【正文】 α——鋼輥α可取為13106/℃，鑄鐵輥α為11．9106/℃；KT——軋輥材料的線膨脹系數(shù)，將各參數(shù)代人公式中得各道次軋輥中間熱凸度值如表416所示：表416軋輥中間熱凸度值架數(shù)RF1F2F3F4F5F6F7（um）粗軋的熱凸度太大。為了補(bǔ)償因素造成的輥縫形狀的變化，需要預(yù)先將軋輥車磨成一定的原始凸度或凹度，賦予輥面以一定的原始形狀，使軋輥在受熱軋制時(shí)，仍能保持平直的輥縫。熱軋板廠近50％的產(chǎn)品直接供往冷軋廠作為冷軋?jiān)?，其?guī)格均較薄，％，這些產(chǎn)品均需要良好的板形。對于新式軋機(jī)可以取下限，對于舊式軋機(jī)可以取上限。根據(jù)以上公式可得粗精軋的軋制壓力與輥縫值如表49，表410所示：表49粗軋軋制壓力與輥縫值參數(shù)R1R2R3R4R5R6fmkKN/mm2）（KN）953192519003836977877709(mm)表410精軋軋制壓力與輥縫值參數(shù)F1F2F3F4F5F6F7fmk（KN/mm2）（KN）6646675974767330612058353266(mm) 計(jì)算傳動(dòng)力矩 （1）軋制力矩按下式計(jì)算 （）式中：——合力作用點(diǎn)位置系數(shù)（或力臂系數(shù)），～，粗軋道次取大值，隨軋件的變薄則取小值。故輥縫設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確確定各個(gè)機(jī)架的空載輥縫值S。由于輻射散熱所引起的溫度降在熱軋板帶時(shí)可按下式計(jì)算： （）式中：Z——輻射時(shí)間即該道次軋制延續(xù)時(shí)間——前一道的絕對溫度h——前一道的軋出厚度由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全考慮，確定各道次溫度降時(shí)以尾部為準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)終軋速度設(shè)定為20m/s。此外，也要參考現(xiàn)場生產(chǎn)的資料數(shù)據(jù)。2）為保證精軋機(jī)組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中由于變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預(yù)測和控制，因此雖事先經(jīng)理論計(jì)算確定了壓下規(guī)程，但在實(shí)際中往往并不可能實(shí)現(xiàn)。其基本參數(shù)如下：帶坯厚度（mm）：20～55（用于低碳鋼）；20～40（用于高強(qiáng)鋼）； 帶坯寬度（mm）：750～1550（用于低碳鋼）；帶坯溫度（176。③對于管線鋼不能降低精軋機(jī)功率，不可實(shí)現(xiàn)恒速軋制，不能減少精軋機(jī)數(shù)量?？梢缘玫骄鶆蚪M織和良好性能的匹配。②精軋機(jī)可以采用恒速或加速軋制。罩子上裝有隔熱材料，罩子所在輥道是密封的。軋機(jī)出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤滑裝在進(jìn)口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個(gè)機(jī)架的出口側(cè)。PC軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋機(jī)牌坊加工復(fù)雜，開出四個(gè)螺母孔，減少軋機(jī)立柱剛度。2．CVC(Continuously Variable Crown)軋機(jī) 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。兩架粗軋機(jī)[7]詳細(xì)資料如下：用途：按工藝要求將板坯軋制成規(guī)定厚度的中間坯。 1，2，3 4，5，6 四輥可逆式軋機(jī)半連續(xù)式粗軋機(jī)與3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)線線短、占地面積小、投資省等特點(diǎn)，且與精軋機(jī)組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)有利。3∕4連續(xù)式粗軋機(jī)的軋制工藝是：板坯在可逆式軋機(jī)上往復(fù)軋制3～5道次，在不可逆式軋機(jī)上軋制l道次。 R1 R2 R3 R4 R5 R6 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。