《年產(chǎn)120萬噸冷軋帶鋼車間設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《年產(chǎn)120萬噸冷軋帶鋼車間設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（72頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘要 摘要 根據(jù)任務(wù)書要求，設(shè)計(jì)年產(chǎn)120萬噸冷軋帶鋼車間設(shè)計(jì)。 按照車間設(shè)計(jì)的步驟，主要完成建廠經(jīng)濟(jì)依據(jù)論述、產(chǎn)品大綱制定、軋機(jī)比較及布置選擇、壓下分配、軋制規(guī)程計(jì)算、軋制圖表、年產(chǎn)量計(jì)算、軋制力計(jì)算、軋輥強(qiáng)度校核、電機(jī)發(fā)熱校核、凸度規(guī)程計(jì)算，原始軋輥輥型設(shè)定、輔助設(shè)備的選擇及金屬平衡、燃料消耗計(jì)算。 設(shè)計(jì)中參閱了國內(nèi)外有關(guān)軋機(jī)的先進(jìn)工藝、軋機(jī)的裝備、技術(shù)及一些輔助設(shè)備的論述，特別參考了唐鋼冷軋薄板廠生產(chǎn)線參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，使本設(shè)計(jì)車間達(dá)到工藝合理、設(shè)備先進(jìn)、為以后生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)平直深沖汽車板創(chuàng)造條件。 本設(shè)計(jì)車間能生產(chǎn)的帶鋼品種多，規(guī)格齊全。產(chǎn)品規(guī)格為0.15～1.2mm冷軋板，典型

2、產(chǎn)品為0.5mm彩涂基板。 設(shè)計(jì)附有車間平面圖。 關(guān)鍵詞：1700冷軋；車間設(shè)計(jì)；CVC軋機(jī)；HC軋機(jī)； I 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) ABSTRACT According to the task requirements, I designed this cold-rolling workshop for an annual output of 1.20 million tons. Steps in accordance with the workshop design,I mainly

3、 complete the building of economy, the product outline of the development, comparison and mill layout options, press distribution, the calculation of order rolling, rolling chart, annual terms, the calculation of rolling force and roll strength , the electrical heat check, crown of order, the origin

4、al roll-type settings, the choice of auxiliary equipment and the calculation of fuel consumption. Refer to the design of domestic and foreign advanced technology of the rolling mill, rolling mill equipment, technology and some discussion of auxiliary equipment, especially reference to the Tangshan

5、 Iron and Steel cold-rolled sheet production line parameters ,making the design process to achieve a reasonable workshop, advanced equipment, and making rooms for creating automobile panels. The steel plant can produce more complete specifications.The product specifications range 0.15 to 1.2mm and

6、 the typical product is the thickness of 0.5mm. There is a picture of the plan following the design workshop. Key words: 1700cold-rolling; workshop design;CVC milling roll;HC milling roll; 目次 目次 摘要 I ABSTRACT II 引 言 1 文獻(xiàn)綜述 2 第1章 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 5 1.1 建廠依據(jù) 5 第2章 軋鋼機(jī)類型和

7、布置形式比較選擇 7 2.1 連軋機(jī)形式選擇 7 2.2 軋機(jī)的選擇 8 第3章 壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 13 3.1確定壓下規(guī)程 13 3.2 確定軋機(jī)速度制度 16 3.2.1 軋制速度的確定 16 3.2.2 軋輥轉(zhuǎn)速的確定 17 3.2.3 加速度的選擇 18 第4章 力能參數(shù)的計(jì)算及空載輥縫的設(shè)定 19 4.1 軋制壓力的計(jì)算 19 4.2 軋制力矩的確定 24 4.2.1 軋制力矩的確定 24 4.2.2 摩擦力矩的確定 25 4.2.3 空轉(zhuǎn)力矩的確定 25 4.3 各機(jī)架空載輥縫值的設(shè)定 26 第5章 電機(jī)能力驗(yàn)算 29 第6章 軋輥強(qiáng)度校核 31 6

8、.1 綜述 31 6.2 確定工作輥和支撐輥的各個(gè)重要尺寸 32 6.3 軋輥強(qiáng)度的校核 34 第7章 年產(chǎn)量的計(jì)算 38 7.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 38 7.2 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量 40 7.3 軋機(jī)年產(chǎn)量的計(jì)算 41 第8章 輥型設(shè)計(jì) 42 8.1 輥型設(shè)計(jì)概述 42 8.2 軋輥輥型設(shè)計(jì) 42 8.3 凸度計(jì)算 45 第9章 金屬及其它消耗 48 9.1 金屬消耗 48 9.2 其它消耗 48 第10章 輔助設(shè)備的選擇 51 10.1 開卷機(jī) 51 10.2 連續(xù)酸洗機(jī)組 51 10.2.1 酸洗機(jī)組選型 51 10.2.2 酸洗液的選取 5

