【導(dǎo)讀】家電板和汽車板的應(yīng)用。本文結(jié)合鞍鋼冷軋薄板廠的相關(guān)資料，同時(shí)參考了多家?，F(xiàn)代冷軋廠的資料，設(shè)計(jì)了年產(chǎn)240萬噸1700冷軋車間。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇軋。用了酸軋聯(lián)合機(jī)組，退火爐選擇連續(xù)退火爐。本設(shè)計(jì)力圖設(shè)計(jì)出能生產(chǎn)高檔家電

　　

【正文】 出口 Φ1200~2020 Φ610 750~1600 ~ 30 30000 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 第 23 頁 表 主軋機(jī)的主要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 0 機(jī)架軋輥尺寸 軋輥直徑 輥身直徑 /mmmm 工作輥 Φ(430~490)1700 中間輥 Φ(500~560)1700 支撐輥 Φ(1410~1525)1700 1~4 機(jī)架軋輥尺寸 軋輥直徑 輥身直徑 /mmmm 工作輥 Φ(520~600)1676 支撐輥 Φ(1400~1525)1676 軋機(jī)主電機(jī)參數(shù) 0~4 機(jī)架轉(zhuǎn)速/rmin 0~250/500 最 大 軋 制 力/MN 30 最大軋制速度/m/min 1350 軋輥電機(jī)功率 / KW 1333 軋輥電機(jī)臺(tái)數(shù)/臺(tái) 4 酸洗的作用是除去金屬表面的氧化鐵皮。采用的工藝是淺槽式紊流酸洗工藝，這遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 24 頁 種酸洗工藝速度快、質(zhì)量好、能耗低、污染少；剪邊機(jī)的形式是雙塔雙頭式，其特點(diǎn)是剪切的精度高、自動(dòng)化程度高；采用全自動(dòng)激光焊接機(jī)，焊接的時(shí)間短而且焊接的質(zhì)量更好；卷取機(jī)采用新型的回 轉(zhuǎn)式卷取機(jī)，利于卷取薄板。 酸洗機(jī)組的主要工藝參數(shù)如下： 表 酸洗機(jī)組軋制的鋼卷規(guī)格 鋼卷規(guī)格 入口 出口 帶鋼寬度 / mm 750~1600 750~1600 帶鋼厚度 / mm ~ ~ 鋼卷外徑 / mm Φ1100~2020 Φ1100~2020 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ700/762 Φ750/610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 25 表 酸洗機(jī)組的機(jī)組速度 名稱 參數(shù) 入口速度 / m/min :max 350 工藝段速度 / m/min :max 180 出口段速度 /m/min :max 300 穿帶速度 /m/min 60 甩尾速度 / m/min 120 表 酸洗機(jī)組的主要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 酸洗溫度 / ℃ 70~85 酸洗介質(zhì)（ HCL） / g/L 200 漂洗介質(zhì) 冷凝水 酸洗能力 /t/h :max 240 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第 25 頁 冷軋生產(chǎn)中還有一道重要的生產(chǎn)工序就是冷軋帶鋼的熱處理生產(chǎn)，目前使用的退火爐的型式有兩種：一種是間歇式退火爐，另一種是連續(xù)式退火爐。本車間采用的 是間歇式退火爐（全氫罩式退火爐），以高爐煤氣作燃料，通過保護(hù)罩對(duì)鋼卷進(jìn)行間接加熱。那么為何采用全氫罩式退火爐呢？因?yàn)槿珰湔质酵嘶馉t生產(chǎn)靈活，不受帶鋼寬度、厚度和品種的限制，應(yīng)用范圍廣泛，開發(fā)早，爐型比較成熟，投資少等。但是全氫罩式退火爐也有一些不足，如退火周期長，生產(chǎn)率不高，熱耗高等。全氫罩式退火爐采用全氫作為保護(hù)氣體。但是由于氫的滲透性強(qiáng)，又易爆，所以對(duì)爐臺(tái)、爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)以及保護(hù)罩的要求非常嚴(yán)格。同時(shí)全氫罩式爐所屬設(shè)備的幾何尺寸及其精度的要求也很高。 退火機(jī)組的主要工藝參數(shù)如下： 表 退火機(jī)組的主 要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 燃料種類 高爐和焦?fàn)t混合煤氣 高爐煤氣體積：焦?fàn)t煤氣體積 7： 3 保護(hù)氣體的成分 100%氫氣 鋼卷最大質(zhì)量 / t 21 鋼卷最小質(zhì)量 / t 10 鋼卷最大外徑 / mm Φ2020 鋼卷最小外徑 / mm Φ1200 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ610 帶鋼寬度 / mm 750~1600 帶鋼厚度 / mm ~ 最大堆垛高度 / mm 5100 最大裝爐量 / t 100 平均裝爐量 / t 90 最高退火溫度 / ℃ 750 加熱爐小時(shí) 能力 / t/h 爐臺(tái)小時(shí)能力 / t/h 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第 26 頁 精整工序就是使冷軋帶鋼成為交貨狀態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。