【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 三輥勞特式軋機(jī)設(shè)備投資少、建廠快、軋機(jī)輥系剛度比二輥可逆式軋機(jī)大，因而生產(chǎn)的鋼板精度也高些。但這類(lèi)軋機(jī)由于中輥直徑小、從動(dòng)，因而咬入能力較弱，采用角軋法軋制，成材率低，軋機(jī)輥系的剛度還不夠大，因此產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要?，F(xiàn)已大部分被淘汰。 (3)四輥可逆式軋機(jī) 1870年美國(guó)投產(chǎn)了世界上第一臺(tái)四輥可逆式軋機(jī)。它是由一對(duì)小直徑工作輥和一對(duì)大直徑支撐輥組成，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作輥或支撐輥。軋制過(guò)程與二輥可逆式軋機(jī)相同。它具有二輥可逆式軋機(jī)生產(chǎn)靈活的優(yōu)點(diǎn)，又由于有支撐輥使軋機(jī)輥系的剛度增大，產(chǎn)品精度提高。而且因?yàn)楣ぷ鬏佒睆叫?，使得在相同軋制壓力下能有更大的壓下量，軋機(jī)設(shè)備復(fù)雜，和二二輥可逆式軋機(jī)相比如果軋機(jī)開(kāi)口度相同，四輥可逆式軋機(jī)將要求有更高的廠房，這些都增加了投資。四輥軋機(jī)是軋機(jī)中最大的，由于軋機(jī)生產(chǎn)出的鋼板好，已成為生產(chǎn)中厚板的主流軋機(jī)。 (4)萬(wàn)能式軋機(jī) 萬(wàn)能式軋機(jī)是一種在四輥（或二輥）可逆軋機(jī)的一側(cè)或兩側(cè)帶有立輥的軋機(jī)。萬(wàn)能式軋機(jī)始于1907年，是用來(lái)生產(chǎn)齊邊鋼板，以提高成材率的。但實(shí)踐證明立輥軋邊只在寬厚比( B/H)小于60～70時(shí)才能起作用，而當(dāng)B/H大于70時(shí)用立輥軋邊很容易產(chǎn)生縱向彎曲，不僅起不到齊邊作用反而使操作復(fù)雜，容易造成事故。并且立輥與水平輥要實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行還要增加電氣設(shè)備和操作的復(fù)雜性。中厚板尤其是寬厚板由于B/H大，所以自20世紀(jì)70年代厚新建軋機(jī)一般已不再使用立輥軋機(jī)。 故現(xiàn)在設(shè)計(jì)的中厚板軋機(jī)中使用了現(xiàn)在主流軋機(jī)型式：四輥可逆式軋機(jī)。 參考包鋼選擇3800mm四輥可逆粗軋機(jī)與4100mm四輥可逆精軋機(jī)，參數(shù)如下： 3800mm四輥可逆粗軋機(jī)的參數(shù)選擇 四輥可逆粗軋機(jī)用于將加熱后的板坯軋制到要求的尺寸和性能。該軋機(jī)具有以下主要特點(diǎn)： (1) 具有工作輥快速更換裝置； (2) 電動(dòng)機(jī)械壓下： (3) 液壓AGC調(diào)節(jié)； (4) 入口和出口配有高壓水槍除鱗。 (5) 工作輥，支承輥輥身冷卻水系統(tǒng)。 : 3800mm軋機(jī)參數(shù)選擇項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)軋機(jī)形式：四輥可逆機(jī)械壓下速度：0～40mm/s輥縫軋制力：81,450kN機(jī)械壓下電機(jī)：AC2325kw軋制速度：壓下螺絲：S85060mm工作輥尺寸：Ф1,0303800mm牌坊重量：～300t支撐輥尺寸：Ф2,0003800mm牌坊中心距：5400mm液壓壓下精度：177。10um牌坊立柱斷面尺寸：900950mm軋機(jī)開(kāi)口度：～400mm牌坊高度：～9120mm液壓AGC缸尺寸：Ф14501350mm牌坊縮頸量：～218900KN/mm液壓AGC行程：80mm主電機(jī)：23500kw液壓AGC工作壓：260bar主電機(jī)速度：0～177。