【正文】 四輥軋機規(guī)格一般按照工作輥的名義輥身長度來標稱。 四輥軋 機 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 17 頁 共 96 頁 四輥軋機是由兩個直徑較小的工作輥和兩個直徑較大的支撐輥所組成，上下工作輥由兩臺直流或交流變頻電機可逆?zhèn)鲃印? 但實際生產(chǎn)中，三輥勞特式軋機卻表現(xiàn)出明顯的缺點：中間輥直徑小且不傳動，因而咬入能力較?。卉垯C前后裝有升降臺，展寬軋制采用撥鋼機以角軋方式實現(xiàn)，限制了原料的單重，軋制鋼板長度較短，成材率較低；軋機剛度小，產(chǎn)品厚度精度差，不適用于軋制厚而寬的產(chǎn)品，常用于生產(chǎn) 4～ 20 mm的中板。此中間輥受上下輥 支撐，撓度較小，并且中輥易于更換，使得輥型配合較好，有利于提高鋼板厚度的精確性。在下通道軋制時，下輥為工作輥，上輥兼作支撐輥。一般上下輥直徑為 700～ 800 mm，中間輥直徑 500～550 mm，輥身長度為 1800～ 2300 mm。隨著國內軋機的更新?lián)Q代，這種軋機正在逐步退出歷史舞臺 [6]。 二輥軋機 二輥可逆式軋機一般不單獨作為成品軋機使用，常與一架四輥精軋機組成一臺雙機架中厚板軋機。 國內目前在用的寬厚板軋機從機架結構上可分為二輥、三輥及四輥軋機，此外，還有 PC 軋機、 HC 軋機等新型軋機。 6～ 16 mm 18～ 30 mm 35～ 60 mm 61～ 79 mm 80～ 120 mm 合計 （ 104t） 比例（ %） 管線鋼 8 14 12 14 0 48 橋梁板 4 10 8 10 8 40 鍋爐板 7 14 8 4 2 35 容器板 10 12 10 3 0 35 船板剛 8 6 8 2 6 30 合計 37 56 46 33 16 188 100 厚度 mm 0mm 0mm 00mm 101.150mm 合計 （ 10^4t） 比例（ %） 碳素板 3 6 產(chǎn)量 鋼種 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 15 頁 共 96 頁 表 金屬平衡表 鋼種 原料 成品 金屬消耗 重量/104 t 比例 /% 年產(chǎn)量 /104 t 成材率 /% 燒損 切損 軋廢 重量/104 t 比例/% 重量/104 t 比例/% 重量/104 t 比例/% 管線鋼 48 橋梁板 40 2 鍋爐板 30 容器板 35 93 4 2 船板剛 30 93 2 合計 100 188 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 16 頁 共 96 頁 3 設計方案 軋機的主要類型及布置形式 現(xiàn)代寬厚板的軋機設備 根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求 , 實現(xiàn) TMCP, 不僅要求軋機具有更大的軋制壓力和剛性 , 而且要求控制冷卻系統(tǒng)要有較大的冷卻能力。 中厚板生產(chǎn)過程中金屬損失有兩種類型：一是物理損耗，包括：切頭、切尾、切邊、過程廢品、取樣損失、改尺損失、成品放尺損失等。金屬消耗指標通常以金屬消耗系數(shù)表示，其含義是生產(chǎn)一噸合格鋼材需要的鋼錠或鋼坯量。計算機控制給厚板生產(chǎn)帶來了極大的效率。有的實行包 括生產(chǎn)管理級、生產(chǎn)控制級、過程控制級和設備控制級管理和控制。這種方法可以生產(chǎn)出高強度、高韌性和良好焊接性能為一體的鋼板品種，生產(chǎn)出用常規(guī)軋制加上熱處理組合方法所無法達到要求的造船板和管線鋼板。這種方法不僅對厚板軋制的終軋溫度和低溫階段的壓下率進行控制，而且對軋制后的冷卻速度和終冷溫度進行控制。