【正文】 輔助設(shè)備選擇的原則1. 滿足產(chǎn)況生產(chǎn)工藝要求；2. 毛較高的工作效率，保證軋機獲得較短的軋制節(jié)奏時間而有較高的產(chǎn)量； 3. 設(shè)備結(jié)構(gòu)的型式要先進(jìn)合理，動作靈活機構(gòu)緊湊，操作維修容易，備品備件標(biāo)準(zhǔn)化，制造、更換方便；4. 輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力一般要大于軋機生產(chǎn)能力，以保證軋機生產(chǎn)能力得到發(fā)揮。通常輔助設(shè)備能力可按大于軋機能力20%考慮；5. 設(shè)備設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理，體積小，重量輕，以減少設(shè)備總重量和節(jié)省車間投資。輔助設(shè)備選擇的主要內(nèi)容是根據(jù)生產(chǎn)的要求確定他們的型式、能力和數(shù)量。本設(shè)計僅對加熱設(shè)備、切斷設(shè)備、冷卻設(shè)備、起重運輸設(shè)備的選擇簡述如下。 輔助設(shè)備選擇 加熱爐加熱爐是保證產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和降低能耗的關(guān)鍵設(shè)備。因此，加熱爐爐型選擇和裝備水平，應(yīng)與車間規(guī)模和軋線工藝設(shè)備裝備水平相匹配。對于高速線材軋機，軋制速度較高，除進(jìn)行控制冷卻外，還需降低開軋溫度。因此，加熱溫度的確定，應(yīng)與軋機、軋制速度和控軋控冷要求相結(jié)合。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，除采用合理的生產(chǎn)工藝外，對鋼坯加熱質(zhì)量應(yīng)有嚴(yán)格的要求。1. 鋼坯加熱質(zhì)量的要求1) 加熱溫度加熱溫度加熱爐燃料為高焦?fàn)t混合煤氣，鋼坯加熱溫度一般為1050℃～1150℃，溫軋制時為950℃～1050℃。本設(shè)計中高線軋機設(shè)計軋制速度為140m/最大軋制速度為110m/s ， 保證軋制速度為105m/s 。根據(jù)生產(chǎn)鋼種不同，加熱溫度選定為965℃～1150℃一般要求出爐鋼坯斷面溫差小于30℃，頭尾部比中間部分溫度高30℃～50℃2) 氧化與脫碳為保證產(chǎn)品的力學(xué)性能，對高碳鋼、彈簧鋼等鋼種，應(yīng)防止或盡量減少脫碳，㎜，%。2. 爐型的選擇計所使用的加熱爐為步進(jìn)式加熱爐，步進(jìn)式加熱爐是一種新型加熱設(shè)備，與通常推鋼式連續(xù)加熱爐相比，它具有如下特點：1) 鋼料入爐不是依靠推鋼機送進(jìn)，而是利用步進(jìn)機構(gòu)(步近梁或步進(jìn)底)將料送入爐內(nèi)，取消了實爐底，不用打油，鋼料表面會劃傷。2) 步進(jìn)送料，因不發(fā)生拱鋼現(xiàn)象，加熱爐氏度不受推鋼比的限制。3) 鋼料在爐內(nèi)間隔排放，可以實現(xiàn)多面加熱，使鋼料加熱溫度均勻，無推鋼式爐那樣的的黑印。為保證軋件尺寸和組織性能均勻提供了條件。4) 可以利用步進(jìn)機構(gòu)使鋼科之間距離得以調(diào)整，適應(yīng)加熱爐產(chǎn)量的變化。并使加熱時間不變，以減少鋼料的氧化和脫硫。5) 可以將爐內(nèi)鋼料全部出空，有利于處理求故，也便于加熱不問鋼種。6) 因靠步進(jìn)機構(gòu)將鋼料送入爐內(nèi)，因此加熱鋼料形狀一般可不受限制，既可加熱方形、長方形抖，也可加熱圓形料和異型科，適應(yīng)性較一般推鋼式連續(xù)加熱爐為寬。由于上述特點，因此步進(jìn)式加熱爐得到發(fā)展，特別在中小型合金鋼廠得列更為廣泛的使用。