【文章內(nèi)容簡介】 3。 41 入口板凸度對輥縫的影響 42 彎輥裝置 42 彎曲工作輥 42 彎曲支撐輥 43 CVC 軋機的抽動量計算 43 參考文獻(xiàn) 37 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 緒論 1 緒 論 在現(xiàn)代社會的 國民生產(chǎn)中，鋼鐵生產(chǎn)占據(jù)著很重要的地位 。 鋼鐵材料 的 用途十分廣泛，不論農(nóng)業(yè)、工業(yè)、還是國防；也不論是原材料工業(yè)、礦山、煤炭、水電、石油、化工、還是鐵路、交通、機械、建材及其他部門，都需要有質(zhì)量優(yōu)良，品種齊全，數(shù)量足夠的鋼鐵 。 在鋼鐵產(chǎn)品當(dāng)中，中厚板是重要 種 類之一，目前全球中厚板年產(chǎn)量約為 億噸，占世界鋼材總產(chǎn)量的 %左右。我國的生產(chǎn)能力約為 3500 萬噸，約占當(dāng)年全國鋼材的總產(chǎn)量的 14％左右。 1） 中厚板生產(chǎn)的發(fā)展歷史 中厚板生產(chǎn)的發(fā)展歷史至今大約 200 年。 18 世紀(jì)初，西歐在二輥周期式薄板軋機上生產(chǎn)小 塊中板。 歐洲的國家中厚板生產(chǎn)也是較早的。 1910 年捷克維特科委采哥特瓦德鋼鐵公司投產(chǎn)了一套 4500mm二輥式中厚板軋機。意大利、西班牙等國也相繼投產(chǎn)了多套中厚板軋機。這些軋機都是用于生產(chǎn)機器和兵器用鋼板，多數(shù)為二次大戰(zhàn)備戰(zhàn)的需要。 二戰(zhàn)后，機器制造、造船、建筑、橋梁、容器罐以及大直徑輸送管線等部門的發(fā)展，對中厚板需求量和質(zhì)量提出了更高的要求。因此， 50 年代發(fā)達(dá)國家除完成大量技術(shù)改造外，還新建了一批 4060mm 以 下低剛度軋機。 60 年代以 4700mm 為主大剛度的雙機架軋機，實現(xiàn)了控制軋制，提高了中厚板質(zhì)量，并 掌握了中厚板生產(chǎn)的計算機控制。 70 年代發(fā)展到 5500mm 為主的特寬型的單機架軋機，以滿足石油和天然氣等長距離輸送所需大直徑管線用板。 80 年代由于中厚板使用部門的蕭條，中厚板產(chǎn)量下降，西歐、日本和美國都關(guān)閉了一批中厚板軋機。雖然世界上中厚板軋機套數(shù)少了，但軋機的素質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)確提高了。現(xiàn)今，中厚板軋機代表著一個國家的軋機水平。現(xiàn)在大規(guī)格、高質(zhì)量中厚板需求量的增加，更是加快了設(shè)備工藝落后、小規(guī)格中厚板軋機的淘汰，同時，也加速了現(xiàn)代化大型中厚板廠的興建。 我國第一套中厚板軋機是在 1936 年鞍山鋼鐵公司建成的 2300mm 三 輥 勞特式軋機。 近幾年來，在全國中 厚 板軋機改造的同 時 新建 軋機 的工作也比較 順利 。 寶 鋼 和沙鋼的兩套 5500mm 厚板軋機正在加緊施工， 舞鋼、濟鋼及邯鋼等廠 完善厚板精整 設(shè)備。 經(jīng)過50 年的 建設(shè)和生產(chǎn)，我國已形成了較強的 中 厚板生產(chǎn)能 力。 但是，與國外先進的中厚鋼板生產(chǎn)相比，歸納起來還有以下 5 條主要的 差距 ： 1)厚板連鑄比低。目前只存百分之十幾，大部分以初軋坯 和小鋼錠為原料， 日 本的厚板連鑄比已達(dá) 92％以上。 2)軋機性能差。軋機規(guī)格尺寸小，軋機性能低、寬厚板軋機少，還缺少 5m左右的特寬厚板軋機 。 ， 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 緒論 2 3)鋼板 質(zhì)量差，品種不全。主要是缺少爐外精煉，鋼質(zhì)差。 4)工藝落后，操作與管理水平差，消耗高。與日本相比，金屬消耗大 l0％ ，燃耗多兩倍。 5)自動化水平低，輔助設(shè)備陳舊。 