【正文】 三輥勞特式軋機是由二輥可逆式軋機演變而來，是由兩個直徑相同的上下支撐輥和一個直徑較小的中間工作輥組成，上下輥為不可逆?zhèn)鲃?，中間工作輥可升降，靠上下輥摩擦帶動，來實現(xiàn)軋制。 與二輥可逆式軋機相比，在可逆軋制傳動時需要依靠直流電機來調(diào)速的那個年代中，三輥勞特式軋機可采用造價較低的交流電機傳動動力 ，實現(xiàn)往復(fù)軋制，并通過采用飛輪使電機容量減小，因此設(shè)備簡單，投資小。由于采用小的直徑中輥，已顯著降低軋制壓力和控制能耗，并使鋼板更容易延伸。主電機可以驅(qū)動工作輥，也可驅(qū)動支承輥。 與二輥可逆式軋機和三輥勞 特式軋機相比：四輥軋機的剛度大、軋制規(guī)格范圍廣、產(chǎn)品厚度精度高，在產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量有很大的優(yōu)勢。 萬能式軋機 萬能式軋機主要是在主機架的一側(cè)（或兩側(cè)）安裝了一對（或兩對）立輥的四輥（或二輥），形成由一對水平輥和一對立輥組成的主要機架可對軋機進行的四面軋制，并有二輥水平軋機做輔助設(shè)備的可逆式軋機。 與二輥可逆式軋機、三輥勞特式軋機和四輥可逆式軋機相比：各斷面上各組成部分受到相同的壓縮、變形均勻、軋制出腿較高，要更寬的產(chǎn)品、軋制精度高、軋輥磨損小、能耗小等特點。 軋機布置形式 目前，寬厚板軋機的布置形式有三種：分為單機架布置、雙機架布置和連續(xù)式多機架布置。軋機一般可 選用二輥可逆式軋機、三輥勞特式軋機、四輥可逆式軋機和萬能軋機。 與雙機架、連續(xù)式軋機布置相比，單機架布置設(shè)備投資較少，車間面積小，相對同規(guī)格的雙機架兒言，軋機產(chǎn)能較低。 （ 2）雙機架布置：雙機架布置生產(chǎn)在軋制線上設(shè)置有粗軋機和精軋機，軋件分到在粗軋和精軋兩軋機上分別完成軋制工序。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 13 與單機架、連續(xù)式軋機布置相比，雙機架軋機中的每架軋機的功能較為單一，故障率也相對較低，同時有利于達到成品的規(guī)格精度 ,也是適合于大的生產(chǎn)量。這種軋機一般生產(chǎn)的產(chǎn)品厚度在 25mm 或以上，大部分帶卷鋼可用連續(xù)式軋機生產(chǎn)，但其寬度一般不大 [8]。 與單機架布置、雙機架布置相比，對于較厚的中板產(chǎn)品，軋制中用不著搶溫保溫，但在一般的單、雙機架可逆式軋機軋制就可以生產(chǎn)滿足質(zhì)量的要求 ,所以一般不采用連續(xù)式多機架生產(chǎn)。 產(chǎn)品工藝流程圖 圖 31 寬 厚板的產(chǎn)品工藝流程圖 工藝流 程概述 根據(jù)寬厚板的產(chǎn)品工藝流程圖的工序：我們在坯料的選取上用的是連鑄坯（它對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本有著很大的意義），采用吊車裝置上料，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 14 用步進式加熱爐加熱連鑄坯，加熱完后用高壓水除鱗，經(jīng)過傳送輥送至粗軋機，再送至精軋機進行軋制出幾乎接近成品的產(chǎn)品規(guī)格，然后再進行通過計算機控制冷卻，熱矯直。軋件還要進行取樣，檢測軋件滿足質(zhì)量要求否。再然后產(chǎn)品軋件打包入庫。在粗軋中，坯料有著很的壓下量變形。 坯料在進行切割時，由于坯料達到成品時的厚度還是很大。 制定軋鋼廠生產(chǎn)工藝流程是軋鋼廠設(shè)計的核心問題，也是工藝設(shè)計中的一項重要工作，它直接關(guān)系到整個設(shè)計能否滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。 制定生產(chǎn)工藝的流程必須依據(jù)以下幾個條件 [8]： 一、根據(jù)生產(chǎn)方案的要求。 二、根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。所以，滿足產(chǎn)品標準的要求是設(shè)計生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。由于廠的生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工藝生產(chǎn)復(fù)雜程度也 不同。設(shè)計時，生產(chǎn)率的要求是作為設(shè)計工藝過程的出發(fā)點。在軋制寬厚板所使用的板坯，一內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 15 般都是寬高比比較大的矩形坯。