【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 40545154. 6合計(jì)637100%5 主要設(shè)備的選擇 加熱爐 爐型選擇用于線材車間的加熱爐種類很多，按鋼坯在爐內(nèi)運(yùn)行方式可分為推鋼式﹑步進(jìn)梁式﹑步進(jìn)底式和步進(jìn)梁步進(jìn)底組合式加熱爐。目前國(guó)內(nèi)鋼廠多使用步進(jìn)式加熱爐，步進(jìn)式加熱爐與推鋼式加熱爐等相比較，有加熱能力增加、擦傷減少和容易維修等優(yōu)點(diǎn)。而且爐子的預(yù)熱段、加熱段、均熱段分得很清楚，在加熱段升溫到所規(guī)定的溫度，均熱段為消除錠坯內(nèi)外溫度而進(jìn)行均熱，所以本設(shè)計(jì)選用側(cè)進(jìn)側(cè)出步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐，以保證爐子的嚴(yán)密性[2]。本設(shè)計(jì)的鋼坯斷面尺寸為150mm150mm。步進(jìn)爐的特點(diǎn)有： 鋼坯的運(yùn)行是靠步進(jìn)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)梁前進(jìn)放下來(lái)完成的一個(gè)矩形軌跡的循環(huán)動(dòng)作，因此鋼坯表面不產(chǎn)生劃痕。 在步進(jìn)式加熱爐內(nèi)，每個(gè)鋼坯間都留有較大的間隔，避免了“粘鋼”現(xiàn)象，而且實(shí)現(xiàn)三面或四面加熱，加熱速度快，溫度均勻。 操作靈活，與軋機(jī)配合靈活方便，可根據(jù)需要將坯料推出爐外，避免坯料在爐內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留造成那個(gè)鋼的氧化和脫碳。 可以比較精確地計(jì)算和控制鋼坯在爐內(nèi)的加熱速度和加熱時(shí)間，有利于計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)加熱過程的自動(dòng)化。 加熱爐尺寸的確定 爐子寬度B[2] 爐子寬度B主要根據(jù)坯料長(zhǎng)度來(lái)確定： （式51） 式中：n—坯料排數(shù)，n＝1； C—料間或料與爐的間隙間距(m)，~； L—坯料的長(zhǎng)度，(m)； 所以，B＝112＋2＝ 爐子長(zhǎng)度[2] 爐子長(zhǎng)度主要根據(jù)加熱爐產(chǎn)量確定：L1＝1000Q/PL （式52） 式中：Q — 加熱爐小時(shí)產(chǎn)量(t/h)，本設(shè)計(jì)中取120t/h； P — 有效爐底強(qiáng)度(kg/ m2h)，通常取500~700kg/ m2h； L — 坯料長(zhǎng)度(m)； 故爐長(zhǎng)：L1＝(1000120)/(60012)＝爐子的全長(zhǎng)=有效長(zhǎng)度+1~3m=計(jì)算加熱爐的有效面積：F = B L = = m2 加熱爐步進(jìn)機(jī)構(gòu)[2] 組成：上框架、下框架、橫梁、斜輥、平移油缸、提升油缸等。 型式：液壓驅(qū)動(dòng)步進(jìn)式。 步進(jìn)梁：5根 步距： 冷坯：260mm 熱坯：370mm (參考馬鋼高線) 加熱時(shí)間[2] t＝(7＋) （式53） ＝7＋150＝ H—坯料高度 軋機(jī)形式以及軋輥材質(zhì)的選擇 軋機(jī)的選擇軋機(jī)選擇的主要依據(jù)是鋼材的品種、生產(chǎn)規(guī)模以及由此確定的工藝流程。對(duì)工藝設(shè)計(jì)而言，軋機(jī)選擇的主要內(nèi)容是確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)及它們的布置。