2） 中厚鋼板生產(chǎn)的發(fā)展趨勢 中厚板 軋機 是軋鋼設(shè)備中的主力軋機之一，代表一個國家 鋼鐵 工業(yè)發(fā)展的水 平， 世界上每個工業(yè)先進的國家部擁有若干套。各國的中厚 板軋機 和生產(chǎn)技術(shù)都各有其特 色 ，鋼板質(zhì)量和各項經(jīng)濟指標(biāo)也達(dá)到了較高的水平?？偟恼f，目前日本的厚板軋機性能和生產(chǎn)技術(shù)在世界上居于領(lǐng)先地位。 歸納起來，中厚鋼板生產(chǎn)的發(fā)展趨勢有以下 6 個方面。 (1) 軋制技術(shù)普遍提高 中厚板 軋制技術(shù) 的發(fā)展是比較快的，不論是新建的，還是改造的， 軋機 性能也都普遍提高了。首先是軋機的剛度系數(shù)已提高至 800kN/mm 以上，輥身單位長度的軋制力由10kN/mm 提高至 15～ 20kN/mm，軋制 速度 由 4m/s 提高至 ，主電動機功率 也 大大加大。液壓 AGC、計算機以及測溫、測壓、 測 厚、測寬、測 長 及測板形等自動化檢測手段已廣泛采用，軋制鋼板 的 最大長度已由 30 m 提高至 60 m，生產(chǎn)鋼板最大寬度已達(dá)到5350mm。鋼板尺寸的偏差也縮小了，厚度最小 偏差 已達(dá)土 ，寬度最 小偏差達(dá)士3mm，長度的最小偏差為 8mm 以下， 鐮刀 彎也 減至 5mm/m 以下。切廢量已 減至很小，總切邊 量 只 有 50mm 以下，切頭尾長不到 200 mm，使成材 率 達(dá)到 95％ 以上。熱裝爐時，燃耗 已降至 。 (2) 厚 板連鑄 比不斷提高 目前，世界上大多數(shù) 中 厚 板 軋機用的原料 都 以連鑄 板坯 為主， 厚板連鑄 比逐年有明顯地提高， 日 本厚板連鑄比已達(dá) 92％以上，大部分廠 均 已做到全 連鑄 生產(chǎn) 。 (3)軋機越建越 大 世界上中厚板軋機越建越大。 新 建軋機的尺寸 (輥面寬度 )都在 5m 左右，世界 上 5m以上軋機有 13 套，其中 5500mm 級軋機有 5 套， 而淘汰的 都 是 4m以下的，因此，中厚板軋機的尺寸普遍加大。 (4) 控軋 控冷相結(jié)合 控軋控冷可細(xì)化晶粒，提高強度和韌性，降低 合金元素 含量和碳當(dāng)量，提高可焊性，改 善 鋼板性能， 降 低生產(chǎn)成本，節(jié)約貴重的合金元素。 控軋 終軋溫度為 740～ 780℃，控冷速度為 9℃ /s，冷至 550℃，拉抗強度可提高 20～ 50MPa，屈服強度可增高 20～ 30MPa，而韌性的變化很小。碳當(dāng)量可由 ％ 降至 ％ ，各種性能均能滿足 UOE 焊管的要求。 (5) 板形動態(tài)系統(tǒng)控制 為了提高鋼板的精度和成材率，板形控制己成為厚 板軋機一項不可缺少的新技術(shù)。板河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 緒論 3 形控制的最終 目 標(biāo)是生產(chǎn)出切頭尾和切邊少、矩形或近似矩形的 平直 鋼板。廣泛采用液壓AGC、橫向 板 形控制及計算機控制，實現(xiàn)了自動化板形動態(tài)系統(tǒng)控制的要求。 (6) 精整現(xiàn)代化 厚板精整線一般由 熱 矯直 機、步進式或盤輥式 冷床。 表面 檢查 修磨裝置、超聲波探傷儀、雙邊剪或圓盤 剪 、 定尺剪 、打印 機 、收集裝置及冷 矯直 機 等 設(shè)備所組成，一條現(xiàn)代化精整線 一年 可處理鋼板 200 萬 t 以上 。 本次設(shè)計著眼于調(diào)整 我國中厚板 產(chǎn)品，增強產(chǎn)品的市場競爭力，增強企業(yè)效益，而設(shè)計一座年產(chǎn) 180 萬噸 5000mm 厚板 車間。內(nèi)容 主要包括：建廠分析、主要設(shè)備選擇、壓下規(guī)程設(shè)計、力能較核與電機負(fù)荷驗算、板型控制、輔助設(shè)備選擇等等，本說明書對這些內(nèi)容均作了較詳細(xì)的論述。 