【正文】 到任意的目標(biāo)帶鋼凸度。 該機(jī)組由于消除了單卷軋制方式中卷與卷之間的間隙時(shí)間以及穿帶拋尾加減速的不良影響，可使軋機(jī)工時(shí)利用率達(dá)90％以上，同時(shí)減少了板卷首尾厚度超差及頭尾剪切損失，大幅度提高了成材率，實(shí)現(xiàn)了真正意義的連續(xù)軋制。常規(guī)冷連軋主要操作特點(diǎn)是單卷軋制方式，即一卷帶鋼軋制過程是連續(xù)的，但對(duì)冷軋全部生產(chǎn)過程，卷與卷之間有間隔時(shí)間，不是真正的連續(xù)生產(chǎn)，軋機(jī)利用率僅為65％～79％。二次冷軋產(chǎn)品一般制造法是以20～50%壓下率的冷軋代替平整軋制，這種面板薄具有需要的機(jī)械性能和強(qiáng)度。，操作簡(jiǎn)單，維修方便。酸洗效果可通過自動(dòng)化從每個(gè)酸洗槽出、入口所提供的酸液動(dòng)力而進(jìn)行適宜的預(yù)定進(jìn)行控制，同時(shí)酸液溫度可提高或降低，例如由于酸液產(chǎn)生的動(dòng)力能過高或者狀態(tài)欠佳降低溫度可以起到補(bǔ)償作用。高的帶鋼速度會(huì)產(chǎn)生高的紊流程度達(dá)到最大的酸洗反應(yīng)。替代為配置處理器的方案，如果入口段出現(xiàn)故障，生產(chǎn)線必須停下來，只有在故障排除后才能再開始生產(chǎn)。中間活套設(shè)計(jì)成具有更換平整機(jī)工作輥而酸洗段不需停車、僅降速；在將來，當(dāng)切邊剪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不需酸洗段停車的儲(chǔ)存能力。淺槽紊流酸洗工藝和設(shè)備主要有如下特點(diǎn):。1959年奧地利的魯茲納公司發(fā)明了鋼帶塔式鹽酸酸洗機(jī)組,并且解決了鹽酸廢液的再生回收問題,從此鹽酸酸洗機(jī)組風(fēng)靡世界。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對(duì)薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對(duì)冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板的產(chǎn)量增長(zhǎng)很快?，F(xiàn)代熱連軋機(jī)。金屬材料占16%～25%，而鍍錫板則占金屬材料的90％。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對(duì)薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對(duì)冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。因此，在產(chǎn)品尺寸的精確度、表面質(zhì)量、性能各方面，冷軋板帶鋼都比熱軋板帶鋼強(qiáng)。培養(yǎng)了對(duì)設(shè)備選型,校核及工藝路線分析能力以及板形控制等綜合設(shè)計(jì)能力，最終完成了年產(chǎn)量80萬噸冷連軋生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)任務(wù)。年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間工藝設(shè)計(jì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申請(qǐng)表(由指導(dǎo)教師填寫)學(xué)院：冶金與能源學(xué)院 　　　　　　　　　　 2010年03 月19日課題情況課題名稱年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間工藝設(shè)計(jì)教師姓名職稱學(xué)位課題來源A教師科研 B來自現(xiàn)場(chǎng) C自擬題目 D其它（需注明）課題類別A設(shè)計(jì) B論文設(shè)計(jì)時(shí)間 主要研究?jī)?nèi)容收集有關(guān)資料，選擇設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)線布置。在設(shè)計(jì)過程中既要慎重的考慮實(shí)際情況，又要大膽的改進(jìn)創(chuàng)新，使理論和實(shí)際緊密的結(jié)合起來。這對(duì)于熱軋來說是不可能的。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，汽車制造工業(yè)的發(fā)展越來越快?？梢婂冨a板的重要。而冷軋則不存在熱軋溫降與溫度不均勻的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷軋帶鋼和冷軋薄板。 制定產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)80萬噸能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，以多規(guī)格，多品種，高性能的產(chǎn)品特點(diǎn)來適應(yīng)變化的市場(chǎng)需求。