【文章內(nèi)容簡介】 2—AC88KW0—150rpm成對的水平電機軋輥開口度最大1770毫米（換輥時1840毫米）最小800毫米AWC行程50毫米(2)立軋的變形特點與平軋完全不同，經(jīng)立輥軋機的軋制后的板坯具有一下形狀特點：①板坯立軋的狗骨變形，如圖2(a)所示。板坯立軋是典型的超高件軋制過程，其突出特點是側(cè)壓時變形不深透，金屬向厚度方向上的流動主要集中在板坯兩側(cè)的邊緣部分，橫斷面出現(xiàn)明顯的雙鼓形，就是所謂狗骨變形。立輥的輥徑越大，狗骨形越小。為增加調(diào)寬效率，現(xiàn)在普遍采用定寬壓力機（SP Sizing Press）,可看做是用半徑無限大的垂頭替代了立輥，定寬壓力機的狗骨形要比立輥調(diào)寬小得多。帶有狗骨形的板坯經(jīng)過后步平輥軋機軋制后，較厚的邊部金屬將向?qū)捪蛄鲃樱斐绍埣^續(xù)寬展，因而影響寬度精度，降低寬度控制效果。圖2(a)立輥軋邊 圖2(b)立軋后的平扎②“舌頭”及“魚尾”。經(jīng)過側(cè)壓后的板坯，在頭尾部分產(chǎn)生嚴重的寬度不均，板坯頭尾在軋制方向金屬流動阻力小于板坯中部，形成頭尾兩側(cè)向中間的圓弧形，使頭尾寬度收縮，最終形成端部內(nèi)凹的形狀，即所謂的“舌頭”及“魚尾”。這部分帶材必須在后續(xù)工序中予以切除，造成了金屬的浪費，如圖2(b)所示。 而頭尾之間的部分，由于金屬沿軋制方向流動阻力加大，在長度方向的延伸受到限制，形成板坯兩側(cè)厚度方向的凸起高于頭部。③立軋時板坯拱起。板坯的寬厚比較大時，如果采用立輥軋機軋制，容易使板坯拱起，造成板坯失穩(wěn)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。壓縮調(diào)寬技術(shù)是人們?yōu)榱丝朔⑤佨堉普{(diào)寬的缺點，增大壓縮工具與板坯的接觸長度，改善板坯斷面狗骨形，減少板坯頭尾部的魚尾和舌頭及失寬，提高成材率而提出的。實現(xiàn)壓縮調(diào)寬技術(shù)的設(shè)備是定寬壓力機(SP Sizing Press)。定寬壓力機位于粗軋高壓水除鱗裝置之后，粗軋機之前，用于對板坯進行全長連續(xù)的寬度側(cè)壓。與立輥軋機相比，SP軋機具有以下優(yōu)勢：(1)板帶成材率提高。SP軋機具有較強的板坯頭尾形狀控制功能，金屬切損少。(2)調(diào)寬能力提高。目前SP軋機的最大側(cè)壓量達到了350 mm，有效減輕了連鑄機不斷變換寬度規(guī)格的負擔，提高了連鑄機生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量及板坯的熱裝率和熱裝溫度。(3)調(diào)寬實效提高。側(cè)壓變形更深透，板坯變形均勻，平軋是寬展回復(fù)減小。(4)寬度精度提高。SP軋機的錘頭間距可嚴格控制，有很強的定寬作用。定寬壓力機的主要形式有長錘頭和短錘頭兩種。①長垂頭定寬壓力機。如如圖3(a)所示，特點是壓縮模具長度略大于板坯長度，板坯遍布在全長上同時受到壓縮。操作過程是先由螺桿機構(gòu)將壓縮模具調(diào)整到略大于板坯寬度的間距，然后快速液壓壓下機構(gòu)按規(guī)程進行側(cè)壓。該定寬壓力機是一次將板坯壓縮至目標寬度，由于是整個板坯長度上同時進行壓縮，所以需要特別大的壓縮力。導(dǎo)致設(shè)備龐大，投資高，安裝維修不便。這種壓力機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 。②短垂頭定寬壓力是用短錘頭替代長垂頭。如如圖3(b)所示，用短錘頭多次連續(xù)壓縮來取代一次性壓縮，大大較少了壓縮力，減輕了壓力機的負荷，簡化了設(shè)備。短垂頭定寬壓力機主要有兩種形式：一種間歇式，如圖4所示。在對板坯進行壓縮之前，吃透位于打開位置，間距略大于板坯，板坯進入錘頭之間的位置后停下來，對寬度方向進行壓縮，一步壓縮到位后錘頭分開回到打開位置，然后哦偶板坯向前送進一步，開始下一步壓縮，如此循環(huán)，值板坯尾部壓縮完畢。另一種連續(xù)式，如圖5所示。錘頭對板坯進行壓縮的同時，隨板坯一起向前沿軋制線方向以相同速度前進。這種運動軌跡為一橢圓形曲線，可以保證板坯在首壓縮的過程中以一定速度前進，不必是板坯停下來等待。壓縮完成后，錘頭沿橢圓形曲線再回到打開位置，準備下一次壓縮。顯然這種連續(xù)式定寬壓力機的生產(chǎn)效率比間斷式的要高得多。