一般軋機(jī)選擇參考以下原則[2]：① 在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機(jī)組成合理、布置緊湊；② 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)；③ 有利于機(jī)械化、自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人勞動(dòng)強(qiáng)度的改善；④ 保證獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品；⑤ 軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，操作簡(jiǎn)單，維修方便；⑥ 備品、備件更換方便，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；⑦ 有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 軋輥尺寸參數(shù)的確定① 軋輥直徑D的確定[2]由經(jīng)驗(yàn)可知： D＝KH （式54） 式中：D—軋輥直徑，(mm)； K—系數(shù)， K＝~； H—坯料的高度，(mm)；由此得粗軋機(jī)組1~6架軋機(jī)輥徑D＝(~)150＝435~750mm本設(shè)計(jì)取粗軋機(jī)1﹟~4﹟軋輥直徑D＝630mm，5﹟~6﹟軋輥直徑D＝520mm。 輥身長(zhǎng)度的確定[2] L＝KD （式55） 式中：K—系數(shù)，~。軋輥尺寸參數(shù)詳見下表。表52軋機(jī)主要性能Table 52 Mill main performance機(jī)組機(jī)架號(hào)軋機(jī) 型式輥 徑 (mm)輥身 長(zhǎng)度(mm)主電機(jī)最大輥徑最小輥徑功率(kw)型式轉(zhuǎn)速 (r/min)粗軋機(jī)組01H630540850750AC215/80002V630540850750AC215/80003H630540850750AC215/80004V630540850750AC215/80005H520450800600AC215/80006V520450800600AC215/800中軋機(jī)組07H430370700800AC215/80008V430370700600AC215/80009H430370700800AC215/80010V430370700600AC215/80011H430370700800AC215/80012V430370700600AC215/800續(xù)表52軋機(jī)主要性能預(yù)精軋機(jī)組13H290260120400AC215/80014V29026012015H29026012016V290260120精軋機(jī)組1745176。23021048021002AC215/8001845176。2302104801945176。2302104802045176。2302104802145176。1702103502245176。1701503502345176。1701503502445176。170150350定減徑機(jī)組2545176。17015035021002AC215/8002645176。1701503502745176。1701503502845176。170150350 粗軋機(jī)組數(shù)量：6架型式：雙支撐、無(wú)牌坊短應(yīng)力線二輥軋機(jī)特點(diǎn)：平立交替布置，軋制線固定，機(jī)架可橫移，彈簧固定，液壓打開。輥縫調(diào)整為液壓馬達(dá)。軋輥中心距：3m軋輥材質(zhì)：球墨鑄鐵最大輥頸承載：2800KN機(jī)架為交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)。 中軋機(jī)組數(shù)量：6架型式：雙支撐、無(wú)牌坊短應(yīng)力線二輥軋機(jī)特點(diǎn)：平立交替布置，軋制線固定，機(jī)架可橫移，彈簧固定，液壓打開。輥縫調(diào)整為液壓馬達(dá)。軋輥中心距：3m軋輥材質(zhì)：球墨鑄鐵最大輥頸承載：1500KN機(jī)架為交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)。 