【正文】 ；降低金屬消耗率；減少倉庫的運輸作業(yè)；提高鋼卷庫單位面積負(fù)荷，減少倉庫面積；延長穩(wěn)定軋制時間；簡化軋制自動控制過程等。但增加板坯重量會延長機架間距，增大板坯庫和鋼卷庫吊車噸位，使廠房造價和設(shè)備投資增大。對現(xiàn)有的連軋機，還可能受到允許的終軋溫度、軋件前后端允許的溫差以及鋼卷最大允許外徑的限制。新鋼現(xiàn)代化熱帶鋼軋機最大卷重達 噸。本設(shè)計典型產(chǎn)品選擇的坯料如表 42 所示。表 42 典型產(chǎn)品選擇的坯料序號 鋼種 牌號規(guī)格（mm）坯料規(guī)格（mm）1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q215 31400 2301400100002 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 1400 2301400100003 低合金結(jié)構(gòu)鋼 Q345 41400 2301400100004 汽車大梁用鋼 16 MnL 51400 230140010000 板坯的預(yù)處理板坯加熱以前，必須首先進行表面缺陷清理、表面氧化皮的清理，這對于保證鋼材的質(zhì)量、提高成品率、節(jié)約金屬和降低成本具有十分重要的意義。特別對于合金鋼，更必須進行嚴(yán)格清理。由連鑄車間運來的板坯被送到熱軋板庫入口時，經(jīng)操作工核對后，按材質(zhì)、寬度進行堆放，一個爐次的板坯應(yīng)盡量分散到各跨區(qū)堆放，以便減輕吊車的作業(yè)負(fù)荷。并且按照最佳化的軋制計劃，把板坯按指定的順序裝到上料輥道上，然后裝入加熱爐。板坯清理工作為便于管理一般都在連鑄車間進行，也有的將清洗設(shè)備安裝在熱軋板坯庫內(nèi)。被送至板坯庫的板坯分為冷板坯和熱板坯。由加熱爐加熱到目標(biāo)溫度后進行軋制。有效地采用了利用熱連鑄坯(HCR)，坯溫一般為 600℃左右，大幅度的節(jié)省能源。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝 DHCR，坯溫一般為800℃左右。或采用直接軋制技術(shù)，此技術(shù)是將煉鋼和熱軋兩個各自獨立的工序連續(xù)化，因此，需要解決這倆個工序間的溫度、小時產(chǎn)量、工藝參數(shù)的匹配和質(zhì)量，保證全過程管理及平面布置最佳化等一系列技術(shù)問題。目前，世界上先進的常規(guī)熱帶鋼軋機熱裝比已超過 90%。（1）板坯的表面缺陷清理連鑄坯表面會存在各種缺陷，需要在加工以前加以清理，否則要嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。清理表面常用的方法有：火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理和機床清理等。根據(jù)鋼種、缺陷的性質(zhì)與狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，而采用的清理方法也不同。一般碳素鋼及部分合金鋼的局部處理采用人工火焰清理；碳鋼和部分合金鋼的大面積剝皮采用機械火焰清理；碳鋼及部分不能用火焰清理的鋼的局部清理采用風(fēng)鏟清理；合金鋼及高硬度的高級合金鋼采用砂輪清理；高級合金鋼的全面剝皮采用機床清理。各種清理方法費用比較，砂輪清理費是風(fēng)鏟清理的 3 倍，而機床與火焰清理費用僅是風(fēng)鏟清理的一半。所以，在本車間設(shè)計中，采用火焰清理。（2）板坯檢查 板坯表面狀況檢查，傳統(tǒng)上都是由人工在切割前后，用肉眼進行直觀檢查，然而為了提高檢查精度，開發(fā)了熱表面缺陷檢測裝置。板坯的熱表面缺陷檢測裝置有使用探頭線圈的渦流探傷裝置和利用自發(fā)廣或照明光的光學(xué)探傷裝置。 