(a)壓縮 (b)打開 (c)送進 (d)再壓縮圖4 間歇式調(diào)寬壓力機動作示意圖圖5 連續(xù)式調(diào)寬壓力機 軋制總道次的確定根據(jù)唐鋼實習經(jīng)驗以及參考文獻，，由產(chǎn)品厚度為5mm，進粗軋機的厚度為150mm。則根據(jù)公式可得：軋制總道次數(shù)為n=。所以可以確定軋制總道次數(shù)為9道次。 粗軋機粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產(chǎn)量、板卷重量等諸多因素決定的。粗軋區(qū)的布置形式主要有全連續(xù)式、3∕4連續(xù)式、半連續(xù)式和其它形式。由于全連軋生產(chǎn)線過長，目前廣泛采用的是1∕2連軋和3∕4連軋。(1)全連續(xù)式全連續(xù)式粗軋機通常由4到6架不可逆式軋機組成，前幾架為二輥式，后幾架為四輥式。全連續(xù)式粗軋機的布置形式主要有兩種：一種是全部軋機呈跟蹤式連續(xù)布置；另一種是前幾架軋機為跟蹤式，后兩架為連軋布置。典型的全連續(xù)式粗軋機的布置如圖6所示。 R1 R2 R3 R4 R5 R6圖6典型的全連續(xù)式粗軋機的布置 全連續(xù)式粗軋機在一、二代熱軋帶鋼軋機中居多，因受當時的控制水平和機械制造能力的限制，粗軋機軋制速度較低，且都是以斷面大、長度短的初軋板坯為原料，所以軋機產(chǎn)量取決于粗軋機的產(chǎn)量。全連續(xù)式粗軋機每架軋機只軋—道，軋件沿一個方向進行述連續(xù)軋制，生產(chǎn)能力大，因此在當時發(fā)展較快。隨著粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，粗軋機的軋制速度提高了，生產(chǎn)能力增大了，粗軋機的布置形式也發(fā)生了很大變化，相繼發(fā)展了3∕4連續(xù)式和半連續(xù)式。相比之下，全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點就不明顯了，而且其生產(chǎn)線長、占地面積大、設(shè)備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性差等缺點更加突出，所以近期建設(shè)的粗軋機已不再采用全連續(xù)式。(2) 3∕4連續(xù)式3∕4連續(xù)式粗軋機由可逆式軋機和不可逆式軋機組成，其布置形式有2架軋機，3架軋機或4架軋機。典型的3∕4連續(xù)式粗軋機的布置如圖7所示。圖7 3∕4連續(xù)式粗軋機的布置典型的3∕4連續(xù)式粗軋機由4架軋機組成，第1架為二輥可逆式軋機，第2架為四輥可逆式軋機。第4架均為四輥不可逆式軋機。3∕4連續(xù)式粗軋機的軋制工藝是：板坯在可逆式軋機上往復(fù)軋制3～5道次，在不可逆式軋機上軋制l道次。3∕4連續(xù)式粗軋機兼有全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點，又克服了它的缺點，與其相比具有生產(chǎn)線短、占地面積小、設(shè)備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點。且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼生產(chǎn)。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用3∕4連續(xù)式布置的有寶鋼2050mm、武鋼1700mm、太鋼1549mm。(3)半連續(xù)式半連續(xù)式粗軋機由1架或2架不可逆式軋機組成。常見的布置形式有：①1架四輥可逆式軋機組成，如下圖8所示。②由1架二輥可逆式軋機和1架四輥可逆式軋機組成，如圖8所示。圖8 兩種半連續(xù)式粗軋機的布置③由2架四輥可逆式軋機組成，如下圖9所示。 1，2，3 4，5，6 圖9 四輥可逆式軋機半連續(xù)式粗軋機與3∕4連續(xù)式粗軋機相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)線線短、占地面積小、投資省等特點，且與精軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)有利。近年來，由于粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，軋機牌坊強度增大，軋制速度也相應(yīng)提高，粗軋機單機架生產(chǎn)能力增大，軋機產(chǎn)量已不受粗軋機產(chǎn)量的制約，從而半連續(xù)式粗軋機發(fā)展較快。