【正文】 （1）連鑄坯流轉(zhuǎn)方式，連鑄坯熱送均采用輥道輸送到熱軋車間加熱爐，輥道上采取了一定的隔熱保溫措施。所以將各類產(chǎn)品進行分類編組，從中選擇典型的產(chǎn)品（在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點方面有代表）作為計算產(chǎn)品。第三章 生產(chǎn)工藝流程 制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來。裝爐制度采用冷裝、保溫熱裝和直接熱裝三種制度熱連鑄坯分別存放在三個板坯跨內(nèi)，當連鑄機和熱軋機的生產(chǎn)計劃相匹配時，熱坯也可以從來料輥道經(jīng)輥道直接送到加熱爐后的裝料輥進行裝爐。依據(jù)成品鋼種和規(guī)格的不同而確定是否采用中間坯保溫罩進行保溫。當鋼卷需要檢查時，托輥在液壓馬達驅(qū)動下，可使鋼卷按要求進行正反轉(zhuǎn)，在開卷時托輥正轉(zhuǎn)（順時針），將鋼卷外圈打開，使鋼卷頭部進入取樣剪，剪切帶鋼及將帶鋼送到輥道臺進行表面檢查。鋼的化學成份主要根據(jù)各種標準機加工和用途等條件決定，也有的按表面質(zhì)量的要求調(diào)整化學成分。本設計參照新鋼的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品規(guī)格，選擇寬度為1400mm。特別對于合金鋼，更必須進行嚴格清理。（2）板坯檢查 板坯表面狀況檢查，傳統(tǒng)上都是由人工在切割前后，用肉眼進行直觀檢查，然而為了提高檢查精度，開發(fā)了熱表面缺陷檢測裝置。四輥可逆式粗軋機既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。因此，一方面應盡可能提高開軋溫度，另一方面應盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以減少溫降；（3）一般粗軋機軋出的帶坯厚度為25～50mm；（4）第一道考慮咬入及坯料厚度偏差不能給以最大壓下量，中間各道次應以設備能力所允許的最大壓下量軋制，最后道次為了控制出口厚度和帶坯的板形，應適當減小壓下量。第五道次： t5=；取t0＝7， tf＝＋7＝。精軋階段壓下量分配原則為：（1）除了在設備能力允許的條件下，盡可能的提高軋機的生產(chǎn)率外，還應該考慮產(chǎn)品的質(zhì)量，即終軋溫度、終軋變形程度和產(chǎn)品尺寸精度等；（2）盡可能簡化精軋機組的調(diào)整。代入數(shù)據(jù)得： 故精軋第一架的純軋時間為 t==帶坯在中間輥道上有保溫罩，溫降忽略。“總重”是指每一道工序中減去消耗后的余量。切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。如大、中型廠的有色金屬熔煉車間，其生產(chǎn)特點是連續(xù)的，因為熔鑄爐若停工則會造成很大的損失。以Hb表示。1. 合理增加錠坯的重量隨著錠坯的增加，軋機小時產(chǎn)量增加，但是有一個限度，有一個最佳值。就軋機本身而言，軋輥安全系數(shù)最小。 工作輥的扭轉(zhuǎn)應力校核工作輥輥頭的扭曲應力計算公式 ： 代入數(shù)據(jù)得所以四輥軋機工作輥的輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。與推鋼式連續(xù)加熱爐相比較，步進式連續(xù)加熱爐雖然重量較大，造價較高。代入數(shù)據(jù)得所以四輥軋機工作輥的輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。 等效力矩計算因為精軋機組F1—F5架軋機選用同一型號的電機，F(xiàn)6—F7架軋機選用同一型號的電機，所以相同電機可以選取最大力矩的軋機進行校核。在一般情況下，～。設備的負荷能力，就是設備的生產(chǎn)能力。因此，必須在確定成品率及金屬損失率的基礎上，編制出各種計算產(chǎn)品的金屬平衡表。本車間四種計算產(chǎn)品的燒損均為2％。在編制工藝流程定額卡時，應該特別注意幾何損失廢料和工藝損失廢料的問題。