【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)和專門生產(chǎn)小鋼坯的萬能式行星軋機(jī)，并同焊管機(jī)組和連鑄機(jī)配合成聯(lián) 1500～2022mm 的熱軋薄鋼板，也可生產(chǎn)厚 2～4mm熱軋鋼板。產(chǎn)品主要有屋面板、酸洗板、鍍鋅板、搪瓷用鋼板、油桶用薄板和硅鋼片；此法也可生產(chǎn)不銹耐酸鋼板和耐熱鋼板等。 　　疊軋薄板生產(chǎn)規(guī)模小，投資少，建設(shè)快；軋機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，為下輥單輥傳動，不用齒輪機(jī)座。但缺點很多，高溫疊軋容易產(chǎn)生疊層間粘結(jié)，廢品量大；軋速低，熱軋件薄而冷卻快，又不能對軋輥進(jìn)行冷卻；采用溫度在 400～500℃的熱輥軋制，使生產(chǎn)難于準(zhǔn)確控制，軋輥消耗量也很大；軋輥軸承需用瀝青潤滑，油煙很大，污染環(huán)境。武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2此外，勞動生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度高，操作條件惡劣；金屬切損和燒損高，產(chǎn)品質(zhì)量和尺寸精度低。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已不再采用此法。 爐卷軋機(jī)爐卷軋機(jī)技術(shù)，代表了當(dāng)前爐卷軋機(jī)的最高新水平。其在軋機(jī)產(chǎn)品中具有多重優(yōu)點為一方面可以滿足中厚板軋制到帶鋼鋼卷軋制的厚度變化，另一方面又能滿足不同材料的軋制需求，如低碳鋼、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼板等。是一種產(chǎn)品規(guī)格變化靈活、適應(yīng)性廣的產(chǎn)品。通過多年實踐經(jīng)驗的積累，北京蒂本斯可為客戶提供成熟可靠的爐卷軋機(jī)，該產(chǎn)品在生產(chǎn)工藝、機(jī)械設(shè)計、液壓系統(tǒng)、電氣和自動化系統(tǒng)設(shè)計和制造方面，都達(dá)到了世界一流的水平。 熱連軋 用連鑄板坯作原料，經(jīng)步進(jìn)式加熱爐加熱，高壓水除鱗后進(jìn)入粗軋機(jī)，粗軋料經(jīng)切頭、尾、再進(jìn)入精軋機(jī)，實施計算機(jī)控制軋制，終軋后即經(jīng)過層流冷卻（計算機(jī)控制冷卻速率）和卷取機(jī)卷取、成為直發(fā)卷。20 世紀(jì) 60 年代以來由于可控硅供電電氣傳動及計算機(jī)自動控制等新技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動、升速軋制、層流冷卻等新技術(shù)的發(fā)展，熱連軋發(fā)展更為迅速?，F(xiàn)代熱連軋發(fā)展趨勢和特點是為(1)為了提高產(chǎn)量而不斷提高速度，加大卷重和主電機(jī)容量、增加軋機(jī)架數(shù)和軋輥尺寸、采用快速換輥機(jī)換剪刃裝置等，使軋制速度普遍超過 15～20m/s，甚至高達(dá) 30 m/s 以上，卷重達(dá) 45t 以上，產(chǎn)品厚度擴(kuò)大到 ～25mm，年產(chǎn)可達(dá) 300～600 萬噸。但到最近，大廠追求產(chǎn)量的勢頭已見停滯，而轉(zhuǎn)向節(jié)約能耗和提高質(zhì)量方向發(fā)展。 （2）當(dāng)前降低成本，提經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能耗，提高成材率成為關(guān)鍵問題，為此而迅速發(fā)展開發(fā)了一系列新工藝新技術(shù)。突出的是普遍采用連鑄坯及熱裝和直接軋制工藝、無頭軋制工藝、低溫加熱軋制、熱卷取箱和熱軋工藝潤滑及車間布置革新等。 （3）為了提高質(zhì)量而采用高度自動化和全面計算機(jī)控制，采用各種 AGC 系統(tǒng)和液壓控制技術(shù)，開發(fā)各種控制板形的新技術(shù)和信軋機(jī)，利用升速軋制和層流冷卻以控制鋼板溫度與性能。使厚度精度由過去人工控制的177。 提高到 ，終軋和卷取溫度控制在177。15℃以內(nèi)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，熱連軋帶鋼已占板帶鋼總量的 80%左右，占鋼材總產(chǎn)量的 50%以上，因而在現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)中占著統(tǒng)治。 