目前冷軋生產(chǎn)線主要采用的連續(xù)式酸洗工藝主要有半連續(xù)式酸洗機(jī)組、連續(xù)塔式酸洗機(jī)組和連續(xù)臥式酸洗機(jī)組三種。酸洗槽是串列布置,但酸液在酸洗槽之間不能溢流通過,而是嚴(yán)格地分開,這種結(jié)構(gòu)上的差異,能嚴(yán)格保證槽中的酸液濃度差,提高酸洗質(zhì)量。這種配置，在卷取機(jī)卸卷時(shí)，帶鋼不會(huì)停在平整機(jī)內(nèi)，因此會(huì)避免因平整機(jī)停車而在帶鋼上造成壓痕。，頭部穿帶至剪，根據(jù)預(yù)示切除超厚的部分：在這些操作期間如果出現(xiàn)故障，操作人員有時(shí)間修理它，而不用生產(chǎn)線停車，或者降低酸洗段的速度。低的帶鋼速度將自動(dòng)地降低酸液紊流程度和酸洗反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：漂洗效率高，水消耗最少，操作環(huán)境良好。在這種情況下，三機(jī)架冷連軋機(jī)常作為二次冷軋機(jī)用。操作過程如下：板卷酸洗后送入冷軋機(jī)入口段，完成剝皮、切頭、直頭及對(duì)正軋制中心線等工作；接著開始“穿帶”過程，即將板卷首端依次咬入機(jī)組中各架軋輥之中，一直到板卷首端進(jìn)入卷取機(jī)芯軸并且建立出口張力為止；然后開始加速軋制，即使連軋機(jī)組以技術(shù)上允許的最大加速度迅速從穿帶時(shí)的低速加速到軋機(jī)穩(wěn)定軋制速度，進(jìn)入穩(wěn)定軋制階段；最后是尾部軋制時(shí)“拋尾”或“甩尾“階段。 冷軋機(jī)的類型冷軋機(jī)軋制力比較大，壓扁明顯，一般使用小工作輥徑的四輥軋機(jī)。HC軋機(jī)具有板形調(diào)節(jié)能力和改善帶鋼橫向厚差的獨(dú)特功能，所以其在高質(zhì)量帶鋼生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。PC軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：；；；。圖1 CVC系統(tǒng)原理從圖1可看出，根據(jù)移動(dòng)方向不同，其結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的或正的軋輥凸度，因?yàn)橐苿?dòng)量可任意選擇，這樣即可產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)可變凸度。制定的壓下規(guī)程如表5所示表5 1500mm帶鋼壓下規(guī)程道次H /mmh /mm /mmε/％軋速 m/s前張力/MPa后張力/MPa平均張力/MPa12410915521101201153140150145415022018552020040120 前滑值的確定由于第一道次不噴油，以后的4個(gè)道次采用棕櫚油潤(rùn)滑，摩擦系數(shù)取值可以參考表6。依據(jù)秒流量相等，則：表11軋件的出口速度12345Vh(m/s)20軋輥的速度可用下式求得：由…………………………………………..(7)表12 軋輥速度12345V(m/s)由公式求得各道次軋輥轉(zhuǎn)速分別為: 注：由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，所以各架軋機(jī)電機(jī)的減速比i=1200/n。冷卻水、冷卻潤(rùn)滑液、空氣和與軋輥接觸的零件又會(huì)使軋輥冷卻?，F(xiàn)代帶鋼連軋機(jī)剛度系數(shù)是在5000~6500KN/mm左右，通常軋制力的負(fù)荷水平為8000~30000KN，彈跳值可達(dá)1~5mm。繪制靜負(fù)荷圖之前，首先要決定出軋件在整個(gè)軋制過程中在主電機(jī)軸上的靜負(fù)荷值，其次決定各道次的純軋和間歇時(shí)間。若認(rèn)為軸承反力距離l等于兩個(gè)壓下螺絲的中心距，而且把工作輥對(duì)支撐輥的壓力簡(jiǎn)化成均布載荷（這時(shí)計(jì)算誤差不超過9％～13％），可得33斷面的彎矩表達(dá)式 ……………………………………(21)輥身中部33斷面的彎曲應(yīng)力為 ……………………………(22) 式中的應(yīng)以重車后的最小直徑帶入。最大壓應(yīng)力及接觸區(qū)寬度2b可由下式計(jì)算：圖6工作輥與支撐輥相接觸情況 …………(30)式中：——加在接觸表面單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷；、及、——相互接觸的兩個(gè)軋輥的直徑及半徑；、——與軋輥材料有關(guān)的系數(shù)。本設(shè)計(jì)以第四道次為例進(jìn)行計(jì)算：，重車后的輥身直徑，取。