【正文】 （1）軋機(jī)型式：四輥可逆式（2）軋輥材質(zhì)：工作輥：冷硬鑄鐵 支撐輥：一般鍛鋼 許用應(yīng)力[σ]=130MPa（3）軋輥輥身長度L[13] L=bmax+a （61）式中： bmax——所軋軋件的最大寬度，a——輥身余量，當(dāng)bmax=1000～2500mm時(shí)，a=150～200mm ； 取a=150mm 工作輥輥身長度LW=bmax+a=1750+150+=1900mm； 支撐輥輥身長度LB=bmax+a=1750+150=1900mm。前三架主要完成壓下，后四架主要控制板形。各軋機(jī)采用單獨(dú)傳動。 年工作小時(shí)有效生產(chǎn)時(shí)間的確定：日歷時(shí)間：365天24小時(shí)/天=8760小時(shí)大修停產(chǎn)時(shí)間周期：7天24小時(shí)/天=168小時(shí)小修和更換支承輥停產(chǎn)時(shí)間周期：51周16小時(shí)/周=816小時(shí)操作時(shí)間：7776小時(shí)更換工作輥時(shí)間：516小時(shí)生產(chǎn)時(shí)間：7260小時(shí)事故停產(chǎn)時(shí)間；機(jī)械設(shè)備故障；電氣設(shè)備故障；檢測和控制設(shè)備故障；軋制/工藝/其他有關(guān)故障時(shí)間約=900小時(shí)有效生產(chǎn)時(shí)間：6360小時(shí)表51 年工作時(shí)間表設(shè)備名稱 日歷天數(shù)非工作日規(guī)定工作 時(shí)間工作制度 交接班其他停工 時(shí)間 （h)年工作小時(shí)大修（h)中修（h)小修（h)合計(jì)（h)dh換輥及其他故障軋機(jī)365168／816984／7776連續(xù)／126490063606 軋機(jī)組成和型式及其生產(chǎn)能力 粗軋機(jī)組本設(shè)計(jì)軋機(jī)由2 架粗軋機(jī)組。5 車間工作制度及年工作小時(shí) 車間工作制度車間工作制度主要取決于車間主要生產(chǎn)設(shè)備的工作制度，一般有兩種方式，即連續(xù)工作制和非連續(xù)工作制。(b) 技術(shù)信息系統(tǒng)主要是從過程和生產(chǎn)計(jì)算機(jī)接受數(shù)據(jù)作為分析用，編輯日，旬，月階段報(bào)告以及任何的專門報(bào)告，存儲數(shù)據(jù)作為歷史檔案。過程控制級有三臺計(jì)算機(jī)，一臺用于爐子控制，一臺用于粗軋控制，一臺用于精軋層流冷卻控制。BA級是分散控制的。 助卷輥的自動操作模式如下：（1）當(dāng)卷取機(jī)準(zhǔn)備卷取下一卷帶鋼時(shí)，助卷輥將以帶鋼的速度加上一個(gè)超前值旋轉(zhuǎn)；（2）當(dāng)卷取第一圈時(shí)（助卷輥接觸帶坯），助卷輥保持先前的速度；（3）當(dāng)助卷輥打開（不與帶鋼接觸），助卷輥將減速到帶鋼的速度；（4）當(dāng)卷取機(jī)減速（和帶鋼接觸或不接觸），助卷輥也減速到帶鋼速度減去一個(gè)滯后值。為了保證卷取完畢的鋼卷能夠順利的從卷筒上卸卷，卷筒在卷取前先預(yù)膨脹，在卷取1圈到1圈半時(shí)卷筒完全膨脹。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)停止[15]。此時(shí)卷筒上建立張力，速度處于超前值。(d) 夾送輥輥縫的設(shè)定和壓緊。卷取操作時(shí)要看清來料的頭部偏斜情況，及時(shí)與精軋進(jìn)行聯(lián)系。(2) 控制卷取溫度的冷卻方式[10]：a) 前段冷卻：帶鋼上下部對稱噴水，；b) 后段冷卻：其噴水方式僅是上部噴水。因?yàn)殡x散物不穩(wěn)定，故沒有傾存成分穩(wěn)定的離散物，所以在潤滑前應(yīng)立即進(jìn)行混合。（b) 輥縫潤滑系統(tǒng)的工作原理在現(xiàn)在的軋制生產(chǎn)過程中，輥縫潤滑系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛采用。此時(shí)前一機(jī)架慢慢減速，但帶鋼張力保持恒定。一旦到達(dá)位置并且在一個(gè)可調(diào)的延時(shí)后伺服閥，則必須通過關(guān)閉節(jié)止閥關(guān)斷并使控制器無效，而且在這個(gè)位置活套能夠通過鎖檜鎖住，活套能夠通過手工操作調(diào)節(jié)。c) 換輥制度,本設(shè)計(jì)采用快速換輥技術(shù),各機(jī)架軋輥換輥周期如表43所示。反之，則采用微張力軋制。(3) 溫度制度坯料粗軋開軋溫度通常在1050～1180℃，精軋溫度通常為950～1000℃，精軋終軋溫度通常為850～900℃，卷取溫度通常為650℃。