【正文】 機的速度來確定，并且立輥的速度跟平輥的軋制速度相匹配，由以上計算及選取結(jié)果可知，軋機的拋出速度為： R R R R4道次的拋出速度為 : v1=v2=v3=v4=v p=， 其他道次的拋出速度： V1= v p= 12 0 )( 21 nnD ???? = 12 0 )2062(10 ??? = ， 在無翻鋼道次的軋制過程中，軋件的回送時間與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)，如果要求回送時間與壓下動作間隙時間相等，軋件回送時間與拋出時間 t返回時間 t1及定心時間 t3組及成及，設(shè)軋件的拋出距離為 S，軋件長度為 L，軋件與滾道間的摩擦系數(shù)為 μ ，軋件的質(zhì)量為 m，重力加速度為拋出線速度為 v p，由運動學(xué)及功能原理得出以下公式 [12]： S= 2121 gt? （ 4— 6） S hR? = 2221 gt? （ 4— 7） 221 pmv =μ mgs （ 4— 8） 聯(lián)合以上三式得： t1=gDnp??60 （ 4— 9） t2=g hRt ? ?? 221 （ 4— 10） 式中： D為軋機工作輥直徑； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 23 np軋件拋出速度； μ 為 ~。 根據(jù)經(jīng)驗資料取平均加速度 a=42rpm/s，平均減速度 b=62rpm/s。縱軋到底，完成成形軋制 F1 縱軋 30 1830 F2 縱軋 1830 F3 縱軋 11 1830 F4 縱軋 10 1830 F5 縱軋 9 1830 確定各道軋制速度 寬 厚板板生產(chǎn)中由于軋件較長，為操作方便，并且考慮電機過載能力的限制，參考現(xiàn)場實際資料，本設(shè)計采用梯形速度圖。進行寬展軋制 粗軋 R1 橫軋 32 R2 橫軋 33 R3 橫軋 1830 b)制定精軋壓下規(guī)程的原則： 除了在設(shè)備的能力允許的條件下，盡可能提高 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 20 軋機生產(chǎn)效率外，還應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量，即終軋溫度，終軋變形程度和 產(chǎn)品尺 寸精度。 3） 軋機組壓下規(guī)程的制定 a)粗軋機組壓下規(guī)程的制定 粗軋階段前幾道次由于軋件溫度高、速度低，軋制壓下量大，此時咬入條件可能成為限制壓下量的因素。 Mmax—— 軋制周期內(nèi)的最大力矩。 —— 各段間隙時間所對應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩， N —— 軋制時間內(nèi)各段間隙時間的總和， s； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 19 Mn—— 各段軋制時間所對應(yīng)的力矩， N2nnnnnnjum tt ttMM (43) 式中： Mjum—— 等效力矩， N39。 ） =68mm （ 42） 故咬入不成問題。當(dāng)?shù)退僖r，咬入角可取 22176。 各道次壓下量的分配依據(jù)： 1） 根據(jù)咬入角確定最大壓下量 參考現(xiàn)場數(shù)據(jù)及有關(guān)資料，熱軋 寬 厚板軋機的咬入角為 18176。在精軋階段，立輥軋邊控制板坯的寬度，直至縱軋成形。在精軋機上縱軋 5道次成型。 軋制道次確定及壓下量分配 設(shè)計采用粗軋和精軋兩個階段軋制，即采用 橫軋法與縱軋法相結(jié)合 ，軋件出爐后 轉(zhuǎn) 90176。 