【正文】 （4）軋輥輥身直徑D 工作輥輥身直徑 DwLw/Dw=～式中：Lw——工作輥輥身長(zhǎng)度，mm； Dw——工作輥直徑。精軋機(jī) F1～F7全部為液壓壓下并設(shè)彎輥裝置。各機(jī)架負(fù)荷分配亦不同，因此前三臺(tái)采用工作輥輥徑較大，后四架采用較小的工作輥。各機(jī)架采用CVC 軋機(jī)。粗軋機(jī)組設(shè)備主要有粗軋機(jī)輥道，側(cè)導(dǎo)板，高壓水除鱗裝置，定寬壓力機(jī)，立輥軋機(jī)，中間輥道，熱卷箱和廢品推出機(jī)等組成。第二架也為四輥可逆式軋機(jī)，板坯在此機(jī)架上軋制1～3 道次，因?yàn)殡S著板坯厚度減薄和溫度下降，變形抗力增大，而板形及厚度精度要求也逐漸提高，故需采用四輥軋機(jī)，以保證有足夠的壓下量和較好的板形。第一架為四輥可逆式軋機(jī)，板坯在此機(jī)架上軋制1～3道次，因?yàn)榇藭r(shí)板坯溫度高，塑性好，變形抗力小，故選用四輥軋機(jī)可滿足工藝要求。本設(shè)計(jì)采用連續(xù)工作制，年工作日為365天，每天3班，每班8小時(shí)。連續(xù)工作制：星期日不停工，年工作日采用365天，每天3班，每班8小時(shí)。本設(shè)計(jì)采用了自動(dòng)控制，即把整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要有：響應(yīng)好，采用因特網(wǎng)，為開放系統(tǒng)，由采用光纖數(shù)據(jù)通道，組成一個(gè)非常暢通的通訊網(wǎng)絡(luò)，是目前較為完善的一個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。(c) 設(shè)備預(yù)防維修系統(tǒng)主要進(jìn)行設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)的分析，指定維修工作計(jì)劃，管理設(shè)備數(shù)據(jù)，掌握備品，備件及其它的庫(kù)存情況。當(dāng)合同完成后，則將數(shù)據(jù)定期傳給TLS。(3) 生產(chǎn)控制級(jí)（SCC級(jí)）其主要功能為：（a）接受并管理AMC的生產(chǎn)計(jì)劃；（b) 向生產(chǎn)過程級(jí)傳遞生產(chǎn)指令；（c) 從板坯庫(kù)入口到精整的成品發(fā)貨進(jìn)行物料跟蹤；(d) 收集、存儲(chǔ)、記錄生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)；(e) 板坯庫(kù)管理；(f) 對(duì)鋼卷和成品庫(kù)進(jìn)行管理，組織發(fā)貨；(g) 進(jìn)行質(zhì)量控制；(4) 區(qū)域管理級(jí)（AMC級(jí)）AMC 分三個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，即計(jì)劃系統(tǒng)（PLC），技術(shù)信息系統(tǒng)（TLS）和預(yù)防維護(hù)系統(tǒng)（VI）。(2) 過程控制級(jí)（PCC級(jí)）由MELVEC等硬件組成，由光纖環(huán)形數(shù)據(jù)大道進(jìn)行通訊，其主要功能為：（a) 加熱爐及軋件生產(chǎn)工藝過程中的物流跟蹤；（b 生產(chǎn)過程控制參數(shù)的設(shè)定計(jì)算，數(shù)據(jù)收集和處理；（c) 人機(jī)對(duì)話和數(shù)據(jù)處理；過程控制級(jí)是熱軋板帶生產(chǎn)中的中央控制環(huán)節(jié)，其作用是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并降低能耗。由9個(gè)系統(tǒng)分別控制軋線設(shè)備。(1) 基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)（BA級(jí)）即直接數(shù)字控制級(jí)（DDC）由MELPLAC650 等硬件組成，用光纖數(shù)據(jù)大道進(jìn)行通訊。