【導(dǎo)讀】主要內(nèi)容包括在包頭興建該廠的可行性，產(chǎn)品。最終根據(jù)設(shè)計(jì)和計(jì)算利用CAD完成了CSP熱軋薄板廠車(chē)間平面布置圖。

　　

【正文】 剛度 ， 而且要便于更換軋輥。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 21 不同的軋機(jī)選用不同類(lèi)型的軋輥軸承。滾動(dòng)軸承的剛性大 ， 摩擦系數(shù)較小 ， 但承壓能力較小 ， 且外形尺寸較大 ， 多用于板帶軋機(jī)工作輥。滑 動(dòng)軸承有半干摩擦與液體摩擦兩種 。 半干摩擦軋輥軸承主要是膠木 、 銅瓦 、 尼龍瓦軸承 ， 比較便宜 ， 多用于型材軋機(jī)和開(kāi)坯機(jī)。液體摩擦軸承有動(dòng)壓 、 靜壓和靜 — 動(dòng)壓三種。優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)比較小 ， 承壓能力較大 ， 使用工作速度高 ， 剛性好 ， 缺點(diǎn)是油膜厚度隨速度而變化。液體摩擦軸承多用于板帶軋機(jī)支承輥和其它高速軋機(jī)。 軋機(jī)機(jī)架由兩片 “ 牌坊 ” 組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調(diào)整裝置 ， 需有足夠的強(qiáng)度和鋼度承受軋制力。機(jī)架形式主要有閉式和開(kāi)式兩種。閉式機(jī)架是一個(gè)整體框架 ， 具有較高強(qiáng)度和剛度 ， 主要用于軋制力較大的初軋機(jī)和板帶軋機(jī)等。開(kāi)式機(jī)架由機(jī)架本體 和上蓋兩部分組成 ， 便于換輥 ， 主要用于橫列式型材軋機(jī)。此外 ， 還有無(wú)牌坊軋機(jī)。 軋機(jī)軌座用于安裝機(jī)架 ， 并固定在地基上 ， 又稱(chēng)地腳板。承受工作機(jī)座的重力和傾翻力矩 ， 同時(shí)確保工作機(jī)座安裝尺寸的精度。 軋輥調(diào)整裝置用于調(diào)整輥縫 ， 使軋件達(dá)到所要求的斷面尺寸。上輥調(diào)整裝置也稱(chēng) “ 壓下裝置 ” ， 有手動(dòng) 、 電動(dòng)和液壓三種。手動(dòng)壓下裝置多用在型材軋機(jī)和小的軋機(jī)上。電動(dòng)壓下裝置包括電動(dòng)機(jī) 、 減速機(jī) 、 制動(dòng)器 、 壓下螺絲 、 壓下螺母 、 壓下位置指示器 、 球面墊塊和測(cè)壓儀等部件 ； 它的傳動(dòng)效率低 ， 運(yùn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大 ，反應(yīng)速度慢 ， 調(diào)整精度低。 70 年代 以來(lái) ， 板帶軋機(jī)采用 AGC( 厚度自動(dòng)控制 ) 系統(tǒng)后 ， 在新的帶材冷 、 熱軋機(jī)和厚板軋機(jī)上已采用液壓壓下裝置 ， 具有板材厚度偏差小和產(chǎn)品合格率高等優(yōu)點(diǎn)。 上軋輥平衡裝置用于抬升上輥和防止軋件進(jìn)出軋輥時(shí)受沖擊的裝置。形式有 ：彈簧式 ， 多用在型材軋機(jī)上 ； 重錘式 ， 常用在軋輥移動(dòng)量大的初軋機(jī)上 ； 液壓式 ，多用在四輥板帶軋機(jī)上。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 22 為提高作業(yè)率 ， 要求軋機(jī)換輥迅速 、 方便。換輥方式有 C 形鉤式 、 套筒式 、小車(chē)式和整機(jī)架換輥式四種。用前兩種方式換輥靠吊車(chē)輔助操作 ， 而整機(jī)架換輥需有兩套機(jī)架 ， 此法多用于小的軋機(jī)。小車(chē)換輥適合于大的軋機(jī) ， 有利于自動(dòng)化。目前 ， 軋機(jī)上均采用快速自動(dòng)換輥裝置 ， 換一次軋輥只需 5 ～ 8 分鐘。 傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī) 、 減速機(jī) 、 齒輪座和連接軸等組成。齒輪座將傳動(dòng)力矩分送到兩個(gè)或幾個(gè)軋輥上。 輔助設(shè)備包括軋制過(guò)程中一系列輔助工序的設(shè)備。如原料準(zhǔn)備 、 加熱 、 翻鋼 、剪切 、 矯直 、 冷卻 、 探傷 、 熱處理 、 酸洗等設(shè)備。 