【正文】 寸相符。“總重”是指每一道工序中減去消耗后的余量?！敖饘傺a償系數(shù)”表示每噸成品所需各工序的投料量，K表示；計算公式如下：或 (620)式中 —該工序的坯料重量；—最后一道工序終了的成品重量—累積到本工序前科的總損失占錠的百分數(shù)；—累積到最后一道工序料的總損失量占錠的百分數(shù)。本車間的生產(chǎn)工藝流程定額卡詳見附表。編制金屬平衡的目的在于根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，參照國內(nèi)外同類企業(yè)或車間所能達到的先進指標(biāo)，考慮本企業(yè)或車間的具體情況確定出為完成年計劃產(chǎn)量所需要的投料量。其任務(wù)是確定各計算產(chǎn)品的成品率和編制金屬平衡表。成品率是指成品重量與投料量相比的百分數(shù)。其計算公式為 % (41)其中A——成品率，％； Q——投料量（原料重量），t； W——金屬的損失重量，t。成品率是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的高低。成品率應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類企業(yè)的實際成品率情況，結(jié)合本次設(shè)計車間的技術(shù)特點以及各項產(chǎn)品工藝卡片的計算結(jié)果加以確定。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以下幾種：（1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時間有關(guān)系，加熱溫度越高，時間越長，燒損量就越大。本車間四種計算產(chǎn)品的燒損均為2％。（2）溶損：溶損是指在酸、堿洗或化學(xué)處理等過程中的溶解損失。本車間無此類消耗。（3）幾何損失：分為切損和殘屑。切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種、坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。,普碳鋼切頭尾1m。殘屑指鋼錠表面缺陷以及加工后產(chǎn)品表面缺陷清理所造成的損失。本車間四種計算產(chǎn)品的表面損失均為3％。（4）工藝損失：又稱技術(shù)損失，是指各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。軋制合金鋼材時造成的工藝損失一般為1～3%；而軋制碳鋼時所造成的工藝損失一般為1%以下。本車間軋廢為1％。金屬平衡是反映在某一定時期（通常是一年），制品金屬材料的收支情況。它是編制廠或車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計劃的重要數(shù)據(jù)。同時對于設(shè)計工廠或車間的內(nèi)部運輸與外部運輸，以及平面布置都是極為重要的依據(jù)。因此，必須在確定成品率及金屬損失率的基礎(chǔ)上，編制出各種計算產(chǎn)品的金屬平衡表。本車間的金屬平衡表見附表。第七章 設(shè)備負荷計算每在選擇設(shè)備時，計算設(shè)備負荷時首先要確定車間工作制度和設(shè)備年工作臺時。車間工作制度主要取決于車間內(nèi)主要生產(chǎn)設(shè)備的工作制度，一般有兩種形式：1. 連續(xù)工作制——星期日不停工。如大、中型廠的有色金屬熔煉車間，其生產(chǎn)特點是連續(xù)的，因為熔鑄爐若停工則會造成很大的損失。年工作日可采用358天，每天3班，每班8小時。2. 非連續(xù)工作制——星期日和節(jié)假日休息。如加工車間，其生產(chǎn)過程可以是非連續(xù)，因為整個生產(chǎn)流程是由一定數(shù)量的單體設(shè)備構(gòu)成的一系列中間工序組成，年工作日按306天，每天3班，每班8小時。對于加工車間的設(shè)備，如有的負荷率較低，也可采用兩班制或一班工作制。本設(shè)計采用非連續(xù)工作制，年工作日可采用306天，每天3班，每班8小時。設(shè)備年工作臺時=年工作日班次每班工作時間?？紤]到設(shè)備需要安排一定的時間進行大修（一般2～4年1次）和中修（一般1～2年1次）的時間損失，用于生產(chǎn)的有效時間系數(shù)稱為設(shè)備臺時系數(shù)。考慮到交接班、更換工具、更換品種、調(diào)整設(shè)備、待料以及工人生理所須的時間等的時間損失，用于生產(chǎn)的有效時間系數(shù)，稱之為設(shè)備運轉(zhuǎn)系數(shù)。設(shè)備臺時系數(shù)和設(shè)備運轉(zhuǎn)系數(shù)的乘積就是設(shè)備利用系數(shù)。