計算第七機架各階段的軋制時間：帶鋼咬入階段：取L=50m，則加速階段取加速度則：，帶鋼在穩(wěn)定軋制階段： 穩(wěn)定軋制時間： 所以精軋機組的軋制周期為T=5+12++=。計算公式 (610)式中：—軋輥的工作輥的附加摩擦力矩；—軋輥支承輥的附加摩擦力矩；在四輥軋機中，工作輥附加摩擦力矩： (611)式中：—支承輥輥頸直徑，取=850mm；f—軋輥軸承的摩擦系數(shù)，；、—分別是工作輥及支承輥的直徑，分別是1100mm、1500mm。粗軋各道次的軋制時間（單位s）計算如下：；第一道次： t1=；取t0＝7， tf＝7+=。制定壓下制度的方法很多，一般有理論方法和經(jīng)驗方法。主要有：坯料的斷面尺寸，生產(chǎn)的品種范圍，生產(chǎn)數(shù)量的大小，軋機布置的形式，投資的多少以及建廠條件等因素。根據(jù)鋼種、缺陷的性質(zhì)與狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，而采用的清理方法也不同。但增加板坯重量會延長機架間距，增大板坯庫和鋼卷庫吊車噸位，使廠房造價和設備投資增大?，F(xiàn)代板坯初軋機生產(chǎn)的板坯寬度可達2130~2240mm，連鑄坯可達2320mm，連鑄坯的寬度還便于進一步增大。（1）質(zhì)量均勻；(2)會出現(xiàn)在1/4后的表層處殘留大型夾雜物的問題，(3)板坯較少出現(xiàn)翹曲。冷卻后的帶鋼，由伺服液壓系統(tǒng)控制的卷取機前側(cè)導板進行對中，當帶鋼頭部進入夾送輥時進行頭部定位，3個助卷輥處于設定位置，卷筒直徑為待卷直徑。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭習剪剪去帶坯頭、尾，然后經(jīng)精軋機前除鱗設備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機組軋制。熱連軋板帶生產(chǎn)的一般工藝流程：鑄錠與坯料的清理準備、坯料的加熱、除磷、粗軋、精軋、軋后冷卻和卷取、質(zhì)量檢查等工序。（2）年產(chǎn)量的大小。對于各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機械性能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，均按標準規(guī)定。（2）煉鋼、連鑄及軋鋼工序的綜合生產(chǎn)狀況正常穩(wěn)定，工序能力大致匹配。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場空間，如裝潢用的五金材料，發(fā)展十分快，不少五金產(chǎn)品出口到東南亞、歐美等國際市場，拉動了國內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)。、板厚控制技術(shù)的發(fā)展板形控制是帶鋼軋機的關鍵技術(shù),各軋機制造商在此方面都下大力氣開發(fā),呈現(xiàn)出多種板形控制技術(shù)。就國內(nèi)市場而言， 107t，為填補國內(nèi)板帶材的供需缺口，106t，%。由于液壓壓下厚度自動控制和計算機控制技術(shù)的采用，板帶縱向厚度精度已得到了顯著提高。目前由國外總承包的項目國產(chǎn)化率普遍達到70 %以上,有的達到90 %。國外軋鋼界專業(yè)人士說世界上最先進的熱連軋機在中國。如果所有軋機全部建成,產(chǎn)能得到發(fā)揮,則帶鋼產(chǎn)量將很可觀,我國鋼材板帶比低、薄板長期供不應求的狀況將根本改變。1960年以前建設的熱帶鋼軋機稱第一代熱帶鋼軋機。,但實際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因為薄規(guī)格生產(chǎn)的故障率高,輥耗大,噸鋼酸洗成本高等。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)工藝與傳動控制器 TDC,國內(nèi)已有太鋼 1549mm軋機、武鋼2250mm軋機采用,北京科技大學國家軋制中心承擔的萊鋼 1500mm軋機自動化控制系統(tǒng)也采用了該控制器,使我國緊跟國外最先進的技術(shù)發(fā)展。如新鋼的1580mm熱連軋。