【正文】 電局是國家大型一檔企業(yè)，擔(dān)負 著包頭市區(qū)及市屬白云、石拐兩個礦區(qū)和九原、土右、固陽、達茂四個旗縣區(qū)約 4 萬平方公里的供電任務(wù)，供電人口 230 萬。主變壓器 62臺，主變?nèi)萘? 兆伏安。 目前，包頭市風(fēng)電項目在建和建成的風(fēng)電裝機容量已突破２００萬千瓦，并網(wǎng)發(fā)電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 10 ５１萬千瓦；在風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域，包頭市現(xiàn)已具備年產(chǎn)２００萬千瓦的風(fēng)機制造能力。 包頭鐵路系統(tǒng)管區(qū)已實現(xiàn)了電氣集中控制。由包頭、呼和浩特鐵路局和天津遠洋公司等單位聯(lián)合投資建設(shè)的“ 海鐵聯(lián)運 ” 大型集裝箱轉(zhuǎn)運站設(shè)在包頭，貨物集裝箱通過鐵路運往港口，可同世界各地實行門到門的運輸 。包頭至南寧的 210 國道穿越市區(qū) 。 包頭鐵路客運分包頭東站、包頭站。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 11 第二章 產(chǎn)品方案編制 產(chǎn)品大綱的編制 產(chǎn)品大綱的制定原則 產(chǎn)品方案是設(shè)計任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，似乎進行車間設(shè)計時制定產(chǎn)品生產(chǎn)過程、確定軋機組成和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括： (1)車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模； (2)各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格； (3)各類產(chǎn)品的數(shù)量及其在總產(chǎn)量中的比例。在編制產(chǎn)品方案時應(yīng)注意以下幾 點： (1)滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對軋制產(chǎn)品的需求，特別是要根據(jù)市場消息解決某些短線產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證最重要的國民經(jīng)濟部門對產(chǎn)品的需求； (2)考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。局部與整體的關(guān)系。有條件的要爭取軋機向?qū)I(yè)化和產(chǎn)品系列化方向發(fā)展，以利于提高軋機的生產(chǎn)技術(shù)水平； (4)專慮建廠地區(qū)資源及鋼的供應(yīng)條件，物資和鋼材等的運輸?shù)臈l件，逐步完善我國自己的獨立的軋鋼生產(chǎn)體系； (5)當(dāng)前技術(shù)上的可能性，逐步解決產(chǎn)品品種規(guī)格的更新問題，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 12 和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。 (3)工藝條 件： 爐內(nèi)溫度： 980～ 1180℃ 爐外溫度： 950～ 1150℃ 終軋溫度： 800～ 910℃ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 13 表 產(chǎn)品大綱 品種 鋼種 規(guī)格寬 / 厚（ mm/mm） 產(chǎn)量（萬 t） 比例 % 總比例 % GB 汽車結(jié)構(gòu)板 09CuP 1250～ 1600179?！? 3 DP590 2 管線鋼 X80 1600179?！? 60 GB/T 86502020 X56 X65 冷成型用鋼 SPHC 980～ 1600179。～ 15 GB/T 7002020 SS490 總計 10種 220 100 100 金屬平衡表的編制 編制依據(jù)及內(nèi)容 在產(chǎn)品的生產(chǎn)中，坯料的合理計算式重要的，深入研究各類產(chǎn)品的各種消耗，才能了解產(chǎn)品的生產(chǎn)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 14 金屬消耗一般由下列的金屬消耗所組成： (1)燒損 燒損就是金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失。鋼的氧化降低了鋼 的導(dǎo)熱能力，惡化爐子操作條件，還對軋件咬入和鋼材表面質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。燒損與加熱溫度、加熱時間，特別是在高溫條件下的停留時間、爐內(nèi)氣氛、鋼的化學(xué)成分等因素有關(guān)。 (2)切損 切損包括切頭、切尾、切邊和局部質(zhì)量不合格而必須切除造成的金屬損失。 (4)軋廢 軋廢是由于 操作不當(dāng)、管理不善或者出現(xiàn)事故造成的廢品損失。