【正文】 精度和質(zhì)量要求越來越高，因而倆架四輥軋機(jī)的型式日益受到重視[6]。而且因?yàn)楣ぷ鬏佒睆叫。沟迷谙嗤堉茐毫ο履苡懈蟮膲合铝浚垯C(jī)設(shè)備復(fù)雜，和二二輥可逆式軋機(jī)相比如果軋機(jī)開口度相同，四輥可逆式軋機(jī)將要求有更高的廠房，這些都增加了投資。 成品鋼板的入庫、存放和發(fā)運(yùn)經(jīng)剪切、檢查、俢磨、標(biāo)志后的合格產(chǎn)品，根據(jù)入庫計(jì)劃，決定進(jìn)入哪一個(gè)成品庫。 鋼的矯直 鋼板在熱軋時(shí)，不可避免地會(huì)造成鋼板氣浪或瓢曲。 (3) 精軋。因此目前厚板軋機(jī)的加熱爐仍然是這倆種形式并存[4]。中厚板車間使用的坯料一般為板坯，板坯厚度H和寬度B、長度L可按下述方法確定：H=(100150)h，式中h為成品帶鋼厚度，板坯厚度為150250mm,多數(shù)為200250mm,最后達(dá)300350mm,板坯寬度B決定于產(chǎn)品規(guī)格，B=b+(50100)b，b為成品帶鋼厚度[1]。（2） 根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。合金鋼一般為1～3%，而碳鋼一般可小于1%[1]。 典型產(chǎn)品規(guī)格見表21： 表2—1典型產(chǎn)品序號(hào)鋼種原料規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格年產(chǎn)量比例1Q345B300290045005030005000200萬噸10% 中厚板產(chǎn)品大綱見表22： 表2—2中厚板產(chǎn)品大綱編號(hào)產(chǎn)品名稱鋼 種產(chǎn)品規(guī)格年產(chǎn)量所占比例%/mm萬/t1熱軋鋼板Q345B 50300020102鍋爐鋼板SB450(5400)(9004800)20103容器鋼板15MnRv(5400)(9004800)1054橋梁板50w(5400)(9004800)30155熱軋鋼板Q235(5100)(9004500)20106造船鋼板A32(5100)(9004500)1057造船鋼板A36(5100)(9004500)20108結(jié)構(gòu)鋼Q460(5400)(9004800)28149結(jié)構(gòu)鋼Q345C(5400)(9004800)321610普通結(jié)構(gòu)鋼板20(5400)(9004800)105總 計(jì)200100 金屬平衡表的編制 金屬平衡表的編制依據(jù)和內(nèi)容 成材率是指合格成品質(zhì)量與投料量之比的百分?jǐn)?shù)。，居中國第一位。（2） 包頭市水資源條件 充足的水資源是包頭經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的重要條件，包頭市可利用的供水水源有：地下水資源、水庫水和黃河水，黃河流經(jīng)包頭境內(nèi)214公里，水面寬130米到458米，最大流量每秒6400立方米，年平均徑流量為260億立方米，是包頭市生產(chǎn)和人民生活的主要水源，此外，艾不蓋河、哈德門溝、昆都侖河、五當(dāng)溝、水澗溝、美岱溝等河流，水流量可觀，也是可以利用的重要水資源。（1） 包頭的交通運(yùn)輸情況包頭市一個(gè)地大物博的城市，交通運(yùn)輸情況尤其便利。目前,國外中厚板生產(chǎn)和軋機(jī)建設(shè)已進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定時(shí)期,新建軋機(jī)廖廖可數(shù),產(chǎn)量則有減無增,但品種增多,質(zhì)量提高,成本下降,自動(dòng)化程度越來越高[3]。新建廠不少,其中寶鋼一套5000mm軋機(jī)正在實(shí)施階段。(5)采用附設(shè)立輥軋機(jī)的生產(chǎn)廠家越來越多,該軋機(jī)在平面板形控制過程中可減少切邊量。中厚板還可以用來制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機(jī)某些零件及焊接構(gòu)件等。 中厚板按用途可分為結(jié)構(gòu)、包容及特殊等三大類。（1） 結(jié)構(gòu)類。并且隨著國名經(jīng)濟(jì)建設(shè)其需求量非常之大，范圍也變得十分廣[1]。