日本率先開發(fā)了 MAS 平面形狀控制法，通過給予變化的壓下量對板坯厚度斷面進行形狀控制，使鋼板成品為最佳矩形，提高成材率 %。同時，普遍采用連鑄坯熱送熱裝技術。液壓彎輥板形控制系統(tǒng)在提高板形質量的同時，也實現(xiàn)板形動態(tài)自動控制 。 大力開發(fā)新型厚板軋機 普通四輥軋機已經(jīng)得到廣泛的應用，為了更好的控制板形、提高鋼板的 精度和提高厚板軋機的效率，需要不斷的開發(fā)新型寬厚板軋機，如： HC（ High Crown Control）軋機、 PC（ Pair Crossed）厚板軋機和 CVC（ Continuously Variable Crown）厚板軋機等。此外，軋制速度的提高可以縮短軋制周期，使軋機的生產(chǎn)率得到提高，減少鋼板因頭尾溫差不均而引起的鋼板厚度差，控制終軋溫度，提高產(chǎn)品質量。 （ 3） 軋機力能參數(shù)在 不斷增大 由于增大了輥身長度來軋制更寬的厚鋼板，且實施控溫軋制，使得軋制壓力不斷增大，現(xiàn)在有的厚板軋機已達到 100000～ 110000 kN（最大已達到 130000 kN）的軋制力。 （ 2） 軋機剛度不斷增大 現(xiàn)代厚板軋機工作機座的基本特點是具有高剛度，以滿足板寬增加和控制軋制所要求的較低變形溫度。具體表現(xiàn)為以下幾個方面 軋機生產(chǎn)能力的提高 （ 1） 軋輥輥身長度的增加 大直徑的直縫焊管 UOE 成型需要更寬的厚板作為原料，大型艦船制造也需要提供更大面積的坯料，以減少焊縫。 8)減少 Q235～ Q345級不同厚度的中厚板成分系列，并降低生產(chǎn)成本。 6)特種條件用高均質性高強度超厚板（厚度≥ 250ｍｍ）穩(wěn)定生產(chǎn)。 4)開發(fā)并工程應用 X70和 X80抗大應變管線鋼、 40HIC 管線鋼， X100～ 120超高強度管線鋼穩(wěn)定化，耐蝕 X70厚壁管線鋼產(chǎn)品 。 2)穩(wěn)定生產(chǎn)高強度、高韌性中厚板板材， ReL≥ 600～ 900MPa、 Rm≥ 700～ 1400ＭＰａ。而在 2021 年的時候，我國特厚板產(chǎn)量僅為 萬噸，從 2021 年以后，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內也相繼投產(chǎn)了一批具有世界先進水平的特寬厚板軋機，之后一直到 2021 年我國特厚板的產(chǎn)量也以每年百分之三十幾的速度增長。（見表） 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 10 頁 共 96 頁 表 2021年末前我國新建投產(chǎn)的寬厚板軋機 企業(yè) 軋機寬度 設計產(chǎn)能 技術 投產(chǎn) mm 萬噸 /年 來源 年月 寶鋼 5000 180 SMSSiemag 首鋼秦板 4300 180 SMSSiemag 沙鋼 1 5000 180 SIEMENSVAI 2021 舞鋼 2 4100 180 SIEMENSVAI 包鋼 4100 140 SMSSiemag 寶鋼羅涇 4200 160 SMSSiemag 鞍鋼鲅魚圈 5500 200 SMSSiemag 萊鋼 4300 180 SIEMENSVAI 舞鋼鄂城 4300 120/(160) SIEMENSVAI 營口五礦 4800 200 SMSSiemag 沙鋼 2 5000 180 SIEMENSVAI 重鋼 4100 130 中冶賽迪 /二重 濟鋼 4300 210 SIEMENSVAI 湘鋼 5000 200 SIEMENSVAI 興澄特鋼 4300 165 DANIELI 2021 厚鋼板產(chǎn)量從 2021 年的 萬噸發(fā)展到 2021 年的 萬噸，增長了%，而今年也繼續(xù)保持增長趨勢。