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用半連續(xù)式布置的有寶鋼1580mm鞍鋼1780mm、攀鋼1450mm、武鋼2250mm。(4)其他形式粗軋機除了以上3種基本布置形式粗軋機的布置形式外，還有逆道次式和緊湊式。本設(shè)計考慮實際生產(chǎn)情況，從縮短生產(chǎn)線長度、減小占地面積、節(jié)約設(shè)備投資等方面考慮，選擇近年來常用的半連續(xù)式粗軋機。由于在粗軋機組上軋制時，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)該盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]粗軋機組和精軋機組之間在軋制節(jié)奏和負荷上的平衡，粗軋機組變形量一般要占總變形量（坯料至產(chǎn)品）的70%～80%。根據(jù)目前軋輥強度等方面的因素，參考現(xiàn)場的經(jīng)驗，以及為了配合該車間能生產(chǎn)更薄規(guī)格產(chǎn)品的發(fā)展要求，本次設(shè)計中選用1架四輥可逆式粗軋機，如圖8所示。(1)材料的選擇由于熱軋的時候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生工作應(yīng)力，熱疲勞應(yīng)力使得軋輥表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。四輥機座除了少數(shù)機座受輥強度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應(yīng)力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質(zhì)量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬）。支撐輥受壓力大主要受的是彎曲應(yīng)力，而且直徑較大并要著重考慮強度和軋輥的淬透性，因此多采用含有鉻的合金鍛鋼。R1安裝在立輥軋機和除鱗機后，為四輥軋機，驅(qū)動主要由調(diào)速電機、減速機、齒輪機座及軋機接軸構(gòu)成。電液伺服閥控制液壓缸用于輥縫調(diào)整。四列圓錐輥子軸承安裝在工作輥軸頸上，并安裝在軸承座中，工作輥的平衡由液壓缸控制。帶靜壓的油膜軸承安裝在支承輥軸頸上，用于低速軋制。軸承座夾緊裝置安裝在機架的操作側(cè)，保證軋制時輥裝配在機架上定位。上支承輥磨損的補償量，由安裝在上支承輥上部的墊片調(diào)整。進出口導(dǎo)輥的安裝，用于板坯傳送時輸送平穩(wěn)，軋機進出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進出口上下刮水板上。上刮水板有氣缸控制，以保證與工作輥的連續(xù)接觸；下刮水板與導(dǎo)輥軸承座連接，靠液壓力與下工作輥接觸。工作輥冷卻頭安裝在R1軋機的進出口側(cè)。軋機上方安裝了平臺，平臺與地面間裝有梯子。其主要技術(shù)參數(shù)如表5。表5粗軋機的各種性能參數(shù)類型四輥可逆軋機工作輥尺寸φ1200/φ11001700mm支承輥尺寸φ1550/φ14001700mm軋制壓力40000KN（max）由負荷傳感器測量軋制速度軋制開口度270mm（最大輥頸）輥縫調(diào)節(jié)電動+液壓AGC壓下缸壓力最大4000t主電機功率AC6600KW電機轉(zhuǎn)速108/190 r/min(2)軋輥尺寸的選擇軋輥是軋鋼機的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時候要考慮以下幾個方面：①工作輥的輥頸可能減小的程度取決于工作輥徑和萬向接軸所傳遞的傳動力矩。②為創(chuàng)造良好的變形條件，強度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。③所能傳遞的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動大的變形力矩。④輥身長度與輥頸的比值不能超過允許值，否則工作輥會彎曲，所以要求輥頸采用較大的值。輥頸直徑和長度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關(guān)。由于受到軋輥軸承徑向尺寸的限制輥頸直徑比輥身直徑小的多，因此輥身與輥頸過渡處的圓角應(yīng)該選擇大些。