(6)實(shí)行控軋控冷使熱矯直機(jī)能力加強(qiáng),并采用組合式矯直機(jī),使矯直范圍大(7)冷床采用步進(jìn)格板式和輥盤式,使鋼板下表面劃傷減少。另外,我國在大力發(fā)展以生產(chǎn)中厚板為主、一直縱軋到底的單爐卷軋機(jī),準(zhǔn)備新建3套,新增中厚板產(chǎn)能約達(dá)300萬噸,還在籌建3500～5500mm軋機(jī)6套,這勢必使國內(nèi)中厚板市場競爭更加激烈。 包鋼新建中厚板車間的可行性與必要性分析內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市擁有豐富的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床的礦區(qū)，是包頭五個(gè)區(qū)之一稱為白云礦區(qū)，蒙古語稱“白云博格都”，意為“富饒的神山”，是蒙古族人民世代繁衍生息的圣地，1927年由中國地質(zhì)學(xué)家丁道衡首次發(fā)現(xiàn)，蘊(yùn)藏著占世界已探明總儲(chǔ)量41%以上的稀土礦物及衣鐵、鈮、錳、磷、螢石等175種礦產(chǎn)資源，是享譽(yù)世界的“稀土之都”，經(jīng)過50多年的發(fā)展，已成為包頭市的工業(yè)重鎮(zhèn)，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要地位，是內(nèi)蒙古自治區(qū)101個(gè)旗縣區(qū)中唯一的縣區(qū)級工礦區(qū)。它已經(jīng)成為連接華北、西北的重要公路、鐵路、航空交通樞紐。（不包括黃河過境水）。特別是蘇里格氣田天然氣儲(chǔ)量達(dá)到5000億立方米以上，該氣田不僅是中國的第大氣田，而且列入世界知名大氣田行列，包頭距該氣田僅有200公里，包頭市工業(yè)、居民生活均已采用了清潔的天然氣能源。也就是指一噸坯料能夠生產(chǎn)出的合格成品重量的百分?jǐn)?shù)。金屬消耗是車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中材料消耗指標(biāo)，是軋鋼生產(chǎn)中最重要的消耗，通常占產(chǎn)品成本的一半以上，設(shè)法降低金屬消耗，對節(jié)約金屬、降低產(chǎn)品成本有著重要的意義。為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，就要有相應(yīng)的工序給以保證。 坯料的加熱熱軋鋼材時(shí)，軋制前必須將原料加熱到一定的溫度，其目的是提高鋼的塑性，降低其變形抗力，改善金屬內(nèi)部組織與性能，以保證軋制工藝的順利進(jìn)行。 鋼的軋制軋制是中厚板生產(chǎn)的鋼板形成階段，中厚板的軋制可分為除鱗、粗軋、精軋3個(gè)階段。 精軋階段的主要任務(wù)是質(zhì)量控制，包括厚度、板形、表面質(zhì)量、性能控制。為保證鋼板的平直度符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對熱軋后的鋼板必須進(jìn)行矯直。鋼板通過輥道、橫移臺(tái)架、橫移吊車輸送至相應(yīng)跨間后，由跨內(nèi)吊車直接吊至指定堆存地點(diǎn)[5]。四輥軋機(jī)是軋機(jī)中最大的，由于軋機(jī)生產(chǎn)出的鋼板好，已成為生產(chǎn)中厚板的主流軋機(jī)。所以本中厚板設(shè)計(jì)采用雙機(jī)架布置型式，且粗軋機(jī)和精軋機(jī)均為四輥可逆式軋機(jī)。150mm壓下螺絲S85060mm軋制速度牌坊重量～300t液壓壓下精度177。（3）輥徑尺寸對工作輥而言，d/D=，d=(~)1030=~，所以取工作輥輥徑直徑為720mm，對支承輥，d=(~)2000=1340~1500mm,所以取支承輥的輥徑直徑為1500mm。工作輥的輥徑長度，l/D=~, l=(~)820=~820mm，所以取工作輥的輥徑長度為760mm，對支承輥，l=(~)1540=~1540mm,所以取支承輥的輥徑長度為1520mm。 