9、2 10.4 飛剪 53 10.4.1 飛剪的基本要求 53 10.4.2 剪的基本形式 53 10.4.3 飛剪的選擇 54 10.5 剪切機(jī) 54 10.5.1 剪切機(jī)的基本形式 54 10.5.2 剪切機(jī)的選擇 55 10.6 張力矯正機(jī) 55 10.6.1 張力矯正機(jī)的類型 56 10.6.2 連續(xù)張力矯正機(jī) 56 10.6.3 連續(xù)拉彎矯正機(jī) 56 10.7 運(yùn)輸機(jī) 57 10.7.1 橫向運(yùn)輸機(jī) 57 10.7.2 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī) 57 10.7.3 步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī) 57 10.7.4 鋼卷運(yùn)輸車 57 10.8 退火爐 57 10.9 彩涂生產(chǎn)線 5

10、9 第11章 車間平面布置 62 11.1 概述 62 11.1.1 平面布置的原則 62 11.1.2 金屬流程線的確定 62 11.2 車間的布置形式 62 11.2.1 車間布置形式的分類 62 11.2.2 幾種典型平面布置實(shí)例 63 11.3 冷軋板帶生產(chǎn)車間組成 63 11.4 設(shè)備間距的確定 63 參考文獻(xiàn) 65 致 謝 66 iii 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 引言 引 言 冷軋是在常溫下，對(duì)合適的熱軋退火帶卷進(jìn)行帶張力的軋制壓下過程。鋼的冷軋于19世紀(jì)中葉始于德國，當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)寬20~25mm的冷軋帶鋼。

11、 必要性：熱軋帶材到一定厚度，難以保證溫度均勻，鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻給生產(chǎn)帶來了難題。鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻不能軋出頭尾尺寸一致的帶卷。特別是在軋制厚度小而長(zhǎng)度大的薄板帶產(chǎn)品時(shí)，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使產(chǎn)品尺寸超出公差范圍，性能出現(xiàn)顯著差異。當(dāng)厚度小到一定時(shí)，軋件在軋制過程中溫降劇烈，以致根本不可能在軋制周期之內(nèi)保持熱軋所需的溫度。 而且，熱軋工藝技術(shù)水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過程中不被氧化。氧化鐵皮造成的熱軋表面質(zhì)量不光潔，遠(yuǎn)不能達(dá)到生產(chǎn)表面光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。 優(yōu)勢(shì)：冷軋生產(chǎn)具有表面光潔、尺寸精度高、生產(chǎn)過程沒有搶溫，保證溫度均勻

12、的要求、容易實(shí)現(xiàn)軋制潤滑等優(yōu)點(diǎn)。因而在薄板帶生產(chǎn)中廣泛使用冷軋工藝。 冷軋帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度、板形、表面質(zhì)量和性能都達(dá)到很高的要求。 工藝：并卷——酸洗——軋制——拆卷——退火——鍍鋅（錫、鋁） 來料要求：來料凸度、厚度、抗力符合要求。 特點(diǎn)：冷軋過程沒有再結(jié)晶軟化，凸度嚴(yán)格按照比例凸度軋制，來料凸度不控制必然殘余應(yīng)力出現(xiàn)瓢曲。一個(gè)軋程75~80%。常選五機(jī)架連軋或三機(jī)架可逆，單機(jī)架可逆產(chǎn)量過低。 與此同時(shí)，生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力逐漸向著大型化、連續(xù)化、高速化發(fā)展。本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書要求,設(shè)計(jì)年產(chǎn)120萬噸1700冷軋帶鋼車間，設(shè)計(jì)中為提高產(chǎn)量采用酸洗——軋機(jī)聯(lián)合式全連續(xù)機(jī)組。它將全連軋機(jī)

13、與前面的酸洗機(jī)組聯(lián)合。同時(shí)為了配合軋機(jī)生產(chǎn)能力，建有一條連續(xù)退火線，這樣得到的帶鋼性能更均勻、表面更光潔、平直度更好，帶鋼收得率也更高。本設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格為0.15～1.2mm冷軋帶鋼，典型產(chǎn)品為0.5mm彩涂基板。 65 文獻(xiàn)綜述 文獻(xiàn)綜述 目前，我國國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，取得了令人矚目的成就，市場(chǎng)對(duì)冷軋鋼板產(chǎn)品的需求很大。國外許多大鋼鐵企業(yè)花費(fèi)巨資新建冷軋帶鋼廠，不斷擴(kuò)大品種范圍。 鋼的冷軋于19世紀(jì)中葉始于德國，當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)寬20～25mm的冷軋帶鋼。美國與1859年制造建成了25mm冷軋機(jī)，1887年生產(chǎn)出寬150mm的低碳鋼。寬的冷軋薄板是在熱軋成卷

14、帶鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。美國早在1920年第一次成功的軋制出寬帶鋼，并很快由單機(jī)不可逆軋制跨入單機(jī)可逆式軋制。1926年阿姆柯公司巴特勒工廠建成四機(jī)架冷連軋機(jī)。與可逆軋機(jī)相比連軋機(jī)張力大、產(chǎn)量高、易于控制。 日本1938年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺(tái)可逆式冷軋機(jī)。1940年在新日鐵建立了第一套四機(jī)架1420冷連軋機(jī)。1951年蘇聯(lián)建設(shè)了一套2030全連續(xù)五機(jī)架冷連軋機(jī)，年產(chǎn)250萬噸。 我國冷軋寬帶剛的生產(chǎn)開始于1960年，首先建立了1700mm單機(jī)架可逆式冷軋機(jī)，以后陸續(xù)投產(chǎn)1200mm單機(jī)架可逆式冷軋機(jī)、MKW1400mm偏八輥軋機(jī)、1150mm二十輥冷軋機(jī)和1250mmHC單機(jī)可逆