設(shè)備年實際工作臺時=設(shè)備年時基數(shù)設(shè)備利用系數(shù)壓力加工車間設(shè)備年實際工作臺時=35824設(shè)備利用系數(shù)機加工設(shè)備年實際工作臺時=35824設(shè)備利用系數(shù)本設(shè)計的設(shè)備臺時數(shù)見附表。為了正確選擇設(shè)備，合理使用設(shè)備，充分發(fā)揮設(shè)備潛力，做好設(shè)備的平衡工作，工藝設(shè)計者必須進行設(shè)備負荷能力計算。設(shè)備的負荷能力，就是設(shè)備的生產(chǎn)能力。要求算出各種計算產(chǎn)品在每個工序為完成年計劃產(chǎn)量所需的臺時數(shù)，確定出為完成年計劃產(chǎn)量所需的設(shè)備數(shù)量，計算出設(shè)備負荷率。首先從設(shè)備小時生產(chǎn)額入手。1. 設(shè)備小時生產(chǎn)定額設(shè)備小時生產(chǎn)定額，即設(shè)備小時生產(chǎn)能力。以Hb表示。計算公式如下。Hb=G/T式中：G——設(shè)備每生產(chǎn)該種計算產(chǎn)品的一塊坯料的平均重量，噸；T——設(shè)備每生產(chǎn)該種計算產(chǎn)品的一塊坯料所需之平均總計時間，s。T=t+t′ 式中：t——機動時間，s； t′——總輔助時間，s。設(shè)備負荷能力計算，對一個機列來說，取決于機列中負荷能力最低的設(shè)備。2. 年產(chǎn)量的計算設(shè)備小時產(chǎn)量是常用的生產(chǎn)率指標(biāo)，是指生產(chǎn)合格產(chǎn)品而言。在加工工藝過程中，要產(chǎn)生各種金屬損耗及廢品、廢料，因此，因?qū)⒏鞴ば蛐r處理量Hb值分別除以各工序在制品投料系數(shù)。設(shè)備年產(chǎn)量的計算式為：Q年=HpTjw式中：Tjw——設(shè)備年實際工作臺時；Hp——綜合平均小時產(chǎn)量，噸/時。3. 設(shè)備完成年計劃產(chǎn)量所需臺時u=QKt/（HbKl）式中：Q——年計劃產(chǎn)量，噸；Hb——設(shè)備小時生產(chǎn)定額，噸/時；Kl——設(shè)備利用系數(shù)；Kt——該設(shè)備所在工序的投料量系數(shù)（查工藝卡片）。4. 設(shè)備完成年計劃產(chǎn)量所需臺數(shù)N=u/W式中：W——設(shè)備年實際工作臺時總數(shù)。本設(shè)計的設(shè)備能力負荷見附表。設(shè)備負荷率=計算臺數(shù)/采用臺數(shù)100%=生產(chǎn)產(chǎn)品所需之臺時/設(shè)備年實際工作臺時100%，說明負荷過重，在這種情況下，應(yīng)考慮增加設(shè)備臺數(shù)，另行增加的設(shè)備，既可以與原設(shè)備大小規(guī)格相同，也可以不同。在一般情況下，～。該值過低，設(shè)備不能充分發(fā)揮性能，過高則負荷過重。在選擇加熱爐時，應(yīng)考慮停爐檢修，負荷率不能要求太高。具體參數(shù)見附表。1. 合理增加錠坯的重量隨著錠坯的增加，軋機小時產(chǎn)量增加，但是有一個限度，有一個最佳值。隨著錠坯質(zhì)量的增加，改變了純軋時間與間隙時間的比例關(guān)系，純軋時間所占比例上升，但上升的趨勢是愈趨緩和的。此外錠坯重量的增加，也受工藝和設(shè)備條件的制約，因此只能合理增加錠坯重量。2. 縮短軋制節(jié)奏時間縮短軋制節(jié)奏時間的方法有：(1)合理分配軋制道次，使機組各機架負荷均勻而有較短的節(jié)奏時間；(2）提高自動化程度；3. 提高成品率成品率愈高，軋機小時產(chǎn)量愈大。第八章 電機能力校核軋機在工作時的負荷是間斷式不均勻負荷，而電機額定力矩是指電機在此負荷下長期工作，其溫升在允許范圍內(nèi)，為此要校核其發(fā)熱。在軋制過程中，電機允許短時間過載，但過載后軋制力矩必須在電機的額定力矩范圍內(nèi)，所以電機能力校核主要是發(fā)熱校核和過載校核。其公式如下：校核電機溫升條件為： (81)校核電機過載條件為： (82)式中：—電機額定力矩； —為負荷圖中等效力矩；　—為軋制周期內(nèi)最大力矩； —為電機允許的過載系數(shù)，＝。其中等效力矩利用下式計算： (83)式中：—軋制時間內(nèi)各段純軋時間的總和，ｓ；　—軋制周期內(nèi)的各段間隙時間的總和，ｓ；　—各段純軋時間所對應(yīng)的力矩，Nｍ；—各段間隙時間所對應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩，Nｍ； RR2電機能力校核RR2兩臺軋機的電機（均有兩臺）的軋制能力、額定力矩一樣，所以可以只要校核軋制力矩和等效力矩大的一臺。溫升條件校核：將數(shù)據(jù)帶入公式得：（選粗1）所以 故電機發(fā)熱在允許的范圍內(nèi)。 