這歸功于，隨著冶金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，連鑄技術(shù)得到了廣泛的推廣，連鑄坯已經(jīng)成為現(xiàn)代 寬 厚板生 產(chǎn)的主要原料。 連鑄坯是指通過連鑄機將連續(xù)澆入的鋼水，按照其結(jié)晶器的斷面形狀，連續(xù)結(jié)晶凝固生產(chǎn)的。 連鑄坯厚度和寬度規(guī)格應(yīng)盡量少，來滿足生產(chǎn)的需要。常用的連鑄坯厚度規(guī)格一般為 160、 180、2 250mm[8]。它的作用是為了使坯料內(nèi)外受熱溫度均勻，來提高鋼的塑性，降低剛的變形抗力，并改善金屬內(nèi)部組織與性能，來保證軋制工藝能順利進行。 加熱制度是指在板坯經(jīng)加熱爐中加熱升溫的過程中溫度的變化歷程。 它還包括加熱溫度、加熱速度。 軋制制度 軋制是軋鋼生產(chǎn)過程中最重要的核心部分。 寬厚板的軋制過程一般分為三個階段：成形軋制、展寬軋制、精軋軋制。 一、 成形軋制階段：也稱整形軋制，是指在板坯沿長度方向上（即沿縱向）軋制 1道次。 二、 展寬軋制階段：在經(jīng)過成形軋制后的坯料后，寬度和長度 都還滿足不了成品是需要的尺寸要求時，在成形軋制后，板坯需要在軋機前或后的轉(zhuǎn)鋼的輥道上旋轉(zhuǎn) 90176。 三、 精軋軋制階段：也是延伸軋制，它是在展寬軋制后，再將板坯轉(zhuǎn) 90176。該階段的目標是對產(chǎn)品的質(zhì)量控制和軋制延伸的控制，來得到具有良好綜合性能的鋼板。 鋼板軋后的冷卻可分為控制冷卻、自然冷 卻、強制冷卻及緩慢冷卻等幾種形式。 二、 自然冷卻：它一般是在軋后的鋼板經(jīng)熱矯直后在輥道上與空氣自然接觸進行冷卻到室溫，大部分 寬 厚板對組織和性能無特殊要求的時候，一般用該工藝進行冷卻。 四、 緩慢冷卻：是指在對某些高碳鋼和高合金鋼鋼板，以及某些有脫氧要求的管線鋼板和特厚鋼板，軋后通過緩慢冷卻，以利于氫的擴散以及鋼中的內(nèi)應(yīng)力的釋放，并滿足客戶對產(chǎn)品的要求。它的作業(yè)線一般都很長，有各種輔助設(shè)備的功能最多，并且最復(fù)雜。每一個環(huán)節(jié)對鋼板的產(chǎn)量，表面外形的質(zhì)量以及鋼板的力學(xué)和工藝性能、成材率等都會產(chǎn)生很重要的影響作用。 在精整中，剪切和切割時。 典型產(chǎn)品的壓下設(shè)計 壓下規(guī)程是 寬 厚板廠家計劃、組織、實施生產(chǎn)的依據(jù)，因此如何制定和優(yōu)化壓下規(guī)程是廠家們一直關(guān)心的問題。 所以 寬 厚板壓下規(guī)程的特點是展寬階段和延伸階段的前幾個道次，充分利用軋件溫度高、厚度厚的特點，盡量發(fā)揮軋機能力，采用大壓下量，這時軋制力矩是主要限制條件，中間道次軋制力成為主要限制因素，后幾個道次為了照顧板形、軋制力和壓下量需要逐步減少。 由于鋼坯在加熱時坯料尺寸要膨脹，由線性膨脹公式 [16]： Lh= Lh (1+α (t1t2)) (41) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 18 Lh=250（ 1+15106（ 115025）） = mm LB=1200（ 1+15106（ 115025）） =1221mm LL=2250（ 1+15106（ 115025）） = Lh:軋件膨脹后的尺寸 ， Lh :軋件原始尺寸，α :膨脹系數(shù)， t1:軋制時的溫度，t2:進加熱爐測量時的溫度。在粗軋機上進行寬展軋制 3道次，使坯料的寬度等于成品的寬度，然后再轉(zhuǎn) 90176。并且立輥在橫軋過程中控制板坯的長度，使其在長度方向上保持不變。 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。 ~22176。并且軋輥工作直徑取最小值 940mm， )c os1( m a xm a x ???? Dh = 940 （ 1cos22176。 式中 D:軋輥的直徑； α max:允許最大咬入角； 2）根據(jù)電機能力限制 最大壓下量 電機能力即電機過載和發(fā)熱能力的限制，一般常以過載電流來限制最大壓下量， 主電機能力的限制、即電機過載和發(fā)熱能力的限制；由道次壓下量計算出軋制壓力和力矩，計算換算到主電機軸上的等效力矩為 ? ?? ???? 39。239。 m； ∑ tn—— 軋制時間內(nèi)各段純軋時間的總和， s； ∑ tn39。 m； Mn39。 m； 來校驗主電機過載和發(fā)熱能力，即校核電機溫升條件為： Hjum MM ? 校核電機過載條件為 HG MKM ??m ax 式中： MH—— 電動機的額定力矩； KG—— 電動機的允許 過載系數(shù)， 直流電機 KG=～ ；交流同步電動機 KG=～ 。 