15、式冷軋機(jī)等。20世紀(jì)70年代投產(chǎn)了我國第一套1700mm連續(xù)式五機(jī)架冷軋機(jī)，1998年建成了2030mm五機(jī)架全連續(xù)冷軋機(jī)。現(xiàn)在我國投入生產(chǎn)的寬帶鋼軋機(jī)有35套，窄帶鋼軋機(jī)有1000套。在這40多年中，我國冷軋薄板生產(chǎn)能力增加了40多倍，到2000年，我國薄鋼板的產(chǎn)量已達(dá)到1900多萬噸；生產(chǎn)裝備技術(shù)水平已由只能生產(chǎn)低碳薄板到能生產(chǎn)高碳鋼、合金鋼、高合金鋼、不銹耐熱冷軋薄板、鍍鋅板、涂層鋼板、塑料復(fù)合薄板和硅鋼片等。 冷軋薄板發(fā)展如此迅速的的主要原因是： 鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻給生產(chǎn)帶來了難題。特別是在軋制厚度小而長(zhǎng)度大的薄板帶產(chǎn)品時(shí)，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使

16、產(chǎn)品尺寸超出公差范圍，性能出現(xiàn)顯著差異。當(dāng)厚度小到一定時(shí)，軋件在軋制過程中溫降劇烈，以致根本不可能在軋制周期之內(nèi)保持熱軋所需的溫度。 目前熱軋工藝技術(shù)水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過程中不被氧化，也不能完全避免由氧化鐵皮造成的表面質(zhì)量不量熱軋不適于生產(chǎn)表面光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。 冷軋鋼板性能好、品種多、用途廣。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后熱處理恰當(dāng)配合，可以在比較廣的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。 以下是國內(nèi)在建的和擬建的百萬噸極冷軋生產(chǎn)線及產(chǎn)品，可作為設(shè)計(jì)的參考，在這里也簡(jiǎn)單介紹一下： 武鋼—武鋼股份投資83.7億元建的2130mm冷軋機(jī)組，年產(chǎn)量215萬噸，產(chǎn)品厚度0.2～0.5mm

17、，最大寬度2080mm，最大強(qiáng)度800MPa，其產(chǎn)品用于以轎車板和家電板為代表的覆蓋面極廣的高檔冷軋產(chǎn)品。 鞍鋼—繼1780mm冷軋機(jī)組投產(chǎn)后，鞍鋼為配合新建的2150mm的熱連軋機(jī)組，新建1500 mm冷連軋和2130 mm冷連軋。 首鋼—首鋼股份總投資54.2億元的冷軋薄板生產(chǎn)項(xiàng)目年產(chǎn)量可達(dá)150萬噸，目標(biāo)是汽車板和奧運(yùn)項(xiàng)目。 唐鋼—唐鋼冷連軋生產(chǎn)線用于與現(xiàn)存的酸洗線聯(lián)機(jī)。酸洗線與一套5機(jī)架冷連軋生產(chǎn)線聯(lián)機(jī)能夠生產(chǎn)出下游生產(chǎn)線所要求的產(chǎn)品（鍍鋅線以及其他的生產(chǎn)線）。在5架冷連軋機(jī)中，1-4 架軋機(jī)為4輥Smartcrown軋機(jī)，第5架軋機(jī)為6輥Smartcrown軋機(jī)。生產(chǎn)鋼種：CQ

18、:50%；DQ:40%；HSLA:10%。生產(chǎn)寬度為820-1650mm厚為0.3～2.0mm的產(chǎn)品。 鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的發(fā)展至關(guān)重要。帶鋼冷連軋是鋼鐵工業(yè)中發(fā)展較為迅速、各種新技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。它的工藝水平、自動(dòng)化程度、產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量代表了一個(gè)國家鋼鐵工業(yè)的水平。 近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用戶對(duì)冷軋高質(zhì)量，高附加值，高技術(shù)難度的帶鋼產(chǎn)品的需求量顯著增加，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量、品種、性能的要求越來越高。鋼鐵領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，已從過去的價(jià)格為主轉(zhuǎn)向以產(chǎn)品品質(zhì)、服務(wù)為主，企業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)品品種質(zhì)量和延伸服務(wù)將成為競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的決定因素。同時(shí)隨著