軋制制度的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確定合理的工藝參數(shù)，主要包括：(1) 壓下制度具體內(nèi)容詳見后面工藝規(guī)程制定及參數(shù)計(jì)算。本設(shè)計(jì)參考馬鋼2250設(shè)計(jì)，采用F?黑斯公式 τ=KS/() （41）式中: τ—加熱時(shí)間，小時(shí)； S——鋼坯厚度，米； K——系數(shù)，一面加熱取K=，二面加熱取K=13。對高溫坯料要采取快速加熱的方法。一般坯料加熱可分為兩個(gè)時(shí)期?！?的鋼，加熱溫度范圍通常為800～1200℃；而一些不銹耐熱鋼的溫度范圍為1000～1150℃；又如Ni 合金的溫度范圍只在1025～1150℃之間。(3) 加熱溫度加熱溫度選擇主要是確保在加工時(shí)金屬有足夠的塑性。(1) 加熱目的：（a) 提高金屬的塑性；（b) 降低變形抗力；（c) 使鋼錠的溫度均勻，減少因溫差所造成的應(yīng)力。(5) 板坯加熱順序：溫度在1050℃以上的板坯直接裝入邊部加熱器，由輥道直接送至軋制線進(jìn)行軋制。(c) 板坯稱量機(jī)的實(shí)測重量與輸入連鑄機(jī)側(cè)計(jì)算機(jī)理論重量之間的誤差不得超過177。表42 板坯堆垛標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目垛高垛間距離每垛堆放塊數(shù)參數(shù)Max 2800㎜1350㎜Max 10 塊(3) 板坯直接軋制要求。15177。 工藝制度 坯料管理制度(1) 板坯驗(yàn)收按“連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定執(zhí)行。鋼卷經(jīng)稱重、噴印后，根據(jù)下一步的工序決定鋼卷的流向。成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組的輸出輥道上的層流冷卻裝置，將帶鋼冷卻到規(guī)定的卷取溫度，由三臺助卷式液壓卷取機(jī)（一臺備用）卷取成鋼卷。F1～F7 精軋機(jī)為減少軋制功率，提高帶鋼表面質(zhì)量，采用了軋制工藝潤滑油[8]。為減少帶坯在中間輥道上的溫度損失和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有熱卷箱和邊角加熱器。熱板坯首先經(jīng)高壓水除鱗,清除表面氧化鐵皮，然后用定寬壓力機(jī)對其定寬，以調(diào)節(jié)板坯寬度和提高除鱗效果。板坯由加熱爐輸入輥道送往裝爐輥道進(jìn)行裝爐。熱裝軋制（HCR）：經(jīng)標(biāo)記后的質(zhì)量合格的熱連鑄坯，主要從邊角加熱器輸入輥道，或從加熱爐輸入輥道送往第二、第三板坯庫用電動夾鉗起重機(jī)吊到保溫坑內(nèi)堆放。根據(jù)產(chǎn)品的要求以及對生產(chǎn)工藝方案的分析，確定生產(chǎn)工藝流程，并繪制車間生產(chǎn)工藝流程圖，如下圖41所示。 ② 當(dāng)爐溫過高時(shí)，爐內(nèi)氧化鐵皮會發(fā)生熔化并落在步進(jìn)梁的縫隙處，容易造成堵塞，影響步進(jìn)梁的工作。爐子長度不受推鋼比的限制。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。 加熱爐的選擇在軋制之前，要將板坯進(jìn)行加熱，其目的在于提高板坯的塑性，降低變形抗力及改善內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。卷取機(jī)設(shè)置：帶鋼厚度不同，冷卻所需要的輸出輥道長度亦不同，因此出現(xiàn)幾種不同非卷取機(jī)設(shè)置方案。它的功能是將精軋機(jī)組這種的帶鋼以良好的卷形，緊緊地?zé)o擦傷的卷成鋼卷。適用范圍：不僅可用于板帶鋼輸出輥道上的冷卻，也可用于連軋機(jī)機(jī)架間的冷卻。超快冷卻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：① 冷卻速度足夠大，有超常規(guī)冷卻能力；② 冷卻水與鋼板的熱交換更加充分有效； ③ 冷卻水噴灑形式能滿足快速熱交換要求； ④ 有新型的冷卻設(shè)備。缺點(diǎn)：冷卻區(qū)距離長；極管之間有一定的距離，達(dá)不到橫向冷卻均勻；對水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞；設(shè)備龐雜，維護(hù)量較大且難度高。缺點(diǎn)：比冷卻特性很低；冷卻效率不高；水消耗量大，水的飛濺嚴(yán)重，冷卻不均勻；對水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞，水的利用率較低。此處采用曲柄連桿式切頭剪。 ③ 打滾困難，易造成散卷。