【文章內(nèi)容簡介】 的熱軋帶鋼，則可代替相當(dāng)一部分的冷軋帶鋼使用，使生產(chǎn) 成本大為降低 。 熱軋寬帶鋼生產(chǎn)狀況 國外熱軋寬帶鋼生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾方面 :①熱帶鋼無頭軋制技術(shù)。無頭軋制技術(shù)能穩(wěn)定生產(chǎn)寬薄帶鋼及超薄熱軋帶鋼，其寬厚比可由傳統(tǒng)熱連軋的 800∶ 1提高 到 1 000∶ 1，并能應(yīng)用潤滑軋制及強制冷卻技術(shù)生產(chǎn)具有新材料性能的高新技術(shù)產(chǎn)品。②薄板坯連鑄連軋技術(shù)。它主要有緊湊式熱帶鋼生產(chǎn)工藝 CSP (Compact Strip Process)、在線熱帶鋼生產(chǎn)工藝 ISP (InLine Strip Production)、靈活式薄板坯軋制工藝 FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和連鑄直接軋制工藝 CONROLL 等 10 余種類型。德國 SMS 公司開發(fā)的 CSP 工藝已成功地軋制出厚度為 的薄帶鋼產(chǎn)品，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家用電器、建筑工業(yè)等 領(lǐng)域 ； 奧鋼聯(lián) (VAI)開發(fā)的 CONROLL 工藝也成功地生產(chǎn)出厚度 ~、表面質(zhì)量極好的熱軋薄帶鋼，可用作汽車的外露部件 ； 美國至今已經(jīng)投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線達(dá)百余條，生產(chǎn)能力 5 107t/年。③鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)工藝。它又稱相變控制軋制，是由比利時冶金研究中心于 1994 年開發(fā)的一項軋制新技術(shù)，當(dāng)初主要目的就是用薄規(guī)格的熱軋帶鋼取代 ~ 厚度范圍的冷軋產(chǎn)品。鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)工藝的發(fā)展目標(biāo)是生產(chǎn)薄 (超薄 )規(guī)格優(yōu)質(zhì)深沖板。 LTV公司的印地安那哈伯廠 40%的超低碳鋼產(chǎn)品采用鐵素體區(qū)軋 制生產(chǎn)， Arvedi 公司采用鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)的超薄熱軋帶鋼已占其產(chǎn)量的 25%。④鑄軋薄帶鋼的CASTRIP 工藝。這種工藝由美國紐柯鋼鐵公司、澳大利亞 BHP 公司和日本 IHI公司聯(lián)合開發(fā)， 2021 為紐柯公司成功建設(shè)了世界上第一套全商業(yè)化的雙輥鑄軋薄帶鋼生產(chǎn)線，用來生產(chǎn)碳鋼和不銹鋼。與常規(guī)連鑄和軋鋼技術(shù)相比，這種工藝具有投資省、運行費用低、節(jié)能環(huán)保、廢氣 排放少等優(yōu)點。目前 ， 這套全商 業(yè)化的薄帶鋼雙輥鑄軋機可年產(chǎn) 以下薄規(guī)格帶鋼 50 萬 t。該鑄軋機采用的鋼包容量為 110t，鑄軋機雙輥直徑為Φ 500mm，最高 連鑄速度為 150m/min，常用連鑄速度為 80m/min，出口帶鋼厚度為 ~，寬度為 1 000mm~2 000mm。 國內(nèi)熱軋寬帶鋼生產(chǎn)概況如下 :①傳統(tǒng)的熱帶軋機。以寶鋼 2050mm 熱軋帶鋼軋機為例，寶鋼 2050mm 熱軋廠于 1989 年 8月 3日投產(chǎn)，熱軋機組設(shè)計年產(chǎn)量為400 萬 t。到 2021 年底已累計生產(chǎn) 4446 萬 t熱軋帶鋼。 1999 年產(chǎn)量達(dá)到 510萬t，超過設(shè)計產(chǎn)量 25%， 2021 年達(dá)到 520萬 t。主要產(chǎn)品有普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼、深沖用鋼、造船用鋼、螺旋焊管用鋼等鋼卷和鋼板。 2050mm 熱軋機組為 3/4 連續(xù)式軋機。全廠的主要設(shè)備有 : 4架粗軋機、 7架精軋機， 3臺全液壓卷取機，及 5 條精整作業(yè)線。設(shè)備總重 60915t。設(shè)備由德國西馬克德馬格財團(tuán)總承包， 12 年來，設(shè)備運行穩(wěn)定。在產(chǎn)量大幅度上升的同時，機組的生產(chǎn)綜內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 3 合指標(biāo)與產(chǎn)品精度也在不斷提高，高強度、高難度極限規(guī)格產(chǎn)品不斷增加，薄規(guī)格產(chǎn)品比例成倍提高。