使用滾動軸承由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（～）D。針對本次的設(shè)計要求，參考現(xiàn)場的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，為了生產(chǎn)5mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：R1：工作輥尺寸：φ12001700mm；輥頸尺寸：600mm支承輥尺寸：φ15501700mm；輥頸尺寸：775mm 軋制力：4000噸；電機功率：AC6600KW 保溫裝置保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。采用保溫裝置，不僅可以改善進精軋機的中間帶坯溫度，使軋機負荷穩(wěn)定，有利于改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴大軋制品種規(guī)格，減少軋廢，提高軋機成材率，還可以降低加熱板壞的出爐溫度，有利于節(jié)約能源。常用的保溫裝置主要有保溫罩和熱卷箱，其共同的特點是不用燃料，保持中間帶坯溫度。但設(shè)備結(jié)構(gòu)大相徑庭，迥然不同。分別敘述如下：(1)保溫罩。布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上，一般總長度有50～60m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)要求進行開閉。罩子上裝有隔熱材料，罩子所在輥道是密封的。中間帶坯通過保溫罩，可大大減少溫降。(2)熱卷箱。布置在粗軋機之后，飛剪機之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進入精軋機進行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離。熱卷箱的優(yōu)點有：①減少中間坯頭、尾溫差，確保帶鋼軋制溫度。熱卷箱對中間坯有明顯的保溫作用。若不用熱卷箱，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。②精軋機可以采用恒速或加速軋制。③均衡整體中間帶坯的軋制溫度，穩(wěn)定精軋機的軋制負荷，從而提高軋制過程的穩(wěn)定性，以確保成品精度。④縮短粗軋機至精軋機之間的距離，節(jié)約工程投資。尤其對原有熱軋生產(chǎn)線的改造。⑤熱卷箱還具有挽救帶鋼報廢的功能。⑥進一步消除中間帶坯表面的氧化鐵皮。熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，從而起到機械除鱗的效果，顯著增強了精軋機組前除鱗箱的使用效果。⑦采用熱卷箱后，精軋機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。可以得到均勻組織和良好性能的匹配。⑧采用熱卷箱，使精軋溫度變化小，軋制狀態(tài)穩(wěn)定，帶鋼外形尺寸得到良好控制，在軋制時，除了帶鋼頭部幾米由于穿帶時建立張力引起的偏厚，以及帶鋼尾部由于拋鋼降速和失去張力引起的少量偏厚外，其余部分通板均控制在較好范圍內(nèi)，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。⑨保證足夠的事故處理時間，提高成材率。熱卷箱可起到緩沖作用，延長精軋及卷板后部工序處理時間，降低了中間廢品率。中間坯頭尾溫差減小，切頭切尾量減少，綜合成材率可提高。熱卷箱也存在一些不足之處：①對帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達40176。C。②帶鋼出末架精軋機速度一般小于12m/s，限制了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。③對于管線鋼不能降低精軋機功率，不可實現(xiàn)恒速軋制，不能減少精軋機數(shù)量。不能充分體現(xiàn)卷取箱的優(yōu)點。卷取箱選用的依據(jù)：①產(chǎn)量沒有太高的要求。②對溫度敏感性高的產(chǎn)品一般要選用卷取箱，如不銹鋼。③軋制線長度受限制時可選用卷取箱典型的熱卷箱結(jié)構(gòu)如圖10所示。圖10 典型的熱卷箱結(jié)構(gòu)1入口導(dǎo)輥；2成形輥；3下彎曲輥；4上彎曲輥；5平衡缸；6開卷臂；7移卷機；8托卷輥。 2. 保溫裝置的選