這方面的技術(shù)發(fā)展主要可分兩個層次：(1)常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。由于將采用無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術(shù)等軋制工藝生產(chǎn)熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。我國寬帶軋機雖然已經(jīng)具有一定規(guī)模，但是我國的輕工、建筑行業(yè)等需要大量的薄規(guī)格窄帶鋼，主要用于生產(chǎn)薄壁焊接鋼管、輕鋼龍骨等，此外熱軋窄帶鋼還要給冷軋窄帶鋼軋機及特殊用途的鋼帶軋機等提供原料，因而目前我國熱軋窄帶鋼仍然不會為寬帶鋼所替代。通過對近五年的統(tǒng)計，可看出帶鋼消費正以一個較快的速度發(fā)展。本設計重點研究的問題是熱軋廠熱裝熱送問題。為了減少表面縱裂的發(fā)生率，在生產(chǎn)中應改進結(jié)晶器冷卻和二次冷卻工藝。本次設計選用的四個典型產(chǎn)品分別是：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215(3mm1400mm)、低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345(4mm1400mm)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20(1400mm)、汽車大梁用鋼16MnL（5mm1400mm）。制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)有一下幾點：（1）依據(jù)生產(chǎn)方案的要求 由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大的差別。為使軋機充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計算機進行計算，合使冷熱坯間保持一個必要的間距。為確保帶鋼在F7軋機出口溫度的控制，F(xiàn)1━F7機架之間的導板架體上設有帶鋼冷卻集水管控制帶鋼溫度。連鑄板坯雖然受批量、材質(zhì)等限制，但是具有單重大、成材率高、生產(chǎn)周期短、材質(zhì)均勻、節(jié)能、節(jié)省人力等優(yōu)點。一般為150～250mm，多數(shù)為200～250mm，最厚可達300～350mm。（3）板坯單重板坯單重取決于板坯尺寸，最大已達45噸。由加熱爐加熱到目標溫度后進行軋制。對軋鋼車間工藝設計而言，軋鋼機選擇的內(nèi)容是：確定軋機的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。其主要技術(shù)參數(shù)：立輥軋機的最大軋制力：為5000KN；立輥軋機的最大軋制力矩：2x350KNm（）輥子尺寸：輥身直徑φ1000～φ1100mm，輥身長度430mm；立輥間開口度：720～1780mm；最大軋制速度：0～～；主傳動電機功率：2臺AC1200kw290/590rpm。因此，粗軋機上軋制的前幾道次，軋件較短，一般可采用三角形速度圖；粗軋機軋長階段道次及精軋機所有道次一般采用梯形速度圖。輻射散熱所引起的溫降可由下列近似公式計算： (63)式中：—道次間溫降，℃；z—輻射時間，即該道次的道次總軋制時間，s；—軋件厚度，mm；—前一道軋件的絕對溫度，K.取板坯加熱溫度為1230℃，出爐溫降為30℃，粗軋前高壓水除鱗溫度降為50℃，則第一道開軋溫度定為1150℃，則各道次溫度為：第一道次溫度尾部為：可逆軋制時，第一道的頭部為第二道的尾部，故第二道尾部溫度為： 第二道頭部在第三道時變?yōu)槲膊浚瑤蛻扔嬎愕诙李^部的溫度，即：故第三道尾部軋制溫度為：四輥可逆軋機進入另一架四輥可逆軋機前通過一立輥軋機。制定精軋速度制度包括：一般先確定精軋末架軋制速度和各架的厚度，根據(jù)精軋機組各架的速度必須滿足連軋常數(shù)條件：軋件在軋制線上每一架的秒流量必須保持相等，各機架純軋時間是相等的。