綜上所述，為了避免最大壓下量超過電機、軋輥強度等因素的限制，取最小值 68mm，然后在乘以系數(shù) ： Δh=68=。 表 41 粗軋變形分配表 軋制階段 軋機 軋制 △ h(mm) h(mm) B(mm) l(mm) ε% 方法 — 0 — 出爐后旋轉(zhuǎn) 90176。 表 42 粗軋變形分配表 軋機 軋制 △ h(mm) h(mm) B(mm) l(mm) ε% 方法 寬展軋制完成后，轉(zhuǎn) 90176。預(yù)先設(shè)定軋機的額定轉(zhuǎn)速 nH=45rpm/s，最大轉(zhuǎn)速為 nd=120 rpm/s， 為保證電機不過載，可限定軋機在額定轉(zhuǎn)速以下軋制，而后幾道次軋件斷面較小，則可在額定轉(zhuǎn)速以上軋制軋制，但要根據(jù)實際負荷的大小限定允許采用的最大轉(zhuǎn)速。參考現(xiàn)場及經(jīng)驗資料，故可采用穩(wěn)定高速咬入，軋輥直徑 D取 1030mm，對 R RR3道次，取 n1=18rpm， 對于精軋 F F F F F5道取 n1=62rpm，為減少反轉(zhuǎn)時間，一般采用低速拋出，例如取 n1=18rpm，但對間隙時間長的個別道次可取 n1= n2。 對于 F1道次 ， t1=gDnp??60= ?? ?? = t2=g hRt ? ?? 221= 2 ? ???= s 所以 F1道次 的間隙時間為： t0=t1+t2+t3=++（ 3~6） =~ s 根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗資料統(tǒng)計結(jié)果顯示，在四輥軋機上往返軋制中， 不用推床定心時（ l），取 t0=； 若需要定心，則當 L≤8m時取 t0=6s左右 ，當 8m時，取 t0=4s左右。精軋各階段的間隙時 間可根據(jù)經(jīng)驗值來選取。進入軋機進行橫軋寬展 R1 18 18 3 R2 18 18 3 R3 62 20 3 粗軋完成后的板坯轉(zhuǎn) 90176。鋼材在軋制過程中溫度的變 化，是由輻射、傳導(dǎo)和對流所引起的溫降和變形熱所產(chǎn)生的溫升合成的，可用下式表示： Δ T=Δ Tf+Δ Tz+Δ TdΔ Tb （ 4— 11） 式中 Δ Tf— 由輻射引起的溫降； Δ Tz— 由傳導(dǎo)引起的溫降； Δ Td— 由對流引起的溫降； Δ Tb— 由變形熱產(chǎn)生的溫降。由 于輻射散熱所引起的溫度降在熱軋板、帶時，可以用一下公式 [16]近似計算： 41 ???????? ThZt （ 4— 12） 還可根據(jù)經(jīng)驗公式 [16]計算溫降： Δ t=10116400 ??? ihZt （ 4— 13） 式中 01t 、 hi1— 分別為前一道軋制溫度（℃）與軋出厚度， mm； T1前一道的絕對溫度， K； Z— 輻射時間，即該道的軋制延續(xù)時間 t， 在 寬 厚板計算溫降的過程中，由于軋件的頭部和尾部溫降不同，主要是輻射時間不同，并且尾部溫降大。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 25 從加熱爐出來的坯料頭部 A溫度為 1190℃，尾部 B溫度為 1195℃， 本設(shè)計從加熱爐到機架的距離為 50m。 本設(shè)計的典型產(chǎn)品為 Grade60，初軋溫度為 1180℃ ，終軋溫度 870℃。 設(shè)定軋件進立輥時的頭部溫度 A為 1140℃，此時尾部溫度 B為 1150℃，其過程如下圖所示： AAABBB加熱爐軋件四輥可逆軋機立輥A B 圖 42 軋件溫降示意簡圖 出爐后軋件要轉(zhuǎn) 90176。 粗軋 R1道次的軋制溫度為： R1道次的軋制溫降及軋后溫度： A端： 11WRt = 01WRt Δ tR1= 01WRt 10116400 ??? ihZt=1180 4001180 ?? =℃ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 B端： 11WRt = 01WRt Δ tR1= 01WRt 10116400 ??? ihZt=1185 4001185 ??=℃ 根據(jù)以上 公式同理得出以下數(shù)據(jù)： A端 /℃ B端 /℃ R1道次： 1180 1185 R2道次： R3道次： R4道次軋制完成后采用 交叉軋制：軋件在冷卻輥道上冷卻至 878℃ ，為了加快冷卻速度，在中間冷卻輥道上加設(shè) 水冷 噴霧 設(shè)備，精軋階段的軋制溫度的計算： F1道次的軋制溫降及軋后溫度： A端： 11WFt = 01WFt Δ tF1= 01WFt 10116400 ??? ihZt=878 400878 ?? =℃ B端： 11WFt = 01WFt Δ tF1= 01WFt 10116400 ??? ihZt=878 400878 ?? =℃ A端 /℃ B端 /℃ F1道次： 878 ℃ 878℃ F