在充分考慮鋼坯在軋制過程中的消耗。 金屬消耗指標(biāo)通常以金屬消耗系數(shù)表示，它的含義是生產(chǎn)一噸合格鋼材需要的鋼錠或鋼坯量。金屬總消耗系數(shù)為 。工藝設(shè)計的任務(wù)書就是掌握制定工藝工程的原則，正確地選擇工序內(nèi)容和確定各個基本工序的主要參數(shù)，以達到獲得產(chǎn)量高、質(zhì)量好、消耗低的目的。但技術(shù)要求則是其主要方面，它對產(chǎn)品的質(zhì)量要求，即它對產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精度、鋼的內(nèi)部組織與性能以及表面都作出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術(shù)要求是制定工藝過程的首要依據(jù)。 (2)鋼種的加工工藝性能 鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力、塑性、導(dǎo)熱性以及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容。因此，鋼的加工工藝是制定工藝過程的重要依據(jù)。企業(yè)規(guī)模的大小決定了工藝中是采用熱錠作業(yè)的問題，是一次成材還是二個階段生產(chǎn)的問題。 (4)產(chǎn)品成本 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 17 成本是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結(jié)果。燃料、電力、勞動力等各種消耗也越高，產(chǎn)品成本必然會相應(yīng)提高。成本的高低在一定程度上也是工藝過程是否合理的反應(yīng)。 (5)工人的勞動條件 工藝過程中所采用的工序必須保證生產(chǎn)安全，不危及勞動者的身體健康，不造成環(huán)境污染。 CSP 生產(chǎn)工藝流程圖 加熱鋼坯 ↓ 導(dǎo)入輸入輥道運輸 ↓ 事故剪 ↓ 高壓水除鱗箱 ↓ 液壓壓下立輥修邊 ↓ 六架四輥 CVC精軋機 ↓ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 18 檢測帶鋼 b， h， t板的平直度 ↓ 帶有 SMS冷卻板型的層冷 ↓ 長側(cè)倒板對中 ↓ 卷取機前夾送輥 ↓ 帶踏板控制地下卷取機 ↓ 卸卷小車將鋼卷運到一號步進梁 ↓ 液壓提升機將鋼卷提升到地平線上 ↓ 檢查、稱重、打捆、噴印標(biāo)志 ↓ ↓ ↓ 冷卻堆放 冷軋廠 ↓ 精整線 圖 CSP生產(chǎn)工藝流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 19 CSP 生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備簡介 CSP 生產(chǎn)工藝流程 連鑄板坯進入隧道式加熱爐均熱到 1100℃～ 1150℃→對中導(dǎo)板的輸送輥→事故剪→高壓水除鱗→ CVC 軋機軋制。 精軋機前有事故剪，在軋線出現(xiàn)事故是將板坯切斷，軋機和爐子間的坯料退回到爐子內(nèi)，并切斷事故剪與 F1機架間的廢 鋼坯。F1～ F3 機架工作輥是凸度連續(xù)可調(diào)控制系統(tǒng) CVC 液壓彎輥 WRB 控制帶鋼凸度， F4～F6 有 CVC 和彎輥系統(tǒng)來控制平直度。在 F6 機架出口側(cè)的測量室設(shè)有檢測儀等，對軋出的成品進行監(jiān)測。 成品出鋼后，經(jīng)層流冷卻到適當(dāng)溫 度進行卷取，成品帶鋼有 F6 機架軋出后經(jīng)設(shè)在輸入輥道上的分級控制的層流冷卻系統(tǒng)將帶鋼由終軋溫度按規(guī)定的冷卻制度冷卻到卷取溫度。卷取完成后，卷取機外支撐打開，卸卷小車將鋼卷取下并送至鋼卷提升車。送到 1號步進梁上。 提升裝置把帶鋼送到車間地平線上，由 2 號步進梁接近臥放的鋼卷。 在 2 號步進梁端點設(shè)有鋼卷旋轉(zhuǎn)臺，將帶卷旋轉(zhuǎn) 90176。 主要設(shè)備簡介 軋機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備。軋機的主要設(shè)備有工作機座和傳動裝置 。 軋輥是使金屬塑性變形的部件 。軋輥軸承工作負荷重而變化大 ， 因此要求軸承摩擦系數(shù)小 ， 具有足夠的強度和剛度 ， 而且要便于更換軋輥。滾動軸承的剛性大 ， 摩擦系數(shù)較小 ， 但承壓能力較小 ， 且外形尺寸較大 ， 多用于板帶軋機工作輥。 半干摩擦軋輥軸承主要是膠木 、 銅瓦 、 尼龍瓦軸承 ， 比較便宜 ， 多用于型材軋機和開坯機。優(yōu)點是摩擦系數(shù)比較小 ， 承壓能力較大 ， 使用工作速度高 ， 剛性好 ， 缺點是油膜厚度隨速度而變化。 軋機機架由兩片 “ 牌坊 ” 組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調(diào)整裝置 ， 需有足夠的強度和鋼度承受軋制力。閉式機架是一個整體框架 ， 具有較高強度和剛度 ， 主要用于軋制力較大的初軋機和板帶軋機等。此外 ， 還有無牌坊軋機。承受工作機座的重力和傾翻力矩 ， 同時確保工作機座安裝尺寸的精度。上輥調(diào)整裝置也稱 “ 壓下裝置 ” ， 有手動 、 電動和液壓三種。