顯然這種連續(xù)式定寬壓力機(jī)的生產(chǎn)效率比間斷式的要高得多。②短錘頭定寬壓力是用短錘頭替代長錘頭。SP軋機(jī)的錘頭間距可嚴(yán)格控制，有很強(qiáng)的定寬作用。定寬壓力機(jī)[5]位于粗軋高壓水除鱗裝置之后，粗軋機(jī)之前，用于對板坯進(jìn)行全長連續(xù)的寬度側(cè)壓。圖2(a)立輥軋邊 圖2(b)立軋后的平軋 軋邊機(jī)②“舌頭”及“魚尾”。 有AWC功能的重型立輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 本設(shè)計(jì)在R1前選擇帶AWC功能的重型立輥軋機(jī)RE1。為了進(jìn)行寬度控制，傳統(tǒng)熱連軋機(jī)組都配有獨(dú)立的立輥軋機(jī)或在粗軋機(jī)上裝設(shè)附屬立輥，有的精軋機(jī)前也設(shè)立了立輥。（4）采用常規(guī)連鑄坯的緊湊式熱軋帶鋼工藝(SCHSM)本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書要求，采用240mm厚連鑄坯為原料，、卷重30t鋼帶，它可以生產(chǎn)全部鋼種。常規(guī)板帶軋制工藝已成熟，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在線控制下的高速化、連續(xù)化、大型化和高精度，在控制產(chǎn)品質(zhì)量上，實(shí)現(xiàn)了在線板形、板厚和板寬的自動(dòng)控制。近年來(Ti+Nb)—IF鋼 引起了人們的重視，其優(yōu)點(diǎn)是：(1)力學(xué)性能對生產(chǎn)工藝不敏感，整卷性能均勻；(2)晶粒細(xì)化，降低鋼的各向異性；(3)抗二次加工脆性好；(4)熱鍍鋅合金化時(shí)，界面反應(yīng)均勻，抗粉化性能較好，特別適合熱鍍鋅用基板。20世紀(jì)60年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，%以下，于是商用TiIF鋼面世，同時(shí)Nb在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用IF鋼被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，尤其是汽車外板，內(nèi)板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。深沖鋼的第一代產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，是20世紀(jì)50，60年代的普通沸騰鋼，只能用于普通深沖件；低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼為第二代產(chǎn)品，產(chǎn)生于20世紀(jì)60，80年代，具有較好的深沖性能；20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)了以IF鋼為代表的第三代超低碳超深沖鋼。本設(shè)計(jì)考慮以上幾點(diǎn)，以唐山為基地，面向全世界，制定產(chǎn)品大綱如下：按照設(shè)計(jì)任務(wù)書，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn)300萬噸/年其中汽車板用鋼20%，優(yōu)質(zhì)鋼60%，管線鋼占20%。就向冷軋供料而言，常規(guī)熱連軋仍有廣闊的發(fā)展空間。 豐富的人力資源北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、鞍山科技大學(xué)以及省內(nèi)的燕山大學(xué)、河北聯(lián)合大學(xué)等冶金工科院校，可為公司提供一流的技術(shù)人才。濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)1700mm中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線2005年底投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力為 250萬 t、薄板產(chǎn)品，該生產(chǎn)線由鞍山鋼鐵集團(tuán)公司總承包，采用鞍鋼開發(fā)的ASP技術(shù)，連鑄機(jī)由奧鋼聯(lián)引進(jìn)。但后來的實(shí)踐證明這種方法是錯(cuò)誤的。1969年至1974年在日本和歐洲新建的軋機(jī)稱為第三代熱帶鋼軋機(jī)。 熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展歷史 國外發(fā)展史熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展已有70多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機(jī)的建設(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。從我國目前板帶市場需求情況和生產(chǎn)能力來看，熱軋板的生產(chǎn)能力大大高于冷軋能力。板帶表面不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和氧化鐵皮壓入。(3)保證表面質(zhì)量。 中間坯保溫技術(shù)和邊部感應(yīng)加熱技術(shù)中間坯長度可達(dá)80～90m，進(jìn)精軋機(jī)軋制過程中為減少帶坯頭尾溫差，設(shè)置保溫罩是簡單有效的技術(shù)。采用的板坯是厚板坯，保證了足夠的壓縮比。60年代后新建的熱帶鋼軋機(jī)很快采用了軋制過程計(jì)算機(jī)控制，將熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展推向一個(gè)新的發(fā)展階段，這一時(shí)期新建的軋機(jī)稱為第二代熱帶鋼軋機(jī)。幾年前，隨著板坯連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，為減少道次，便于薄規(guī)格帶卷的生產(chǎn)，人們開始向中薄板坯發(fā)展，中薄板坯連鑄介于厚板坯連鑄與薄板坯連鑄之間，人們認(rèn)為此工藝兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，而又避免了兩者的缺點(diǎn)。沙鋼集團(tuán)的1700熱軋生產(chǎn)線從德國蒂森克虜伯公司引進(jìn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力450萬噸/年，～20mm900～1550mm。 便利的交通唐山地處京津之側(cè)，擁有便利的鐵路，京唐港提供了便利、廉價(jià)的水運(yùn)，唐津高速公路、唐港高速公路以及107國道、205國道、102國道提供了便捷的公路運(yùn)輸。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。5. 要適應(yīng)當(dāng)前對外開放，對內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形式需要，要使設(shè)計(jì)車間工藝與設(shè)備達(dá)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為走向國際市場做好準(zhǔn)備。深沖鋼按沖壓級別[1]可分為：商用級(CQ)，普通沖壓級(DQ)，深沖壓級(DDQ)，特深沖壓級(EDDQ)和超深沖壓級(SUPEREDDQ)，它們分別同深沖鋼發(fā)展的幾個(gè)階段相對應(yīng)。自1949年由Comstcok等人提出來之后，由于受當(dāng)時(shí)冶煉水平的限制，鋼中C，N含量較高，需加入的較多Ti，而且價(jià)格昂貴，因Ti此，在生產(chǎn)中受到了限制。TiIF鋼 雖然對生產(chǎn)工藝參數(shù)的變化不敏感，但力學(xué)性能的平面各向異性(△r值)大；NbIF鋼的平面各向異性小，但力學(xué)性能對生產(chǎn)工藝參數(shù)比較敏感，一般要采用高溫卷取。常規(guī)連軋工藝又可分為全連軋工藝、3/4連軋工藝、半連軋工藝和爐卷工藝幾種，目前以3/4連軋和半連軋工藝居多。該工藝已鑄軋出SUS304不銹鋼帶及低碳鋼帶，用這種工藝生產(chǎn)的帶鋼可作為成品銷售，據(jù)報(bào)道還可作為冷軋?jiān)?。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[4]。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。典型的全連續(xù)式粗軋機(jī)的布置如圖所示。第4架均為四輥不可逆式軋機(jī)。 兩種半連續(xù)式粗軋機(jī)的布置③由2架四輥可逆式軋機(jī)組成。本設(shè)計(jì)的粗軋機(jī)，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)，減速機(jī)齒輪機(jī)座及軋鋼機(jī)接軸構(gòu)成。4）. 壓下量由于不受板形限制而可適當(dāng)提高。3．