【文章內容簡介】 出為完成年計劃產量所需的投料量。主要工作是計算產品的成材率、然后編制金屬平衡表。 計算產品的成品率成品率是一項重要的技術經濟指標，成品率的高低反映了生產組織管理及生產技術水平的高低。成品率是指成品質量與投料量之比的百分數(shù)。換句話，也就是指一噸原料能夠生產出的合格產品重量的百分數(shù)。其計算公式為： 式中：A—成品率，%；Q—投料量（原料重量），t；W—金屬的損失重量，t。影響成品率的因素：燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。 溶損：是指在酸、堿洗或化學處理等過程中的溶解損失。幾何損失：包括切損、殘屑。工藝損失：又稱技術損失，是指個工序生產中由于設備和工具、技術操作以及表面介質問題所造成的不符合質量要求的產品。本車間產量為90萬噸/年。 金屬平衡表序號產品分類年產量萬噸燒損切損工藝損失成材率%坯料tt%t%t%1低碳鋼熱軋盤條152焊接用鋼盤條93優(yōu)質碳素鋼熱軋盤條154預應力熱軋盤條85冷鐓鋼盤條156鋼簾線剛117合金結構鋼98鋼絲繩用鋼8合計907844 設備選擇主要內容是確定出車間設備的種類、型式、結構、規(guī)格、數(shù)量及能力。包括主要設備和輔助設備。對主要設備應在預選基礎上進行必要的設備負荷計算。對重要部件進行強度校核。設備選擇一般原則是：，保證高質量的產品。（性價比）。 加熱爐的選擇 高速線材軋機所使用的連續(xù)加熱爐按鋼坯在爐內運行方式分為推鋼式和步進式。本次設計采用步進式加熱爐，因為步進式加熱爐更適合高速線材生產工藝和產品質量要求。 步進式爐與推鋼式爐相比，有以下特點：，鋼坯的運行是靠推力在滑軌上滑行的，因此，鋼坯的下表面往往產生劃痕，對鋼材表面質量帶來了不利的影響，但在步進爐內，鋼坯的運行是靠步進梁底托起－前進－放下來完成的，所以不產生劃痕。，鋼坯接觸水冷滑部分溫度較底，“黑印嚴重”，對軋件的尺寸偏差影響很大，但步進式無水冷滑軌不產生“黑印”，步進式爐雖有水梁，鋼坯并不連續(xù)接觸水梁，而是間斷，交替地接觸水梁，黑印的現(xiàn)象較輕，溫差較小，對產品尺寸偏差的影響大有改善。，鋼坯是緊緊靠在一起的，高溫下易產生“粘鋼”現(xiàn)象，并且只能單面或雙面受熱，加熱速度慢，溫度不夠均勻，但在步進式爐內，每組鋼坯間都留有較大的間隙，不僅避免了“粘鋼”現(xiàn)象，而且實現(xiàn)三面、四面加熱，加熱速度快，溫度均勻。，爐子有效長度受鋼坯斷面尺寸和推鋼機能力限制，但步進式爐其長度不受此限制，可充分利用煙氣的余熱預熱鋼坯。，溫度均勻，操作靈活，因此，減少了鋼坯的燒損，推鋼式爐的氧化鐵皮占鋼坯總重的1%~%，%~%。、步進梁和支撐管總的冷卻表面積、約比推鋼式爐底管的冷卻表面積大一倍，其熱耗比推鋼式爐的大15%~20%，水耗比推鋼式爐大60%左右。，就爐子總投資而言步進式爐比推鋼式爐高約60%，但就爐體、基礎、推鋼爐和建筑物整個體系而言步進式的推鋼及設備基礎投資少，投資的差額比例相對減少。： 加熱爐性能參數(shù)項目參數(shù)爐子形式梁底組合步進爐裝料及出料方式側裝側出爐子有效尺寸m底有效面積m2爐子最大產量t/h150爐底強度Kg/m2h450爐子控制段數(shù)分五段控制 主軋機 軋輥材質 軋輥材質按工藝和軋輥的基本組織細分類別鑄鐵軋輥分為冷硬鑄鐵、無限冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵、高鉻鑄鐵軋輥等，鋼軋輥分為普通鑄鋼、超高碳鑄鋼、石墨鋼、合金鑄鋼軋輥等。線材軋機選用軋輥最主要的出發(fā)點是保證線材的表面質量，而保證線材表面質量最主要的是槽孔的形狀及表面粗糙度，因而軋輥的耐磨性和輥身徑向硬度的均勻性是線材軋輥的主要指標。對于粗軋機架，如果熱裂性為主要問題，則應選擇經專門軟化退火的珠光體球墨鑄鐵軋輥，其硬度值也應低些：如果耐磨性是主要問題則應選擇硬度稍高些的比較適宜。