尤其 最近 ， 以下薄規(guī)格產(chǎn)品占產(chǎn)量的 17%，比 1992年 5月達(dá)產(chǎn)時的 %和設(shè)計規(guī)定的 6%高 3倍。把薄規(guī)格產(chǎn)品作為主要生產(chǎn)目標(biāo)，采用最佳卷取溫度，對加熱溫度、軋制負(fù)荷分配、軋制 速度進(jìn)行優(yōu)化，對各精軋機架目標(biāo)凸度進(jìn)行合理分配，軋出符合標(biāo)準(zhǔn)的厚度為 的集裝箱用耐大氣腐蝕板，解決了集裝箱鋼板長期依賴進(jìn)口的局面， 2021 年又試軋成功厚 的熱軋薄帶鋼。②薄板坯連鑄連軋。自 1992 年蘭州鋼廠與鋼鐵研究總院合作建立了我國第一套 CSP 薄板坯連鑄機以來，國內(nèi)各大鋼鐵公司紛紛花費巨資新建或改造熱連軋廠，不斷擴大品種范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量。寶鋼的 2050 和 1580 熱軋線是國內(nèi)工藝裝備及自動化控制水平較高的兩條生產(chǎn)線，能穩(wěn)定生產(chǎn)厚度≥ 的熱軋板卷，也能生產(chǎn)少量厚 ～ 的超薄熱軋帶鋼。 1999 年珠鋼引進(jìn)第一條 CSP 薄板坯連鑄連軋線 (1 450mm)，之后相繼建成投產(chǎn)邯鋼 1450mm、包鋼1700mm、攀鋼、唐鋼 1800mmFTSR 機組馬鋼 1800mmCSP 機組、華菱 1800mmCSP 一期工程和上鋼一廠的 1780 熱連軋機組， 本鋼 1880mmCSP 連鑄連軋熱軋生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能 280 萬噸，萊鋼 1450 熱連軋機組設(shè)計產(chǎn)能 200 萬噸，沙鋼 1700mm 熱連軋生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能 450 萬噸。鞍鋼 2150mmCSP 機組設(shè)計產(chǎn)能 450 萬噸。據(jù)統(tǒng)計， 2021年國內(nèi)預(yù)計將有 12 條熱軋生產(chǎn)線投產(chǎn)，設(shè)計 總產(chǎn)能為 3700 萬噸，其中設(shè)計產(chǎn)能在 300 萬噸以上的大型熱軋生產(chǎn)線有 5條，分別是安鋼 1780 機組 380 萬噸，馬鋼 2250 機組 500萬噸，寶鋼 1880 機組 370 萬噸，天鐵 1780 機組 380 萬噸，北臺 1780 機組 400萬噸；其余 7條熱軋產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能均在 200 萬以上，它們是日照鋼廠 1580 機組 200萬噸，唐山國豐 1480 機組 200 萬噸，遷安軋一廠 1250 機組 200 萬噸，武鋼 1580 機組 280 萬噸，山西海鑫 1500 機組 220萬噸，寧波建龍1780 機組 250 萬噸。預(yù)計到 2021 年底我國熱軋總產(chǎn)能將達(dá)到 億噸。③鐵 素體區(qū)軋制生產(chǎn)工藝。珠鋼 CSP 薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線投產(chǎn)后，計劃采用該工藝生產(chǎn) 以下超薄熱軋帶鋼，目前國內(nèi)唐鋼、本鋼等多條 CSP 薄板坯生產(chǎn)線均已具備鐵素體區(qū)軋制能力。 熱軋窄帶鋼生產(chǎn)狀況 目前，國外窄帶鋼的發(fā)展呈停滯狀態(tài)，產(chǎn)量和質(zhì)量均不高，對窄帶鋼的需求多采用將寬帶縱切的辦法，成本偏高。國內(nèi)共有 50 多套熱軋窄帶鋼軋機，其中全連續(xù)式軋機 2套， 3/4 連軋機 14套，半連軋 15 套，其余為跟蹤式、橫列式、行星式等，年總生產(chǎn)能力 9 106t。但生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平普遍較落后，其中 15家國有企業(yè)的大部分 仍采用老式布局的 3/4 連軋生產(chǎn)線。按產(chǎn)品的寬度可分為兩類，一類為 145mm~240mm，多采用連鑄坯一火成材，如宣鋼帶鋼廠等 ； 另一類為內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 4 210mm~305mm，使用初軋坯兩火成材，如包鋼、萊蕪帶鋼廠等。優(yōu)化改造后唐鋼窄帶鋼生產(chǎn)線采用自產(chǎn) 165mm 165mm、 165mm 225mm、 165mm 280mm 三種規(guī)格的連鑄坯，能夠生產(chǎn)最寬達(dá) 355mm、最薄為 的窄帶產(chǎn)品。 