軋機的選擇 軋機選擇的原則在選擇軋鋼機時，一般要注意，考慮下列原則軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，是代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平、區(qū)別于其它車間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。軋鋼機選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，成品品種和規(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，軋鋼機選擇的內(nèi)容是：確定軋機的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。在選擇軋鋼機時，一般要注意，考慮下列原則：（1）在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機組成合理，布置緊湊；（2）有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)；（3）保證獲得良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；（4）有利于軋機的機械化，自動化的實現(xiàn)，有助于工人的勞動條件改善；（5）軋機結(jié)構(gòu)型式先進合理，制造容易，操作簡單，維修方便；（6）備品備件更換容易，并利于實現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；（7）有良好的綜合經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進步，現(xiàn)在的主要軋機除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化了。為我們選用軋機進行生產(chǎn)提供了方便的條件。 軋機的型號尺寸選擇和數(shù)量軋鋼機布置是軋鋼機按工作機架排列成某種方式。軋鋼機布置的基本形式有三種：橫列式布置、順列式布置和連續(xù)式布置。軋鋼機機架數(shù)目的確定與很多因素有關(guān)。主要有：坯料的斷面尺寸，生產(chǎn)的品種范圍，生產(chǎn)數(shù)量的大小，軋機布置的形式，投資的多少以及建廠條件等因素。但是在其它條件既定的情況下，主要考慮與軋機布置形式有關(guān)。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場實際狀況，粗軋階段選用兩臺帶立輥的四輥可逆式軋機。立輥軋機的作用是軋邊，限制寬展，同時破碎軋件表面的氧化鐵皮。四輥可逆式粗軋機既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。精軋階段選用七連軋（F1～F7）的四輥軋機。 粗軋前立輥（兩臺 EE2）該設(shè)備安裝在粗軋機的進口側(cè)，當(dāng)粗軋機處于正向軋制時，該立軋機參與對板坯邊部的軋制工作，此時兩臺軋機形成“串聯(lián)”式軋制。立輥又可以稱為破磷機。立輥除了擠松氧化皮之外，還起軋平板坯兩側(cè)邊和調(diào)節(jié)板坯寬度規(guī)格的作用。其主要技術(shù)參數(shù)：立輥軋機的最大軋制力：為 5000KN；立輥軋機的最大軋制力矩：2x350KNm（ 倍過載）輥子尺寸：輥身直徑 φ1000～φ1100mm，輥身長度 430mm；立輥間開口度：720～1780mm；最大軋制速度：0～～；主傳動電機功率：2 臺 AC1200kw290/590rpm。 四輥可逆粗軋機（兩架 RR2）四輥粗軋機主要參數(shù)：最大軋制壓力： 40000KN；最大軋制力矩：( 倍過載)；四輥軋機軋制速度：0~177。