【導(dǎo)讀】行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集。體，均已在文章以明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含。任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。本聲明應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。³1200，設(shè)計(jì)所生產(chǎn)的鋼種是：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼。礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)前景分配產(chǎn)品產(chǎn)量。依次按順序從制定產(chǎn)品方案

　　

【正文】 精軋機(jī)組 用途： 將粗軋后的中間坯經(jīng) 7 架軋機(jī)連續(xù)軋制成 ~。 型式： 四輥不可逆式 HCW 軋機(jī) 最大軋制力： F1━ F4： 40000 kN 測(cè)壓頭： 2179。 23000 kN 最大軋制力： F5━ F7： 34000 kN 軋機(jī)剛度： 6500 kN／ mm 最大開(kāi)口度： 70 mm（最大輥徑時(shí)） 工作輥直徑： F1━ F4： Ф 800/Ф 710 mm F5━ F7： Ф 700/Ф 625 mm 工作輥輥身長(zhǎng)度： 1580 mm 支承輥直徑： Ф 1550/Ф 1400 mm 支承輥輥身長(zhǎng)度： 580 mm F1━ F7 彎輥力： 1500 kN（單側(cè)） 主傳動(dòng)電機(jī)： F1━ F5： AC 8000 kW， 160/450r/min F6： AC 7500 kW， 200/600r/min F7： AC 7500 kW， 200/600r/min 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 主減速機(jī)速比： i1 i2 i3 i4 i5 i6 i7 1 F7 出口速度： max. m/s 軋輥主要技術(shù)參數(shù)確定 （ 1） 軋輥直徑 選擇軋輥直徑時(shí)要考慮軋制時(shí)軋輥抗彎強(qiáng)度及容許撓度，同時(shí)要注意咬入角的容許值。 張力軋制時(shí) Dmax=（ 150020xx） hmin； 無(wú)張力軋制時(shí) Dmax=1000hmin； 式中： Dmax軋輥?zhàn)畲笾睆剑?mm） hmin軋件最小可軋厚度（ mm） （ 2）輥身長(zhǎng)度 軋 輥輥身 L 與軋件最大寬度 Bmax 有關(guān)即 L=Bmax+a。 a 是輥身長(zhǎng)度余量，熱軋取上限，冷軋取下限。 Bmax 400mm時(shí) a=50～ 100mm Bmax=400～ 1200mm時(shí) a=200～ 400mm Bmax 1200mm時(shí) a=200～ 400mm 為了保證軋制板帶材的尺寸精度，還應(yīng)考慮軋輥的剛度要求。 四輥軋機(jī)工作輥 L/D=～ 四輥軋機(jī)支承輥 L/D=～ 均整機(jī) L/D=～ （ 3）輥頸尺寸 它包括是頸直徑 d與輥頸長(zhǎng)度 采用的軸承型式和工作載荷有關(guān) ,并應(yīng)綜合考慮軋輥輥頸的強(qiáng)度和軋輥軸承的壽命 [3]。 使用滑動(dòng)軸承的軋機(jī) d/D=～ l/d=～ 1 使用滾動(dòng)軸承時(shí) d=(～ )D l/d=～ 軋輥材質(zhì) 為了保證軋輥搞彎強(qiáng)度，接觸強(qiáng)度所需的機(jī)械性能以及軋材表面加工質(zhì)量和軋輥耐磨性能 ,均需通過(guò)選擇一定的軋輥材質(zhì)和隨后的熱處理工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 板帶軋機(jī)生產(chǎn)的特點(diǎn)是尺寸精度要求高 ,產(chǎn)品要求相當(dāng)高的表面光潔度和表面質(zhì)量，軋制常在高速下進(jìn)行，同 時(shí)還承受巨大的軋制壓力和力矩的作用。因此 ,對(duì)軋輥的基本要求是 :高的表面硬度和耐磨性、高的強(qiáng)度及抗壓扁能力。 一般說(shuō)來(lái)，工作輥對(duì)硬度的要求是首位的，熱軋板帶軋機(jī)的工作輥多采用鑄鐵軋輥，其中以無(wú)限冷硬鑄鐵軋輥使用效果最佳，板帶軋機(jī)的支承輥對(duì)強(qiáng)韌性的要求較高，而對(duì)硬度的要求則不如工作輥。熱軋支承輥的硬度為 HS=45～ 50，材質(zhì)為 60CrMo、 60CrMnMo、 60SiMnMo 等。采用這類合金鍛鋼輥可以提高其淬透性，又能獲得較高強(qiáng)度 [4]。 軋輥軸承 軋輥軸承用來(lái)支承傳動(dòng)的軋輥 ,并保持軋輥在機(jī)架中正確的位置 ,軋輥軸承應(yīng)具有較小的摩擦系數(shù) ,足夠強(qiáng)度和剛度 ,壽命長(zhǎng) ,便于換輥。 