PC（Paired Crossed Mill）軋機(jī)PC軋機(jī)為軋輥成對交叉軋機(jī)，其工作原理是相互平行的上工作輥，上支承軸中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥軸中心線的交叉成一定角度，這一角度等同于工作輥凸度。F5～F6裝有ORG系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削；軋機(jī)進(jìn)出口安裝有上下導(dǎo)板及衛(wèi)板；為保證帶鋼平穩(wěn)輸送F6軋機(jī)出口安裝有機(jī)架輥。布置在粗軋與精軋機(jī)之間的中間輥道上，一般總長度有50～60m，由多個(gè)罩子組成，每個(gè)罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行開閉。若不用熱卷箱，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。⑦采用熱卷箱后，精軋機(jī)組開軋溫度和終軋溫度得到有效控制，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度。②帶鋼出末架精軋機(jī)速度一般小于12m/s，限制了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。 典型熱卷箱結(jié)構(gòu)2. 保溫裝置的選擇本設(shè)計(jì)考結(jié)合在唐鋼第一鋼軋廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合考慮卷取箱的諸多特點(diǎn)，選用無芯軸隔熱屏熱卷箱。這當(dāng)然是理想的和科學(xué)的方法。粗軋機(jī)組道次最大壓下量主要受軋輥強(qiáng)度的限制。精軋機(jī)的總壓下量一般占全部的10%～30%。確定末架軋制速度時(shí)，應(yīng)考慮保證各主要設(shè)備和輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡；軋制帶鋼的厚度及鋼種等，一般薄帶鋼為保證終軋溫度而用高的軋制速度；軋制寬度大及鋼質(zhì)硬的帶鋼時(shí)，應(yīng)采用低的軋制速度。高溫軋制時(shí)軋件溫度降可以按輻射散熱計(jì)算，而認(rèn)為對流和傳導(dǎo)所散失的熱量可大致與變形功所轉(zhuǎn)化的熱量相抵消。由于軋機(jī)的彈跳，使軋出的鋼板厚度等于原來的空載輥縫再加上彈跳，或者說，原來空載輥縫等于軋出鋼板厚度減去彈跳。（彈跳曲線的非直線部分是變化的），軋后的軋件厚度可以用下面的公式計(jì)算： （）式中：——人工零位的軋輥縫指示器讀數(shù),mm；——軋輥預(yù)緊靠力，取值1000KN；——軋制力，KN；——機(jī)座剛度系數(shù)，即線形段的斜率，（對于支撐輥直徑為1200～1400毫米的大型寬帶熱軋機(jī)，1400＝490t＝4900KN/mm。由以上得到空轉(zhuǎn)力矩為： ()按照上式計(jì)算甚為復(fù)雜，通常按照經(jīng)驗(yàn)辦法來確定： （)式中—電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。中浪、邊浪及復(fù)合浪等板形不良缺陷是熱軋帶鋼，尤其是薄規(guī)格產(chǎn)品的主要缺陷之一。從以上分析可知，由于軋制是軋輥的不均勻熱膨脹，軋輥的不均勻磨損以及軋輥的彈性壓扁和彈性彎曲，致使空載時(shí)原本平直的輥縫在軋制時(shí)變的不平直了，致使板帶的橫向厚度不均和板形不良。軋輥斷面上的這種溫度不均使輥熱膨脹值的精確計(jì)算很困難。軋件的撓度愈小，工作輥的撓度便愈大。因此，軋制過程的安排是否合理，不僅對產(chǎn)品產(chǎn)量，質(zhì)量由決定性影響，而且對整個(gè)車間的各個(gè)方面均起很重要的作用。連續(xù)式軋機(jī)的工作圖表。分別一小時(shí)、班、日、月、和年為時(shí)間單位計(jì)算。在一般情況下、軋鋼車間各個(gè)生產(chǎn)工序的能力應(yīng)大于軋機(jī)的生產(chǎn)能力，故通常即以軋機(jī)的產(chǎn)量代表整個(gè)車間的產(chǎn)量。根據(jù)產(chǎn)品大綱和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果列在表51中： 表51 各品種的小時(shí)產(chǎn)量規(guī)格～44～610～百分?jǐn)?shù)（％）10403020小時(shí)產(chǎn)量（t∕h）456507524532帶入上式計(jì)算可得軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量：Ap=