起重運(yùn)輸設(shè)備 吊車(chē) 、 運(yùn)輸車(chē) 、 輥道和移送機(jī)等。 附屬設(shè)備有供 、 配電 、 軋輥車(chē)磨 ， 潤(rùn)滑 ， 供 、 排水 ， 供燃料 ， 壓縮空氣 ， 液壓 ，清除氧化鐵皮 ， 機(jī)修 ， 電修 ， 排酸 ， 油 、 水 、 酸的回收 ， 以及環(huán)境保護(hù)等設(shè)備。 CSP 生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn) CSP的工藝流程較其它產(chǎn)品的流程要短了許多，在軋制過(guò)程中省去許多輔助設(shè)備和軋機(jī)設(shè)備，例如軋制棒材需要 32架軋機(jī)，百米重軌生產(chǎn)線有幾千米。薄板坯從連鑄機(jī)拉出，厚 50mm，經(jīng)剪切長(zhǎng)度為 100m，使用用天然氣的均熱爐加熱保溫，薄板坯從連鑄機(jī)除鱗 成品離線，僅需 。 熱軋帶卷的質(zhì)量不斷提高，已從 1990年次品率的 8%降至 4%， 1996年后繼續(xù)降為≤ 2%。 CSP的成本低。熱軋帶卷的成本為 50～ 60美元，大大低于傳統(tǒng)生產(chǎn)線的成本，向生產(chǎn)板材的廠家顯示了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 23 第四章 主要設(shè)備的選擇 機(jī)架數(shù)目的確定 軋鋼機(jī)機(jī)架數(shù)目的確定與機(jī)架的布置形勢(shì)有關(guān)，對(duì)于 CSP軋機(jī)其采用連續(xù)式布置的形式。因?yàn)闄C(jī)架數(shù)目一般不少于該車(chē)間生產(chǎn)產(chǎn)品中軋制道次最多的產(chǎn)品的軋制道次。通常用下式確定： zploglogN? μμ (4— 1) 式中 N— 機(jī)架數(shù)目； zμ — 由坯料到成品的總延伸系數(shù)； pμ — 平均延伸系數(shù)。 預(yù)設(shè)來(lái)料的 厚度為 50mm，寬度 1450mm，長(zhǎng)度為 ；成品的最小厚度為 。進(jìn)入精軋機(jī)的軋件寬度方向不發(fā)生變化，所以可以忽略其對(duì)總延伸系數(shù)的影響。 50log ?? 根據(jù)結(jié)果，可選取六連軋機(jī)，并且預(yù)留第七架軋機(jī)的位置，在軋制形式上采用全連續(xù)軋制。 軋機(jī)技術(shù)性能參數(shù) 根據(jù)軋制工藝的要求，軋機(jī)的牌坊分為閉式牌坊和開(kāi)式牌坊兩種。閉式牌坊是一個(gè)將上下橫梁與立柱整體鑄造的封閉式整體框架，具有較高的強(qiáng)度和剛度，主要用于初軋機(jī)和板帶軋機(jī)。但在換輥是軋輥沿軸向從牌坊的窗口 進(jìn)出。而開(kāi)式牌坊則是非整體結(jié)構(gòu)的框架，牌坊是由立柱中部斷開(kāi)的兩部分經(jīng)連接件連接而成，便于換輥，但精度低。在本設(shè)計(jì)中考慮到軋制產(chǎn)品的要求選用閉式牌坊。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 24 表 精軋機(jī)機(jī)組技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 牌坊立柱截面積（ mm2） 59000 機(jī)架高度（ mm） 外側(cè) 9600 內(nèi)側(cè) 6600 機(jī)架寬度（ mm） 外側(cè) 3100 內(nèi)側(cè) 2420 機(jī)架間距（ mm） 5500 軋機(jī)最大允許軋制力（ KN） F1～ F4 40000 F5～ F6 32020 軋輥尺寸的確定 軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)有軋輥直徑、輥身長(zhǎng) 度。在確定軋輥主要尺寸是要考慮到軋制是軋輥的抗彎強(qiáng)度和其允許的撓度，以保證軋輥的安全和軋制產(chǎn)品的精確。此外，必須注意不同軋制情況下的咬入角的允許值及壓下量和輥徑之間的比值，以保證軋件順利咬入。