為此必須計(jì)算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按下式計(jì)算：……………………（16）式中：——等效力矩；——軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間的總和；——軋制周期內(nèi)各段間隙時(shí)間的總和；——各段軋制時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩；——各段間隙時(shí)間對(duì)應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩。因此10%軋制力的誤差，往往造成很大的厚度差，這會(huì)給正常操作造成很大困難，并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。第一級(jí)加速度數(shù)值較高，稱為功率加速度（又稱產(chǎn)量加速度），其目的是迅速提高軋制速度，是設(shè)備盡快接近滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以求得最高產(chǎn)量。由公式 ……………………………...(2)得 ………………………………….(3)表7 各道次咬入角道次12345咬入角176。CVC軋機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：。PC軋機(jī)雖然調(diào)整量大，軋輥磨削容易，但需要在每個(gè)牌坊內(nèi)側(cè)上鉆四個(gè)大孔，安裝推進(jìn)螺母，使工作輥和支撐輥軸承座在頂進(jìn)螺絲的作用下水平微量移動(dòng)，形成軋輥的交叉放置。近年來廣為采用的CVC軋機(jī)是德國(guó)技術(shù)和其他國(guó)家專利的結(jié)合物，它被世界各國(guó)認(rèn)為是一個(gè)能對(duì)輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。但支撐問題更為重要。由于供給冷軋用板卷是酸洗后由若干板卷焊接而成，焊縫處一般硬度很高，且其邊緣狀況也不理想，所以在穩(wěn)定軋制階段當(dāng)焊縫通過機(jī)組時(shí)，一般也要實(shí)行減速軋制。這種軋機(jī)大部分是1960年以前建設(shè)的，輥身長(zhǎng)度大部在1370～1670mm之間,～，軋制速度在20m／s左右。軋機(jī)結(jié)構(gòu)多為四輥式，對(duì)于冷軋極薄板帶鋼采用多輥軋機(jī)。2）5個(gè)梯流漂洗段設(shè)計(jì)為高壓漂洗，以保證帶鋼上固體附著物，例如鐵顆粒、碳、碳化物等少于50mg/m3。能夠以高達(dá)400m/min的速度酸洗薄規(guī)格的帶鋼（），無需維修。通過安裝一套自動(dòng)快速換輥系統(tǒng)可大幅度地減少平整機(jī)停車時(shí)間，從而提高效率。由于每個(gè)酸洗槽都備有一個(gè)再循環(huán)罐,淺槽酸洗機(jī)組在停機(jī)期間,酸液濃度與溫度也均不會(huì)發(fā)生變化,它給處理事故帶來極大的方便,減少了輔助時(shí)間、避免鋼帶的過酸洗、保證了機(jī)組的高效率,提高了機(jī)組的產(chǎn)量。它的工藝操作過程是:鋼卷經(jīng)過開卷后,隨之進(jìn)入矯直機(jī)矯直帶鋼,以保證帶鋼順利通過機(jī)組,被矯直的帶鋼經(jīng)酸洗除去表面的氧化鐵皮,隨后進(jìn)入清洗槽,去除殘酸,再經(jīng)熱風(fēng)烘干裝置將其表面烘干,最后經(jīng)過切邊、切頭尾后卷取成卷。設(shè)計(jì)之前首先制定產(chǎn)品大綱。因此熱軋不適于生產(chǎn)表面光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。2007年我國(guó)的鋼產(chǎn)量超過的3億噸，我國(guó)成為世界上最大的產(chǎn)鋼國(guó)，但是仍然有很多鋼材需要進(jìn)口，尤其是薄規(guī)格冷、熱軋板和熱軋酸洗板占進(jìn)口量的絕大部分。到2005年，全世界已擁有5億2千萬輛汽車并仍以每年4500萬輛的產(chǎn)量發(fā)展。特別是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛躍發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，冷軋薄板在汽車制造、電子儀表、輕工、機(jī)電、農(nóng)機(jī)、建筑、航空和國(guó)防等工業(yè)部門，更是占有極其重要的地位。今后改進(jìn)措施及建議對(duì)于設(shè)計(jì)上出現(xiàn)的失誤需要在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用比較，從而對(duì)設(shè)計(jì)中的諸多參數(shù)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。選擇輔助設(shè)備（酸洗機(jī)組、退火爐、卷取機(jī)等）。主要成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)通過本次設(shè)計(jì),對(duì)冷連軋生產(chǎn)過程有了一定的認(rèn)識(shí),了解了生產(chǎn)工藝過程。