第五章 軋機(jī)主要設(shè)備間距及產(chǎn)品技術(shù)要求 初步確定機(jī)架及設(shè)備間距離在平面布置圖上首先根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的順序和要求布置各種生產(chǎn)設(shè)備，各設(shè)備間的相互位置關(guān)系主要從以下幾個(gè)方面考慮：（1） 布置主要設(shè)備時(shí)，最好使產(chǎn)品流線方向與廠房縱向一致盡量避免橫向運(yùn)輸（2） 在考慮設(shè)備之間相互關(guān)系和間距時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量大小、軋制產(chǎn)品長度及設(shè)備操作條件等因素，在保證滿足生產(chǎn)要求的條件下，盡量緊湊，以節(jié)省車間面積。 軋機(jī)與加熱爐的距離各加熱爐呈平行布置，加熱爐中心線間距取決于加熱爐爐寬及加熱爐側(cè)面管線布置、安裝與維護(hù)等操作的正常進(jìn)行。 尺寸及外形的測量（1） 厚度的測量 切邊鋼板：在距邊部不小于15mm的任意位置。 ②提高板形及尺寸精度質(zhì)量。（6） 按前述制訂軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn)。 軋制工藝根據(jù)要求，分配各道次壓下量，制訂壓下規(guī)程列表。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在2060r/加n和2030r/Min范圍內(nèi)選擇[9]。 第一道次：1= 第二道次： 第三道次： 第四道次： 第五道次： 第六道次： 第七道次： 第八道次： 第九道次： 第十道次： 計(jì)算各道次的變形區(qū)長度 變形區(qū)長度計(jì)算公式為[9]： （66） 第一道次： 第二道次： 第三道次： 第四道次： 第五道次： 第六道次： 第七道次： 第八道次： 第九道次： 第十道次： 計(jì)算各道次的平均單位壓力熱軋中厚板生產(chǎn)時(shí)，平均單位壓力可用西姆斯公式計(jì)算：，根據(jù)中厚板軋制的情況，可取應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù))（此公式已經(jīng)考慮外端和外摩擦影響），其中為變形區(qū)軋件平均厚度，l為變形區(qū)長度[9]。 組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項(xiàng)，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項(xiàng)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩。兩輥輥面接觸應(yīng)力計(jì)算接觸應(yīng)力的計(jì)算公式可按下式計(jì)算[11]： (79)式中： q—夾在接觸表面單位長度上的負(fù)荷； ，—相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑；—與軋輥材質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，其中為兩軋輥材料的泊松比和彈性模量。m。（2） 可準(zhǔn)確的計(jì)算軋制的各種時(shí)間，特別是同時(shí)軋制的軋件的交叉時(shí)間和軋制節(jié)奏時(shí)間，用以計(jì)算軋機(jī)產(chǎn)量。為考核一個(gè)車間的生產(chǎn)水平和計(jì)算年產(chǎn)量，就需要計(jì)算各種品種所占不同比例的小時(shí)產(chǎn)量。根據(jù)個(gè)設(shè)備在軋鋼生產(chǎn)過程中的作用和地位，習(xí)慣上將它們分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備[4]。 加熱設(shè)備的選擇 步進(jìn)式加熱爐的主要參數(shù)額定加熱能力： 150t/h（冷裝）；加熱爐有效長度： 38200mm；燃料： 高焦?fàn)t混合煤氣板坯代表規(guī)格： 50015003800mm裝料方式： 推鋼機(jī)推入出料方式： 托出機(jī)出料，即可單排也可雙排同時(shí)出料排煙方式： 下排煙 加熱爐尺寸的確定（1）爐子尺寸確定：爐子寬度：爐子的寬度主要根據(jù)鋼料長度確定，但要考慮出料的方便和保證鋼料端部加熱質(zhì)量。高壓水除鱗裝置設(shè)有2組噴射集管，可單獨(dú)使用，也可同時(shí)使用。兩套切邊剪刃布置在剪切線的兩側(cè)。本車間采用輥式矯直機(jī)。因此，在保證鋼板的矯直質(zhì)量的前提下，輥數(shù)越少越好。