本車間根據(jù)國(guó)內(nèi)外廠家先進(jìn)的生產(chǎn)實(shí)踐，采用四級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。助卷輥工作制度：三個(gè)助卷輥安裝在卷筒的周圍，助卷輥具有以下功能：（1）引導(dǎo)帶鋼的頭部纏上卷筒并在卷筒完全膨脹建立起預(yù)期的張力之前使帶鋼緊緊纏繞在卷筒上；（2）當(dāng)帶鋼尾部離開夾送輥時(shí)，通過助卷輥確保帶卷的最后幾卷不松散；（3）在帶鋼進(jìn)入之前，助卷輥切換到速度控制，以卷筒的速度加一個(gè)超前值轉(zhuǎn)動(dòng)，卷筒建立張力后，助卷輥打開，降速到卷筒的速度；（4）當(dāng)帶鋼的尾部進(jìn)入卷取機(jī)前的側(cè)導(dǎo)位，助卷輥降速到帶鋼速度減去一個(gè)滯后值并壓靠在鋼卷上；（5）可以防止在卷取過程中帶鋼被損壞和劃傷。此時(shí)張力將達(dá)到完全張力的90%，在接下來的卷取過程中這個(gè)張力仍將保持。由軸體的柱塞推動(dòng)扇形塊使卷筒膨脹或收縮。卷筒工作制度：卷筒由空心軸體和四個(gè)扇形塊組成。這個(gè)降低過程必須是一個(gè)緩慢的斜坡；階段六：帶鋼尾部位于夾送輥時(shí)，卷筒的速度控制參考值以恒定的減速度下降，同時(shí)必須考慮助卷輥仍然壓在鋼卷上并產(chǎn)生一定的制動(dòng)力矩；階段七：卷筒停車時(shí)，當(dāng)帶尾定位與預(yù)定位時(shí)，卷筒停車；階段八：卸卷，當(dāng)卸卷車運(yùn)送鋼卷到傳送線時(shí)，卷筒以低速反轉(zhuǎn)。隨著卷徑的增長(zhǎng)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩將平穩(wěn)地增加使帶鋼的張力達(dá)到一個(gè)恒定的值；階段四：卷取，在卷取過程中為了保證帶鋼的張力恒定需要在線計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。(2) 卷取步驟：階段一：卷取機(jī)準(zhǔn)備卷取下一個(gè)帶鋼速度控制激活，速度參考值設(shè)定為最后一個(gè)機(jī)架的帶鋼速度加上一個(gè)超前值；階段二：開始卷取，帶鋼頭部開始進(jìn)入1號(hào)助卷輥；階段三：卷筒張力的建立，在卷取1～，在卷筒和帶鋼的表面將產(chǎn)生靜態(tài)摩擦力。為了保證夾送輥和帶鋼直接接觸，夾送輥的輥縫值應(yīng)按帶鋼厚度設(shè)定，原則上輥縫的大小應(yīng)小于帶鋼厚度。(c) 層流冷卻的設(shè)定由精軋機(jī)輸出的帶鋼在進(jìn)入卷取機(jī)以前，由于對(duì)帶鋼組織和性能方面的要求，必須使其冷卻到所要求的卷取溫度。(b) 精軋機(jī)輸出輥道速度的設(shè)定根據(jù)帶鋼的厚度，采用不同的速度校正系數(shù)及超前率，確保帶鋼正常運(yùn)行。(1) 卷取工藝制度[11](a) 對(duì)精軋來料的要求精軋操作要確保帶鋼頭部的平直度，避免帶鋼頭部浪形、軋破與甩尾現(xiàn)象。帶鋼的頭部尾部不噴水是指在帶鋼的頭部尾部1000mm 處不噴水。(1) 冷卻形式：層流冷卻。不同寬度的帶鋼的乳化液流量對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的恒定值，寬度方向乳化液流量的理論值是40～50 升/秒。通過靜態(tài)油管混合器產(chǎn)生對(duì)上下工作輥單獨(dú)進(jìn)行噴射的離散乳化液，在機(jī)架入口側(cè)，離散乳化液通過噴嘴噴射到工作輥上。輥縫潤(rùn)滑設(shè)計(jì)成散狀噴射系統(tǒng)安裝在精軋機(jī)架F1～F6后。（a）輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)了工作輥的使用壽命，減少重車次數(shù)；生產(chǎn)薄帶時(shí)減少了軋制力和軋制扭矩；減少了剪應(yīng)力，改善了帶鋼的表面質(zhì)量和深沖性能；降低了生產(chǎn)成本；減少了能量消耗。(c) 機(jī)架無負(fù)載，活套控制就被關(guān)斷，同時(shí)對(duì)位置控制器實(shí)際活套值必須設(shè)定為新的參考值，這樣防止活套產(chǎn)生進(jìn)一步的運(yùn)行。