Φ 1220mm 以上的大口徑石油和天燃氣輸送管線多用X70 級或以上 ,甚至 X100 和 X120 等級的抗硫化氫 腐蝕的寬厚板 。 高強度寬厚板鋼材的屈服強度在 345MPa 以上 , 用于重大鋼結構的則有Q390、 Q420 和 Q460,例如 2021 年奧運會主體工程 — 國家體育場 (鳥巢結構 )大量使用了我國舞陽鋼鐵有限責任公司生產(chǎn)的厚度為 110mm 的 Q460EZ35 鋼板 。 國內寬厚板發(fā)展概況 在整個“十一五”期間，我國建設了 14 套寬度在 4100mm 以上的寬厚板機，增加產(chǎn)能 2400 多萬噸。通過最優(yōu)組織設計，可以大幅度地提高材料的性能，生產(chǎn)抗拉強度為 600～ 1100MPa 級低溫韌性和焊接性能均好的鋼材等。該系統(tǒng)安裝于矯直機之后（如圖 所示），為了提高加熱效率，簡化裝置，采用巨大的感應線圈，可以對鋼板進行高速率的加熱。矯直設備上開發(fā)出的新一代強力矯直機，具有高剛度、全液壓、自動化程度很高等優(yōu)點。 此外，在這個時期成功開發(fā)和應用的平面形狀控制及板形控制技術，使寬厚板軋制技術又向前跨越了一大步。先前建設的寬厚板廠，都不同程度的進行了相關技術的改進，先后出現(xiàn)了眾多各具特色的控制軋制和控制冷卻的技術和設備。產(chǎn)品寬造船板、高級結構板和高強度板的比例都已經(jīng)大幅度提高。這期間在美國所建設的雙機架寬厚板軋機任意二輥 +四輥形式為主，而日本則已經(jīng)完全采用雙機架四輥軋機配置。這一時期的主要特點是四輥軋機得到廣發(fā)普及，采用單機架或雙機架布置 5000 mm 級的寬規(guī)格軋機得到交普遍的使用，軋機能力顯著提高 ,一般在 5 萬～ 100 萬噸 /年左右不等，產(chǎn)品以裝甲板和船板為主。 20 實際 30 年代到 50 年代，在歐洲、美國及日本出現(xiàn)了雙機架和半連續(xù)布置形式，大多采用四輥軋機，二輥軋機用于除鱗及開軋。這些軋機可以稱之為“第一代”寬厚板軋機，多數(shù)為蒸汽傳動，以鋼錠為原料，單機架生產(chǎn)。這些工廠規(guī)模小，產(chǎn)量低，產(chǎn)品應用十分有限。 寬厚板的生產(chǎn)可以追溯到 18 世紀末。 低合金、高強度的寬厚板的生產(chǎn)和技術進步是國際鋼鐵業(yè)發(fā)展熱點。由于微合金高強度鋼逐步開發(fā) , 控軋控冷工藝技術也隨之開發(fā)并不斷發(fā)展 , 促使很多國家的厚板軋機的技術裝備也不斷更新改造 , 同時竟相開發(fā)新品種 , 提 高產(chǎn)品質量及收得率 , 在國際市場爭奪大的份額。 寬厚板 國內外發(fā)展狀況 國外寬厚板發(fā)展狀況 寬厚鋼板用途很廣 , 且使用幾乎都需焊接加工。 習慣上，寬厚板材 按照厚度可以分為寬厚板、厚板、特厚板。中厚板的品種繁多，使用溫度區(qū)域較廣（－ 200℃～ 600℃），使用環(huán)境復雜（耐侯性、耐蝕性等） ,使用要求高 (強韌性、焊接性等 )。既使相同用途的鋼板，對材質要求也不盡相同。常用于中厚板生產(chǎn)的軋機有四種：二輥可逆式軋機、三輥勞特式軋機、四 輥可逆式軋機和萬能式軋機 。 進入21 世紀以來，大型造船業(yè)，海洋工程，橋梁、大口徑石油、天然氣輸送管線、大型壓力容器和貯罐、重型建筑結構 (特別是高層、防火、耐侯、大跨度和非對稱的空間結構用途、機械工程的技術進步和旺盛需求，極大地拉動了寬厚板的發(fā)展，低合金、高強度的寬厚板的生產(chǎn)技術進步 。寬厚板的品種繁多，性能各異，質量要求高，應用范圍廣，無論在經(jīng)濟建設還是國防建設中都離不開寬厚板。 rolling system。 3600mm. The design i