預(yù)精軋機(jī)組型式：四機(jī)架懸臂輥環(huán)式，平立交替布置，實(shí)現(xiàn)無(wú)扭軋制，結(jié)構(gòu)緊湊，每個(gè)機(jī)架由直流電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。每對(duì)軋輥偏心套的同步轉(zhuǎn)動(dòng)使兩個(gè)軋輥能相對(duì)于軋機(jī)中心線進(jìn)行對(duì)稱調(diào)整，軋制線固定。輥環(huán)尺寸：Φ28520895mm輥環(huán)材質(zhì)：碳化鎢電機(jī)功率：4004kW(交流) 精軋機(jī)組型式：8機(jī)架摩根重載型45176。無(wú)扭軋機(jī)。各機(jī)架與水平成45176。角交替布置。相鄰機(jī)架互成90176。角。軋制線固定，液壓換輥環(huán)，無(wú)扭微張力軋制。輥環(huán)材質(zhì)：碳化鎢保證速度：100m/s電機(jī)功率：21002kW(交流) 減定徑機(jī)組型式：4機(jī)架RSM軋機(jī)。輥環(huán)材質(zhì)：碳化鎢電機(jī)功率：42000kW(交流)6 輔助設(shè)備的選擇及計(jì)算 P/F線運(yùn)輸能力驗(yàn)算 “C”形鉤的運(yùn)輸周期“C”形鉤行走一圈行程：約450m“C”形鉤行走速度：“C”形鉤行走一圈所需時(shí)間：1500s從集卷站接受盤卷時(shí)間：90s檢查時(shí)間：50s修剪、取樣時(shí)間：50s壓緊打捆及輔助時(shí)間：65s稱重、掛標(biāo)牌時(shí)間：50s卸卷時(shí)間：25s以上合計(jì)：“C”形鉤運(yùn)輸周期時(shí)間為1830s “C”形鉤數(shù)量確定上卷周期時(shí)間：72s在理想工作情況下“C”形鉤的數(shù)量：1830/72＝26個(gè)考慮工作中正常延誤時(shí)間多增加2個(gè)最少正常工作運(yùn)行“C”形鉤的數(shù)量為28個(gè)為保證25分鐘冷卻時(shí)間，打捆前松卷鉤數(shù)為15個(gè)打捆機(jī)后重鉤數(shù)和卸卷站后空鉤數(shù)量共13個(gè)考慮打捆機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)通常在25分鐘內(nèi)可排除，所以空鉤數(shù)量必須要維持25分鐘掛卷數(shù)量，共需設(shè)置空鉤總數(shù)15個(gè)補(bǔ)充新鉤數(shù)量：15－13＝2個(gè)維修備用鉤數(shù)10個(gè)以上合計(jì)，“C”形鉤總數(shù)為38個(gè)。 斯太爾摩冷卻運(yùn)輸線的選擇在線材生產(chǎn)過程中，軋制出來(lái)的線材產(chǎn)品必須從軋后的高溫紅熱狀態(tài)冷卻到常溫狀態(tài)。線材軋后的溫度和冷卻速度決定了線材內(nèi)在組織、力學(xué)性能及表面氧化鐵皮數(shù)量，因而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重要的影響。所以，線材軋后如何冷卻，是整個(gè)線材生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。隨著終軋溫度和速度的提高，盤重的增大，在這神情況下，再采用自然冷卻方式，不僅使線材的冷卻時(shí)間加長(zhǎng)。廠房、設(shè)備增大，而且會(huì)加劇盤卷內(nèi)外溫差，導(dǎo)致冷卻極不均勻，并將造成以下不良后果：1). 金相組織不均勻。2). 性能不均勻。3). 氧化鐵皮過厚。4). 由于線材成卷堆冷，冷卻緩慢，對(duì)于含碳量較高的線材來(lái)說(shuō)，容易引起二次脫碳。為了避免線材盤卷在800~1050℃高溫下自然冷卻時(shí)，因盤卷內(nèi)外溫差大而導(dǎo)致表面嚴(yán)重氧化，盤卷內(nèi)部不符合要求，機(jī)械性能低，拉拔性能差等問題，在線材生產(chǎn)過程中需要控制冷卻。本設(shè)計(jì)采用斯太爾摩冷卻法。該工藝是將熱軋后的線材經(jīng)兩種不同冷卻介質(zhì)進(jìn)行不同冷卻速度的兩次冷卻，即一次水冷和一次風(fēng)冷。