它們之間的關(guān)系列于表 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 25 表 不同軋制情況下的咬人角和 △ h/R的關(guān)系 軋制情況 摩擦系數(shù) f 最大咬入角， α △ h/R 最大比值 帶有刻痕或焊點(diǎn)的軋輥軋制初軋坯、鋼坯 ～ 24176?！?32176。 15 ～ 13 熱軋型鋼 ～ 20176。～ 25176。 18 ～ 17 熱軋鋼板和扁鋼 ～ 15176?！?20176。 111 ～ 18 用光面軋輥冷軋 ～ 5176?！?10176。 1130 ～ 133 輥身研磨良好（ 9～12級(jí)） ～ 3176。～ 5176。 1350 ～ 1130 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，軋機(jī)的軋輥直徑與軋制的坯料高度有如下關(guān)系： D=K1H (4— 2) 式中 H— 坯料高度， mm。 K1— 系數(shù)，可按表 ； 表 不同軋機(jī)的 K1值范圍 軋機(jī)名稱(chēng) 初軋機(jī) 軌粱及大型軋機(jī) 中型軋機(jī) 小型軋機(jī) 線材軋機(jī) 中厚板軋機(jī) 薄板連軋機(jī) K1= DH ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 軋輥輥身長(zhǎng)度是另一個(gè)重要參數(shù)，一般根據(jù)輥身長(zhǎng)度與輥徑的比值（ L/D）確定。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 26 K=L/D (4— 3) 式中 L— 軋輥輥身長(zhǎng)度， mm； D— 軋輥直徑， mm； K— 系數(shù)，各類(lèi)軋機(jī) L/D值列于表 。 表 各類(lèi)軋機(jī) L/D值 軋機(jī)名稱(chēng) L/D 軋 機(jī)名稱(chēng) L/D 初軋機(jī) ～ 三輥勞特式上、下輥 ～ 板坯機(jī) ～ 三輥勞特式中輥 ～ 深槽連軋機(jī) ～ 四輥軋機(jī)工作輥 ～ 淺槽連軋機(jī) ～ 四輥軋機(jī)支撐輥 ～ 深槽型鋼軋機(jī) ～ 二輥式薄板軋機(jī) ～ 淺槽型鋼軋機(jī) ～ 穿孔機(jī) ～ 厚板軋機(jī) ～ 自動(dòng)式軋管機(jī) ～ 二輥可逆式中厚板軋機(jī) ～ 均整機(jī) ～ L/D值是反映軋機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的重要參數(shù)。其對(duì)軋機(jī)生產(chǎn)有影響在于，當(dāng)輥徑相同，L/D值不同時(shí)，在相同的軋制壓力作用下軋輥所承受的彎曲應(yīng)力不同。 L/D值大，則軋制是軋輥承受較大的彎曲應(yīng)力，而軋輥強(qiáng)度起著限制作用。因此，只能軋制斷面較小的鋼材；反之， L/D值小，就能軋斷面尺寸較大的鋼材。 根據(jù)本廠生產(chǎn)成品的規(guī)格和結(jié)合其他廠的軋輥情況，本廠選取的軋輥輥身直徑和輥身長(zhǎng)度如表 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 27 表 軋機(jī)類(lèi)型和各軋輥的尺寸、尺寸表 機(jī)架號(hào) 軋輥 輥徑（ mm） 輥長(zhǎng)（ mm） 壓下螺絲中心距（ mm） 材質(zhì) 輥身硬度 輥頸硬度 F1~F4 工作輥 800 1950 2300 高鉻合金鑄鐵 75 40 支撐輥 1500 1750 2300 復(fù)合澆鑄合金鑄鋼 60 35 F5~F6 工作輥 600 1950 2300 無(wú)限冷硬鑄鐵 75 40 支撐輥 1500 1750 2300 復(fù)合澆鑄合金鑄鋼 60 35 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 28 第五章 壓下規(guī)程的確定 壓下規(guī)程的制定依據(jù) 軋制制度確定原則及要求 板帶鋼軋制制度的確定要求充分發(fā)揮設(shè)備潛力、提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量、并且操作方便、設(shè)備安全，一句話，就是要多快好省、穩(wěn)便安全 地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。