【正文】 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院26 卷取裝置卷取機位于精軋機輸出輥道末端，由卷取機入口側導板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設備組。隨著機架間張力控制技術的進步，部分機架采用微張力無套軋制和張力AWC 控制。電動型活套裝置為減小轉動慣量，提高響應速度，由過去帶減速饑改為電機直接驅動活套輥，電機也由一般直流電機改為特殊低慣量直流電機?；钐籽b置要求響應速度快、慣性小、起動快且運行平穩(wěn)，以適應瞬間張力變化。落套信號由熱金屬檢測器發(fā)出，經(jīng)延時后使活套電機反轉落套?；钐渍{整是軋制過程中根據(jù)機架間帶鋼長度的變化調整活套高度實現(xiàn)恒定微張力控制的過程。起套是帶鋼咬入下一機架后，活套臂從機械零角開始升起，按給定張力將帶鋼繃緊的過程。它的作用是：（1）消除帶鋼頭部進入下機架時產生的活套量；（2）軋制中通過調整活套維持恒張力軋制：（3）施加微張力保持軋制狀態(tài)穩(wěn)定。液壓壓下比電動壓下機構大為簡化，而控制精度比電動壓下大幅度提高 [16]。短行程僅作為 AGC 功能之用。液壓壓下裝置直接通過安裝在牌坊上的橫粱與軸承座之間的液壓缸進行軋輥位置控制。液壓壓下裝置主要用于冷熱軋板帶軋機上，具有較高的相應速度和調整精度，但費用高，控制形成有限。手動壓下裝置結構簡單、價格低，但體力勞動繁重，壓下速度和壓下能力小。 壓下裝置壓下裝置即上輥調整裝置，如圖 所示。支承輥尺寸 Φ11001780mm ；輥頸尺寸 Φ550mm。軋制力 4400 噸；電機功率 AC8000KW。表 34 精軋機各性能參數(shù)項目 F1 F2 F3 F4 F5 F6軋機形式 CVC CVC CVC CVC PC PC直徑∕mm 800 800 800 800 680 680輥身長∕mm 1780 1780 1780 1780 1780 1780主電機供電方式 AC AC AC AC AC AC 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院24功率/KW 8000 8000 8000 8000 6500 6500壓下裝置 液壓 液壓 液壓 液壓 液壓 液壓最大軋制力 /KN 44000 44000 44000 44000 40000 40000開口度（最大輥徑時） 50 50 50 50 50 50針對本次的設計要求，參考現(xiàn)場的實際經(jīng)驗，為了生產 3mm 帶鋼，選用的軋輥的直徑是：F1F4：CVC 軋機工作輥尺寸 Φ8001780mm ；輥頸尺寸 Φ320mm。F5~F6 裝有 ORG 系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削；軋機進出口安裝有上下導板及衛(wèi)板；為保證帶鋼平穩(wěn)輸送 F6 軋機出口安裝有機架輥。所有機架均設有 AGC 系統(tǒng)；工作輥軸承為四列圓錐滾動；平衡快中安裝工作輥平衡缸。鑒于以上比較，本設計為：六架四輥精軋機縱向排列，間距為 6m；F1~F4為 CVC 軋機， F5～F6 選擇的是 PC 軋機。因此，為了獲得高質量的優(yōu)良產品，在精軋機組大量的采用了許多新技術、新設備、新工藝。WRS 軋機在適應帶鋼寬度變化、控制板凸度上，尤其在減小邊部減薄及局部高點上很有效果。 （3）配合液壓彎輥可進行大壓下量軋制，不受板形限制。與 HC 軋機、CVC、SSM 及 VC 等軋機相比，PC軋機具有最大的凸度控制范圍和控制能力。等效軋輥凸度 Cr 由公式 表示: wrDbc2tan2???（） 式中：b—帶材寬度；—工作輥交叉角度；?DW—工作輥直徑。在日本新日鐵公司廣煙廠于1984 年投產的 1840mm 熱帶連軋機的精軋機組上首次采用了工作輥交叉的軋制技術。③HC 軋機由于上述特點因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。即在較小的彎輥力作用下，就能使鋼板的橫向厚度差發(fā)生顯著的變化。即當軋制力增大時，引起的鋼板橫向厚度差很小，因為它也可以通過調整中間輥的移動量來改變軋機的橫向剛度，以控制工作輥的凸度，此移動量以中間輥端部與帶鋼邊部的距離 δ 表示，當 δ 大小合適，即當中間輥的位置適當，即在所謂 NCP 點（non control point）時，工作輥的撓度即可不受軋制力變化的影響，此時的軋機的橫向剛度可調至無限大。（3）HC 軋機HC 軋機為高性能板型控制軋機的簡稱。 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院22（a）平輥縫 （b）中凹輥縫 （c ）中凸輥縫圖 CVC 軋機軋輥輥縫形狀變化示意圖CVC 軋機的優(yōu)點是: 板凸度控制能力強；軋機結構簡單, 易改造；能實現(xiàn)自由軋制；操作方便, 投資較少。