其工藝的特點(diǎn)是適應(yīng)不同鋼種的需要，具體冷卻形式為標(biāo)準(zhǔn)型冷卻、緩慢型冷卻和延遲型冷卻。這三種形式的工藝特點(diǎn)及區(qū)別如下表。表61三種斯太爾摩冷卻線的比較Table 61 Three kinds of parison Stelmor cooling line類型標(biāo)準(zhǔn)型延遲型緩慢型設(shè)備特點(diǎn)鏈?zhǔn)交蜉伿竭\(yùn)輸機(jī)，風(fēng)冷，造價(jià)低有絕熱面板，側(cè)墻，頂蓋的運(yùn)輸機(jī)，造價(jià)低，產(chǎn)量較大有絕熱面板，側(cè)墻、頂蓋、電熱燒嘴的運(yùn)輸機(jī)，造價(jià)高，產(chǎn)量低冷卻速度~10176。C/s~10176。C/s~10176。C/s最小運(yùn)輸速度低碳鋼和低合金鋼有一定的軟化退火效果，不適合于生產(chǎn)低碳、低合金鋼比標(biāo)準(zhǔn)型軟化效果好、低合金鋼的抗拉強(qiáng)度可降低3~4Kg/mm有較好的軟化效果、低碳鋼和低合金鋼最合適中碳鋼和高碳鋼有較好的軟化效果、低碳鋼和低合金鋼最合適比標(biāo)準(zhǔn)型好，用于緊固件的中碳鋼生產(chǎn)，抗拉強(qiáng)度可減少10%~15%有利于冷鐓加工比延遲型好，比較接近鉛浴淬火處理水平合金鋼適用于一般生產(chǎn)要求，比延遲型綜合性能差軟化退火比標(biāo)準(zhǔn)型好,有利于提高綜合機(jī)械性能,減少二次氧化鐵皮,提高表面質(zhì)量軟化退火效果最好，綜合機(jī)械性能最好由上述介紹和圖表中的比較，本設(shè)計(jì)選用延遲型的斯泰爾摩冷卻線。 斯太爾摩線長(zhǎng)度的確定[3]綜合其它鋼種的生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)取斯太爾摩冷卻線全長(zhǎng)為105m的延遲型冷卻。 從冷卻效果和質(zhì)量上看，滾式運(yùn)輸機(jī)比鏈?zhǔn)胶?。因此本設(shè)計(jì)采用8段“大風(fēng)量”滾式運(yùn)輸機(jī)。斯太爾摩散卷冷卻線長(zhǎng)度：105m移送速度：驅(qū)動(dòng)方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)數(shù)量：11臺(tái)每臺(tái)風(fēng)量：67300 m3/h 其它輔助設(shè)備的選擇 型式：步進(jìn)式 承載鋼坯尺寸：15015012000mm 臺(tái)面載荷：75t 交流電機(jī)傳動(dòng) 上輥橫移，液壓擺動(dòng)壓下夾緊型 輥?zhàn)右?guī)格： 上輥 Φ380220mm 下輥 Φ300980mm 夾緊力：90KN3．稱重裝置稱重精度：在稱重范圍為1500 ~3000kg時(shí)，177。%；750 ~1500時(shí)，177。%；稱重周期：15~18s；最小讀數(shù)：1kg 總推力：150KN 推速： m/s 回程速度： 工作行程：1m。最大送進(jìn)速度：最大回程速度：推桿最大行程：19m推桿推力(二輥)：38KN 型式：液壓擺動(dòng)式 最低剪切溫度：900176。C 最大剪切斷面：160160mm最大剪切力：2000KN 最大水量：20m3/h 水壓：20MPa﹟飛剪機(jī) 型式：?jiǎn)⑼Ｊ交剞D(zhuǎn)飛剪 最大剪切斷面：Φ80mm 最低剪切溫度：900176。C最大剪切力：650KN 剪切速度：~9. 2﹟飛剪機(jī) 型式：連桿式啟停飛剪 最大剪切斷面：Φ50mm 最低剪切溫度：900176。C最大剪切力：250KN 剪切速度：2~4m/s 作用：在預(yù)精軋前，使中軋和預(yù)精軋之間實(shí)現(xiàn)無(wú)張力軋制。 型式：水平布置，氣動(dòng)啟套。 啟套范圍：01300mm 水箱長(zhǎng)度約5米 水箱有4個(gè)噴嘴，1個(gè)清掃噴嘴冷卻水壓：清掃水壓： MPa﹟飛剪機(jī) 型式：回轉(zhuǎn)式，啟停工作制 傳動(dòng)：交流變頻傳動(dòng) 最大剪切斷面：470mm2