19、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，各冷軋帶鋼廠為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中居于有利地位，也迫切需要提高生產(chǎn)技術(shù)水平，減少原材料和能量消耗，改善經(jīng)營管理，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個(gè)主要方向是大力提高冷軋薄板的生產(chǎn)能力。在統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)下，建設(shè)冷軋寬帶鋼機(jī)組。改造和新建的冷軋機(jī)組，軋制性能好、品種多、用途廣的高質(zhì)量板材，特別生產(chǎn)汽車板、鍍鋅板、彩涂板。在今后的幾年里，國內(nèi)輕工，機(jī)械、建筑、造船、交通等各鋼材使用較多的行業(yè)對(duì)鋼材的價(jià)格、性能、質(zhì)量，服務(wù)等提出了更高的要求，產(chǎn)品必須多品種，多規(guī)格，全系列提高產(chǎn)品附加值，降低運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)在競(jìng)爭(zhēng)中所占的比重，開拓市場(chǎng)，迎接市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。 第1章建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 第1章建

20、廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 1.1 建廠依據(jù) 冷軋板帶有極廣闊的用途。汽車制造、拖拉機(jī)制造、電氣產(chǎn)品、機(jī)車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對(duì)薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對(duì)冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。 同時(shí)，隨著人民生活水平及物質(zhì)需求的提高，鋼材市場(chǎng)的需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，特別是冷軋和鍍涂層深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、品種質(zhì)量與市場(chǎng)需求差距甚大，矛盾突出。一方面，國產(chǎn)冷軋產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率低僅為50%左右；另一方面，冷軋帶鋼品種規(guī)格不全、高強(qiáng)度、高附加值產(chǎn)品雖已部

21、分試制成功，但產(chǎn)量低，還不能完全滿足國內(nèi)用戶需求，此外，產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足用戶高精度要求?？梢?，建一座年產(chǎn)量高質(zhì)量好的冷軋廠是有市場(chǎng)基礎(chǔ)的。 1.2 制定產(chǎn)品大綱 本設(shè)計(jì)任務(wù)是年產(chǎn)120萬噸1700mm冷軋薄板。設(shè)計(jì)之前首先制定產(chǎn)品大綱。產(chǎn)品大綱是設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。 產(chǎn)品大綱的編制原則： 1. 滿足國民經(jīng)濟(jì)特別需要，根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)鋼材的需要。 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。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。做到供求適應(yīng)、品種平衡

22、、產(chǎn)銷對(duì)路、考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。 3. 考慮建廠地區(qū)資源的供應(yīng)條件，物資和材料運(yùn)輸?shù)那闆r。 4. 要適應(yīng)對(duì)外開放、對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。 本設(shè)計(jì)綜合考慮以上各點(diǎn)，唐鋼采用厚坯料的第二熱軋帶卷廠的投產(chǎn)可以提供強(qiáng)度240MPa的合格原料，廠址選在唐鋼內(nèi)部，產(chǎn)品面向全國和世界各國。 產(chǎn)品大綱如下： 1、產(chǎn)量及鋼種：120萬噸/年（本設(shè)計(jì)以一期為例進(jìn)行詳細(xì)敘述。） 其中超低碳鋼占10％，Q215A占80%，低合金結(jié)構(gòu)鋼占10%。 2、規(guī)格 原料（熱帶卷）規(guī)格： 帶鋼厚度： 1.2mm~4.0mm； 帶鋼寬度： 820

23、~1500； 鋼卷內(nèi)徑： ф 610mm； 鋼卷外徑： 最大ф2150mm； 鋼卷重量： 最大25t； 單位質(zhì)量： 23kg/mm； 抗張強(qiáng)度： 28~42kg/mm2； 含碳量： 0%~0.12%； 年用量： 120萬t； 3、鋼種及其比例： 表1 鋼種及其比例 Table 1 steel grade.these steel and proportion 鋼種 C含量 比例 鋼號(hào) 超低碳鋼 0.010< C%≤0.0 10% EN Fe P01/P03 低碳鋼 0.034< C%≤0.075 80% AISI 1005 低合金結(jié)構(gòu)鋼

24、 0.15< C%≤0.28 10% ASTM A588 4、產(chǎn)品規(guī)格詳細(xì)分類 表2產(chǎn)品規(guī)格 Table 2 product specifications 規(guī)格 0.2-0.3 0.3-0.5 0.5-1.0 百分?jǐn)?shù) 20 50 30 萬噸 24 60 36 5、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 GB, DIN, JIS, API 第2章軋鋼機(jī)類型和布置比較選擇 第2章軋鋼機(jī)類型和布置形式比較選擇 軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，代表著車間的技術(shù)水平，是區(qū)別于其他車間類型的關(guān)鍵。因此，軋

25、鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機(jī)的選擇。軋機(jī)選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。 軋機(jī)選擇的主要依據(jù)是車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種,產(chǎn)品品種和規(guī)格,生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言,軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,確定其主要技術(shù)參數(shù),選用軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。 在選擇軋鋼機(jī)時(shí)一般要考慮下列各項(xiàng)原則： 1) 在滿足產(chǎn)品方案的前提下,使軋機(jī)布置合理,既要滿足當(dāng)前生產(chǎn)又要考慮未來的生產(chǎn)發(fā)展。 2) 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。 3) 能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時(shí)還要盡可能多地軋制多品種。 4) 有利于軋機(jī)機(jī)械化,自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),有助于改善勞