~；工作輥尺寸：輥徑 φ1200～φ1100 mm，輥面長 1580 mm；支承輥尺寸：輥徑 φ1550～φ1400 mm，輥面長 1580 mm；工作輥最大開口度：270mm；輥子平衡：采用液壓平衡缸；主傳動電機功率：2 x 7000kw，轉(zhuǎn)速為 45/90 轉(zhuǎn)/分的直流馬達。 精軋機組（F1～F7）七臺四輥精軋機機座之間以 6m 的間距串聯(lián)布置形成了一條七機架連軋精軋機組。每個機座的上下工作輥用一臺直流馬達通過馬達接手、齒輪減速（或齒輪座）以及軋機的主傳動軸驅(qū)動。精軋機組主要技術(shù)參數(shù)：工作輥：F1～F4 輥徑輥身長＝825/735mm1580mm；F5～F7 輥徑輥身長＝650/575mm1580mm；支承輥：F1～F7 輥徑輥身長＝1550/1400mm1580mm；最大軋制力：F1～F4 40000KN； F5～F7 34000KN；精軋機組軋制速度：F7 出口速度 max=20m/s；F1~F7 精軋機主傳動電機功率：F1~F5 N=5x7500KW 160/416/r/min F6 N=6500KW 250/500/r/min F7 N=6500KW 250/500/r/min 輔助設(shè)備的選擇由于軋制產(chǎn)品的種類繁多，其生產(chǎn)過程的繁簡程度也很不一樣，因此，為適應(yīng)各種產(chǎn)品生產(chǎn)的軋鋼車間輔助設(shè)備，不論從用途、結(jié)構(gòu)形式或是動作的工作原理上—看那是多種多樣的。就是同一類別的輔助設(shè)備，由于其服務(wù)對象不同或生產(chǎn)工藝的要求不同，其結(jié)構(gòu)和工作原理也會存在很大差別。根據(jù)輔助設(shè)備在軋鋼生產(chǎn)過程中的不同用途，可以將輔助設(shè)備歸納為如下幾類：(1)加熱設(shè)備；(2)切斷設(shè)備；(3)輥道；(4)冷卻設(shè)備；(5)卷曲設(shè)備；(6)起重運輸設(shè)備。顯而易見，不同的輔助設(shè)備完成著不同的工作，在生產(chǎn)過程中起著互相不能代替的作用。所以，軋鋼車間輔助設(shè)備的選擇是否合理，同樣對產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，對節(jié)省車間建設(shè)投資以及對改善和減輕勞動強度等都有重要影響。輔助設(shè)備選擇一般要遵循下列原則：(1)滿足產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求；(2)有較高的工作效率，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 。 加熱爐的選擇熱軋板帶車間的板坯加熱普遍采用推鋼式連續(xù)加熱爐和步進式連續(xù)加熱爐。我國熱軋板帶車間過去大都采用推鋼式連續(xù)加熱爐。步進式連續(xù)加熱爐是一種新型的加熱爐，板帶車間近來都采用這種加熱爐進行坯料加熱或中間加熱。與推鋼式連續(xù)加熱爐相比較，步進式連續(xù)加熱爐雖然重量較大，造價較高。但它的優(yōu)點在于：(1) 采用電子計算機自動控制，加熱溫度均勻，加熱時間快，產(chǎn)量高。每小時可加熱板坯 300 噸左右，最大可達 400 噸；板坯在爐內(nèi)運行時，相鄰之間有 50mm 的間隔，不會產(chǎn)生粘結(jié)；板坯溫度均勻，軋制時由于溫差引起的厚度差也較小。(2) 爐子長度不受板坯寬度厚度比的限制，不同厚度和寬度的板坯可以同時加熱；還可以加熱碳鋼，合金鋼，硅鋼，不銹鋼等多種板坯。靈活性很大。(3) 板坯在爐內(nèi)一步一步的前進，不會起拱；板坯燒損小，爐內(nèi)氧化皮少，易于清理；爐子熱惰性小，開爐時升溫較快，停爐時降溫也較快，可縮短停爐檢修時間。操作方便。由于步進式加熱爐有以上一系列優(yōu)點，而且目前國內(nèi)外新建或改建的熱連軋板帶車間幾乎全都采用這種加熱爐。所以本次設(shè)計決定選用步進式連續(xù)加熱爐。步進式加熱爐一般采用輥道和推鋼機上料，出爐采用板坯出料機。