(5) 切頭飛剪切頭飛剪位于粗軋機(jī)組出口側(cè)，精軋除磷箱前。邊部加熱器主要由中頻感應(yīng)頭和感應(yīng)頭位置設(shè)定裝置組成。帶坯在軋制過程中。（3）精軋機(jī)前立輥軋機(jī)F1E精軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在F1精軋機(jī)前面，他的主要功能是進(jìn)一步控制帶鋼寬度。另外，CVCplus軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過軋輥橫移策略提高軋輥壽命。另外，PC軋機(jī)軋輥交叉點(diǎn)與軋制寬度中心線重合難，軋件亦跑偏。 ② 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：PC軋機(jī)需要安裝角度調(diào)整和側(cè)推力支承兩套機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；CVC軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)相對簡單許多[14]。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是：（a) 易蛇形；（b) 軋輥形狀特殊，磨削困難。 ③ CVC軋機(jī)CVC軋機(jī)是由西馬克公司在日本HC軋機(jī)基礎(chǔ)上于1983年研制成功的一種新型軋機(jī)，是一種連續(xù)可變的凸度軋機(jī)。其缺點(diǎn)是：（a) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；（b) 存在軸向力和無法避免軋輥磨損造成的局部高點(diǎn)。 精軋機(jī)組設(shè)備選擇精軋機(jī)組布置在粗軋機(jī)組中間輥道或熱卷箱的后面。④ 改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大可軋品種范圍。采用熱卷箱的作用有：① 保溫：當(dāng)坯厚為25mm時(shí)一般溫降速率可達(dá)100℃/min，℃/min。 粗軋機(jī)出口設(shè)置熱板卷箱是減少帶坯溫降的一個(gè)有效方法，并且還具有以下優(yōu)點(diǎn)：使帶坯全長溫度較為均勻，進(jìn)一步消除水??；有利于二次氧化鐵皮的消除，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。④ 提高了寬度精度。② 調(diào)寬能力大。立輥軋機(jī)與定寬壓力機(jī)比較： 邊部凸出量大（俗稱狗骨形），水平軋制時(shí)易產(chǎn)生較大的魚尾；而側(cè)壓機(jī)邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚尾較小，甚至無，因此可減少切損，提高成材率。剛出加熱爐的板坯在粗軋機(jī)組前幾個(gè)道次的軋制，因溫度較高，有利于實(shí)現(xiàn)大的壓下量，這就需要軋輥具有較大的咬入角；后幾個(gè)道次的軋制，需要為精軋機(jī)輸送厚度均勻的中間坯。粗軋機(jī)組的水平軋機(jī)為雙機(jī)架，由兩架四輥可逆式粗軋機(jī)組成。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)，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(jī)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(jī)的機(jī)械化，自動化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人的勞動條件改善；（5）軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)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(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；（7）有良好的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。圖33 半連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式 軋機(jī)數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備[26]，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。