26、動(dòng)條件。 5) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，操作簡(jiǎn)單，維修方便。 6) 有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 2.1連軋機(jī)形式選擇 現(xiàn)在大批量的低碳與結(jié)構(gòu)冷軋帶鋼和鍍涂加工用鋼都是由四輥式冷連軋機(jī)生產(chǎn)的，軋制厚度較大時(shí)采用四機(jī)架連軋軋制厚度較薄是采用五機(jī)架連軋機(jī)。下表列出常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù)： 表3 常規(guī)連軋機(jī)的參數(shù) Table 3 conventional tandem mills parameters 軋機(jī)形式 規(guī)格mm 產(chǎn)品厚度mm 軋制速度m/s 卷重t 工作棍直徑mm 電動(dòng)機(jī)容量kw 四機(jī)座 1700-2500 0.25-0.30 20-25 30-35 500

27、-600 33600 五機(jī)座 1700-2185 0.18-3.2 25-30 40-60 585-660 46700 而其中五機(jī)架連軋機(jī)是典型的高效率冷軋機(jī)，其生產(chǎn)品種、規(guī)格的范圍較寬，可扎厚度為0.18-3.5mm、寬度可達(dá)2000mm的帶鋼?？梢园ㄋ臋C(jī)架和六機(jī)架的生產(chǎn)產(chǎn)品。因此五機(jī)架連軋機(jī)是一種應(yīng)用最為廣泛的連軋機(jī)，在各種全連續(xù)冷軋生產(chǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。而六機(jī)架連軋機(jī)是軋制小于0.1mm鍍錫板的專業(yè)軋機(jī)。由于軋薄時(shí)速度難以提高和原板力學(xué)性能不如二次冷軋得好，因此這類軋機(jī)未能得到很好的發(fā)展。 2.2軋機(jī)的選擇： 當(dāng)今冷連軋軋機(jī)主要有：CVC軋機(jī)、HC軋機(jī)。 1)C

28、VC軋機(jī) 圖1 CVC軋機(jī)原理圖 CVC軋機(jī)是SMS公司在HCW軋機(jī)的基礎(chǔ)上于1982年研制成功的。近年來廣為采用的CVC軋機(jī)是德國技術(shù)和其他國家專利的結(jié)合物，它被世界各國認(rèn)為是一個(gè)能對(duì)輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。CVC輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá)600微米。CVC精軋機(jī)組的配置一般是，前幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制凸度，后幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制平直度。 CVC的基本原理是；將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個(gè)輥身成S型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對(duì)稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的

29、板形。（調(diào)節(jié)帶鋼凸度的原理圖如下） 圖2 CVC軋機(jī)凸度的調(diào)整 CVC軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：板凸度控制能力強(qiáng)，軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造，能實(shí)現(xiàn)自由軋制，操作方便，投資較少。 CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋輥形狀復(fù)雜，特殊，磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。此外隨著軋輥竄動(dòng)，熱輥型及磨損輥型亦將竄動(dòng)。 2)HC軋機(jī) HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡(jiǎn)稱，是日立公司研究的一種新型六輥軋機(jī)，它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可轉(zhuǎn)向移動(dòng)的中間輥其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。HC軋機(jī)利用軋輥軸向傳動(dòng)裝置，就能適應(yīng)帶鋼寬度變化

30、的要求，使輥身接觸長(zhǎng)度作相應(yīng)的改變。 圖3 HC軋機(jī) HC軋機(jī)的主要特點(diǎn)：具有大的剛度穩(wěn)定性和很好的控制性同時(shí)可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。 HC軋機(jī)與CVC軋機(jī)的比較見表4： 表4 HC軋機(jī)與CVC軋機(jī)的比較 Table 4 HC rolling mill and comparison of CVC mill CVC技術(shù) HC技術(shù) 原理結(jié)構(gòu) 工作輥軸向移動(dòng)工作用S輥型形成壓下差控制板長(zhǎng)度和板形+工作輥液壓彎輥；軋輥移動(dòng)量小，應(yīng)用于四輥軋機(jī)，改造工作量小。 中間滾軸移造成輥間壓扁差控制板長(zhǎng)

31、度和板形+工作輥、中間輥液壓彎輥；軋輥移動(dòng)量大，應(yīng)用于六輥軋機(jī)，改造工作量大。 效果 板凸度控制 好 邊部減薄 差 波浪控制：邊波與中波 好 復(fù)合波 差 受熱長(zhǎng)度和磨損影響 大 受軋制力波動(dòng)影響 大 板凸度控制 好 邊部減薄 好 波浪控制：邊波與中波 好 復(fù)合波 好 受熱長(zhǎng)度和磨損影響 小 受軋制力波動(dòng)影響 無 軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，代