1996 年無錫市新大薄帶鋼有限公司在國內(nèi)率先建成了年產(chǎn) 6 104t的 350mm 熱軋薄窄帶鋼生產(chǎn)線，采用了合理的工藝、設(shè)備，選用了先進(jìn)的控 制系統(tǒng)，從而解決了板形、板厚控制與活套角度控制等一系列難題，成功地生產(chǎn)出厚度為 ~、寬度為130mm~200mm 的薄規(guī)格窄帶鋼，并用于薄壁焊管生產(chǎn)。鞍鋼公司軋鋼總廠一條中型型鋼生產(chǎn)線經(jīng)改造，形成了年產(chǎn) 1 105t的 350mm 半連軋窄帶鋼生產(chǎn)線，目前已能生產(chǎn)厚度為 ~ 的高強度合金鋼和不銹鋼等難軋窄帶鋼產(chǎn)品。 熱軋帶鋼市場前景和需求概況 熱軋寬帶鋼市場前景 對 30多家國外鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品調(diào)查表明 :作為最終產(chǎn)品使用的厚度大于 2mm的熱軋帶鋼的需求量正在下降， 1995 年為 48%， 2021 年將下降至 42%，而厚度小于 2mm 的熱軋薄帶需求量日益增加，從正在進(jìn)行和準(zhǔn)備進(jìn)行的深加工線和冷軋機組方面的投資也可看出這種趨勢。 2021 年，厚 ~ 熱軋薄帶需求量增加將大于 1%，厚 ~ 熱軋薄帶需求量增加將大于 7%。到 2021 年，預(yù)測全世界超薄熱軋帶鋼的市場需求將超過 107t。就國內(nèi)市場而言， 1998 年全國共消耗熱軋薄板 107t，為填補國內(nèi)板帶材的供需缺口， 1998 年進(jìn)口熱軋薄板約 106t，占當(dāng)年鋼材進(jìn)口總量的 %。可 見，國內(nèi)熱軋薄板的市場空間巨大，特別是對 以下超薄熱軋帶鋼的需求尤其旺盛。 熱軋窄帶鋼市場需求 國內(nèi)外熱軋窄帶鋼市場需求大體相同，厚度大于 25mm 的產(chǎn)品基本飽和，厚度小于 20mm 的熱帶卻供不應(yīng)求。我國寬帶軋機雖然已經(jīng)具有一定規(guī)模，但是我國的輕工、建筑行業(yè)等需要大量的薄規(guī)格窄帶鋼，主要用于生產(chǎn)薄壁焊接鋼管、輕鋼龍骨等，此外熱軋窄帶鋼還要給冷軋窄帶鋼軋機及特殊用途的鋼帶軋機等提供原料，因而目前我國熱軋窄帶鋼仍然不會為寬帶鋼所替代。據(jù)資料統(tǒng)計，我國煤氣管年產(chǎn)量已經(jīng)超過 3 106t，這也是窄帶鋼 的一個大市場。近幾年熱軋窄帶鋼的生產(chǎn)量幾乎翻了一番，生產(chǎn)和在建的軋機達(dá)到近百套，全部投產(chǎn)后預(yù)計總能力將超過 1800 萬噸。 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 5 今后熱軋板帶鋼的發(fā)展趨勢 熱軋寬帶鋼發(fā)展方向 熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、成型性優(yōu)異的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細(xì)晶高強度鋼板為發(fā)展目標(biāo)。由于將采用無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術(shù)等軋制工藝生產(chǎn)熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。在冷卻技術(shù)方面，以溫度預(yù)測模型為基礎(chǔ)，采用細(xì)分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置， 開發(fā)高精度的冷卻系統(tǒng)，對鋼材的組織和性能進(jìn)行控制。 從超薄熱軋帶鋼的市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀可看出“以熱代冷”的鋼鐵市場走向決定了超薄熱軋帶鋼生產(chǎn)總體趨勢是供不應(yīng)求，同時也表明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個發(fā)展方向?？梢灶A(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。 熱軋窄帶鋼發(fā)展方向 增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開拓?zé)彳堈瓗т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域。目前熱軋窄帶鋼生產(chǎn)廠在提高質(zhì)量、降低消耗、降低成本、擴大品種的前提下，將小家電、小五金、家具、自行車零件等深 加工企業(yè)所需多層次優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高錳鋼、不銹鋼等高質(zhì)量帶鋼作為主導(dǎo)產(chǎn)品 ， 徹底改變只以焊管為主要供貨方向的局面，建設(shè)新熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，所軋產(chǎn)品規(guī)格處于寬帶軋機產(chǎn)品的下限之外，從而可以代替部分冷軋產(chǎn)品。