薄板坯連鑄連軋 SMS 公司的薄板坯連鑄連軋工藝中，出連鑄機(jī)的薄板坯厚度一般在 50mm 以上，這樣厚的板坯不僅要增加精軋的壓縮率和精軋機(jī)設(shè)備，而且由于難以熱卷取而只能放長條輸送保溫，大大增加了輸送保溫的設(shè)備和操作困難，并且使板坯氧化皮損失和散熱損失成倍增長。因此，從連鑄連軋工藝要求出連鑄機(jī)的薄板坯厚度還應(yīng)繼續(xù)減小，最武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3好小到 10～20mm，則一出連鑄機(jī)便可進(jìn)行熱卷取(見帶卷箱保溫)，然后成卷保溫輸送至精軋機(jī)組軋制成材，這樣其經(jīng)濟(jì)效益將更為顯著。為此，MDH 公司開發(fā)的薄板坯連續(xù)鑄軋技術(shù)可以鑄軋出厚度在 15mm 以下的適于熱卷取的板卷。該項技術(shù)的主要特點不僅在于采用直弧式結(jié)晶器，還在于連鑄的同時可進(jìn)行連續(xù)鑄軋減薄。該公司于 1987 年 9月在杜伊斯堡胡金根的曼內(nèi)斯曼鋼廠經(jīng)改造后的超低壓頭板坯連鑄機(jī)上試驗該項技術(shù)成功后，連續(xù)鑄軋出了各類鋼種、不同規(guī)格的薄板坯。試驗生產(chǎn)結(jié)果表明，此項薄板坯連鑄技術(shù)與最佳軋制工藝相配合，不但降低了投資與生產(chǎn)成本，而且使產(chǎn)品質(zhì)量性能也大為改善，并可由連鑄機(jī)直接生產(chǎn)合格的成品厚板。 指定產(chǎn)品 同類產(chǎn)品本次畢業(yè)設(shè)計的指定產(chǎn)品是深沖用熱軋板帶鋼，產(chǎn)品尺寸是 1250L，牌號是 WY08AlA,這是屬于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼冷軋薄板，是汽車制造業(yè)的主要材料，同類的產(chǎn)品有武鋼的 WY08Al、鞍鋼的 08Al 和 K08Al 等薄板，在國內(nèi)應(yīng)用非常廣泛。 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)使武標(biāo)（熱）178 和 GB521385，其中武鋼的具體標(biāo)準(zhǔn)見表 。表 指定產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)牌號 WY08A1A 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) GB52138武技規(guī)（熱）178規(guī)格（mm）～*650～1550*C同坯溫差(℃) 水管黑印(℃)加熱加熱溫度(℃) 1200177。30加熱質(zhì)量≤50 ≤35R2 入口側(cè) R2 出口側(cè)VSB R1奇道次偶道次奇道次偶道次R3 R4 1 2 3粗軋除鱗 ON ON ON OFF OFF ON ON ON精軋除鱗 ON ON ON溫度(℃)FT7:860177。30 CT:570177。30（08A1） 550177。30 (08A1A)冷卻方式 后段冷卻軋制及卷取厚度控制 在軋制時，兩臺 X測厚儀同時在線工作，如果兩臺測厚儀之間的誤差大于 時應(yīng)及時處理武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4寬度(mm) 凸度(mm)1200 ≤精整凸度 楔形（mm）≤≥1200 ≤浪高(mm)≤40 用途該產(chǎn)品的用途主要是用于制造汽車板、家電和建筑行業(yè)。武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 52 產(chǎn)品方案的確定 原料來源本設(shè)計所有產(chǎn)品的原料均采用連鑄坯，并且以熱裝熱送的方式將連鑄坯送到車間的坯料庫。在熱狀態(tài)下，合格的連鑄坯經(jīng)過描號后用吊車吊上保溫車，每個保溫車有一個保溫罩，以保持坯料的溫度。流程圖如下為 連 鑄 坯 熱 送 板 坯 庫 存 熱 裝 軋 制 冷 送 冷 裝 圖 軋制流程圖 主要成品規(guī)格 (1) 熱軋帶卷為厚度為 ～；寬度為 500～1550mm；內(nèi)徑為 760mm；外徑為 1000～2022mm；重量為最大 30000kg；單位寬度重量為 。(2) 成品板材為厚度為 ～；寬度為 620～1550mm；長度為2022～12022mm；包裝重量為最大 10000kg。 板坯尺寸和技術(shù)條件 板坯尺寸本設(shè)計所需板坯的主要技術(shù)指標(biāo)見下表 。