對這種設(shè)備的要求是可靠、故障率低，只有這樣才能滿足現(xiàn)代小型連軋機生產(chǎn)高速、大產(chǎn)量的要求。每座加熱爐配置一套推鋼機，把在輥道上定位后的板坯一塊一塊地推到爐前滑架上，再由步進梁送入爐內(nèi)。這樣，推鋼機的設(shè)備重量和電機功率可大大減少。上料機又包括鏈?zhǔn)缴狭蠙C、階梯式上料機、震動式布料機三種，本設(shè)計中采用階梯式上料機，它可以靈活控制排料和送料的節(jié)奏，以滿足軋制節(jié)奏的要求。步進式加熱爐爐尾推鋼機負(fù)責(zé)將鋼坯從輥道上推至固定梁上。這種推鋼機行程不大，推力也不大，多采用液壓缸驅(qū)動。本設(shè)計采用步進式端進料爐尾推鋼機。（1）爐子寬度的確定主要根據(jù)坯料的長度確定：B=nl +(n+1) (91)料 ?式中：l —坯料長度(m)； n—坯料排列數(shù)；料 —料間或料與爐墻的空隙距離(m)；一般取 ～。?本車間生產(chǎn)所用的坯料最大長度為 11m，采用單排加熱， 取 ，所以?爐子寬度 B=111+(1+1)=。取爐寬=12m。（1）爐子長度的確定 爐子的長度分為全長和有效長度二個概念，有效長度是坯料在爐膛內(nèi)所占的長度，而全長還包括從出料口到端墻的一段距離。爐子的有效長度的計算公式為： (92)L效 ?GB(ng)??式中： —爐子的生產(chǎn)能力（kg/h） —坯料寬度，mGB —加熱時間 (小時 ) —每根鋼坯的重量（ kg）? g 加熱時間 ， —透熱深度，cm 。=7+（代入數(shù)據(jù)得： =?L?效 ??取有效長度 49m，設(shè)置兩個加熱爐，每個加熱爐有效長度取 25m。爐子效全長等于有效長度加上出料口到端墻的距離 A，取 A=2m。所以爐子全長 。275??全L 起重運輸設(shè)備的選擇起重運輸設(shè)備包括起重機、輥道、運輸小車以及各種運輸設(shè)備。起重機（天車、吊車）主要用于車間原材料、成品、設(shè)備和部件的起重和運輸。（1） 起重機的類型有橋式起重機、龍門式起重機、鉗式起重機、磁力起重機及電葫蘆等。在加工車間主要是橋式起重機，它有三種類型：雙梁橋式起重機的起重量大，運動速度快；單梁橋式起重機起重量小，速度慢，通常在機修車間使用；但主梁式起重機結(jié)構(gòu)新、重量輕、造價低。本車間采用雙梁橋式起重機。（2） 主要參數(shù)① 起吊重量 主要由起吊最重物件的重量來決定，還應(yīng)考慮由于車間產(chǎn)量提高而起重量增大的可能性，在確定起重量大小時還應(yīng)考慮吊運工具的重量。② 運行速度 決定于其用途。檢修換輥用的速度較低，而在成品倉庫和原料倉庫吊料用的起重機采用較高的速度。③ 工作制度 按起重量、運行速度和使用頻繁程度分為輕、中、重型三種。主電室的提升和運行速度要求較慢，宜選用輕型；相應(yīng)的用于安裝、維修用的采用中型；車間內(nèi)各工序之間，成品庫之間的起重機應(yīng)選用重型工作制度。④ 臺數(shù)的確定 主要依據(jù)起重機實際工作負(fù)荷及作業(yè)率的大小來確定。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗確定，車間內(nèi)每 50 米左右有一臺起重機，即安車間總長度就可確定起重機的臺數(shù)。（3）輥道的選擇根據(jù)用途分以下幾類：① 工作輥道 設(shè)置在軋機工作機座的前后方，靠近工作機座，參與軋制過程。② 延伸輥道 設(shè)置在工作輥道的末尾，只有在軋制的料延伸之后才起作用。③ 運輸輥道 主要作用是連接車間內(nèi)設(shè)備之間、機組之間的軋制料的運送任務(wù)。④ 爐子輥道 設(shè)置在爐前后以及爐底，作用是運送加熱的料。⑤ 其它輥道。（2）輥道的技術(shù)參數(shù)① 輥子直徑 D 主要根據(jù)軋件的重量和要求及輥子的強度決定。② 輥長 L 主要決定于輥道的類型及軋件的形狀和大小。③ 節(jié)距 t 即兩個輥子之間的距離，不能大于最小軋件長度的一半，以保證軋件的穩(wěn)定性。④