利用鋼在高溫時(shí)變形抗力低和塑性好的特點(diǎn)，在高溫的狀態(tài)下進(jìn)行加工變形，有利于節(jié)約能量，容易獲得各種形狀，但高溫加工變形過程中的溫度并不是固定不變的，如果加工過程中鋼的溫度不均勻，則影響加工精確度；而高溫狀態(tài)的氧化，使得熱軋鋼板表面質(zhì)量較差。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的表面，精確的厚度、寬度允差，高的強(qiáng)度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價(jià)格等特點(diǎn)，應(yīng)用面極為廣泛。故至今鍍錫板是罐頭工業(yè)中唯一的較完美的包裝材料。70年代初期，日、法、意、原西德等國(guó)曾致力于用熱連軋精軋機(jī)組增加由于上述原因，冷軋薄板的生產(chǎn)得以迅速發(fā)展，并且冷軋薄板有極廣闊的用途。冷軋生產(chǎn)中,清除氧化鐵皮的方式主要有硫酸酸洗和鹽酸酸洗,通過酸液與氧化鐵皮的反應(yīng)來將其清除。至目前,其工藝技術(shù)的發(fā)展可分為三代:第一代為深槽式,第二代為淺槽式,第三代為紊流式。 酸洗機(jī)組的工藝概括地說，本設(shè)計(jì)為3段式連續(xù)酸洗生產(chǎn)線，具有備用漂洗槽和5段式漂洗，裝備有1臺(tái)激光焊機(jī)、1臺(tái)破鱗機(jī)、1臺(tái)轉(zhuǎn)塔式切邊剪、1臺(tái)平整機(jī)、1臺(tái)涂油機(jī)、和3個(gè)用于連續(xù)操作的活套。替代為要求有處理鋼卷頭部的準(zhǔn)備站的處理器方案，就表示焊接前的尾部剪切必須在線進(jìn)行，其結(jié)果為入口循環(huán)時(shí)間加長(zhǎng)。酸洗技術(shù)，主要原因是該技術(shù)中只有帶鋼的速度才能影響酸液的動(dòng)力能（紊流度）。60年代以后在美國(guó)為了與理科材料向容器部門的滲入相抗衡，開始生產(chǎn)二次軋制的薄板。自1971年日本新日鐵名古屋三廠建了第八套六機(jī)架冷連軋機(jī)后，迄今，再?zèng)]有其他廠家新建這種軋機(jī) 。夾送輥的用途是當(dāng)帶鋼一旦被切斷，而尚未來得及進(jìn)入第2張力卷筒重新建立張力之前，維持第五機(jī)架一定的前張力。PC軋機(jī)比單輥交叉所承受的軸向力要小，在PC軋機(jī)結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有能夠承受軸向力的止推裝置來克服軸向力，止推裝置安裝在工作輥操作側(cè)軸端。應(yīng)用規(guī)模僅次于HC軋機(jī)，世界上目前已建有50臺(tái)套以上。制定壓下規(guī)程的方法和步驟為：（1）在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量；（2）制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定逐道次軋制溫度；（3）計(jì)算軋制壓力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩；（4）校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率； （5）按制定規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改正。 注：。它使輥縫中部尺寸大于邊部尺寸，帶鋼產(chǎn)生斷面凸度。工作輥與支承輥間彈性壓扁值的分布規(guī)律與它們之間壓力的分布規(guī)律是一致的。所以，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩可以表示為： ………………………………（13）故有，；；；；；所以由總的附加摩擦力矩可以得到：；；；；；表18各軋機(jī)的附加摩擦力矩機(jī)架號(hào)F1F2F3F4F5附加摩擦力矩/8748598044831886125622583 空轉(zhuǎn)力矩的確定空轉(zhuǎn)力矩可以根據(jù)下式求得： ……………………………（14）由于是新軋機(jī)，表示額定轉(zhuǎn)矩，其大小為：； 式中： p——電動(dòng)機(jī)的額定功率，本設(shè)計(jì)取每架軋機(jī)的額定功率為4250KW；n——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速為1200r/min。支撐輥的彎曲應(yīng)力和彎曲應(yīng)力分布見圖4。如假設(shè)輥間作用力沿軸向均勻分布，由彈性力學(xué)知，輥間接觸問題可簡(jiǎn)化成一個(gè)平面應(yīng)變問題。其他道次的校核得到的結(jié)果也均滿足要求。如果此時(shí)力矩圖形為梯形，如圖31所示，則等效力矩為： ………………………(18)式中：——轉(zhuǎn)速未超過基本轉(zhuǎn)速時(shí)的力矩；——轉(zhuǎn)速超過基本轉(zhuǎn)速時(shí)乘以修正系數(shù)后的力矩。（彈跳曲線的非直線部分是變化的）；軋后的軋件厚度h可用以下公式近似表示：h=S0+( P P0)/C式中： S0—— 人工零位的軋輥輥縫指示器讀數(shù)，mm；P0 ——軋輥預(yù)壓靠力，P0=4000kN；P