RR2電機過載的校核在電機負荷中，；而；所以，電機過載在允許范圍內(nèi)。 等效力矩計算因為精軋機組F1—F5架軋機選用同一型號的電機，F(xiàn)6—F7架軋機選用同一型號的電機，所以相同電機可以選取最大力矩的軋機進行校核。根據(jù)軋制表中的數(shù)據(jù)，代入公式計算如下：F1—F5：F6—F7： 電機溫升校核F1—F5：，所以；F6—F7：，所以；故電機發(fā)熱在允許的范圍內(nèi)。 電機的過載校核F1—F5： ，所以所以電機過載在允許范圍內(nèi)；F6—F7：，所以電機過載在允許范圍內(nèi)。第九章 軋輥強度的校核軋輥直接承受軋制壓力和傳動軋輥的傳動力矩，屬于消耗性零件。就軋機本身而言，軋輥安全系數(shù)最小。因此，軋輥強度往往決定整個軋機的負荷能力。本設(shè)計中粗軋采用兩臺四輥軋機，精軋機組前四架為同一規(guī)格的軋機，后三架為同一規(guī)格。其材質(zhì)、許用彎曲應(yīng)力見表91。表91 本設(shè)計軋機材質(zhì)、許用彎曲應(yīng)力軋機材質(zhì)許用彎曲應(yīng)力MPa四輥軋機四輥軋機F1～F5F6～F7工作輥支承輥工作輥支承輥工作輥支承輥工作輥支承輥高鉻鑄鋼合金鑄鋼高鉻鑄鋼合金鑄鋼高鉻鑄鐵鍛鋼高鉻鑄鐵鍛鋼100～1201400～1600100～1201400～160080～90120～140080～90120～1400四輥軋機軋輥的破壞，取決與以下各種應(yīng)力的數(shù)值：彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和接觸應(yīng)力，由于溫度不均所引起的熱應(yīng)力，軋輥制造過程中所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。熱軋四輥軋機的支承輥是不傳動的，支承輥幾乎承受了全部彎矩，只需對支承輥輥頸和輥身的彎曲應(yīng)力進行校核；工作輥是傳動的，需要按照傳遞的扭矩計算傳動傳動端的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。一般工作輥輥身的彎曲應(yīng)力較小，不必計算它的彎曲強度，只需對工作輥扭曲應(yīng)力進行校核，并且只校核輥頭的扭曲應(yīng)力。 支承輥的彎曲應(yīng)力： (91)式中：—輥身中央的彎矩；—支承輥的輥身長，—支承輥輥頸的長度，=1000mm；—鋼板寬度，—最大軋制力。危險斷面的彎曲應(yīng)力為 (92) 式中：—彎曲應(yīng)力，—支承輥輥身直徑。代入數(shù)據(jù)，計算結(jié)果為：2. 軋機支承輥輥頸彎曲應(yīng)力校核： (93) (94)式中：—彎曲應(yīng)力；—最大軋制力；d—輥頸直徑，=850mm；—支承輥輥頸的長度。代入數(shù)據(jù)計算得： 所以四輥軋機支承輥滿足彎曲應(yīng)力的要求。 工作輥的扭曲應(yīng)力工作輥輥頭的扭曲應(yīng)力計算公式 ： (95) (96)式中：—工作輥的軋制力矩；—附加摩擦力矩；—空轉(zhuǎn)力矩；—輥頭直徑，一般，是輥頸直徑，=700mm。代入數(shù)據(jù)得所以四輥軋機工作輥的輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。 F1～F5精軋機軋輥強度校核 支承輥彎曲力矩校核：代入數(shù)據(jù)計算得： 2. 軋機支承輥輥頸彎曲應(yīng)力校核： 代入數(shù)據(jù)計算得：所以四輥軋機支承輥滿足彎曲應(yīng)力的要求。 工作輥的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力校核工作輥輥頭的扭曲應(yīng)力計算公式 ： 代入數(shù)據(jù)得所以四輥軋機工作輥的輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。 F6～F7精軋機軋輥強度校核 支承輥彎曲力矩校核：代入數(shù)據(jù)計算得： 2. 軋機支承輥輥頸彎曲應(yīng)力校核： 代入數(shù)據(jù)計算得： 所以四輥軋機支承輥滿足彎曲應(yīng)力的要求。 工作輥的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力校核工作輥輥頭的扭曲應(yīng)力計算公式 ： 代入數(shù)據(jù)得所以四輥軋機工作輥的輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。第十章 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。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