32、表著車間的技術(shù)水平，為了實(shí)現(xiàn)壓下量較大的控制軋制，現(xiàn)代冷軋帶鋼車間都選擇軋制力大的軋鋼機(jī)架和軋輥設(shè)備。冷連軋板帶軋機(jī)主要是趨向于HC六輥軋機(jī)軋制技術(shù)。 4)軋機(jī)選擇 選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，確定其主要技術(shù)參數(shù)，選擇軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。 本次設(shè)計(jì)經(jīng)過綜合對(duì)比和實(shí)際考慮并結(jié)合設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品大綱要求，主要從控制板型（板凸度，平直度等）方面考慮，選用以下設(shè)備。 四輥軋機(jī)，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)、齒輪機(jī)座及軋機(jī)接軸構(gòu)成。電液伺服閥控制液壓缸

33、用于輥縫調(diào)整。四列圓錐輥?zhàn)虞S承安裝在工作輥軸頸上，并安裝在軸承座中，工作輥的平衡由液壓缸控制。帶靜壓的油膜軸承安裝在支承輥軸頸上，用于低速軋制。軸承座夾緊裝置安裝在機(jī)架的操作側(cè)，保證軋制時(shí)輥裝配在機(jī)架上定位。上支承輥磨損的補(bǔ)償量，由安裝在上支承輥上部的墊片調(diào)整。進(jìn)出口導(dǎo)輥的安裝，用于板坯傳送時(shí)輸送平穩(wěn)，軋機(jī)進(jìn)出口上下安裝了刮水板及導(dǎo)衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進(jìn)出口上下刮水板上。上刮水板有氣缸控制，以保證與工作輥的連續(xù)接觸；下刮水板與導(dǎo)輥軸承座連接，靠液壓力與下工作輥接觸。 其主要技術(shù)參數(shù)見表5、6 表5 CVC軋機(jī)的技術(shù)參數(shù) Table 5 of mill technology param

34、eters CVC 類型 CVC四輥軋機(jī) 工作輥尺寸 φ5251700毫米 支承輥尺寸 φ14501500毫米 每側(cè)最大彎輥力 80噸 工作輥竄動(dòng)行程 100mm 最大軋制壓力 2500噸 軋制速度 571/1200m/min 輥縫調(diào)節(jié) 液壓AGC 工作輥換輥時(shí)間 （max）10分鐘 支承輥換輥 液壓、抽出式 主電機(jī)功率 4250kwAC 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1000 主電機(jī)額定力矩 24.5MNm 牌坊重量 約420t HC軋機(jī)是一種高性能板型控制軋機(jī)，而其實(shí)際上是在四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上在工作輥與支撐輥之間加入一個(gè)輥端帶錐度的中間輥并作橫向移動(dòng)的六

35、輥軋機(jī)。這種軋機(jī)據(jù)有大的剛度穩(wěn)定性軋機(jī)工作是可以通過調(diào)節(jié)中間輥橫向移動(dòng)量來改變軋輥的接觸長(zhǎng)度，即改變其壓力分布規(guī)律以此消除軋制力變化對(duì)橫向厚度差的影響，使HC軋機(jī)具有較大的橫向剛性。中間輥一側(cè)帶有錐度，在橫移時(shí)能消除帶寬外側(cè)滾面生有害的接觸段。HC軋機(jī)設(shè)有液壓彎輥裝置，配合中間輥橫向移動(dòng)就擴(kuò)大了板型調(diào)節(jié)能力。 表6 HC軋機(jī)的技術(shù)參數(shù) Table 6 HC rolling mill technical parameters 類型 HC六輥軋機(jī) 工作輥尺寸 φ4851700毫米 中間輥尺寸 φ5801500毫米 支承輥尺寸 φ14501500毫米 每側(cè)最大工作彎輥力 80

36、噸 每側(cè)最大中間彎輥力 70噸 工作輥竄動(dòng)行程 100mm 中間作輥竄動(dòng)行程 215mm 最大軋制壓力 2500噸 軋制速度 714/1500m/min 輥縫調(diào)節(jié) 液壓AGC 工作輥換輥時(shí)間 （max）40分鐘 支承輥換輥 液壓、抽出式 主電機(jī)功率 4250kwAC 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1000rpm 主電機(jī)額定力矩 22.6MNm 牌坊重量 約420t 本設(shè)計(jì)全部采用HC軋機(jī)。 第3章壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 第3章壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定壓下規(guī)程 壓下規(guī)程是軋制制度（規(guī)程）最基本的核心內(nèi)容，直接關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。壓下規(guī)程的主要內(nèi)容包括：原

37、料卷尺寸選擇；各軋機(jī)壓下量分配及速度制度選擇；軋機(jī)機(jī)組壓下量分配及速度制度確定；各道力能參數(shù)計(jì)算及設(shè)備能力校核。 制定壓下規(guī)程的方法很多，一般可概括為理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法兩大類。理論方法就是從充分滿足制定軋制規(guī)程的原則（即1.在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量；2.在保證操作穩(wěn)便的條件下提高質(zhì)量。）出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過理論數(shù)學(xué)模型計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。所謂的經(jīng)驗(yàn)的方法是生產(chǎn)中往往參照現(xiàn)有類似軋機(jī)行之有效的實(shí)際壓下規(guī)程，亦即根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行壓下分配及校核計(jì)算。本設(shè)計(jì)即采用經(jīng)驗(yàn)方法制定壓下規(guī)程。 制定壓下規(guī)程的方法和步驟為： （1）在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量