但這種爐子步進(jìn)機構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)備重量大，需要消耗一部分耐熱金屬材料，因此造價高。另外，這種爐子設(shè)備施工、安裝要求嚴(yán)格。[11]。3. 熱爐區(qū)的工藝設(shè)備組成加熱爐從土建結(jié)構(gòu)上分，主要包括爐前設(shè)備、步進(jìn)梁加熱爐、加熱爐液壓站、加熱爐電磁站及加熱爐操作室（稱為CPI室）等；從總工藝功能上分，主要分為進(jìn)出料傳動系統(tǒng)、爐子加熱系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)（包括水冷系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)）等；從設(shè)備專業(yè)上墳，主要分為爐區(qū)機械設(shè)備、液壓系統(tǒng)、電器、儀表、自動化系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、空煤燃料系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和步進(jìn)梁式加熱爐本體。4. 加熱爐主要技術(shù)性能參數(shù)1) 加熱爐主要尺寸的確定爐子有效長度和爐子內(nèi)寬，依加熱能力、過鋼爐底強度和坯料長度而定。(1) 過鋼爐底強度采用經(jīng)濟(jì)合理的過鋼爐底強度（單位爐底面積產(chǎn)量），可使加熱爐的出爐煙氣溫度控制在650～850℃。根據(jù)爐型、結(jié)構(gòu)和加熱工藝要求，加熱爐過鋼爐底強度可根據(jù)表21選用。 加熱爐過鋼爐底強度推薦值序號爐型及結(jié)構(gòu)特點過鋼爐底強度坯料斷面尺寸()1234上下加熱推鋼式爐步進(jìn)底式加熱爐部分上下加熱組合式爐上下加熱步進(jìn)梁式爐450～650350～450400～550500～700不大于碳鋼～大于方坯(2) 爐子有效尺寸按《工業(yè)爐手冊》計算，；。5. 爐型曲線和供熱方式爐型曲線隨供熱方式、供熱段數(shù)而變化，并隨供熱段數(shù)的不同，供熱方式的組合有多種變化。根據(jù)爐子產(chǎn)量、爐子長度和燃料耗量可確定供熱段數(shù)量。步進(jìn)梁式爐多采用4至8 點多段供熱。安鋼采用了上均熱左、上均熱右，下均熱左、下均熱右，上加熱、下加熱，6點2 段供熱。上加熱爐頂采用全平焰燒嘴，溫度場均勻、輻射強度大。加熱鋼坯速度快、溫度均勻，有利于減少氧化和脫碳，防止出鋼口待出鋼坯溫降。整個爐頂呈平爐頂，在相鄰供熱段間設(shè)“U”吊掛式結(jié)構(gòu)，以便供熱控制段的溫度控制。下均熱段采用端燒嘴，以保證鋼坯長度方向溫度均勻。下加熱采用側(cè)燒嘴，爐膛高度較小。爐底砌隔墻，便于各供熱段的區(qū)域溫度控制。6 . 節(jié)能措施為提高坯料加熱質(zhì)量和進(jìn)一步降低能耗，保證設(shè)計的加熱爐爐膛熱效率達(dá)到55 % ～65%，采用了一批先進(jìn)技術(shù)。1) 連鑄坯實行熱送熱裝，入爐鋼坯溫度在600℃以上。2) 采用新的節(jié)能型燃燒設(shè)備，如國產(chǎn)低NOX調(diào)焰燒嘴以及日本中外爐公司的調(diào)焰燒嘴等，以提高燃燒效率。3) 采用交叉步進(jìn)梁，將進(jìn)入均熱段的步進(jìn)梁偏離一個位置，使進(jìn)入均熱段的鋼坯和步進(jìn)梁接觸點位置改變，從而減少鋼坯“黑印”溫差。4) 采用高效換熱器將空氣預(yù)熱至500℃以上，煤氣預(yù)熱至250℃，最大限度地回收余熱。