【正文】 16 5 年產(chǎn)量計算 軋制節(jié)奏圖表 因為連軋機(jī)每架只軋一道次，并保持單位時間內(nèi)通過各機(jī)架的金屬秒流量相等，所以各道次純軋時間相等。它由各道軋件出口速度和前滑值來決定。在滿足了上述要求的條件下輥環(huán)寬度可適當(dāng)減小。 4) 確定輥環(huán)寬度時除考慮其強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮 導(dǎo)板的厚度或?qū)О逑涞某卟乓约罢{(diào)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(jī)取 80～ 120mm。 孔型設(shè)計計算 確定各道次延伸系數(shù) 典型產(chǎn)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(xué) 課程設(shè)計 4 孔型設(shè)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(jìn)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(shè)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(jī)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(kuò)張角 輥縫 1 115 120 160 2 125 125 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 4 孔型設(shè)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(jī)架的軋輥上去。 由于箱形孔型系統(tǒng) 的 特點(diǎn)，在線材生產(chǎn) 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。超重型無扭軋機(jī)，它們分別由 1 臺交流電機(jī)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(diào) 節(jié) 。 圖 2 為預(yù)精軋機(jī)的機(jī)列布置，屬于平一立懸臂式軋機(jī)交替配置 [2] 。目前，立輥軋機(jī)已發(fā)展成為可轉(zhuǎn)換為水平軋機(jī)的結(jié)構(gòu) (如圖 1)，其傳動方式有上傳動和下傳動兩種。河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 3 主機(jī)列選擇 6 3 主機(jī)列選擇 機(jī)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。 軋制過程，軋件熱量向外散發(fā)，引起溫降。這樣 使單線軋機(jī)產(chǎn)量最高可達(dá)年產(chǎn) 100 萬 t。 原料的質(zhì)量、規(guī)格及尺寸偏差 1. 原料質(zhì)量 1) 連鑄坯表面不得有肉眼可見的裂紋、重皮、結(jié)疤、夾雜。 坯料長受加熱爐寬度限制，一般不超過 12m 的加熱爐技術(shù)較為成熟，加熱上限溫度較高。 高速線材軋機(jī)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(biāo)煤，金屬收得率提高 10%左右、能耗低、勞動條件改善、生產(chǎn)率提高。 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。生產(chǎn)線全線為平 立交替布置，軋件無扭運(yùn)行，盡可能減少了事故隱患。 但 由于 資金 及 認(rèn)識的滯后， 我國僅有為數(shù)不多的幾家線材廠能生產(chǎn)出高 檔次 的線材產(chǎn)品，因此我國 有時還 需要從國外進(jìn)口 少量簾線 鋼絲、鋼絞線、鍍鋅鋼絲等硬線產(chǎn)品。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 我國是世界上最大的線材生產(chǎn)國，年產(chǎn)量占世界生產(chǎn)總量三分之一以上，線材也是我國第二大鋼材生產(chǎn)品種，在國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)量 的 比重一直較高 。上世紀(jì) 70 年代我國曾大力發(fā)展 4 線復(fù)二重橫列軋機(jī)，最高出口速度為 16m/s。 達(dá)到 177。 目前，用鋼錠作原料直接軋成線材的生產(chǎn)方式已被淘汰。 由用戶要求 和設(shè)備經(jīng)濟(jì)性考慮， 盤 重 一般為 t 左右， 取 坯料約為 t 4. 原料尺寸的選擇 坯重一定情況下，選擇 大斷面 坯可以縮短坯料長度 ，但斷面過大使軋制道次增加，機(jī)架數(shù)增加，投資 加大 ?？紤]先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性， 參考現(xiàn)場取 fV 為 120m/s。 金屬平衡表 軋制過程中線材消耗一般由燒損、切損、軋廢、檢查 樣 品及人為的鋼號混亂等組成。目前，對 100m/s 的軋機(jī)其坯料斷面尺寸已擴(kuò)大到鑄坯，也有的使用 2170mm ~ 2180mm 方坯。 為消 除 這一問題，須采用精軋機(jī)前的預(yù)水冷，并須在精軋機(jī)內(nèi)設(shè)置機(jī)架間水冷裝置。 粗軋機(jī)組的選擇 粗軋機(jī)組 是使坯料得到初步壓縮和延伸，得到溫度合適、斷面形狀正確、尺寸合格、表面質(zhì)量良好、端頭規(guī)矩、長度適合工藝要求的軋件。本設(shè)計所選的中軋機(jī)組參考寶鋼高線廠、安鋼高線廠等高速線材廠，為 6 架平～立交替布置的、雙支點(diǎn)、長輥身、多孔型 無 牌坊軋機(jī)。 這也是設(shè)計、生產(chǎn)、制造、使用高速軋機(jī)的根本原則。 2. 