典型產(chǎn)品原料尺寸及成品尺寸 本設(shè)計的典型產(chǎn)品為 Grade60，為低合金高強度鋼，開軋溫度： 1180℃ ， 取室溫 t為 25℃， 坯料規(guī)格為： 250mm1200mm2250mm， 產(chǎn)品規(guī)格為 75mm 1830mm，查閱有關(guān)資料，當(dāng)碳鋼加熱溫度在 0℃ ～ 1200℃時 取 膨脹系數(shù) α =15106，即采用橫扎縱軋法軋制。編制壓下規(guī)程的主要原則是： 1. 滿足軋制工藝的要求 ，如相對壓下率； 2. 確保設(shè)備安全； 3. 各道次負荷盡量均勻，避免虎頭蛇尾； 4. 確保板形良好。如果板厚小于 40mm 時，可進行橫切，切邊，并定尺剪；而板厚達到大于 40mm 時，由于板厚過厚，不能用一般的剪切機進行切割，這時就需要用火焰切割的方法進行切割。為日后生產(chǎn)標準的成品產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率都是最重要的一環(huán)。 精整工序一般包括鋼板軋后的控制冷卻、矯直、冷床冷卻、剪切或火焰切割、表面質(zhì)量及外形尺寸的檢測、缺陷的修復(fù)、探傷、取樣及試驗、 鋼板的成品標記及鋼板的收集入庫打包等環(huán)節(jié)程 序。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 17 精整制度 精整工序在寬厚板的生產(chǎn)過程中占有很重要的地位，決定產(chǎn)品能否符合客戶的規(guī)格標準。 三、 強制冷卻：是指在 寬 厚板在很多條件的限制時，不能用自然冷卻的方式執(zhí)行冷卻時，為達到客戶對產(chǎn)品性能的要求時，而根據(jù)情況酌情考慮采取 的強制冷卻方式。 一、 控制冷卻：它是指對軋后的鋼板，根據(jù)其鋼種、規(guī)格、鋼的化學(xué)成分及其用戶對交貨性能的要求，采用控制不同的冷卻方式、冷卻速度及開冷終冷的溫度，來改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和綜合力學(xué)性能，并滿足最后產(chǎn)品的至良鄉(xiāng)能要求。 冷卻制度 寬厚板的生產(chǎn)過程中，軋后鋼板的冷卻控制是保證其最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)品質(zhì)量的綜合性能的保證。然后沿板坯再進行縱向上的軋制，直至軋到產(chǎn)品規(guī)定的厚度和長度。然后進行寬度方向上的軋制，已是板坯大道寬度方向上的規(guī)定。這種軋制的目的是為了消除板坯表面上結(jié)晶器的振痕，來得到在展寬軋制時獲得準確的坯料厚度。板坯不僅在縱向進行軋制，還要在橫向上進行軋制。軋制工序?qū)τ讷@得高質(zhì)量的和良內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 16 好的技術(shù)經(jīng)濟指數(shù)有著很高的要求保障，是決定產(chǎn)品的合格的關(guān)鍵技術(shù)。 國內(nèi)的寬厚板的加熱溫度，一般低碳鋼（ Q19525 15g25g、 1020 號）的加熱溫度開軋溫度大于等于 1150℃，加熱速度每分鐘 810cm；中碳鋼，低合金鋼（ 1540號 ,15MnV,15MnVN,16Mn,15MnTi,15Mng,2oCr,2oCrMnSiA,2oNiMnMo)開軋的加熱溫度大于等于 1160℃ ,加熱速度每分鐘 911cm；高碳鋼，高合金鋼（ 4565 號， 2535CrMnSi,50Mn65Mn,軍工鋼及其他特殊鋼種）開軋的加熱溫度大于等于 1170℃，加熱溫度每分鐘 1012cm。加熱制度同坯料的鋼種類型、尺寸大小及形狀、冷裝或熱裝的方式、爐膛的結(jié)構(gòu)及大小還有坯料在爐內(nèi)的布置等因素相關(guān)。所以坯料的加熱質(zhì)量直接影響著在軋鋼軋后的鋼板的質(zhì)量問題，以及軋機的產(chǎn)量和能源消耗情況。 加熱制度 加熱就是將坯料從室溫加熱到能夠滿足熱壓力加工所需要的軋制溫度的過程。連鑄坯的厚度規(guī)格范圍在 110350mm，寬度可達 2320mm。