通過工作輥軸向移動可以獲得工作輥輥縫的正負凸度的變化從而實現(xiàn)對帶鋼凸度的控制。CVC 軋輥的作用與一般帶凸度的軋輥相同，但其主要優(yōu)點是凸度可以在最小和最大凸度之間進行無級調整，這是通過具有 S 形曲線的軋輥作軸向移動來實現(xiàn)的。如果上輥向左移動，下輥向右移動時，板材中心處兩個軋輥輪廓線之間的輥縫變大，此時的有效凸度小于零（圖 （b） ） 。CVC軋機與 HCW 軋機的不同之處在于 CVC 軋機的工作輥原始輥型為 S 形,而 HCW軋機的工作輥原始輥型為平輥,其相同點都是采用工作輥軸向串動技術來控制板形。彎曲支持輥的方法如圖 所示。此力使支持輥撓度減小，即起正彎輥的作用。這種方法是反彎力加在兩支持輥之間。熱軋薄板軋機多采用彎工作輥的方法。這稱為正彎輥。這又可以分為兩種方式：①反彎力加在兩工作輥瓦座之間。本設計選用轉鼓式切頭、切尾剪。切頭飛剪的形式有曲柄杠桿式和轉鼓式兩種。②在運輸時容易鉆進設備的縫隙發(fā)生卡鋼事故。切頭、切尾裝置精軋坯從粗軋機組軋出，往往頭部呈“舌形” ，尾部呈 “魚尾形”。另一類是電磁感應加熱型邊部加熱器。但由于機架數(shù)目較多，在軋制薄規(guī)格產品時，為了保證頭尾溫差和卷取溫度的 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院20控制，在精軋機布置方面，采用較快的軋制速度和稍小的間距。 精軋機精軋機布置形式及數(shù)量的選擇參考國內熱連軋廠的實際經(jīng)驗，結合本設計道次要求，本設計選擇六機架精軋機。保溫裝置的選擇本設計綜合國內熱連軋廠實際情況，了解到攀鋼是由于精軋機組不能升速而采用熱卷箱，是我國唯一一套典型的采用熱卷箱技術的熱軋寬帶鋼廠。不能充分體現(xiàn)卷取箱的優(yōu)點。②帶鋼出末架精軋機速度一般小于 12m/s，限制了生產線的產量。熱卷箱也存在一些不足之處：①對帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達 40176。④保證足夠的事故處理時間，提高成材率。 ③縮短粗軋機至精軋機之間的距離，節(jié)約工程投資。熱卷箱對中間坯有明顯的保溫作用。第 3 章 車間布置及主要設備的選擇19圖 典型的熱卷箱結構1入口導輥； 2成形輥；3下彎曲輥；4上彎曲輥；5平衡缸；6 開卷臂；7移卷機；8托卷輥。布置在粗軋機之后，飛剪機之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進入精軋機進行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。中間帶坯通過保溫罩，可大大減少溫降。布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上，一般總長度有50～60m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產要求進行開閉。但設備結構大相徑庭，迥然不同。采用保溫裝置，不僅可以改善進精軋機的中間帶坯溫度，使軋機負荷穩(wěn)定，有利于改善產品質量，擴大軋制品種規(guī)格，減少軋廢，提高軋機成材率，還可以降低加熱板壞的出爐溫度，有利于節(jié)約能源。粗軋機性能參數(shù)如下表 33 所示。③所能傳遞的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動大的變形力矩。（2）軋輥尺寸的選擇軋輥是軋鋼機的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時候要考慮以下幾個方面 [15]：①工作輥的輥頸可能減小的程度取決于工作輥徑和萬向接軸所傳遞的傳動力矩。四輥機座除了少數(shù)機座受輥強度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬） 。根據(jù)軋輥強度等方面的因素，參考現(xiàn)場經(jīng)驗，本設計中選用 2 架四棍可逆式粗軋機。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用半連續(xù)式布置的有寶鋼 1580mm、鞍鋼1780mm、攀鋼 1450mm、武鋼 2250mm[11]。 單機架四輥可逆 二輥可逆 四輥可逆圖 兩種半連續(xù)式粗軋機的布置③由 2 架四輥可逆式軋機組成，如下圖 所示。常見的布置形式有：①1 架四輥可逆式軋機組成，如下圖 所示。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用 3∕4 連續(xù)式布置的有寶鋼 2050mm、武鋼1700mm、太鋼 1549mm。