電動壓下裝置包括電動機 、 減速機 、 制動器 、 壓下螺絲 、 壓下螺母 、 壓下位置指示器 、 球面墊塊和測壓儀等部件 ； 它的傳動效率低 ， 運動部分的轉(zhuǎn)動慣性大 ，反應(yīng)速度慢 ， 調(diào)整精度低。 上軋輥平衡裝置用于抬升上輥和防止軋件進出軋輥時受沖擊的裝置。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 22 為提高作業(yè)率 ， 要求軋機換輥迅速 、 方便。用前兩種方式換輥靠吊車輔助操作 ， 而整機架換輥需有兩套機架 ， 此法多用于小的軋機。目前 ， 軋機上均采用快速自動換輥裝置 ， 換一次軋輥只需 5 ～ 8 分鐘。齒輪座將傳動力矩分送到兩個或幾個軋輥上。如原料準(zhǔn)備 、 加熱 、 翻鋼 、剪切 、 矯直 、 冷卻 、 探傷 、 熱處理 、 酸洗等設(shè)備。 附屬設(shè)備有供 、 配電 、 軋輥車磨 ， 潤滑 ， 供 、 排水 ， 供燃料 ， 壓縮空氣 ， 液壓 ，清除氧化鐵皮 ， 機修 ， 電修 ， 排酸 ， 油 、 水 、 酸的回收 ， 以及環(huán)境保護等設(shè)備。薄板坯從連鑄機拉出，厚 50mm，經(jīng)剪切長度為 100m，使用用天然氣的均熱爐加熱保溫，薄板坯從連鑄機除鱗 成品離線，僅需 。 CSP的成本低。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 23 第四章 主要設(shè)備的選擇 機架數(shù)目的確定 軋鋼機機架數(shù)目的確定與機架的布置形勢有關(guān)，對于 CSP軋機其采用連續(xù)式布置的形式。通常用下式確定： zploglogN? μμ (4— 1) 式中 N— 機架數(shù)目； zμ — 由坯料到成品的總延伸系數(shù)； pμ — 平均延伸系數(shù)。進入精軋機的軋件寬度方向不發(fā)生變化，所以可以忽略其對總延伸系數(shù)的影響。 軋機技術(shù)性能參數(shù) 根據(jù)軋制工藝的要求，軋機的牌坊分為閉式牌坊和開式牌坊兩種。但在換輥是軋輥沿軸向從牌坊的窗口 進出。在本設(shè)計中考慮到軋制產(chǎn)品的要求選用閉式牌坊。在確定軋輥主要尺寸是要考慮到軋制是軋輥的抗彎強度和其允許的撓度，以保證軋輥的安全和軋制產(chǎn)品的精確。它們之間的關(guān)系列于表 。～ 32176?！?25176?！?20176?！?10176?！?5176。 K1— 系數(shù)，可按表 ； 表 不同軋機的 K1值范圍 軋機名稱 初軋機 軌粱及大型軋機 中型軋機 小型軋機 線材軋機 中厚板軋機 薄板連軋機 K1= DH ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 軋輥輥身長度是另一個重要參數(shù)，一般根據(jù)輥身長度與輥徑的比值（ L/D）確定。 表 各類軋機 L/D值 軋機名稱 L/D 軋 機名稱 L/D 初軋機 ～ 三輥勞特式上、下輥 ～ 板坯機 ～ 三輥勞特式中輥 ～ 深槽連軋機 ～ 四輥軋機工作輥 ～ 淺槽連軋機 ～ 四輥軋機支撐輥 ～ 深槽型鋼軋機 ～ 二輥式薄板軋機 ～ 淺槽型鋼軋機 ～ 穿孔機 ～ 厚板軋機 ～ 自動式軋管機 ～ 二輥可逆式中厚板軋機 ～ 均整機 ～ L/D值是反映軋機結(jié)構(gòu)特點的重要參數(shù)。 L/D值大，則軋制是軋輥承受較大的彎曲應(yīng)力，而軋輥強度起著限制作用。 根據(jù)本廠生產(chǎn)成品的規(guī)格和結(jié)合其他廠的軋輥情況，本廠選取的軋輥輥身直徑和輥身長度如表 。因此合理的軋制規(guī)程設(shè)計必須滿足下列原則和要求。對可逆式軋機而言主要是提高壓下量以縮減道次；而對連軋機則主要是合理分配壓下提高軋制速度。一方面要求充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，另一方面又要求保證設(shè)備安全和操作方便，這就是只能在設(shè)備能力允許的條件下 去努力提高產(chǎn)量。 (1)咬入條件 粗軋階段及連軋機組的前幾架由于軋件厚、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。 通常在現(xiàn)代的熱軋四輥軋機上，咬入條件不是限制壓下量的因素。 (2)軋輥及接軸叉頭等的強度條件 最大允許軋制壓力和最大允許軋制力矩一般取內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 29 決于軋輥等零件的強度條件。 B— 鋼板寬度； Rb— 軋輥許用彎曲應(yīng)力，可取為 表 表 各種材質(zhì)軋輥許用彎 曲應(yīng)力 軋輥材質(zhì) 一般鑄鐵 合金鑄鐵 鑄鋼 鍛鋼 合金鍛鋼 Rb（公斤 /毫米 2） 70～ 80 80～ 90 100～ 120 120～ 140 140～ 160 (3)電機能力的限制 亦即電機過載和發(fā)熱能力的限制。通常用均方根電流校驗電機的發(fā)熱情況，要使均方根功率 Nz小于電機額定功率Nod，即 Nmax＜ KNod (5— 2) 由此可見，當(dāng)電機發(fā)熱過負載時，重新分配各道壓下量并無多大補益，而只有通過增加道次和時間來解決。 除此以外，還應(yīng)根據(jù)各種軋機的具體情況考慮其他的限制因素。本車間采用的電機如表 。m） 軋制力矩（ KN183