40/100rpm液壓AGC響應(yīng)時(shí)間：～30ms額定力矩：21194kNm液壓壓下速度：～20mm/s最大軋制力矩：22385kNm液壓壓下精度：177。10um最大過(guò)載力矩：22385kNm機(jī)械壓下提升行程：～680mm切斷力矩：23283kNm 4100mm四輥可逆精軋機(jī)的參數(shù)選擇四輥可逆精軋機(jī)用于將加熱后的板坯軋制到成品鋼板要求的尺寸和性能。該軋機(jī)主要有以下主要特點(diǎn)： (1) 用于板形控制和平直的CVCPlus (2) 工作輥彎輥和串輥； (3) 快速工作輥換輥裝置； (4) 快速機(jī)械壓下系統(tǒng)； (5) 液壓AGC凋節(jié)； (6) 入口和出口配有高壓水槍除鱗； (7) 工作輥，支承輥輥身冷卻水系統(tǒng)： (8)軋機(jī)前后有水霧式煙塵抑制裝置。： 4100mm軋機(jī)參數(shù)選擇軋機(jī)數(shù)目選擇參數(shù)軋機(jī)數(shù)目選擇參數(shù)軋機(jī)型式四輥可逆式液壓壓下精度177。10um最大軋制力89500KN(AGC缸)機(jī)械壓下提升行程～680mm輥縫軋制力80,800kN機(jī)械壓下速度0～40mm/s彎輥力Max3,000Kn/側(cè)機(jī)械壓下電機(jī)AC2325kwCVCplus串輥行程177。150mm壓下螺絲S85060mm軋制速度牌坊重量～300t液壓壓下精度177。10um牌坊中心距5400mm工作輥尺寸Ф1,1203800mm牌坊立柱斷面尺寸900950mm支撐輥尺寸Ф2,2003800mm牌坊高度～9120mm液壓壓下精度177。10um牌坊縮頸量218900KN/mm軋機(jī)開(kāi)口度～400mm主電機(jī)24000kw液壓AGC缸尺寸Ф14501350mm最大過(guò)載力矩22,385kNm液壓AGC行程80mm切斷力矩23,283kNm液壓AGC響應(yīng)時(shí)間～30ms額定力矩21,194kNm液壓壓下速度～20mm/s最大軋制力矩22,385kNm軋輥的主要參數(shù)為輥身直徑、輥身長(zhǎng)度、輥徑尺寸和輥頭尺寸。（1）輥身的直徑。中厚板軋機(jī)的輥身直徑應(yīng)滿足下列條件: Dg≥ 式中 Dg：軋輥工作直徑；△h為軋輥壓下量；α 最大允許咬入角；α=15~22176。（2）軋輥的輥身長(zhǎng)度由所軋鋼板的寬度確定。輥身長(zhǎng)度由公式L=b+a 確定，其中b－鋼板最大寬度，a－余量。 (3) 輥徑尺寸輥徑尺寸為輥徑直徑d和輥徑長(zhǎng)度l。輥徑直徑：d/D=~； (33）輥徑長(zhǎng)度: l/D=~； （34） (4) 輥頭尺寸輥頭尺寸根據(jù)連接軸的型式而定。梅花連接軸的梅花輥頭外徑d1與輥徑直徑d的關(guān)系大致如下：d1=（~）d mm （35） (5) 軋輥材質(zhì)工作輥支材質(zhì)的選擇對(duì)硬度的要求是首位的。對(duì)工作輥主要要求有：良好的加工表面、抵抗局部變形的能力、高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及高壓高速下軋輥不致磨損而影響板厚和板型；在熱軋中厚板中工作輥材質(zhì)以合金細(xì)晶鑄鐵使用效果最佳，硬度可達(dá)到Hs70~80。支撐輥材質(zhì)的選擇:軋制中對(duì)支撐輥主要要求有：剛度要好，較高的疲屈服強(qiáng)度；好的應(yīng)力狀態(tài)和抗裂紋擴(kuò)展能力；好的耐磨性。本設(shè)計(jì)采用合金鋼作為支撐輥材質(zhì)，其硬度可達(dá)到Hs50~55。 彎曲變形時(shí)橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移稱(chēng)為撓度。 根據(jù)對(duì)軋輥撓度的分析，認(rèn)為當(dāng)支承輥直徑與工作輥直徑之比值較大時(shí)，彎曲力主要有支承輥承擔(dān)，故工作輥的撓度也可以近似地認(rèn)為與支承輥的撓度相等。理論和實(shí)驗(yàn)都表明，軋制時(shí)工作輥的實(shí)際撓度比支承輥大得多。