋機(jī)具有很好的技術(shù)性能：(1)可獲得很寬的板形和凸度的控制范圍，因其調(diào)整輥縫時(shí)不僅不會(huì)產(chǎn)生工作輥的強(qiáng)制撓度，而且也不會(huì)在工作輥和支撐輥間由于邊部撓度而產(chǎn)生過量的接觸應(yīng)力。因此，為了獲得高質(zhì)量的優(yōu)良產(chǎn)品，在精軋機(jī)組大量的采用了許多新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝。F4～F6均有彎輥系統(tǒng)。軋機(jī)進(jìn)出口均安裝冷卻水管。電動(dòng)壓下裝置可用于所有軋機(jī)，移動(dòng)距離、速度和加速度都可達(dá)到一定要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間長、效率低。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中選擇液壓壓下裝置。落套信號(hào)由熱金屬檢測器發(fā)出，經(jīng)延時(shí)后使活套電機(jī)反轉(zhuǎn)落套。此設(shè)計(jì)中選用液壓活套。對(duì)于軋機(jī)強(qiáng)度日益增大，軋制速度日益提高的現(xiàn)代連軋機(jī)而言，電機(jī)功率往往成為提高生產(chǎn)能力的限制因素，采用這種方法是比較合理的。(3)按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn)。根據(jù)不同的帶鋼厚度和精軋機(jī)組的設(shè)備能力，一般粗軋機(jī)組軋出的帶坯厚度為20～40mm(對(duì)六機(jī)架精軋機(jī)組，約為20～32mm；對(duì)七機(jī)架精軋機(jī)組，約為25～40mm)。結(jié)合上述，確定每道次的變形量及出口厚度。合理選擇和確定速度制度是軋制規(guī)程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。末架軋機(jī)出口速度的上限受電機(jī)能力和帶鋼軋后冷卻能力的限制，以及產(chǎn)量、設(shè)備的限制。即由公式：進(jìn)行帶鋼速度的計(jì)算，由經(jīng)驗(yàn)向前依次減小以保持微張力軋制。根據(jù)上述所介紹，為了達(dá)到本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)量，在符合電機(jī)功率的條件下，在第一級(jí)加速時(shí)采用較高的加速度，；二級(jí)加速取值較小，主要考慮到接下來的降速及變形熱造成溫差的問題以及卷取速度的配合等， m/s2。K。第一項(xiàng)是考慮外摩擦的影響，計(jì)算公式如下：............................(6)用下式計(jì)算：............................. (7)對(duì)鋼軋輥，對(duì)鑄鐵軋輥。軋件各個(gè)部位(如頭部和尾部)溫度降不同，考慮到計(jì)算軋制力時(shí)偏于安全方面，確定各道溫度降時(shí)應(yīng)以尾部為準(zhǔn)。各道軋制溫度可由計(jì)算逐道溫度降確定。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)第一架精軋機(jī)的出口速度是第二架精軋機(jī)入口速度的97%，其余為99%根據(jù)已知條件H6=，V6=10m/s，由H1V1=H2V2=H3V3=………H6V6=C可以推知精軋機(jī)組各架軋機(jī)的出口速度分別為：H5=，V5=，V4=H3=，V3=，V2=H1=25mm，V1=將上述值列于表中見表10。一般穿帶速度依帶鋼厚度的不同大致在4～10m/s。ABCEFDGHtZH tjnynpndt,sn,r/m 圖16 梯形速度圖采用梯形速度圖時(shí)，純軋時(shí)間為：...... (3)式中 、—分別為咬入轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速和拋出轉(zhuǎn)速, rpm／s； L—該道軋制后軋件長度, mm； D—工作輥直徑，mm； a、b—分別為加速度和減速度，rpm／s2。并將這些數(shù)據(jù)列入表7。 精軋機(jī)的壓下量分配原則精軋機(jī)組的主要任務(wù)是在5～7架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形，尺寸符合要求的成品帶鋼，并且保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。其基本原則是：(1)由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制。在人工操作時(shí)就只能按照實(shí)際情況平操作人員的經(jīng)驗(yàn)隨機(jī)處理。壓下規(guī)程的中心內(nèi)容就是要確定由一定的板坯軋制成所要求的板帶成品的變形制度，亦即要確定所需要采用的軋制方法、軋制道次和每道壓下量的大小，在操作中就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置（即輥縫的開度）?；钐籽b置要求響應(yīng)速度快、慣性小、起動(dòng)快且運(yùn)行平穩(wěn)，以適應(yīng)瞬間張力變化。它的作用是：(1)消除帶鋼頭部進(jìn)入下機(jī)架時(shí)產(chǎn)生的活套量；(2)軋制中通過調(diào)整活套維持恒張力軋制：(3)施加微張力保持軋制狀態(tài)穩(wěn)定。90年代建設(shè)的新熱帶鋼軋機(jī)，多數(shù)采用液壓壓下裝置，少數(shù)軋機(jī)采用電動(dòng)壓下加液壓壓下裝置。F2F4精軋過程中，為了增加對(duì)凸度的調(diào)節(jié)能力，并可以適當(dāng)加大壓下率，選擇HC軋機(jī)。所有的機(jī)架均設(shè)有液壓伺服閥控制的AGC系統(tǒng)。例如：帶鋼的厚度精度取決于精軋機(jī)壓下系統(tǒng)和AGC系統(tǒng)的設(shè)備形式。(2)不需要工作輥磨出原始輥型曲線。③HC軋機(jī)由于上述特點(diǎn)因而可以顯著提高帶鋼的平宜度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。 (a)平輥縫 (b)中凹輥縫 (c)中凸輥縫圖13 CVC軋機(jī)軋輥輥縫形狀變化示意圖CVC 軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是: 板凸度控制能力強(qiáng)；軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡單, 易改造；能實(shí)現(xiàn)自由軋制；操作方便, 投資較少。到目前為止, 全世界已投產(chǎn)近70臺(tái)CVC 熱軋