如用厚度小于 的熱軋窄帶鋼替代冷軋帶鋼，可以減少冷軋軋程，大幅度降低生產(chǎn)成本 ， 提高軋機的效率。 向薄、寬、厚方向發(fā)展。生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼，可滿足薄壁焊管廠提高成材率、降低生產(chǎn)成本的需要 ； 生產(chǎn)寬規(guī)格帶鋼，占領(lǐng)熱軋中寬帶鋼 (寬度一般大于 500mm的產(chǎn)品空間 ； 生產(chǎn)厚規(guī)格帶鋼，開發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu) 用來制作工業(yè)廠房、辦公大樓、體育場館、商業(yè)超市、倉庫等，目前廣泛使用寬 200mm~350mm、厚 6mm~30mm、長 3m~12m 中板及板卷，熱窄帶鋼比中板便宜 600元 /t~700元 /t，如能用窄帶鋼代替中板，將使整個鋼結(jié)構(gòu)工程成本有較大幅度下降。 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 6 第二章 傳動方案的分析與擬定 常用的傳動類型及其特點 ：帶傳動 是一種撓性傳動。它具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、 價格低廉和緩沖吸振等特點。 ：鏈傳動 也是一種撓性傳動，與帶傳動相比，沒有彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，因而能保證 準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率高，結(jié)構(gòu)較為緊湊同時鏈傳動能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。 ：蝸桿傳動傳動 比大，傳遞運動平穩(wěn)，但效率低， 能夠自鎖。 機械傳動系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意的 事項 ，應(yīng)盡量使機構(gòu)的數(shù)目減少，使傳動鏈短，這樣可以提高機械效率，減低生產(chǎn)成本。 ，應(yīng)合理分配各傳動機構(gòu)的傳動比。傳動比的分配原則時使總的體積小和發(fā)揮各類傳動機構(gòu)本身的優(yōu)勢。 。 ，應(yīng)盡量采用平面?zhèn)鲃?機構(gòu)，使制造，組裝，維修更加方便。 ，可采用行星輪系機構(gòu)。 傳動方案的擬訂 根據(jù)設(shè)計要求， 帶卷的最大重量是 1900kg,輥道的線速度是 ,傳動要求是集中控制 綜合考慮以上傳動類型的特點和 翻卷機 的 具體設(shè)計要求，現(xiàn)可以設(shè)計擬定以下幾種傳動方案： （ 1）方案一： 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 7 圖 傳動方式一 1. 聯(lián)軸器、 、 、 、 以上方案的具體傳動是：由電動機帶動由聯(lián)軸器相連的減速機，然后作用于傳動軸，因為 傳動軸上裝著帶有配合的一對對圓錐齒輪可以使輥子的轉(zhuǎn)動方向一致，所以可以帶動輥子向一個方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶著帶卷運輸。 （ 2）方案二： 圖 傳動方式二 上述的方案的具體傳動是：由電動機帶動由聯(lián)軸器相連的減速機，然后作用于齒輪分配箱， 由于齒輪分配箱的特殊設(shè)計，兩個轉(zhuǎn)動齒輪之間有一個小舵輪，可以使兩個齒輪軸的轉(zhuǎn)動方向一致，所以可以帶動輥子向一個方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶著帶卷運輸。 綜述以上兩種傳動方案，加以比較和考慮到日后的維修，可以確定第二種方案有內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 8 結(jié)構(gòu) 緊湊 簡單、 工作可靠壽命長、傳動比穩(wěn)定、 加工要求底、維修方便的優(yōu)點。所以本設(shè)計選擇第二種傳動方案作為優(yōu)先選用的傳動方案。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 9 第三章 電動機的選擇計算 概述 電 動 機 是指依據(jù) 電磁感應(yīng)定律 實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。 它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。 常用 電動機的 分