這主要是因?yàn)楣ぷ鬏伵c支承輥之間存在有彈性壓扁變形，結(jié)果使位于板寬范圍之外的那一部分工作輥收到支承輥的懸臂彎曲作用，從而大大的增加 工作輥本身的撓度。如果支承輥和工作輥輥型的凸度為零，則工作輥的撓度為：式中 根據(jù)相關(guān)資料介紹，工作輥撓度的計(jì)算公式為： 支承輥撓度的計(jì)算公式： 式中 a為兩壓下螺絲中心距，L輥身長(zhǎng)度，b軋件寬度那么該軋機(jī)的撓度為： ， 第五章 軋制規(guī)程的計(jì)算 在設(shè)備能力允許條件下盡量提高產(chǎn)量充分發(fā)揮設(shè)備潛力以提高產(chǎn)量的途徑不外乎是提高壓下兩、縮減軋制道次、確定合理速度規(guī)程、縮短軋制周期、減少換輥時(shí)間，提高作業(yè)率及合理選擇原料增加坯重等。對(duì)于連軋機(jī)而言主要是合理分配壓下并提高軋制速度。無(wú)論是提高壓下量還是提高軋制速度，都涉及到軋制壓力軋制力矩和電機(jī)功率。一方面要求充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，另一方面又要求保證設(shè)備安全和操作方便，就是說(shuō)在設(shè)備能力允許的條件下努力提高產(chǎn)量。而限制壓下量和速度的主要因素包括咬入條件、軋輥及接軸叉頭等的強(qiáng)度條件、電機(jī)能力的限制以及軋機(jī)的具體情況考慮其他因素等。 在保證操作穩(wěn)便的條件下提高產(chǎn)量 ①操作穩(wěn)便的鋼板軋制定心條件，努力提高軋機(jī)的剛度。盡力消除機(jī)架剛度對(duì)鋼板縱向和橫向精度的影響 ②提高板形及尺寸精度質(zhì)量。板帶材軋制的精軋階段對(duì)于保證鋼板的性能、表面質(zhì)量、板形及尺寸精度有著極為重要的作用。為了保證板形質(zhì)量及厚度精度，必須遵守均勻延伸或所謂的“板凸度一定”的原則去確定各道次的壓下量。 ③注意保證板組織性能和表面質(zhì)量。例如有些鋼種對(duì)終軋溫度和壓下量有一定的要求，都需要根據(jù)鋼種特性和產(chǎn)品技術(shù)要求在設(shè)計(jì)軋制規(guī)程時(shí)加以考慮。 以典型產(chǎn)品為例確定板坯長(zhǎng)度 軋件軋后毛板長(zhǎng)度為： 1=9070+1000=10930mm 軋件軋后毛板寬度為： b=3200+200=3400mm 若忽略燒損和熱脹冷縮，則根據(jù)體積不變定律可得： （51） 根據(jù)板坯定尺取：L=3200mm 參考現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及有關(guān)資料，熱軋中厚板軋機(jī)的咬入角為18176。~ 22176。，當(dāng)?shù)退僖r(shí)，咬入角可取20176。，并且軋輥工作直徑取最小值1030mm，1120mm。 粗軋中△h粗max=b（lcosα）=1030（1cos20）=62mm 精軋中△h精 max=b (1cosα) =1120（1cos20）=67mm 故咬入不成問(wèn)題。式中 D:軋輥的直徑； αmax:允許最大咬入角； 粗軋階段的主要任務(wù)是將板坯或扁錠展寬到所需要的寬度并進(jìn)行大壓縮延伸。根據(jù)原料條件和產(chǎn)品要求，可以有多種軋制方法供選擇。這些方法是全縱軋法、綜合軋制法、全橫軋制法、角軋～縱軋法。 本設(shè)計(jì)中典型產(chǎn)品的軋制選擇綜合軋制法 綜合軋制法即橫軋一縱軋法[9]。所謂橫軋即是鋼板的延伸方向與原料的縱軸方向相垂直的軋制。綜合軋制法，一般分為三步；首先縱軋13道次平整扳坯，稱(chēng)為成形軋制；使板坯的寬度延伸到所需的板寬，稱(chēng)為展寬軋制；接下來(lái)轉(zhuǎn)90度進(jìn)行縱軋成材，稱(chēng)為延伸軋制。綜合軋制法是生產(chǎn)中厚板中最常用的方法。其優(yōu)點(diǎn)是：板坯寬度不受鋼板寬度的限制，可以根據(jù)原料情況任意選擇。比較靈活，由于軋件在橫向有一定的延伸，改善了鋼板的橫向性能。通常連鑄坯的規(guī)格尺寸比較少，因此更適合采用綜合軋制法。 