在帶鋼拋尾前，通過軋機(jī)物料跟蹤產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，開始連續(xù)減少活套的角度參考值，活套立即降低到軋線下面，原因是大的活套量可能會(huì)引起帶鋼進(jìn)入下一機(jī)架時(shí)產(chǎn)生折疊。當(dāng)下一塊帶鋼進(jìn)入軋制時(shí)，這種方式必須能夠互鎖。(a) 軋機(jī)中沒有帶鋼時(shí)的參考值換輥操作時(shí)活套必須抬起，位置參考值可達(dá)到最大值。表43 各機(jī)架軋輥換輥周期軋輥粗軋機(jī)R1粗軋機(jī)R2精軋機(jī)組工作輥支撐輥工作輥支撐輥換輥周期1次∕3周2次∕周1次∕周23次∕班F1F3:1次∕2周F4F7:1次∕周（6） 軋制活套張力制度活套控制給所有的前一個(gè)主傳動(dòng)控制發(fā)出速度修正信號(hào)。b) ～5mm,～。機(jī)架間的張力是通過活套來自動(dòng)調(diào)節(jié)的。對(duì)于硬、厚、寬的帶鋼采用較大的張力。(4) 張力制度張力是連軋過程中最活躍的因素，軋制線線上能否進(jìn)行高水平的完成帶鋼的軋制過程，在于對(duì)張力的控制。對(duì)于精軋機(jī)組采用一級(jí)加速的軋制方法。(2) 速度制度對(duì)可逆式機(jī)座RR2 采用梯形速度圖。本設(shè)計(jì)精軋機(jī)選用CVC 軋機(jī) [9]。坯料在加熱爐內(nèi)的加熱的溫度因鋼種而異，視具體工藝實(shí)際而定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或者現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以確定加熱的時(shí)間。坯料由裝爐到出爐所采取的加熱速度基本分為兩類：變速加熱和不變速加熱。另外有些鋼種加熱到相變溫度時(shí)將產(chǎn)生很大的組織應(yīng)力，因此在該溫度中要進(jìn)行一段保溫；第二個(gè)時(shí)期是指高溫帶加熱時(shí)期是指即指當(dāng)金屬加熱到700～800℃以后，這時(shí)的金屬導(dǎo)熱性和塑性顯著提高，可采取快速加熱。第一個(gè)時(shí)期是在低溫帶加熱時(shí)期，這個(gè)時(shí)期由于金屬塑性和導(dǎo)熱性教差，容易造成金屬的外層溫差過大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過大，很容易造成裂紋缺陷。加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍金屬的塑性和導(dǎo)熱性來確定。因此對(duì)高合金鋼加熱時(shí)一般要嚴(yán)格控制其加熱溫度范圍。一般低碳鋼溫度范圍較大，高碳鋼和高合金鋼加熱范圍較小。根據(jù)合金相圖、塑性圖及再結(jié)晶圖即所謂“三圖”定溫的原則確定加熱溫度。(2) 加熱要求：（a) 制定合理的加熱工藝；（b) 對(duì)鋼的加熱溫度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)；（c) 加熱終了鋼坯的溫度必須均勻；（d) 防止產(chǎn)生各種加熱缺陷。有利于加工的進(jìn)行；（d) 改善鋼材的內(nèi)部結(jié)晶組織、消除軋制中所造成的內(nèi)應(yīng)力。加熱制度包括加熱溫度、加熱時(shí)間和加熱速度[9]。溫度低于1050℃的板坯按順序送入保溫坑，在高溫連鑄坯供應(yīng)不足時(shí)按爐號(hào)順序循環(huán)裝入加熱爐。(e) 異常板坯的判定與處理：檢查項(xiàng)目不合規(guī)定者視為異常板坯，返送回連鑄廠，作缺號(hào)處理。200kg，如超重警報(bào)，則實(shí)測(cè)尺寸并進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)偏差在允許范圍內(nèi)方可進(jìn)入軋制線。(b) 對(duì)尺寸形狀和表面質(zhì)量目測(cè)異常的板坯要進(jìn)行實(shí)測(cè)，檢查其是否符合板坯技術(shù)條件中的有關(guān)規(guī)定。CCDR 坯目標(biāo)溫度為1100℃，誤差不得超過–50℃，堆放至保溫坑中的坯料無溫度要求。板坯堆垛按下列板坯堆放標(biāo)準(zhǔn)見下表42。