優(yōu)點(diǎn)：兼有全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，與其相比有生產(chǎn)線短、占地少、設(shè)備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼的生產(chǎn)。（2）半連續(xù)式軋機(jī)：指粗軋機(jī)組各機(jī)架主要或全部為可逆式。（1）全連續(xù)式軋機(jī)： 指軋件自始至終沒有逆向軋制道次。軋制同樣規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，常規(guī)熱連軋生產(chǎn)具有較高的壓縮比，這對產(chǎn)品性能的提高有利。(2) 產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計(jì)車間的將來發(fā)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管線鋼、造船和橋梁用高強(qiáng)度鋼等。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(diǎn)，同時(shí)也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。⑥ 板坯厚度200mm以上，~9m（），具有一定容量的板坯庫，有加熱爐區(qū)（一臺或多臺步進(jìn)式加熱爐），具有粗軋區(qū)，后接精軋機(jī)組及地下卷取機(jī)（一臺到多臺）的生產(chǎn)線。由于連鑄速度的影響，短流程的產(chǎn)量一般遠(yuǎn)低于常規(guī)軋制。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了短流程。從冶煉鋼水至鋼卷送到運(yùn)輸鏈，僅需約2h，從而減少了大量流動資金。其次常規(guī)熱軋通過再結(jié)晶來細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使部分合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的部分能溶解，損失了一部分可強(qiáng)化細(xì)晶的奧氏體晶粒。短流程和常規(guī)熱軋最大的不同就是熱歷史的不同，而后者時(shí)間要長得多。表25 金屬平衡表序號厚度范圍（㎜）成品切頭及廢品燒損、再氧化坯料量（104t）產(chǎn)量104t成材率（％）104t損耗率（％）104t損耗率（％）1~1002~903~664~1356513~21546合計(jì)3663 設(shè)計(jì)方案 工藝方案的選擇本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一年產(chǎn)量為366萬噸的熱軋帶鋼車間，成品規(guī)格（~21）㎜900~1750㎜，結(jié)合國際國內(nèi)熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線的情況，選擇常規(guī)熱連軋工藝 [20]。重要的結(jié)構(gòu)鋼板，要求有較好的綜合性能，既要有良好的工藝性能又要保證有一定的強(qiáng)度和塑性，同時(shí)還要保證一定的化學(xué)成分及良好的焊接性能和常溫或低溫沖擊韌性或一定的沖壓性能、一定的品粒組織及各方向組織均勻性等。177。177。177。深沖鋼板的表面氧化鐵皮會使沖壓件表面祖糙甚至開裂，并使沖壓工模具迅速磨擬；至于不銹鋼板等特殊用途的板帶材，還需對它們提出特殊的表面技術(shù)要求。因此，板型的好壞與厚度精確度(尤其是橫向厚度精確度)也有著直接的關(guān)系。無論是直接使用還是為了便于后道工序的生產(chǎn)，都要求有良好的板型，即要求板帶平直，每米長度上的浪形、瓢曲、側(cè)彎均不得超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所允許的數(shù)值。板帶鋼的尺寸精度主要是厚度精度，是生產(chǎn)中控制難度最大的方面。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有川家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 (4)與鑄錠相比，組織致密，成分偏析較小。表21 車間生產(chǎn)計(jì)劃表厚度（㎜）寬度（㎜）合計(jì)900~1000（950）1000~1100（1050）1100~1200（1150）1200~1300（1250）1300~1450（1400）1450~1650（1600）1650~1750（1700）產(chǎn)量（104）占比例（％）~（）2213141911912100~（）189101018111490~（）978610111566~13（）9710