計算公式 式中：—軋輥的工作輥的附加摩擦力矩；—軋輥支承輥的附加摩擦力矩；在四輥軋機中，工作輥附加摩擦力矩： 式中：—支承輥輥頸直徑，取=850mm；f—軋輥軸承的摩擦系數(shù)，；、—分別是工作輥及支承輥的直徑，第1～4道次（F1～F4），第5～7道次（F5～F7）。成品率是指成品重量與投料量相比的百分數(shù)。（4）工藝損失：又稱技術(shù)損失，是指各工序生產(chǎn)中由于設備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。本設計采用非連續(xù)工作制，年工作日可采用306天，每天3班，每班8小時。2. 年產(chǎn)量的計算設備小時產(chǎn)量是常用的生產(chǎn)率指標，是指生產(chǎn)合格產(chǎn)品而言。在軋制過程中，電機允許短時間過載，但過載后軋制力矩必須在電機的額定力矩范圍內(nèi)，所以電機能力校核主要是發(fā)熱校核和過載校核。熱軋四輥軋機的支承輥是不傳動的，支承輥幾乎承受了全部彎矩，只需對支承輥輥頸和輥身的彎曲應力進行校核；工作輥是傳動的，需要按照傳遞的扭矩計算傳動傳動端的扭轉(zhuǎn)應力。所以，軋鋼車間輔助設備的選擇是否合理，同樣對產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，對節(jié)省車間建設投資以及對改善和減輕勞動強度等都有重要影響。通常輔助設備能力可按大于軋機能力20％考慮；(5)設備設計經(jīng)濟合理，體積小，重量輕，以減少設備總重量和節(jié)省車間投資。 支承輥的彎曲應力： (91)式中：—輥身中央的彎矩；—支承輥的輥身長，—支承輥輥頸的長度，=1000mm；—鋼板寬度，—最大軋制力。其中等效力矩利用下式計算： (83)式中：—軋制時間內(nèi)各段純軋時間的總和，ｓ；　—軋制周期內(nèi)的各段間隙時間的總和，ｓ；　—各段純軋時間所對應的力矩，N設備年產(chǎn)量的計算式為：Q年=HpTjw式中：Tjw——設備年實際工作臺時；Hp——綜合平均小時產(chǎn)量，噸/時?？紤]到設備需要安排一定的時間進行大修（一般2～4年1次）和中修（一般1～2年1次）的時間損失，用于生產(chǎn)的有效時間系數(shù)稱為設備臺時系數(shù)。軋制合金鋼材時造成的工藝損失一般為1～3%；而軋制碳鋼時所造成的工藝損失一般為1%以下。成品率是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的高低。通常是根據(jù)轉(zhuǎn)動部分軸承引起的摩擦力矩計算之。代入數(shù)據(jù)得：確定各機架的軋制速度設精軋機最后一架的軋制速度16m/s，則根據(jù)上式可計算出前六架的軋制速度。這里采用美坂佳助公式。當咬入條件不限制壓下量時，咬入轉(zhuǎn)速根據(jù)間隙時間確定。~；工作輥尺寸：輥徑φ1200～φ1100 mm，輥面長1580 mm；支承輥尺寸：輥徑φ1550～φ1400 mm，輥面長1580 mm；工作輥最大開口度：270mm；輥子平衡：采用液壓平衡缸；主傳動電機功率：2 x 7000kw，轉(zhuǎn)速為45/90轉(zhuǎn)/分的直流馬達。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進步，現(xiàn)在的主要軋機除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標準化了。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝DHCR，坯溫一般為800℃左右。但最大寬度的產(chǎn)品在產(chǎn)品方案中所占的比例很小。（2）板坯寬度板坯的寬度取決于成品的寬度和鋼卷寬度。20世紀80年代末板坯連鑄比已超過90%。為確保帶鋼的厚度精度和板型，F(xiàn)1F7精軋機組設有響應速度快、控制精度高的全液壓壓下裝置及厚度自動控制系統(tǒng)（AGC）。加熱出爐后的板坯，首先經(jīng)過在板坯輸送輥道上的高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進入兩架粗軋機組。（2）根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求，