采用上述節(jié)能措施后，當(dāng)加熱冷裝碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼的標(biāo)準(zhǔn)坯，爐底管完全絕熱時，額定單位能耗達(dá)到1212kj/kg坯。7. 自動控制系統(tǒng)本設(shè)計中加熱爐采用了斜坡滾輪式步進(jìn)機械，驅(qū)動方式采用全液壓方式。步進(jìn)機械的升降行程為100㎜，水平行程255㎜。步進(jìn)周期應(yīng)小于最短軋制周期，不大于42s。加熱爐自動控制水平與軋線自動控制水平相適應(yīng)，采用了基礎(chǔ)自動化控制，包括機械設(shè)備電氣傳動自動控制和熱工儀表自動控制。電氣傳動采用PLC進(jìn)行控制。操作方式設(shè)手動、半自動和自動控制3種方式。熱工儀表自動控制采用集散型DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)雙交叉限幅的燃燒控制[12]。8. 加熱爐功能描述 加熱爐是1座步進(jìn)梁式加熱爐，本爐是按加熱冷坯設(shè)計的，但同時通過加大步進(jìn)梁的行程，減少鋼坯的加熱時間也可以適用于加熱熱坯。爐子采用4點供熱，5段爐溫控制，即對均熱段分為左右兩段單獨進(jìn)行控制，對均熱段上部及加熱段下部分段進(jìn)行單獨控制。均熱段上部和加熱段上部均采用爐頂平焰燒嘴供熱，進(jìn)熱段下部和加熱段下部均采用端部調(diào)焰燒嘴供熱。加熱爐加熱儀控制系統(tǒng)主要由一次儀表PLC、MMI（人機接口）3個部分構(gòu)成，可實現(xiàn)爐溫手、自動控制，爐壓手、自動控制，熱風(fēng)放散手、自動控制，空煤氣低壓緊急切斷控制及爐底控制及爐底梁冷卻水出水溫度指示等其它熱工參數(shù)指示等功能。 導(dǎo)位裝置導(dǎo)衛(wèi)裝置的作用是正確地將軋件導(dǎo)入軋輥孔型；保證軋件在孔型中穩(wěn)定地變形，并得到所要求的幾何形狀和尺寸；順利地將軋件由孔型中導(dǎo)出，防止纏輥，控制或強制軋件扭轉(zhuǎn)或彎曲變形，按一定的方向運動。導(dǎo)衛(wèi)裝置是在不規(guī)則的受力，高溫與激冷交變熱沖擊，高速下摩擦等極其惡劣的條件下工作的。據(jù)一些廠家生產(chǎn)統(tǒng)計表明，約有50％以上的生產(chǎn)故障是由導(dǎo)衛(wèi)裝置造成的。因此，在設(shè)計時要十分重視導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計，在生產(chǎn)中要時刻注意導(dǎo)衛(wèi)裝置的使用情況，經(jīng)常對導(dǎo)衛(wèi)裝置進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整和更換[13]。這樣就要求導(dǎo)衛(wèi)裝置本身應(yīng)具有結(jié)構(gòu)合理、固定牢固、堅固耐磨、裝卸方便、調(diào)整靈活等特點。不斷地提高導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計、制造、使用調(diào)整技術(shù)水準(zhǔn)，在線材生產(chǎn)中是十分重要的。導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計要求是：1. 根據(jù)孔型形狀、尺寸及其在軋輥上的配置使用情況，正確設(shè)計導(dǎo)衛(wèi)裝置的形狀和尺寸，以保證導(dǎo)衛(wèi)裝置作用的實現(xiàn)，2. 確定合理的導(dǎo)衛(wèi)裝置結(jié)構(gòu)和外形尺寸，使其安裝拆卸簡便，位置準(zhǔn)噸，固定牢固，使用中不移動，不變形，調(diào)整靈活。 3. 根據(jù)使用部位需要選用合適的材質(zhì)以達(dá)到耐磨損、壽命長、消耗少、成本低的目的。4. 