根據(jù)要求，分配各道次壓下量，制定壓下規(guī)程列表：表51 壓下規(guī)程軋制階段軋制道次機(jī)架型式出口厚度（mm）壓下量（mm）出口寬度（mm）軋后長(zhǎng)度（mm）△h△h%0除鱗箱250—20002100粗軋1立輥25050195021542四輥2054518195026273四輥168371819503206轉(zhuǎn)90176。開(kāi)始縱扎4四輥13135320625015四輥10130320632446四輥7625320643117四輥581832065649精軋8四輥4612320671239四輥3793206885610四輥307320610922 二輥或四輥可逆式中厚板軋機(jī)由于可以隨時(shí)改變軋輥的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，所以從盡量縮短軋制周期、提高軋機(jī)產(chǎn)量的角度出發(fā)，有必要采用可以調(diào)速、可以逆轉(zhuǎn)的軋制速度制度。軋制速度圖描述了可逆式軋機(jī)一個(gè)軋制道次中軋輥轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。它分為兩種類(lèi)型，分別示出了梯形軋制速度圖和三角形軋制速度圖。軋輥咬入軋件之前，其轉(zhuǎn)速?gòu)能娍蛰d加速到咬鋼轉(zhuǎn)速ny并咬人軋件，然后軋輥帶鋼減速到拋鋼轉(zhuǎn)速np拋出軋件，軋輥繼續(xù)制動(dòng)空載減速到零。然后軋輥反向啟動(dòng)進(jìn)行下一道軋制，重復(fù)上述過(guò)程。從咬入到拋出軋件的總時(shí)間（GH）為本道次的純軋時(shí)間，從軋件拋出到下一道咬入的總時(shí)間（HI）為兩道次間的間隙時(shí)間。三角形速度因沒(méi)有等速軋制階段。從圖中可以看出：三角形速度圖的軋制節(jié)奏時(shí)間比梯形速度圖短，因此，在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能采用三角形速度圖。只有當(dāng)電機(jī)能力不足，或軋件過(guò)長(zhǎng)，軋輥轉(zhuǎn)速采用最高轉(zhuǎn)速仍軋不完軋件時(shí)，才采用梯形速度圖。一般情況是在成形軋制和展寬軋制道次，由于軋件尚短，所以采用三角形速度圖。在伸長(zhǎng)軋制階段多半采用梯形速度圖。而本設(shè)計(jì)采用梯形速度圖。 圖51 速度圖、穩(wěn)定軋制、拋出轉(zhuǎn)速 軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速確定的原則是：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時(shí)間、保證軋件順利咬人、便于操作和適合于主電機(jī)的合理調(diào)速范圍。咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇不僅會(huì)影響到本道次的純軋時(shí)間，而且，還會(huì)影響到兩道次間的間隙時(shí)問(wèn)。在保持轉(zhuǎn)速曲線下面積相等（軋件長(zhǎng)度一定）的原則下，采用較高的咬人，拋出轉(zhuǎn)速會(huì)使本道純軋時(shí)間縮短，麗使其間隙時(shí)間增加，因此，咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)當(dāng)兼顧上述兩個(gè)因素。 由于壓下動(dòng)作時(shí)間隨各道壓下量而定，軋輥逆轉(zhuǎn)、回送軋件時(shí)間可以根據(jù)所確定的咬入、拋出轉(zhuǎn)速改變，所以考慮這3個(gè)時(shí)間的原則應(yīng)當(dāng)是：壓下時(shí)間大于或等于軋輥逆轉(zhuǎn)時(shí)間，要大于或等于回送軋件時(shí)間。這樣軋輥咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇就應(yīng)當(dāng)