坯料的尺寸主要取決于軋機輥身長度及成品的要求，連鑄坯的厚度取決于產(chǎn)品對壓縮比的要求，如需展寬軋制，連鑄坯的長度比輥身長度約短150200mm。目前以初軋機為代表的模鑄生產(chǎn)方式已基本退出歷史的舞臺，除極少數(shù)企業(yè)仍采用少量的初軋機外，絕大多數(shù)企業(yè)都已連鑄坯為原料生產(chǎn)產(chǎn)品。寬厚板生產(chǎn)所用的原料坯經(jīng)歷了從最初的鋼錠，到初軋坯，再到連鑄坯的歷史演變。 第四章 產(chǎn)品的工藝設(shè)計 產(chǎn)品的工藝制度 原料的選擇制度 寬厚板軋機的坯料一般都是以連鑄坯為主，在連鑄坯的壓縮比或單重不能滿足要求時，也可用鍛坯或鑄坯為原料生產(chǎn)產(chǎn)品。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的廠，其工藝過程也就越復(fù)雜。 三、根據(jù)廠房生產(chǎn)率的要求。為滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，就要有相應(yīng)的工序進行保證支持。由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的要求不同，所采用生產(chǎn)的方案也就不同，那需要的主要工序也就有很大的差別。 合理的生產(chǎn)工藝流程應(yīng)該滿足保證完成設(shè)計任務(wù)書中所有規(guī)定的條件前提下，還要對低能耗、最少設(shè)備、 最小廠房面積、最低生產(chǎn)成本，并且有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高和將來的廠區(qū)發(fā)展，具備良好的生產(chǎn)勞動條件和最好的經(jīng)濟效益。切割時，要用火焰切割才能完成切頭、切邊、切定尺等操作。而精軋指的是在特定的軋制溫度下完成所需要的總壓下量，然后在指定的溫度下完成的軋制成品。 “粗”、“精”軋制并不簡單的意 味著在粗軋機、精軋機上進行的軋制，而粗軋是指進入精軋道次前的軋制。滿足的產(chǎn)品軋件進行打印，收集，上、下板面在進行檢測平整度，缺陷。軋件在機床上進行冷卻，進行多次分段切頭、切邊、切定尺。 產(chǎn)品的工藝流程 產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程就是將不同的原料（如不同成分、形狀、尺寸的鋼坯或連續(xù)坯）軋制成具有一定形狀、尺寸大小和達到性能要求的鋼材所必須進行的一系列生產(chǎn)工序按次序排練起來的流程 [8]。用生產(chǎn)較薄的產(chǎn)品軋機去生產(chǎn)厚度較大的產(chǎn)品，這在技術(shù)和經(jīng)濟上都不 太合理。 （ 3）連續(xù)式多機架布置：連續(xù)式多機架不知一般指在全連續(xù)式、半連續(xù)式和四分之三連續(xù)式組成的粗、精軋軋機組上完成寬厚板軋制的生產(chǎn)形式。雙機架軋機組合一般可用二輥可逆和三輥勞特、三輥勞特 和四輥可逆、二輥可逆和四輥可逆、粗軋和精軋均為四輥可逆式軋機等多種形式 [8]。除此外，由于單機架軋機需兼顧開坯及成品軋制作用，輥耗高，設(shè)備維護較大。如上綜述，目前二輥及三輥勞特式軋機型以逐步淘汰，單機架布置現(xiàn)在多采用四輥可逆式軋機及萬能軋機 [8]。 （ 1）單機架布置：在 寬 厚板軋機生產(chǎn)線上，采用一架軋機來完成全部的軋制道次。 本次設(shè)計應(yīng)用的是 4300m 四輥可逆式粗軋機和 4300m 四輥可逆式精軋機，該軋機壓下量大，軋制壓力大，主電機功率大，利于大變形。這種軋機的設(shè)計是為了生產(chǎn)齊邊的鋼板，不用剪邊，用來降 低金屬的損耗，提高成材率。雖然這種軋機的設(shè)備、投資較大，但是在適應(yīng)國內(nèi)外的市場需求，已成為主要的軋機機型，既可用于粗軋機，也可用于精軋機，典型軋機是 5500mm 和 5300mm 型軋機。