因此合理的軋制規(guī)程設(shè)計(jì)必須滿足下列原則和要求。 在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量 充分發(fā)揮設(shè)備潛力提高產(chǎn)量的途徑不外是提高壓下量、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、合理選擇原料增加坯重等。對(duì)可逆式軋機(jī)而言主要是提高壓下量以縮減道次；而對(duì)連軋機(jī)則主要是合理分配壓下提高軋制速度。無(wú)論是提高壓下量或提高速度，都涉及到軋制壓力、軋制力隨和電機(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，這就是只能在設(shè)備能力允許的條件下 去努力提高產(chǎn)量。從設(shè)備能力著眼，限制壓下量和速度提高的因素主要有以下幾點(diǎn)。 (1)咬入條件 粗軋階段及連軋機(jī)組的前幾架由于軋件厚、溫度高、速度低，軋制壓下量大，此時(shí)咬入條件可能成為限制壓下量的因素。軋制板帶時(shí)許用的最大咬入角在很大程度上取決于軋機(jī)型式、軋制速度、軋輥材質(zhì)及表面狀態(tài)、鋼板的溫度、鋼種特性及軋制時(shí)潤(rùn)滑情況等。 通常在現(xiàn)代的熱軋四輥軋機(jī)上，咬入條件不是限制壓下量的因素。但是當(dāng)工作輥直徑較小、速度較高時(shí)，或者如果采用單輥傳動(dòng)時(shí)，使咬入能力顯著降低甚至達(dá) 50％以上，此時(shí)便須考慮咬入條件的限制。 (2)軋輥及接軸叉頭等的強(qiáng)度條件 最大允許軋制壓力和最大允許軋制力矩一般取內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 29 決于軋輥等零件的強(qiáng)度條件。通常在二輥和三輥軋機(jī)上，最大軋制壓力取決于軋輥輥身強(qiáng)度，此時(shí)按軋輥許用彎曲應(yīng)力計(jì)算的允許軋制壓力 (Pyz)一船由下式確定： Pyz=(L+) (5— 1) 式中 D、 L、 l— 軋輥直徑、輥身長(zhǎng)度及輥頸長(zhǎng)度 。 B— 鋼板寬度； Rb— 軋輥許用彎曲應(yīng)力，可取為 表 表 各種材質(zhì)軋輥許用彎 曲應(yīng)力 軋輥材質(zhì) 一般鑄鐵 合金鑄鐵 鑄鋼 鍛鋼 合金鍛鋼 Rb（公斤 /毫米 2） 70～ 80 80～ 90 100～ 120 120～ 140 140～ 160 (3)電機(jī)能力的限制 亦即電機(jī)過(guò)載和發(fā)熱能力的限制。一般常以過(guò)載電流來(lái)限制最大壓下量和加速度等動(dòng)態(tài)電流，令過(guò)載時(shí)的最大功率 Nmax小于過(guò)載系數(shù)與額定功率 Nod的乘積。通常用均方根電流校驗(yàn)電機(jī)的發(fā)熱情況，要使均方根功率 Nz小于電機(jī)額定功率Nod，即 Nmax＜ KNod (5— 2) 由此可見(jiàn)，當(dāng)電機(jī)發(fā)熱過(guò)負(fù)載時(shí)，重新分配各道壓下量并無(wú)多大補(bǔ)益，而只有通過(guò)增加道次和時(shí)間來(lái)解決。功率負(fù)荷主要取決于軋制力矩和軋制速度，故在確定壓下量時(shí)，必須綜合考慮此電機(jī)轉(zhuǎn)矩與電機(jī)轉(zhuǎn)速的乘積值。 除此以外，還應(yīng)根據(jù)各種軋機(jī)的具體情況考慮其他的限制因素。例如，在連軋機(jī)組上確定各道次壓下量時(shí)，還須注意各架的軋制速度不能超出各架的速度范圍，并應(yīng)使速度留有 5%～ 10%的余地，以供速度調(diào)整及適應(yīng)軋制條件 (如輥徑 )變化之用。本車(chē)間采用的電機(jī)如表 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 30 表 主傳動(dòng)技術(shù)參數(shù) 機(jī)架 電機(jī)功率（ KW） 電機(jī)傳遞（ rpm） 電機(jī)扭矩（ KNm） 軋制力矩（ KNm） F1 7000 0~130/330 514 2170 F2 7000 0~130/330 514 2170 F3 7000 0~130/330 514 1470 F4 7000 0~130/330 514 1120 F5 7