（2）調(diào)整軋輥與工作輥輥道水平面的相對位置，在連軋機(jī)組中，還需調(diào)整各機(jī)座間軋輥的相對位置，以保證軋制線高度一致。在本設(shè)計(jì)中，由于粗、中軋軋機(jī)主要任務(wù)是減小厚度，精度要求不高，因此選用成本相對較低的電動(dòng)壓下裝置，就可滿足生產(chǎn)需求。 軋輥平衡裝置的選擇軋輥平衡裝置的作用[11]：（1）軋件尚未進(jìn)入軋機(jī)之前，軋輥間沒有軋件時(shí)消除軋機(jī)機(jī)構(gòu)間間隙。（4）更換軋輥或處理事故時(shí)需要的操作。(5) 矯直速度v 矯直機(jī)的矯直速度v是根據(jù)軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率來決定的；同時(shí)還應(yīng)考慮被矯直鋼板的規(guī)格、材質(zhì)、溫度以及質(zhì)量等要求。(1) 輥距t 在實(shí)際生產(chǎn)中，對輥距t的選取應(yīng)車間軋制鋼板的厚度，按經(jīng)驗(yàn)公式確定，在一般情況下輥距t與被矯直鋼板的厚度有如下式的近似關(guān)系[10]： (12～20)hmin＜t＜(40～60) hmax(2) 輥?zhàn)又睆紻 輥?zhàn)又睆紻的確定主要取決于被矯直鋼板的厚度和機(jī)械性能。目前滾切式雙邊剪已發(fā)展為三軸三偏心結(jié)構(gòu)。（1） 切頭剪在中厚板生產(chǎn)線上，切頭剪布置在剪切線的入口側(cè)，在中厚板生產(chǎn)中常用的切頭剪有斜刃式剪切機(jī)和滾切式剪切機(jī)兩種。；所以可算出爐寬為：爐子長度l：爐子長度主要根據(jù)要求的加熱爐產(chǎn)量決定。具體說來，主要設(shè)備就是軋鋼機(jī)。軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量的含義為在一定時(shí)間內(nèi)，軋制產(chǎn)品的總數(shù)量與生產(chǎn)這些產(chǎn)品所消耗的總時(shí)間的比值[8]。 本車間典型產(chǎn)品的周期時(shí)間計(jì)算公式[8]： (81) 軋機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量與實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算軋鋼機(jī)單位時(shí)間的產(chǎn)量成為軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率，這里的時(shí)間單位可分別采用小時(shí)、班、日、月、年等。 精軋機(jī)電機(jī)能力的校核（1）電機(jī)過載校核。2）支撐輥強(qiáng)度計(jì)算支撐輥受力如圖44b所示：（1）輥身中央處承受最大彎矩： 輥身中央的彎曲應(yīng)力：（2） 輥頸危險(xiǎn)斷面的彎矩：輥頸危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力（3） 結(jié)論：合金鍛鋼的許用應(yīng)力[σ]=140~240MPa，可見故支撐輥強(qiáng)度符合要求。故可取=第一道次：第二道次：第三道次：第四道次第五道次：第六道次：第七道次：第八道次：第九道次：第十道次：(3) 計(jì)算附加摩擦力矩： 第一道次：第二道次：第三道次：第四道次：第五道次：第六道次：第七道次：第八道次：第九道次：第十道次：（4） 軋機(jī)空轉(zhuǎn)力矩的確定 空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩。 確定各道次傳動(dòng)力矩（1）傳動(dòng)力矩的組成 欲確定主電動(dòng)機(jī)的功率，必須首先確定傳動(dòng)軋輥的力矩。 計(jì)算各道次純軋時(shí)間 純軋時(shí)間=加速軋制時(shí)間+穩(wěn)定軋制時(shí)間+減速軋制時(shí)間 若軋件是在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下咬入軋制、拋出的，即整個(gè)軋制過程中轉(zhuǎn)速不變，純軋時(shí)間計(jì)算公式為[8]： (61) 粗軋階段：，即可得： 精軋階段： (62) 第一道次： 第二道次：第三道次：第四道次：第五道次：第六道次：第七道次：第八道次：第九道次：第十道次： 確定各