15177。表41板坯外形和尺寸公差項(xiàng)目厚度寬度長(zhǎng)度鐮刀彎上下彎公差㎜177。連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下[2]：（a) 外形和尺寸公差必須符合下列要求見下表41。作為熱軋廠發(fā)貨的鋼卷需經(jīng)成品卷取樣裝置抽樣檢查。供冷軋廠的熱軋鋼卷，在熱軋鋼卷庫(kù)中由吊車卸下堆放、冷卻。對(duì)需要檢查的鋼卷則送到檢查線，打開鋼卷進(jìn)行檢查。卷取后的鋼卷，由卸卷小車將鋼卷從卷取機(jī)卸出，經(jīng)升降機(jī)下降，由鋼卷運(yùn)輸鏈接受鋼卷，然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)輸。為檢測(cè)板形而設(shè)置板形儀、平直度儀以及厚度儀寬度儀、高溫計(jì)等設(shè)置于F7精軋機(jī)的出口。在軋制過程中配以動(dòng)態(tài)彎輥系統(tǒng)進(jìn)行板形動(dòng)態(tài)調(diào)整。為確保帶鋼的厚度精度，在精軋機(jī)上設(shè)有動(dòng)作靈敏、控制精度高的液壓AGC 厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)，在F1～F7上還采用了CVC 軋機(jī)。帶坯經(jīng)中間輥道經(jīng)飛剪切去帶坯頭、尾，后經(jīng)精軋機(jī)前的二次除鱗箱除去帶坯表面的氧化鐵皮，進(jìn)入精軋機(jī)組軋制。板坯在E1 R1上軋制1～3道次后經(jīng)輥道送至 R2四輥可逆式粗軋機(jī)軋制1～3道次，軋成厚度40～60mm 的中間帶坯。定寬壓力機(jī)對(duì)板坯進(jìn)行一道次寬度側(cè)壓，最大側(cè)壓量為350mm，一般為100～200mm。連鑄坯一般加熱到1200～1250℃，部分碳素鋼和某些低合金鋼采用低溫出爐工藝，可略降50～100℃。高溫連鑄坯被送到設(shè)有邊部加熱器的軋制線輥道上，此部分輥道的兩側(cè)設(shè)有電感應(yīng)邊部加熱器對(duì)在前進(jìn)過程中的連鑄坯進(jìn)行加熱，使坯料的溫度達(dá)到設(shè)定值。按生產(chǎn)計(jì)劃，冷裝板坯可以通過三號(hào)過跨車將第二、第三板坯跨的板坯送到第一板坯跨，再用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)吊到步進(jìn)梁移送機(jī)上向前移送，然后用上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上，或者由一號(hào)和二號(hào)過跨車送到第一板坯跨一號(hào)和二號(hào)升降機(jī)，由上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，熱板坯從保溫坑吊上過跨車，運(yùn)到第一板坯跨升降機(jī)，再用上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上送往加熱爐加熱，平均裝爐溫度為600℃。直接熱裝軋制（DHCR）：當(dāng)連鑄和連軋機(jī)生產(chǎn)計(jì)劃相匹配時(shí)，表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的連鑄坯經(jīng)標(biāo)記后，從連鑄機(jī)輸送輥道送來，經(jīng)加熱爐輸入輥道直接送到爐后的裝料輥道進(jìn)行裝爐加熱，裝爐溫度大于或等于850℃。圖41 工藝流程簡(jiǎn)圖 生產(chǎn)工藝流程本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)軋制和直接軋制（CCDR）（Continuous Castingdirect Rolling）相結(jié)合的工藝。4 生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝流程框圖生產(chǎn)工藝流程是把產(chǎn)品生產(chǎn)工序按次序排列起來，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。