從我國實踐經驗看，粗軋機使用球墨鑄鐵軋輥，其耐磨性和抗熱裂性都比較好，前幾架以考慮抗裂性為主。中軋機組選用軋輥其硬度應較粗軋機組的高，材質以珠光體球墨鑄鐵或貝氏體球墨鑄鐵為好。在軋件小、離心鑄造表層厚度又能滿足車削需要的情況下，其材質以離心鑄造的針狀球鐵軋輥最為理想。精軋機組一般均以碳化鎢為主的硬質合金。碳化鎢硬質合金具有熱傳導性能良好、在高溫下硬度下降少、耐熱疲勞性能好、耐磨性好、強度高等特點。這些是其他材質的軋輥難以達到的。綜合以上資料，粗軋機組選用合金球墨鑄鐵或合金半鋼輥；中軋機組選用合金球磨鑄鐵、合金冷硬鑄鐵軋輥；預精軋機組和精軋機組選用碳化鎢軋輥。 軋輥軸承高速線材軋機粗、中軋的軋輥軸承，在線材軋機發(fā)展的過程中曾有一番爭論。實踐證明，粗、中軋軋輥采用滾動軸承比選用油膜軸承更經濟、更合理。四列圓柱滾動軸承不僅可以承受粗軋機較大的軋制負載，而且適應所有的速度范圍，并且投資省，維護費用低。油膜軸承有壽命搞的優(yōu)點，但由于軋機速度差特別大，在低速運轉的前幾架軋機必須用高粘度潤滑油，但單配潤滑系統(tǒng)是十分不經濟的。因此本設計軋輥軸承選用四列圓柱滾子軸承。并且四列圓柱滾子軸承具有以下優(yōu)點：，尤其適合于高速場合。如果具備適當?shù)臐櫥瑮l件，其最高速度可達25～45m/s。，相同的輥身直徑，可容納輥頸的直徑最大，因而可提高負重能力。，有半無限軸承之稱謂。變窄型四列短圓柱滾子軸承與球面滾子軸承相比，其壽命可提高3倍以上。內圈可以分離，且可以互換裝配，因而可以預先套在輥頸上，隨軋輥一起裝進軸承座內。內圈與輥頸之間采用緊配合，可避免內圈爬動以至輥頸嚴重磨損而破裂。，所以該軸承可以充分地適應沉重的徑向負荷，而由其它軸承承擔軸向負荷。因此具有較高的負重能力，且能保持較長的壽命。 粗軋機組由經驗可知： D＝KH 式中：D—軋輥直徑，（mm）；H——坯料高度，mm；K—軋機剛性系數(shù)： 不同軋機的K值范圍 軋機名稱大型軋機中型軋機小型軋機K = D/H～～ ～ 在進行工藝設計時可以采用兩種方法來預選軋輥直徑：按經驗公式選取和參考相同類型的軋機情況選取。對于連軋機，隨著接近成品機架一般采取愈來愈小的輥徑值。因為愈是接近成品機架，由于軋件斷面尺寸和壓下量的減少，金屬對軋輥的壓力大為減小，軋制的咬人條件也大為改善。這樣選擇軋輥直徑有利于減少設備重量和減少能量消耗。又考慮到設備制造及備品備件的管理使用方便，因而采用分組的方法，即同一組軋機中軋輥直徑基本相同。2. 輥身長度的確定輥身長度是軋輥尺寸的另一重要參數(shù)。型鋼軋機輥身長度主要取決于孔型配置軋輥的抗彎強度和剛度。軋輥的輥身長度與輥徑比小的軋制時軋輥能承受較大彎曲應力，另外軋機的剛性也增加了，為提高產品精度及壁材也提供了可能，故現(xiàn)代化軋機隨著對產品精度要求的提高L/D值正逐漸減小，本車間為短應力線軋機，為提高其剛度，一般輥身長度較短，其尺寸按軋機制造廠商提供的參數(shù)并從中選取，一般近似地選d=(~)D，l/d=～，一般根據輥身長度與輥徑的比值(L/D)來選定。 經驗公式：K = L / D； 式中：K—經驗系數(shù)，～。 L——軋輥輥身長度，mm； D——軋輥直徑，mm。 綜上，各機架參數(shù)如下表：（1）粗軋機組 粗軋機組性能參數(shù)項 目參 數(shù)軋機型式水平二輥閉口式軸承四列圓柱滾子軸承名義直徑1~5：φ500；6~7：φ400傳動1~3單獨傳動；4~5集體傳動6~7集體傳動粗軋機組各架傳動參數(shù)。 粗軋機組各架傳動參數(shù)架次電機型號容量Kw轉速r/min減速機速比軋輥轉速r/min1Z5604A500250/5002Z5604A500250/5003Z5604A600350/70045ZD120/661500250/55067ZD120/661500250/550粗軋機軋輥技術參數(shù)。 