表 板坯的主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)格 坯型 材質(zhì)厚度(mm) 170、2250 連鑄坯寬度(mm) 700～ 1600（50 近級） 連鑄坯長度(mm) 4000～4800/8000～10000 單倍尺/雙倍尺尺寸(mm) 210*1350*9500 標(biāo)準(zhǔn)板坯低合金鋼 板坯技術(shù)條件普通碳素鋼和低合金鋼(1) 尺寸及重量公差為厚度為177。5mm；寬度為177。5mm；長度為177。30mm；彎曲度為長坯 50mm 以下，短坯 25mm 以下；重量為177。100kg。(2) 表面質(zhì)量為板坯表面全部要經(jīng)過火焰清理，之后進(jìn)行檢查并且要人工補(bǔ)充清理所有缺陷。武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6(3) 標(biāo)號為板坯的一個斷面及該段上表面標(biāo)記板坯號碼，包括為廠名、爐號、年號、熔煉號、罐號、連鑄坯區(qū)別號、順序號、切斷號。 鋼種、鋼號以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)表 鋼種、鋼號及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)鋼種 鋼號 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 屈服應(yīng)力 b?優(yōu)質(zhì)碳素鋼（沸） 08F GB71088優(yōu)質(zhì)碳素鋼（鎮(zhèn)） 008AI GB71188普碳鋼（沸） Q195F GB91289普碳鋼（鎮(zhèn)） Q195 GB327488375N/ mm2優(yōu)質(zhì)碳鋼（鎮(zhèn)） 120 GB71088 GB71188普碳鋼（鎮(zhèn)） Q19Q21Q235 GB91289普碳鋼（沸） Q195F、Q215F、Q235F GB327488375～512N/ mm 216Mn GB91289普通低合金鋼Q245 GB327488汽車大梁鋼 T52L、T52 武標(biāo)（熱）287512～641N/ mm 2本設(shè)計中產(chǎn)品的厚度范圍是 ～。 產(chǎn)量及金屬平衡 金屬平衡表表 金屬平衡表序號 機(jī)組名稱 板坯 成品率 熱軋鋼卷 成品1 1700 熱軋帶鋼軋機(jī) 4046435 97．5 39250412 2 號橫剪機(jī)組 93．0 805037 7486843 3 號橫剪機(jī)組 93．0 562265 5229064 平整分卷機(jī)組 98．0 797887 7819295 縱剪機(jī)組 92．0 264647 2434756 1700 冷連軋機(jī) 1615335 1615337合計 4046435 3925041 3902331 板坯需求量年需板坯量為 4046435 噸。武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 73 軋機(jī)的組成和布置 確定軋機(jī)組成的原則軋機(jī)的選擇主要的依據(jù)是生產(chǎn)的鋼材品種、生產(chǎn)的規(guī)模的大小以及由此確定的工藝過程。在本設(shè)計中，軋機(jī)的選擇主要是確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、主要參數(shù)以及它們的布置形式。選擇軋機(jī)時一般要考慮以下原則為(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)率和設(shè)備利用系數(shù)；(3) 有利于機(jī)械化、自動化的實現(xiàn)，有助于工人勞動條件的改善；(4) 保證獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品；(5) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式先進(jìn)合理、制造容易、操作簡單、維修方便；(6) 各種備件更換容易，易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；(7) 有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。 車間布置形式軋鋼車間布置形式可以分為以下幾種為順列式、往復(fù)并列式以及分列式。其中順列布置形式的特點是運輸線路短，布置緊湊，倉庫可以共用，節(jié)約廠房面積，并且有利于今后的發(fā)展。