精整主要平整、橫切或縱切和包裝等工序。 (1).冷軋帶鋼的平整 冷軋帶鋼在經(jīng)過了再結(jié)晶退火后，雖然消除了加工硬化組織，但是卻使力學(xué)性能和加工性能被破壞，就導(dǎo)致了帶鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線產(chǎn)生了屈服臺(tái)階，所以平整的作用就是消除屈服臺(tái)階，提高力學(xué)性能和加工性能。本車間采用國內(nèi)普遍應(yīng)用的四輥式單機(jī)架平整機(jī)。 表 名稱 入口 出口 鋼 卷規(guī)格 帶鋼寬度 / mm 700~1600 600~1600 帶鋼厚度 / mm ~ ~ 鋼卷外徑 / mm Φ1100~2150 Φ1100~2020 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ610 Φ610 鋼卷最大重量 / t 45 輥身長度 / mm 1700 最大軋制速度 / m/s 20 最大軋制力 / MN 16 最大平整壓力 / KN 15000 最大平整速度 / m/min 1500 軋輥直徑 工作輥 / mm 660~615 支撐輥 / mm 1525~1400 年生產(chǎn)能力 / kt 635 (2).冷軋帶鋼的橫剪 橫剪機(jī)組是把平整后的鋼帶剪切成定尺長度的鋼板，經(jīng)過矯直和涂油，堆垛成一定質(zhì)量的鋼板。橫剪機(jī)組可以很好的保證剪切精度和鋼板表面質(zhì)量，但是要注意的是對(duì)機(jī)組的速度和剪切鋼帶規(guī)格范圍是要有一定的有要求的。本車間設(shè)計(jì)設(shè)有四條橫剪機(jī)組。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第 27 頁 整體設(shè)備由開卷機(jī)、矯直機(jī)、下切剪、圓盤剪、地下卷曲機(jī)、飛剪等組成。 表 一號(hào)橫切機(jī)組的主要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 剪切材料 冷軋鋼帶、熱鍍鋅帶 鋼卷規(guī)格 帶鋼寬度 / mm 750~1600 帶鋼 厚度 / mm ~ 鋼卷外徑 / mm:max Φ1850 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 抗拉強(qiáng)度 Mpa 580 表 二號(hào)橫切機(jī)組的主要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 剪切材料 冷軋鋼帶、熱鍍鋅帶 原料寬度 / mm 800~1400 原料厚度 / mm ~ 鋼卷外徑 / mm Φ900~2150 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 帶鋼厚度 / mm ~ 成品板長度 / mm 1000~4000 成品板寬度 / mm 800~1400 帶鋼最大抗拉強(qiáng)度 / Mpa 600 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第 28 頁 表 三號(hào)橫切機(jī)組的主要參數(shù) 名稱 參數(shù) 剪切材料 冷軋鋼帶、熱鍍鋅帶 原料寬度 / mm 750~1250 原料厚度 / mm ~ 鋼卷外徑 / mm:max Φ2020 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 帶鋼最大抗拉強(qiáng)度 /Mpa 600 帶鋼寬度 / mm 750~1250 帶鋼厚度 / mm ~ 成品定尺長度 / mm 1000~6000 表 四號(hào)橫切機(jī)組的主要參數(shù) 名稱 參數(shù) 剪切材料 彩涂帶 鋼帶寬度 / mm 900~1550 鋼帶厚度 / mm ~ 鋼卷外徑 / mm 750~1850 鋼卷內(nèi)徑 / mm 610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 成品鋼板長度 / mm 1000~4000 帶鋼抗拉強(qiáng)度 / Mpa 412 (3).冷軋帶鋼的縱剪 冷軋縱剪重卷，又叫分卷，它的作用是把平整后的帶鋼分切為各種寬度和單重的帶鋼卷?？v剪生產(chǎn)都是在圓盤剪上進(jìn)行縱向連續(xù)剪切。