該軋機廣泛應(yīng)用于個中板帶材的軋制，是生產(chǎn)板帶材的主要機11 20~303600 10 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 12 型。 四輥可逆式軋機 四輥可逆式軋機是有兩個直徑較小的工作輥和兩個直徑較大的支承輥構(gòu)成，上、下工作輥是由兩臺直流或交流變頻電機可逆軋制。三輥勞特式軋機的中輥受上、下輥的支撐，撓度較小，并且中輥易于更換與輥型配合較好，有利于提高鋼板厚度的精確值。生產(chǎn)時，軋件在工作輥上下往復(fù)軋制，靠擺動升降臺上下傳遞運送軋制，在上通道軋制時，上輥為工作輥，下輥兼做支撐輥，相反也是如此。隨著國內(nèi)的軋機技術(shù)不斷更新，這種軋機正逐步被退出歷史的舞臺。這種軋機的工作直徑相對較大，允許的咬入角大，軋制壓力及傳動力矩也先對較大。在軋制板材時，軋輥工作面是平面，通過軋機上的壓下裝置調(diào)整輥縫的大小來實現(xiàn)軋件板材的厚度變化。 在制定金屬平衡表中，用以上的金屬損失量為依據(jù)和分析，結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗要求，制訂出符合設(shè)計需要的以下的金屬平衡表。 (4) 軋廢：軋廢是由于操作不當(dāng)、管理不善或者出現(xiàn)事故所造成的廢品損失，合金鋼軋制要求較高，生產(chǎn)困難，軋廢量較多，一般為 1～ 3%，而碳鋼則可小于1%。包括切頭、切尾、切邊和由于局部質(zhì)量不合格而必須切除所造成的質(zhì)量損失，約%。它主要包括坯料在加熱過程中生成的氧化鐵皮和軋制過程中形成的二次氧化鐵皮，據(jù)估計軋鋼生產(chǎn)過程中金屬一次加熱和軋制所形成的氧化損失一般在 %左右。金屬的消耗通常以金屬消耗系數(shù)表示，其計算公式為： wkQ? （ 22） K— 金屬消耗系數(shù)； W— 投入的坯料重量； Q— 合格產(chǎn)品的重量。其計算公式 [6]為： 100%QWb Q ??? （ 21） 式中 b成材率， %； Q原料重量， t； W金屬的損失重量， t。 確定計算產(chǎn)品的成品率 成品率指合格 成 品質(zhì)量與投料量之間的比例百分數(shù)。 根據(jù)產(chǎn)品方案和設(shè)計任務(wù)書的要求，其內(nèi)容包括產(chǎn)品方案中每種產(chǎn)品的所需要的原料用量，燒損，幾何損失（切損為主、殘屑），軋廢比例，成材率，金屬消耗系數(shù)，成品量。 產(chǎn)品大綱的確定 產(chǎn)品大綱主要包括 :車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模；各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；各類產(chǎn)品的數(shù)量和在總產(chǎn)量中所占的比例，以及產(chǎn)品的材料成分比例。 二、 產(chǎn)品方案的編制應(yīng)考慮國內(nèi)外鋼廠生產(chǎn)的布局和配套設(shè)施以及出口的問題。 表 21 產(chǎn)品方案表 序號 產(chǎn)品名稱 代表鋼號 原料規(guī)格 （厚寬長）mm 產(chǎn)品規(guī)格 （厚寬）mm 產(chǎn)量 （萬占總比例 % 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 8 噸） 1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235A 25020212200 15~253800 42 15 2 Q235B 25020212200 30~453400 38 14 3 建筑結(jié)構(gòu)鋼 SN490B 16015002600 10~203 800 30 11 4 管線鋼 X80 21018002800 30~453200 30 11 5 造船板 A36 2