滑軌式加熱爐：表面易擦傷，易于翻爐，板坯尺寸和爐子長(zhǎng)度受到限制，爐子排空困難，勞動(dòng)條件差。缺點(diǎn)是：① 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備重量大、投資大、施工安裝要求嚴(yán)格。表面不會(huì)有劃痕，并且鋼坯的黑印也少，加熱質(zhì)量好?？杉訜岣鞣N形狀尺寸的鋼坯。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)料靈活，必要時(shí)可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地?cái)[開，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長(zhǎng)度不受這些因素的限制。步進(jìn)式連續(xù)加熱爐：靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把坯料一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”，近年來采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。加熱爐主要型式有：推鋼式連續(xù)加熱爐，步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，滑軌式加熱爐。此設(shè)計(jì)選用3架地下式卷取機(jī)去滿足生產(chǎn)要求。在距末架精軋機(jī)190m處裝置三臺(tái)卷取機(jī)，滿足高速和產(chǎn)量要求；～3mm以下的薄帶鋼，在60m近處再裝設(shè)2～3臺(tái)近距離卷取機(jī)；只在距精軋末架約120m處裝設(shè)三臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)卷取機(jī)。為了保證軋件在輸出輥道上能“拉直”運(yùn)行，軋機(jī)、輥道、卷取速度需匹配；帶鋼頭部出精軋末架，未被卷取前，輥道速度超前10%~20%于末架軋機(jī)軋制速度；卷取過程中卷取速度應(yīng)與軋制速度同步；帶鋼尾部離開末架軋機(jī)后，輥道速度要滯后20%~40%于帶鋼速度。卷取機(jī)是在高速且有較大沖擊力的非常惡劣的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高。（7）卷取機(jī)卷取機(jī)位于精軋機(jī)輸出輥道末端，由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備組成。雖然水幕冷卻具有較強(qiáng)的冷卻能力，但據(jù)克虜伯公司對(duì)三種冷卻方式實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水幕冷卻均勻性不及層流冷卻，所以目前許多廠家仍以層流冷卻方式為主。缺點(diǎn)：鋼板上下表面及整個(gè)冷卻區(qū)冷卻不均勻；可調(diào)節(jié)的冷卻速度范圍較小。水幕冷卻：從條狀縫隙噴嘴自由落下的呈連續(xù)穩(wěn)定、透明平滑的帷幕狀的水流沖破帶材表面的冷卻水層和蒸汽層與帶材直接接觸而帶走大量熱量的冷卻方式——亦稱水幕層流冷卻。超快冷卻技術(shù)[23]：為了在軋制過程中實(shí)現(xiàn)短時(shí)、快速、準(zhǔn)確控溫，而常規(guī)的層流冷卻、氣霧式冷卻等技術(shù)，由于冷卻速度不高而難以滿足這個(gè)要求，因此促使人們開發(fā)出一種新型的冷卻系統(tǒng)—超快冷卻系統(tǒng)。適用范圍：適用于強(qiáng)冷卻時(shí)，如熱軋板出口處。優(yōu)點(diǎn)：此冷卻效率較高；水流呈層流狀態(tài)，可獲得很強(qiáng)的冷卻能力；鋼板的上下表面和縱向冷卻均勻。適用范圍：適用于一般冷卻使用或因其穿透性好而適用于水氣膜較厚的環(huán)境。壓力噴射冷卻優(yōu)點(diǎn)：水冷為連續(xù)狀，沒有間斷現(xiàn)象，呈紊流狀態(tài)噴射到鋼板表面；可噴射到需要冷卻的部位；鋼板上下表面冷卻差別顯著。(6) 帶鋼冷卻裝置[19]出精軋后要將帶鋼從800～900℃迅速冷卻到600℃左右。飛剪的類型很多，主要有圓盤式飛剪、雙滾筒式飛剪、曲柄連桿式飛剪，滾筒式