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 第 29 頁 表 冷軋縱剪、重剪機(jī)組的主要工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 剪切材料 冷軋鋼帶、熱鍍鋅帶 原料寬度 / mm 750~1350 原料厚度 / mm ~ 鋼卷外徑 / mm:max 2020 鋼卷內(nèi)徑 / mm 610 鋼卷質(zhì)量 / t:max 25 鋼帶最大抗拉強(qiáng)度 / Mpa 750 成品帶鋼寬度 / mm 550~1350 成品帶鋼厚度 / mm ~ 機(jī)組最高速度 / m/min 183 彩色涂層機(jī)組主要生產(chǎn)彩色涂層鋼板和彩色涂層鋼卷產(chǎn)品。 表 彩涂機(jī)組的主要工藝參數(shù) 名稱 入口 出口 鋼卷規(guī)格 帶鋼寬度 / mm 600~1350 600~1350 帶鋼厚度 / mm ~ ~ 鋼卷外徑 / mm Φ2300 Φ1500 鋼卷內(nèi)徑 / mm Φ508/610 Φ508/610 鋼卷質(zhì)量 / t :max 34 10 機(jī)組速度 入口段 m/min 150 工藝段 m/min 120 出口段 m/min 150 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 第 30 頁 年產(chǎn)量 / 萬 t 40 連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組主要生產(chǎn)熱鍍鋅鋼板和熱鍍鋅鋼卷產(chǎn)品。 表 連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組的工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 鋼種規(guī)格 寬度 / mm 750~1550 厚度 /mm ~ 鍍層品種 GI 鍍層質(zhì)量 g/m178。 40~350 鍍層表面結(jié)構(gòu) 大鋅花、小鋅花、光整鋅花、無鋅花 機(jī)組速度 入口段 m/min:max 240 工藝段 m/min:max 180 出口段 m/min:max 240 年產(chǎn)量 /萬 t 45 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 第 31 頁 5 設(shè)備校核 軋輥直接承受軋制力和轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥的傳動(dòng)力矩，屬于消耗性零件，就軋機(jī)整體而言，軋輥安全系數(shù)最小，軋輥強(qiáng) 度往往決定整個(gè)軋機(jī)負(fù)荷能力，因此，要對(duì)軋輥進(jìn)行校核。 表 軋輥材質(zhì)及許用應(yīng)力值 材質(zhì) 許用應(yīng)力??? / Mpa 許用接 觸應(yīng)力???? /Mpa 許用剪切應(yīng)力 /Mpa 許用接觸剪應(yīng)力 ???? /Mpa 合金鍛鋼 240 2400 73 730 軋輥各部分尺寸分別為： 工作輥：輥身直徑 gD =600mm，輥身長度 sL =1700mm； 工作輥輥頸直徑： ( 0 . 5 0 . 5 5 ) 0 . 5 5 6 0 0 3 3 0ggd D m m? ? ? ?； 工作輥輥頸長度： ( 0 . 8 3 1 . 0 ) 0 . 9 3 3 0 2 9 7ggl d m m? ? ? ?； 工作輥壓下螺絲間的中 心距： 1 9 9 7229722971 7 0 022g ??????? gg llLLmm。 支撐輥：輥身直徑 zD =1500mm，輥身長度 sL =1700mm ； 支撐輥輥頸直徑 : (0 . 5 0 . 5 5 ) 0 . 5 5 1 5 0 0 8 2 5zzd D m m? ? ? ?； 支撐輥輥頸長度： (0 . 8 3 1 . 0 ) 0 . 9 8 2 5 7 4 3zzl d m m? ? ? ?； 支撐輥壓下螺絲間的中心距： zL =2443mm。 輥頭均采用扁頭萬向接軸 輥頭 ,電機(jī)功率 N=5500KW 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 第 32 頁 表 五機(jī)架連軋機(jī) 各機(jī)架數(shù)據(jù) 機(jī)架 軋 機(jī) 壓力 /t 轉(zhuǎn)速 n/ 電機(jī)功率 /KW 張力差 /Mpa 1 1? 5500 55 2 1? 5500 10 3 1? 5500 4 4 1? 5500 4 5 1? 5500 63 由上表可看出，第四架軋機(jī)的總壓力最大，所以以第四架軋機(jī)為例進(jìn)行校核： 四輥軋機(jī)支撐輥與工作輥承受的彎矩之比等于直徑比的四次方，其彎曲力的分配也和彎矩一樣，即 KNPPKNPPPPPDDPPKNPzggzgzgz1 4 1 0 2 . 7 5401 2 6 9 1 . 4394039401 4 4 6 4 . 3 640,396001 5 0 0 4 6 4144??????????????????????????而 軋機(jī)要能夠順利進(jìn)行軋制 ，必須保證咬入符合軋制規(guī)律，所以要對(duì)咬入條件進(jìn)行校核。 )cos1( ???? Dh () ??? () 式中： D ——工作輥直徑； h? ——軋件的壓下量； ?——咬入角； ?——摩擦角