38、； （2）制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定逐道次軋制溫度； （3）計(jì)算軋制壓力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩； （4）校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率； （5）按制定規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改正。 原料尺寸： 薄帶鋼冷連軋為了提高產(chǎn)量和成品率，現(xiàn)在多采用無頭軋制。原料卷厚度為1.2～4mm；原料卷寬度取決于產(chǎn)品規(guī)格。本次設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品為： 原料板厚為2mm。 板寬為1300mm的熱軋卷。 各軋機(jī)壓下量分配 薄板冷連軋機(jī)組總變形量及各道壓下量，應(yīng)根據(jù)原料卷厚度、產(chǎn)品質(zhì)量、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度及產(chǎn)品厚度等合理確定。薄板冷連軋機(jī)組壓下量分配應(yīng)遵守以下基本原則： 1)由于在冷軋軋制時(shí)

39、，軋件溫度接近常溫、金屬塑性低，以及伴有軋件的加工硬化現(xiàn)象，所以應(yīng)合理分配各機(jī)架的壓下量，以使各架軋機(jī)的負(fù)荷趨于平均。 2)為提高連軋機(jī)組的小時(shí)產(chǎn)量，應(yīng)提高連軋速度，以縮短軋制時(shí)間，減小軋制節(jié)奏來提高產(chǎn)量。 3)為簡(jiǎn)化連軋機(jī)組的調(diào)整，連軋機(jī)組軋出的厚度范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。 連軋機(jī)組壓下量分配及速度制度： 連軋機(jī)組的主要任務(wù)是在5架連軋機(jī)上將原料卷軋制成冷板（帶）卷，尺寸符合要求的成品帶鋼，并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。擬定連軋壓下規(guī)程就是合理分配各架的壓下量及確定各架的軋制速度。 1)五機(jī)架連軋各架軋機(jī)的壓下量分配 五機(jī)架連軋機(jī)組分配各架壓下量的原

40、則：一般是壓下量逐道次降低。其原因有二： (1) 隨著軋制的進(jìn)行軋件有加工硬化的現(xiàn)象，這使軋制力逐道次升高，同時(shí)，軋制速度的增加也使軋制力升高，這兩者的疊加作用將使軋制力迅速的增大，所以，為了降低后機(jī)架的軋制力，應(yīng)使壓下量逐道次降低，并且還要加大連軋張力以降低軋件的變形抗力，而使軋制力趨于平均； (2) 為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小，同時(shí)還要降低連軋張力。 依據(jù)以上原則逐架壓下量的分配規(guī)律是，第一架可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下率軋制；以后各架，隨著變

41、形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下率一般較小。冷軋的累積壓下率（原料至成品）總壓下量一般占板坯全部壓下量的60~90%。 本設(shè)計(jì)的各機(jī)架壓下量的具體分配是依據(jù)武鋼現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)資料采用5機(jī)架連軋機(jī)，結(jié)合具體設(shè)備、操作條件依據(jù)壓下量分配系數(shù)分配各架壓下量如下: 表7 各道次壓下量 Each table 7 lane of reduction 參 數(shù) 道 次 入口厚度H/mm 出口厚度h/mm 壓下量 Δh/mm 壓下率/% 1 2.00 1.50 0.50 25 2 1.5 1.

42、04 0.46 30.67 3 1.04 0.72 0.32 30.77 4 0.72 0.56 0.16 22.2 5 0.56 0.50 0.06 10.71 冷軋鋼板時(shí)咬入角一般為4，由公式 ……………………………...(1) =1.18mm 各道次△h均小于，故能順利咬入。 ………………………………….(2) 表8 各道次咬入角 In table 8 each bite into horns. Lane 道 次 咬 入 角 1 2 3 4 5 弧度 0.045 0.044 0.036 0.026

43、0.016 再根據(jù) ………………………………………………(3) 由于第一道次不噴油，摩擦系數(shù)取0.08，以后的4個(gè)道次采用潤滑，摩擦系數(shù)取0.03。 表9 各道次中性角 Chart 9 neutral corner. Each word times 1 2 3 4 5 弧度 0.0162 0.0059 0.0072 0.0074 0．0059 根據(jù) Sh=……………………………………(4) 表10 各道次前滑值 Before each word times table 10 value. Slide 道次 前滑 1 2 3 4 5

44、 Sh 0.0423 0.0081 0.0174 0.0237 0.0169 3.2 確定軋機(jī)速度制度 3.2.1軋制速度的確定 制定軋機(jī)速度制度包括：確定末架的穿帶速度和最大軋制速度；計(jì)算各架速度及調(diào)速范圍；選擇加減速度以及帶鋼過焊縫時(shí)的速度等。連軋機(jī)組末架的軋制速度決定著軋機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)水平。確定末架軋制速度時(shí)，應(yīng)考慮保證各主要設(shè)備和輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡；軋制帶鋼的厚度及鋼種等，一般冷軋帶鋼為提高軋機(jī)產(chǎn)量而用高的軋制速度；軋制寬大及鋼質(zhì)硬的帶鋼時(shí)，應(yīng)采用低的軋制速度。本次設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品及參考同類車間設(shè)定第五機(jī)架的軋制速度為20m/s。 本設(shè)計(jì)設(shè)定第五架軋機(jī)的穿帶速