粗軋機組軋輥技術參數(shù)序號架次軋輥數(shù)量軋輥尺寸 mm軋輥材質最大直徑最小直徑輥身長度軋輥全長1125104608002150合金球墨鑄鐵2225104608002150合金球墨鑄鐵3325104608002150合金球墨鑄鐵4425104608002150合金球墨鑄鐵5525104608002150合金球墨鑄鐵6624203606851560合金球墨鑄鐵7724203606851560合金球墨鑄鐵 中軋機組軋機性能參數(shù)。 中軋機組軋機性能參數(shù)項 目參 數(shù)軋機型式水平二輥閉口式軸承四列圓柱滾子軸承名義直徑8~11：φ400 12~13：φ280傳動8~9為集體傳動；10~13為單獨傳動中軋機組各架傳動參數(shù)。 中軋機組傳動參數(shù)架次電機型號容量KW轉速R/min重量t減速機速比軋輥轉數(shù)R/min8ZD120/841650200/400910ZD710520P950330/3301211ZD710520P950330/6601212ZD99/49950330/66013ZD99/49950330/660中軋機組技術參數(shù)。 中軋機組技術參數(shù)序號架次軋輥數(shù)量軋輥尺寸 mm軋輥材質最大直徑最小直徑輥身長度軋輥全長1824203606851560合金球墨鑄鐵2924203606851560合金球墨鑄鐵31024203606851560合金球墨鑄鐵41124203606851560合金球墨鑄鐵51223102656091410合金球墨鑄鐵61323102656091410合金球墨鑄鐵 預精軋機組預精軋機組性能。 預精軋機組軋機性能項 目參 數(shù)軋機形式V型45176。無扭摩根軋機名義直徑（mm）φ230軸向調整用不同高度的拋油環(huán)做微量調整預精軋機組技術參數(shù)。 預精軋機組軋輥技術參數(shù)序號架次軋輥數(shù)量軋輥尺寸 mm軋輥材質最大直徑最小直徑輥身長度114220583碳化鎢215220583碳化鎢預精軋機組傳動參數(shù)。 預精軋機組傳動參數(shù)項目參數(shù)值交流電動功率 KW650轉數(shù) r/min500/1000齒輪傳動比i14=i15= 精軋機組 精軋機組性能參數(shù)項 目參 數(shù)軋機形式45176。交替懸臂無扭根軋機軋制方式單線無扭微張力連續(xù)軋制名義直徑（mm）16~18：200 19~25：150軸向調整用不同高度的拋油環(huán)做微量調整精軋機組軋輥技術參數(shù)。 精軋機組軋輥技術參數(shù)序號架次軋輥數(shù)量軋輥尺寸 mm軋輥材質最大直徑最小直徑輥身長度1162碳化鎢2172碳化鎢3182碳化鎢4192156碳化鎢5202156碳化鎢6212156碳化鎢7222156碳化鎢8232156碳化鎢9242156碳化鎢10252156碳化鎢精軋機組傳動參數(shù)。 精軋機組傳動參數(shù)項目參數(shù)值交流電動功率 KW4000轉數(shù) r/min1200/1650齒輪傳動比I上=I下=各架傳動比i11=,i12=,i13=,i14==,i16=,i17=,i18=,i19=,i20= 冷卻設備線材軋后的冷卻方法歸為兩大類：一類是自然冷卻，另一類是控制冷卻。但現(xiàn)代化的高速軋機，其終軋速度高達100m/s以上，終軋溫度高于1000℃，盤重也由原來的幾十公斤增至幾百公斤，甚至達到2~3噸。這種情況下自然冷卻方式不僅使線材的冷卻時間加長，廠房、設備增大，而且會加劇盤卷內外溫差，導致冷卻極不均勻，造成不良后果。按照控制冷卻的原理與工藝要求，線材控制冷卻的基本方法是：首先讓軋制后的線材在導管（或水箱）內用高壓水快速冷卻，再由吐絲機把線材吐成環(huán)狀，以