3∕4 連續(xù)式粗軋機兼有全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點，又克服了它的缺點，與其相比具有生產線短、占地面積小、設備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應性好等優(yōu)點。第 4 架均為四輥不可逆式軋機。典型的 3∕4 連續(xù)式粗軋機的布置如圖 所示。相比之下，全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點就不明顯了，而且其生產線長、占地面積大、設備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應性差等缺點更加突出，所以近期建設的粗軋機已不再采用全連續(xù)式。全連續(xù)式粗軋機每架軋機只軋—道，軋件沿一個方向進行述連續(xù)軋制，生產能力大，因此在當時發(fā)展較快。典型的全連續(xù)式粗軋機的布置如圖 所示。全連續(xù)式粗軋機通常由 4 到 6 架不可逆式軋機組成，前幾架為二輥式，后幾架為四輥式。下面分別介紹粗軋機不同的布第 3 章 車間布置及主要設備的選擇15置形式。 粗軋機粗軋機布置形式及數(shù)量的選擇粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產量、板卷重量等諸多因素決定的。所以確定道次數(shù)為 12 道。C 時）壓力機周期（行程/min） 50板坯行走量（mm/行程） 400板坯速度（m/min） 20主電動機 3400KW，0/500（r/min） 軋制總道次的確定取平均延伸系數(shù)為 ，由產品厚度為 5mm，進粗軋機的厚度為 200mm。 （a）壓縮 （b）打開 （c ）送進 （d）再壓縮 圖 間歇式調寬壓力機動作示意圖 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院14圖 連續(xù)式調寬壓力機本設計結合實際生產情況，參考安鋼 1580mm，鞍鋼 1780mm 熱軋帶鋼的設計，選用連續(xù)式短錘頭定寬壓力機。壓縮完成后，錘頭沿橢圓形曲線再回到打開位置，準備下一次壓縮。錘頭對板坯進行壓縮的同時，隨板坯一起向前沿軋制線方向以相同速度前進。在對板坯進行壓縮之前，吃透位于打開位置，間距略大于板坯，板坯進入錘頭之間的位置后停下來，對寬度方向進行壓縮，一步壓縮到位后錘頭分開回到打開位置，然后板坯向前送進一步，開始下一步壓縮，如此循環(huán)，直到板坯尾部壓縮完畢。如圖 （b）所示，用短錘頭多次連續(xù)壓縮來取代一次性壓縮，大大減少了壓縮力，減輕了壓力機的負荷，簡化了設備。導致設備龐大，投資高，安裝維修不便。操作過程是先由螺桿機構將壓縮第 3 章 車間布置及主要設備的選擇13模具調整到略大于板坯寬度的間距，然后快速液壓壓下機構按規(guī)程進行側壓。（1）長錘頭定寬壓力機。SP 軋機的錘頭間距可嚴格控制，有很強的定寬作用 [10]。側壓變形更深透，板坯變形均勻，平軋是寬展回復減小。目前 SP 軋機的最大側壓量達到了 350mm，有效減輕了連鑄機不斷變換寬度規(guī)格的負擔，提高了連鑄機生產率和連鑄坯質量及板坯的熱裝率和熱裝溫度。SP 軋機具有較強的板坯頭尾形狀控制功能，金屬切損少。定寬壓力機位于粗軋高壓水除鱗裝置之后，粗軋機之前，用于對板坯進行全長連續(xù)的寬度側壓。定寬壓力機壓縮調寬技術是人們?yōu)榱丝朔⑤佨堉普{寬的缺點，增大壓縮工具與板坯的接觸長度，改善板坯斷面狗骨形，減少板坯頭尾部的魚尾和舌頭及失寬，提高成材率而提出的。③立軋時板坯拱起。這部分帶材必須在后續(xù)工序中予以切除，造成了金屬的浪費，如圖 （b）所示。 圖 （a）立輥軋邊 圖 （b）立輥軋后平軋②“舌頭”及“魚尾” 。為增加調寬效率，現(xiàn)在普遍采用定寬壓力機（SP 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院12Sizing Press） ，可看做是用半徑無限大的垂頭替代了立輥，定寬壓力機的狗骨形要比立輥調寬小得多 [10]。板坯立軋是典型的超高件軋制過程，其突出特點是側壓時變形不深透，金屬向厚度方向上的流動主要集中在板坯兩側的邊緣部分，橫斷面出現(xiàn)明顯的雙鼓形，就是所謂狗骨變形。有 AWC 功能的重型立輥軋機的結構如圖 所示。②有 AWC 功能的重型立輥軋機是為了適應連鑄的發(fā)展和熱軋帶鋼板坯熱裝的發(fā)展而產生的現(xiàn)代軋機。①一般立輥軋機是傳統(tǒng)的立輥軋機，主要用于板坯寬度齊邊、調整水平軋機壓下產生的寬展量、改善邊部質量。（1）立輥軋機位于粗軋機水平軋機的前面，大多數(shù)立輥軋機的牌坊與水平軋機的牌坊連接在一起。立輥軋機為了進行寬度控制，傳統(tǒng)熱連軋機組都配有獨立的立輥軋機或在粗軋機上裝設附屬立輥，有的精軋機前也設立了