配輥 確定孔型在各機(jī)架上的分配及其在軋輥上的配置方式，以保證軋件能正常軋制、操作方便、成品質(zhì)量好和軋機(jī)產(chǎn)量高。 3) 孔型形狀及變形特點(diǎn)有利于去除軋件上的氧化鐵皮，使軋件具有良好的表面。 3. 確定孔型間隨即輥環(huán)寬度時，應(yīng)同時考慮輥環(huán)強(qiáng)度以及安裝和調(diào)整軋輥輔件的操作條件 ： 1) 輥環(huán)強(qiáng)度取決于軋輥材質(zhì)、軋槽深度和輥環(huán)根部的圓角半徑大小。成品孔應(yīng)盡可能多配，成品前孔和再前孔根據(jù)條件和可能也應(yīng)多配一些。 表 6 短應(yīng)力線 軋機(jī)工作輥 平均輥 徑 機(jī)架號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 wD 510 485 502 342 423 385 368 335 381 356 390 370 223 216 2. 預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)（ 15～ 30軋機(jī)）工作輥徑的確定 橢圓孔： )( ??? hDD w ………………………………………(9) 圓孔： )( ??? hDD w ………………………………………(10) 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)以上公式計算預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)工作輥徑如下表。 因此，為防止堆鋼事故，軋件出口速度在設(shè)計時就有一定偏差，如大于 1 的連軋常數(shù)，或每道出口速度低于下道入口速度的 3% 由 連軋常數(shù) 公式： )1( nhnwnn ssnDFC ?????? ..…………………………(11) 式中： nF —— 各道次軋件出口面積； 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 4 孔型設(shè)計 14 n —— 各道次軋輥轉(zhuǎn)速； hs —— 自由寬展前滑； ns —— 限制寬展下前滑影響系數(shù)，取 nh ss ? = 0 3 0 3 ?? 。 60＝ (小時 ) 全年工作小時見下表： 表 12 年工作小時 年日歷時間 檢修時間 停工時間 軋機(jī)年工作時間 交接班 換輥 8760 336 480 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 5 年產(chǎn)量計算 18 年產(chǎn)量計算 車間年產(chǎn)量是指一年內(nèi)軋鋼車間各種產(chǎn)品的綜合產(chǎn)量，以綜合小時產(chǎn)量為基礎(chǔ)計算，公式如下： kTAA jwp? ………………………………………(17) 式中： A —— 車間年產(chǎn)量（萬 t/年） ； pA —— 平均小時產(chǎn)量（ t/h） ； jwT —— 軋機(jī)一年內(nèi)計劃工作時數(shù) ； k —— 時間利用系數(shù)，取 ?年產(chǎn)量為： 6 8 09 9 . 1 1 ????A 萬 t 符合 年產(chǎn) 70 萬噸要求 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 6 力能參數(shù)計算與強(qiáng)度校核 19 6 力能參數(shù)計算與強(qiáng)度校核 力能參數(shù)計算 軋制溫度 線材在軋制過程中的溫度變化，是由輻射、傳 導(dǎo) 、對流引起的溫降和金屬變形熱所產(chǎn)生的溫度升高綜合作用的結(jié)果。各架彈跳計算見表 16 和 17。 對于有槽軋輥，輥身只校核彎矩，這種情況適合非懸臂式軋機(jī)；而對于懸臂式軋機(jī)，其軋輥既不承受彎矩，也不承受扭矩，無需校核，只校核懸臂軸；輥徑既承受彎矩，又成受扭矩，故進(jìn)行彎扭組合校核；軸頭只承受扭矩，故進(jìn)行扭轉(zhuǎn)校核。 kmZ MMiMM ????………… …………………………(30) 各種力矩的計算 1. 軋制力矩： lpMZ ??2 ………………………………………………(31) 2. 摩擦力矩 1) 軋輥軸承中的附加摩擦力矩 1111 fdpMm ? ……………………………………………(32) 式中： 1p — 作用在軸承上的負(fù)荷 1d — 軋輥輥頸直徑 1f — 軋輥軸承摩擦系數(shù) 2) 傳動摩擦力矩 i MMM mZm 112 11 ????????? ?? ?………………………………………(33) 式中： 2mM — 換算到主電機(jī)軸上的傳動機(jī)構(gòu)的摩擦力矩 1? — 傳動機(jī)構(gòu)的效率，一級齒輪傳動 ?? ?換算到主電機(jī)軸上的附加摩擦力矩為： iMiMM Zmm ???????? ??? 111 ??………………………………………… (34) 式中： 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 6 力能參數(shù)計算與強(qiáng)度校核 27 ???? IMiMM Zmm 1 3 0 1 ?? 3. 空轉(zhuǎn)力矩 ? ? Hk MM ~? ……………………………………………(35) 式中： HM — 電機(jī)的額定力矩 4. 電機(jī)的額定力矩 dDH n NM ? ………………………………………………(36) 式中： HM — 電機(jī)的額定力矩 ， kN； DN — 電機(jī)功率 ， kW； dn — 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ， rpm； 電機(jī)校核 1. 校核電機(jī)的溫升條件 Hjum MM ? ………………… ………………………(3 7) 高線都是長期工作，電機(jī)工作功率就是平均功率。對 ?t? ， ut? 簡化式為： su ttttk ???????? ??? …………………………………(19) 式中：