軋輥軸承可分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承被廣泛用在各種板帶軋機(jī)和高速線材上。其中，液體摩擦軸承是一種流體潤(rùn)滑的封閉式滑動(dòng)軸承，其基本特點(diǎn)是： 1)摩擦系數(shù)低 ,能耗小， 2)適合在高速重載條件下工作， 3)使用命長(zhǎng)，4)結(jié)構(gòu)緊湊?；诖颂攸c(diǎn)，它被廣泛用于板帶軋機(jī)的支撐輥上。圓錐滾柱軸承，摩擦系數(shù)低，能耗低，磨損少，使用壽命長(zhǎng)，剛度大，有利于保證產(chǎn)品的精度。 據(jù)上述比較，軋機(jī)支持輥選為液體 摩擦軸承，其它選為四列圓錐滾柱軸承 [5]。 帶鋼冷卻及裝置 熱軋帶鋼的終軋溫度一般在 800～ 900℃之間，卷取溫度通常為 550～ 650℃。從精軋機(jī)末架到卷取機(jī)之前必須對(duì)帶鋼進(jìn)行冷卻，以便縮短生產(chǎn)線。從終軋到卷取這個(gè)溫度區(qū)間，帶鋼金相組織轉(zhuǎn)變很復(fù)雜，對(duì)帶鋼實(shí)行控制冷卻有利于獲得所需的金相組織，改善和提高帶鋼力學(xué)性能。 常用的帶鋼冷卻裝置有層流冷卻、水幕冷卻、高壓噴水冷卻裝置等多種形式。 層流冷卻裝置位于精軋出口和卷取入口之間的輸出輥道上，用于帶鋼控制冷卻。層流冷卻的水壓穩(wěn)定，水流為層流，通常采用計(jì)算機(jī) 控制，控制精度高，冷卻效果好。層流冷卻裝置主要由上集管、下集管、側(cè)噴、控制閥、供水系統(tǒng)及檢測(cè)儀表和控制系統(tǒng)組成。 層流冷卻 用途： 控制冷卻速度，保證卷取溫度。 型式： 液壓驅(qū)動(dòng)傾翻。 終軋溫度： 870~900℃ 卷取溫度： 200~850℃ 冷卻水溫度： 35℃ 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 冷卻段長(zhǎng)度： 97920 mm 冷卻段數(shù)：上部： 微冷段： 2179。 8 根集管 精調(diào)段： 20179。 4 根集管 下部： 微冷段： 2179。 8179。 2 根集管 精調(diào)段： 20179。 4179。 3 根集管 上部水梁總數(shù)： 22 組 上部總水量： 6600 m3/h 下部總水量： 7850 m3/h 總水量： 14500 m3/h 側(cè)噴數(shù)量： 24 組 側(cè)噴壓力： MPa 側(cè)噴總水量： 384 m3/h 卷取機(jī) 卷取機(jī) 用途： 將成品帶鋼卷成鋼卷。 型式： 全液壓卷取機(jī)（全部為固定式）。 卷取帶鋼溫度： max 850℃ min 200℃ 卷取速度： 咬入： 12 m/s （ δ≤ 2mm） 最大： 22 m/s 鋼卷最大外徑： Ф 2100 mm 鋼卷最小外徑： Ф 1050 mm 助卷輥?zhàn)畲箝_(kāi)口度： Ф 2400 mm 鋼卷最大重量： t 最大單位卷重： max. 23 kg/mm 卷筒傳動(dòng)電機(jī)： AC1000 kW， 230/660 r/min 1 臺(tái)（帶抱閘） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 5 章 典型產(chǎn)品的 工藝計(jì)算 下面以 Q235 的計(jì)算為例 (其規(guī)格為 179。 1200 mm),詳述其計(jì)算過(guò)程。 壓下規(guī)程 根據(jù)板坯尺寸、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度以及產(chǎn)品厚度等合理確定粗軋機(jī)組總變形量及各道次壓下量。其基本原則 [6]是： (1)由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好，厚度大，故應(yīng)盡量應(yīng)用此有利條件采用大壓下量軋制。粗軋機(jī)組變形量一般要占總變形量的 70~80%。 (2)提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。一方面可以提高開(kāi)軋溫度，另一方面增大壓下可能減少粗軋道次，同時(shí)提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時(shí)間，減少軋件的溫降。 (3)考慮板型盡量按照比例分配凸度，在粗軋階段，軋制力逐漸較小使凸度絕對(duì)值漸少。但是，第一道考慮厚度波動(dòng)，壓下量略小，第二道絕對(duì)值壓下最大，但壓下率不會(huì)太高。 本設(shè)計(jì)粗軋機(jī)組由兩架可逆式軋機(jī)組成，各軋制 3 道次，各道次的壓下量分配如表 所示。 表 粗軋各道次相對(duì)壓下量 道次 1 2 3 4 5 6 相對(duì)壓下量（ %） 軋 5 道次 20 30 3540 4050 3050 軋 6 道次 15～ 23 23～ 30 26～ 35 27～ 40 30～ 50 33～ 35 計(jì)算產(chǎn)品的粗軋壓下量的分配見(jiàn)表 。 