當(dāng)廠房長度受到限制而成品車間又少時，則采用往復(fù)并列式布置。至于分列式布置形式往往是車間改造后被迫形成的，一般不采用這種布置形式。所以，本設(shè)計的車間布置形式采用順列式車間布置。 加熱爐的選擇在選定軋機(jī)的形式為高產(chǎn)熱連軋帶鋼軋機(jī)后，就要選擇與其配備的加熱爐了。現(xiàn)在的加熱爐主要有以下兩種為步進(jìn)式加熱爐和推鋼式加熱爐。它們各有優(yōu)缺點，見下表 。表 步進(jìn)式加熱爐和推鋼加熱爐的比較項目 步進(jìn)式加熱爐 推鋼式加熱爐加熱方式 上下加熱 上部加熱加熱質(zhì)量 用步進(jìn)梁托送，活動量和固定量交替接觸鋼坯，黑印大大減少，加熱質(zhì)量好用推鋼機(jī)頂推，鋼坯沿爐底軌道滑動，鋼坯與軌道接觸處黑印十分嚴(yán)重加熱條件 板坯多面加熱，縮短了加熱時間 板坯單面加熱鋼坯尺寸 用于加熱大型板坯、方坯，由于固定梁的限制，不適用于加熱短坯適用于加熱各種坯料單位燃料消耗 高 低武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8冷卻水量 多 少爐內(nèi)鋼坯變形情況 厚度小的鋼坯容易彎曲 鋼坯不容易彎曲爐子基礎(chǔ)深度 深 淺環(huán)保節(jié)能 好 差從上表可以看出，選擇步進(jìn)梁式加熱爐無論從產(chǎn)量考慮還是從環(huán)保節(jié)能方面考慮，都優(yōu)于推鋼式加熱爐。所以，本設(shè)計加熱爐采用步進(jìn)梁式加熱爐。加熱爐各供熱段使用的燃料及供熱能力見表 。表 加熱爐各供熱段使用的燃料及供熱能力段 供熱型式 燃料 數(shù)量 熱量（千卡/小時） 總熱（千卡/小時）1 2 3 4 5 61 軸向供熱 重油 6 360 4102160 4102 側(cè)向供熱 重油 6 480 28803 軸向供熱 重油 6 300 41800 44 側(cè)向供熱 重油 8 300102400105 軸向供熱 重油 6 215 41290 46 側(cè)向供熱 重油 8 215 17207 爐頂供熱（ 3 號爐為反向供熱）混合煤氣（重油混合煤氣）24（7）45 410（150 ）1080 41010508 側(cè)向供熱 重油、混合煤氣8 180 4（215 ）101440 4172010總計 147740 415020 粗軋機(jī)布置根據(jù)提高產(chǎn)量和板卷重量大型化的要求，軋機(jī)的布置由初始的半連續(xù)式一度變化為大型全連續(xù)式。然而由于節(jié)約設(shè)備給用、節(jié)約能耗等方面的需要，現(xiàn)在使用的最為廣泛的還是結(jié)合兩者之長的 3/4 連續(xù)式。但是，本設(shè)計在選擇軋機(jī)的布置形式時還需武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9綜合考慮各種布置形式的優(yōu)缺點。 半連續(xù)式（a）（b）圖 半連續(xù)式粗軋機(jī)布置半連續(xù)式有兩種布置形式：圖 （a）中粗軋機(jī)由一架不可逆式二輥破鱗機(jī)架和一架可逆式四輥機(jī)架組成，主要用于生產(chǎn)成卷帶鋼。由于二輥軋機(jī)破鱗效果差，故現(xiàn)在已很少采用。圖 （b）中粗軋機(jī)是由兩架可逆式軋機(jī)組成，主要用于復(fù)合半連續(xù)軋機(jī)，設(shè)有中厚板加工線設(shè)備，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。軋機(jī)布置雖然設(shè)備少，投資節(jié)省，產(chǎn)品范圍廣，但是產(chǎn)量小，不適于大規(guī)模的生產(chǎn)。武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 全連續(xù)式圖 全連續(xù)式粗軋機(jī)布置全連續(xù)式軋機(jī)粗軋機(jī)由 5～6 個機(jī)架組成，如圖 （a）所示，每架軋制一道，全部為不可逆式，大多采用交流電機(jī)傳動。這種軋機(jī)產(chǎn)量可高達(dá) 400～600 萬 t/年，適合于大批量單一品種生產(chǎn)，操作簡單，維護(hù)方便，但設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長度增大。為了減少粗軋機(jī)架，有的連續(xù)式軋機(jī)第一架或第二架設(shè)計成下輥可以利用斜契自由升降，借以實現(xiàn)空載返回再軋一道，以減少軋機(jī)的數(shù)目，可稱為空載返回連續(xù)式軋機(jī)，如圖 （b）所示。對一般連續(xù)軋機(jī)，空載返回