盡量使導(dǎo)衛(wèi)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，簡化制造工藝、減少機械加工量，以利于實現(xiàn)制作專業(yè)化。提高制造水平和導(dǎo)衛(wèi)裝置的質(zhì)量，盡可能采用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件，減少加工量。 滾動式導(dǎo)衛(wèi)裝置滾動導(dǎo)位裝置是高速線材軋機必不可少的輔助裝置。在老式線材軋機上采用滑動導(dǎo)位產(chǎn)生的問題是由于橢圓軋件要豎著被送入圓孔型。若圓孔型前導(dǎo)板與軋件之間的間隙過大，則易造成橢圓軋件在橢圓孔型中歪扭，而產(chǎn)生軋制廢品。若間隙過小，常常會卡鋼。導(dǎo)板磨損也嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。使用了滾動導(dǎo)位后，排除了這種缺陷。導(dǎo)輥與軋件之間滾動摩擦的性質(zhì)決定了它不容易堵鋼，從而使導(dǎo)位和軋件之間的間隙大大減少，甚至為零。這樣就可以使軋件進(jìn)入孔型的位置準(zhǔn)確、軋件在孔型中軋制狀態(tài)穩(wěn)定、軋件的表面質(zhì)量得到改善。 剪切設(shè)備1. 1卡斷剪1) 用途：1卡斷剪位于加熱爐出口于1粗軋機之間于1粗軋機聯(lián)系在一起，靠粗軋機拉力將鋼坯剪斷。2) 主要技術(shù)參數(shù)：缸型號：S160270 JB 448 ～74 剪切面積：max 155155 m2剪切溫度：1020 ℃剪刃材料：3Cr2WBV2. 1飛剪1) 用途：用于粗軋機之后，用來剪切軋件的頭部、尾部，并在發(fā)生事故時切斷軋件[15]。2) 機構(gòu)與結(jié)構(gòu)：本飛剪由直流電機、制動器、剪切設(shè)配、料頭收集等部分組成，系曲柄連桿式。飛剪的剪刃裝在與曲柄軸和搖桿相鉸接的上下剪臂上。它們之間構(gòu)成一對四連桿剪切機構(gòu)。上下剪刃在電機的驅(qū)動下，經(jīng)過一級減速，再通過等比大齒輪的傳動，使其按照一定的封閉曲線，做相對的回轉(zhuǎn)運動。當(dāng)上下兩剪刃與軋件相遇時即進(jìn)行剪切。為了收集切除的料頭，在剪切線的下方設(shè)置溜槽式收集裝置及料頭箱[7]。3. 2飛剪1) 用途：該飛剪安裝在中軋機足與預(yù)精軋機組之間，正常生產(chǎn)時，對軋件進(jìn)行切頭、切尾；發(fā)生事故是連續(xù)碎斷軋件。同時將切除之頭尾及碎斷件進(jìn)行收集。2) 機構(gòu)與結(jié)構(gòu)：本飛剪由直流電動機、制動器、剪體裝配、料頭收集等部分組成。系回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。飛剪的剪刃裝載上、下剪頭上。上下剪刃在電機的驅(qū)動下，經(jīng)過一級減速，再通過等比大齒輪的傳動，使其按照一定的封閉曲線，做相對的回轉(zhuǎn)運動。當(dāng)上下兩剪刃與軋件相遇時即進(jìn)行剪切。為了收集切除的料頭，再剪切線的下方設(shè)置溜槽式收集裝置及料頭箱，為了不使更換料頭箱而影響料頭繼續(xù)收集，而在收集裝置中設(shè)有氣動擋板。4. 3飛剪1）用途：該飛剪安裝在精軋機組側(cè)活套之前，對進(jìn)入精軋機組的軋件進(jìn)行切頭，前面有夾送輥夾送。2) 機構(gòu)與結(jié)構(gòu)：本飛剪由直流電動機、制動器、剪體裝配、料頭收集等部分組成。系回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。飛剪的剪刃裝載上、下剪頭上。上下剪刃在電機的驅(qū)動下，經(jīng)過一級減速，再通過等比大齒輪的傳動，使其按照一定的封閉曲線，做相對的回轉(zhuǎn)運動。