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 1 軋機比較和選擇 4 1 軋機比較和選擇 軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，代表著車間的技術(shù)水平，是區(qū)別于其他車間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機的選擇。軋機選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。 軋機選擇的主要依據(jù)是 ： 車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種 ， 產(chǎn)品品種和規(guī)格 ， 生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程 。 對軋鋼車間工藝設(shè)計而言 ,軋鋼機選擇的主要內(nèi)容是 ： 確定軋 鋼機的結(jié)構(gòu)形式 ， 確定其主要技術(shù)參數(shù) ， 選用軋機的架數(shù)以及布置方式 。 在選擇軋鋼機時一般要考慮下列各項原則 ： 1) 在滿足產(chǎn)品方案的前提下 ， 使軋機布置合理 ,既要滿足當(dāng)前生產(chǎn)又要考慮未來的生產(chǎn)發(fā)展。 2) 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。 3) 能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時還要盡可能多地軋制多品種。 4) 有利于軋機機械化 ,自動化的實現(xiàn) ,有助于改善勞動條件。 5) 軋機結(jié)構(gòu)型式先進合理，操作簡單，維修方便。 6) 有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。 軋機類型及其布置得比較 生產(chǎn)中 厚 板的軋機型式很多。按機架結(jié)構(gòu)分類，可 分為二輥式、三輥勞特式、四輥式、復(fù)合式及萬能式幾種。按機架布置分類，可分單機架．并列式和順列式雙機架等幾種。 單機架軋機 1．二輥可逆式軋機 二輥可逆式軋機的軋輥直徑較大，能增大壓下量，以減少軋制道次及軋制間隙時間，并對原料種類及尺寸的適應(yīng)性較廣。它的主要缺點是：因為沒有支承輥，軋機的剛性較差。換輥比較困難，修磨輥型就不方便，所以軋出鋼板的精度和表面質(zhì)量都較差?？赡媸杰垯C必須采用帶變流設(shè)備的直流電動機，投資費用此較高。因此，單機架二輥可逆式中板軋機目前很少應(yīng)用。個別現(xiàn)存的也只用來軋制較厚的中厚板 。 2．三輥勞特式軋機 由于不能變速，中輥的直徑小，且又是惰輥，故其咬人能力大為減弱。原料規(guī)格和鋼板產(chǎn)量都受到一定的限制。在軋機前后均需裝設(shè)升降臺，當(dāng)所軋鋼板重 量 及寬度愈大時，升降臺裝置則愈顯得笨重，所以不適于軋制較厚而寬的產(chǎn)品。此外，三輥勞特式軋機的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維修的工作量大，操作和維修的人員也較多。 3．四輥可逆式軋機 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 1 軋機比較和選擇 5 這種軋機有兩個值徑較小的工作輥和兩個直徑較大的分別位于工作輥上、下的支承輥。由于較大的支承輥承受軋制壓力，減少了工作輥變形，所以這種軋機適于軋制寬度較大且精度要求較高的碳素鋼鋼板和合金鋼 鋼板。在這種軋機上軋制時，可得到比在三輥勞特式軋機上按寬度分布得更均勻的壓下量。這在軋制厚度為 4— 6 毫米的鋼板時特別重要。四輥式軋機的工作輥直徑比三輥式的小，所以軋制時，軋件作用在軋輥上的壓力較小，電能消耗也較少。缺點：使用直流電機，投資費用較高。 4） 復(fù)合式軋機和萬能式軋機 復(fù)合式軋機根據(jù)不同用途，配有二輥式和四輥式的兩套軋輥。