表 計(jì)算產(chǎn)品的粗軋程序 粗軋 名稱 軋制道次 定寬 1 2 3 4 5 6 入口厚度 mm 230 230 190 145 105 73 49 出口厚度 mm 230 190 145 105 73 49 32 壓下量 mm 0 40 45 40 32 24 17 相對(duì)壓下量 % 0 寬度 mm 1250 1200 1200 1200 1200 1200 1200 長(zhǎng)度 m 精軋機(jī)組的主要任務(wù)是在 5~7 架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形、尺寸符合要求的成品帶鋼，并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋速度。 1） 精軋各架壓下量分配 精軋連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則；一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機(jī)上為了保證板型、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能防止晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，終軋即最后一架壓下 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 率不低于 10%，此外，壓下量分配應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整和使軋制力及軋制功率不超過(guò)允許值。 依據(jù)以上原則精軋逐架壓下量的分配規(guī)律是：第 一架可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低、變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般在 10~15%左右。精軋機(jī)組的總壓下量一般占板坯全部壓下量的 10~25%。 精軋機(jī)組壓下量分配及各項(xiàng)參數(shù)如表 所示。 表 精軋各道次相對(duì)壓下量 精軋機(jī)架號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 相對(duì)壓下量 % 41～ 50 42～ 50 35～ 48 32～ 48 29～ 31 25～ 28 10～ 16 表 計(jì)算產(chǎn)品的精軋程序 精軋 名稱 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 入口厚度 mm 32 出口厚度 mm 壓下量 mm 相對(duì)壓下量 % 45 42 13 寬度 mm 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 長(zhǎng)度 m 235 1042 速度制度 粗軋速度制度 粗軋為保證咬入，采用升速軋制，采用梯形速度制度 [7]，如圖 所示。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，取平均加速度 a＝ 15r/(min178。 s)，平均減速度為 b＝ 30 r/(min178。 s)。由于咬入能力很富裕故可采用穩(wěn)定高速咬入，考慮到粗軋生產(chǎn)能力與精軋生產(chǎn)能力得匹配問(wèn)題，確定粗軋速度如下：咬入速度為 ny=20rpm/s，拋出速度為np=20rpm/s[1]。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 梯形速度圖 加速軋制時(shí)間 t1=(ndny)/a 減速軋制時(shí)間 t2=(ndnp)/b 等速軋制時(shí)間 2 2 2 23 1 60 22d y d pdn n n nLt n D a b?????? ? ????? 純軋時(shí)間 t=t1+ t2+ t3 式中： L — 該道軋后軋件長(zhǎng)度 ， m； nd — 梯形速度圖的恒定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn) /分； np — 軋件的咬入速度，轉(zhuǎn) /分； ny — 軋件的拋出速度，轉(zhuǎn) /分； D — 工作輥的直徑 ， m。 間隙時(shí)間的選?。旱谝坏篮?，由調(diào)整壓下螺絲決定的間隙時(shí)間較小，約為，第 二道后，若需立輥側(cè)壓，間隙時(shí)間取為 6s。 兩相鄰粗軋機(jī)座之間的間隙時(shí)間為： t0=(SL)/vg 式中： S──相鄰兩個(gè)機(jī)座之間的距離； vg──相鄰兩個(gè)機(jī)座之間的輥道速度； L──該道軋后軋件長(zhǎng)度。 本車間粗軋過(guò)程有六個(gè)道次。 表 粗軋各道次軋制速度制度 軋制道次 1 2 3 4 5 6 L(m) np(轉(zhuǎn) /分 )