當(dāng)上下兩剪刃與軋件相遇時即進(jìn)行剪切。為了收集切除的料頭，再剪切線的下方設(shè)置溜槽式收集裝置及料頭箱，為了不使更換料頭箱而影響料頭繼續(xù)收集，而在收集裝置中設(shè)有氣動擋板，以適應(yīng)兩個料頭箱交替使用[16]。5. 3剪夾送機1) 機構(gòu)與結(jié)構(gòu)：夾送機有兩個水平懸臂輥，輥子直徑Φ300 ㎜ ，寬105 ㎜通過一套傳動齒輪，降夾送扭矩返到主機上。夾送機電機軸機上主動軸固定在箱體上，下上搖臂分別固定在上下主動軸上，被動齒輪幾軸固定在搖臂上。上下?lián)u臂可繞上下主動軸轉(zhuǎn)動，同時帶動被動齒輪動，被動軸與輥子相固定，故上下輥子可以分離。6. 碎斷剪1) 用途：56153碎斷剪位于3飛剪后部偏出軋制線處，與轉(zhuǎn)向器出口相聯(lián)接，并有夾送輥。它的作用是當(dāng)精軋機組出現(xiàn)事故時，將3飛剪轉(zhuǎn)向器導(dǎo)入的后續(xù)喳剪碎斷成便于收集的小段。2) 機構(gòu)與結(jié)構(gòu)：56135碎斷剪是由夾送輥和碎斷剪兩臺固定在同一底座上而組成。碎斷剪是由型號Z 250（自帶風(fēng)機和測速機）電機帶動一鼓形連周期；上下刀片分別安裝了一對速比為1 ：1的圓柱斜齒輪；下刀片軸上安裝有一同步齒形皮帶鏈，通過同步齒形皮帶帶動夾送輥下輥；在上下刀軸軸端裝有刀架。刀架的連接用圓錐形軸伸，用一制動塊將刀架緊定在刀片軸上。 冷卻精整區(qū)主要設(shè)備1. 吐絲機：吐絲機的作用是將從精軋機組出來的的線材成卷的散布在運行的輸送輥道上，以使線卷得到均勻的冷卻，從而完成所需的組織轉(zhuǎn)變。用于高速線材軋機的吐絲機常為臥式，由吐絲機錐頭和齒輪傳動兩部分組成，吐絲機錐頭由滾動軸承支承，錐頭上固定著彎曲成阿基米德空間螺旋線的耐熱耐磨吐絲管，吐絲機需噴水冷卻。生產(chǎn)較大規(guī)格線材，在軋件尾部離開預(yù)精軋機組后，精軋機組、夾送輥和吐絲機同時加速到較高速度，時線材尾部順利通過吐絲機成圈。臥式，水平傾角為20176。，設(shè)計最大吐絲速度150m/s，吐圈直徑1075㎜，～㎜/s， ㎜/s。2. 斯太爾摩散卷運輸線：斯泰爾摩控冷運輸線是整個控冷系統(tǒng)的核心，其作用是合理控制線材的冷卻速度以得到滿足用戶所要求的內(nèi)部組織及力學(xué)性能。散卷冷卻設(shè)備是將吐絲機散布于運輸機上的線圈像機卷筒運送，并在運輸過程中以一定的冷卻速度使線材均勻的完成相變和冷卻。用于線材散卷冷卻的方法很多，但常用的是斯泰爾摩冷卻方法。斯泰爾摩法的控冷形式有三種：標(biāo)準(zhǔn)型、延遲型和緩慢型。延遲型斯泰爾摩法是在線圈運輸機上加蓋絕熱罩，運輸機底板、側(cè)墻及罩蓋內(nèi)襯均加設(shè)絕熱材料，可減少熱損失，使線材冷卻速度降低，以滿足需要慢速冷卻鋼種的冷卻要求。此法除可處理低碳鋼、冷鐓鋼和低合金鋼外，也能處理中、高碳鋼等線材。所以，延遲型較合適。根據(jù)鋼種即可進(jìn)行快速冷卻，又可進(jìn)行緩慢的延遲冷卻，以達(dá)到所要求的金相組織和機械性能。長度103m，保溫罩長81m，～20℃/S，冷卻風(fēng)機14臺，均為離心式，每臺風(fēng)量154000m3/h。3. 集卷站：由集卷鼻錐、集卷室、雙芯棒回轉(zhuǎn)裝置和運卷小車組成，帶有線圈分配器及液壓分卷裝置，集卷周期66s，分卷時集卷周期40s，集卷高度能力3100㎜，收集卷高2400㎜（帶線圈分配器）。4. 積放式鉤式運輸機：長度約560m，鉤子60 個。5. 壓緊打捆機： 臥式， 最大壓緊力400KN，壓緊后最大高度1800㎜，帶鋼捆扎4道。6. 卸卷站：液壓驅(qū)動式，最大儲存能力4卷。第9章 線材軋制生產(chǎn)工藝過程第9章 線材軋制生產(chǎn)工藝過程 工藝過程制定依據(jù)所謂生產(chǎn)工藝流