作為二輥軋機時，生產(chǎn)板坯；作為四輥軋機時，生產(chǎn)板材。由于其靈活性大，適用于產(chǎn)量不大而品種多的中小企業(yè)。萬能式軋機是在二輥、三輥及四輥軋機的進口一邊或進出口兩邊配置立輥，以生產(chǎn)齊邊鋼板而降低金屬消耗。但不適于軋制較薄而寬的鋼板。這兩種軋機，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價較高，故應(yīng)用不廣。 雙機架軋機 雙機架軋機有兩個工作機座，第一架為粗軋機，第二架為精軋機。它不僅能選擇粗軋和精軋最有利的軋制速度，更重要的是可以選擇不同的軋輥材料。以鋼軋輥低速粗軋，可以改善咬入條件，增大壓下量，使軋制總道次減少，從而提高生產(chǎn)率。 厚 板軋機選擇 新型軋機 當(dāng)今新型 熱軋板帶 軋機主要有： HC 軋機、 CVC 軋機、 PC 軋機、 F2CR 軋機等。 PC（ Paired Crossed Mill） 軋機為軋輥成對交叉軋機 ,其工作原理是相互平行的上工作輥 ,上支承軸中心線與相互平行的下工作輥 ,下支承輥軸中心線的交叉成一定角度 ,這一角度等同于工作輥凸度 .通過改變這一交叉角度就能改變軋輥輥縫形狀 ,從而達(dá)到控制帶鋼凸度和平直度的目的 . PC 軋機能很好解決軋輥磨損和能耗的問題 .PC 軋機比單輥交叉所承受的軸向力要小 ，在 PC 軋機結(jié)構(gòu)上設(shè)計有能夠承受軸向力的止推裝置來克服軸向力 ， 此止推裝置安裝在工作輥操作側(cè)軸端 。 PC 軋機的軋輥軸線交叉角一般為 ~ 度 ， 等效工作輥凸度 Cr 由下式表示 ： Cr=ζ b2tan2θ /2DW=ζ b2θ /2DW 其中 ： Cr—— 等效工作輥凸度， mm； ζ —— 影響系數(shù) ； b—— 軋制板帶的寬度， mm； θ —— 交叉角 ； 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計 1 軋機比較和選擇 6 DW—— 工作輥直徑， mm。 由上式可知，交叉軋輥等效的軋輥凸度 Cr與帶鋼寬度 b成正比，軋件越寬，控制效果越好。當(dāng)軋件寬度 b一定時，板凸度的控制范圍與軋輥交叉角度成正比。 根據(jù)軋制條件設(shè)定適合的交叉角，可以得到任意的目標(biāo)帶鋼凸度。 PC軋機的優(yōu)點： （ 1）良好的板型與凸度控制能力； （ 2）單一的軋輥原始輥型。 （ 3）壓下率大； （ 4）軋制計劃的自由性。 PC軋機的缺點： 軋制結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，軸向力大（達(dá)到軋制力的 8%~10%）將使軸承壽命縮短，使維護工作量加大，并增加了軋制力的測量的滯后性，操作與控制復(fù)雜，投資成本增加。 此外，有些軋機采用 ORG（在線磨輥）技術(shù)， ORG 的個砂輪是通過接觸旋轉(zhuǎn)中的工作輥來帶動旋轉(zhuǎn)，屬于非驅(qū)動型研磨。在線磨輥機里安裝有在線輪廓儀，可以準(zhǔn)確測定工作輥的表面形狀。 ORG 技術(shù)與 PC 軋機結(jié)合起來，將發(fā)揮更大效果。 ORG 具有控制板型，板凸度，減少邊部減薄與局部高點，提高表面質(zhì)量，消除工作輥的磨損段差，實現(xiàn)自由軋制，推遲換輥時間，增加軋制量的優(yōu)點；其缺點是一旦操作維護不 當(dāng)， ORG 設(shè)備的故障較多。 軋機選擇 本次設(shè)計經(jīng)過綜合對比和實際考察并結(jié)合設(shè)計目的和產(chǎn)品大綱要求，主要從控制板型（板凸度，平直度等）方面考慮，而最終選用日本三菱公司的 PC 軋機。其具體的數(shù)據(jù)如下： 軋機類型為 PC 軋機， 設(shè) 有正 負(fù) 彎輥系統(tǒng)，設(shè)置 AGC 系統(tǒng)；工作輥軸承為四列圓錐滾動；平衡塊中安裝工作輥平衡缸。支承輥采用油膜軸承并配有靜壓系統(tǒng)；軋機工作側(cè)工作輥軸承座配有夾緊裝置，用于保證軋制過程中輥系的穩(wěn)定，為了保證軋制線水平，上下支承輥軸承座上