45、度為5m/s（帶鋼厚度小，其穿帶速度可高些）。 其它各架軋制速度的確定: 當(dāng)連軋機(jī)組末架軋機(jī)軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件——秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋出厚度和前滑求出各架軋制速度（帶鋼的寬展和前、后滑忽略不計(jì)）。即： h1v1=h2v2=……h(huán)nvn=C…………………………………..(5) 速度的計(jì)算： 已預(yù)設(shè)末架出口軋制速度為V=20m/s由經(jīng)驗(yàn)向前依次減小以保持微張力軋制。依據(jù)秒流量相等有： 表11軋件的出口速度 The export of rolled piece table 11 speed 1 2 3 4 5 Vh(m/s) 6.67

46、 9.62 13.65 17.45 19.67 3.2.2軋輥轉(zhuǎn)速的確定 由…………………………………………..(6) 表12 軋輥速度 Table 12 roll speed 1 2 3 4 5 V(m/s) 6.40 9.54 14.41 16.88 19.18 由公式: ……………………………………………..(7) 求得各道次軋輥轉(zhuǎn)速分別為: 表13 軋輥轉(zhuǎn)速 Exhibit 13 roll speed 1 2 3 4 5 (r/min) 252.2 375.9 573.8 687.5 755.0

47、 由軋輥轉(zhuǎn)速及電機(jī)轉(zhuǎn)速可求傳動(dòng)比: ……………………………………………..(8) 表14傳動(dòng)比 Exhibit 14 ratio 道次 1 2 3 4 5 n(r/min) 1000 1000 1000 1000 1000 i 3.97 2.66 1.74 1.47 1.29 3.2.3加速度的選擇 近代帶鋼冷連軋機(jī)精軋一般采用一級(jí)加速和一級(jí)減速軋制方式，即帶鋼在連軋機(jī)以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行穿帶，并在卷取機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定卷取后開始進(jìn)行加速，直至軋機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定軋制階段最大轉(zhuǎn)速時(shí)加速結(jié)束。 第一級(jí)加速度數(shù)值較高，稱為功率加速度（又稱

48、產(chǎn)量加速度），其目的是迅速提高軋制速度，是設(shè)備盡快接近滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以求的最高產(chǎn)量。確定加速度的數(shù)值，應(yīng)考慮到主電機(jī)的功率、帶鋼長(zhǎng)度、板形、帶鋼厚度變化、冷卻水的控制及卷取溫度等因素的影響。僅就軋機(jī)本身而言，一級(jí)加速度可達(dá)0.2~0.7 m/s。本設(shè)計(jì)采用加減速的加速度絕對(duì)值相等的設(shè)計(jì)方法，并參照武鋼經(jīng)驗(yàn)取一級(jí)加、減速度為0.5m/s。 第4章力能參數(shù)的計(jì)算及空載輥縫的設(shè)定 第4章力能參數(shù)的計(jì)算及空載輥縫的設(shè)定 4.1軋制壓力的計(jì)算 對(duì)于冷軋薄板，其軋制力的計(jì)算采用斯通公式計(jì)算。因?yàn)樗雇ü桨衍堉瓶闯善叫邪彘g的鐓粗，因此得出單位壓力微分方程式： 圖4 作用在斯通理論微分體

49、上的作用力 冷軋薄板時(shí)其表面摩擦規(guī)律按全滑動(dòng)來考慮，即，并采用近似塑性條件，則上式變成如下形式： 將上式積分，則得斯通單位壓力公式: 在后滑區(qū) 在前滑區(qū) 式中： ， l= ……………………………………………..(9) f為乳化液的摩擦系數(shù)0.05. 表15 各道次的相關(guān)參數(shù) Watch each word times 15 related parameters 道 次 參 數(shù) 1 2 3 4 5 l/mm 11.01 10

50、.56 8.81 6.63 3.81 /mm 1.75 1.27 0.88 0.64 0.53 m 0.31 0.42 0.50 0.52 0.36 冷軋時(shí)溫度和變形速度對(duì)金屬變形抗力的影響不大，因此和可近似的取1，只有變形程度才是影響變形抗力的主要因素。由變形區(qū)內(nèi)各斷面處變形程度不等，因此，若取為常量，通常根據(jù)加工硬化曲線去本道次平均變形量所對(duì)應(yīng)的變形抗力值。平均變形量可按下式計(jì)算： ……………………………………………..(10) 式中: :本道次軋前的預(yù)變形量 :本道次軋后的總變形量 :冷軋前軋件

51、厚度 H:本道次軋前軋件的厚度 h:本道次軋后軋件的厚度。 表16 各道次值 Each table 16 lane values 變形程度 /% 變形程度 /% 平均變形程度/% 1 0.0 25.0 15.0 2 25.0 48.0 38.8 3 48.0 64.0 57.6 4 64.0 72.0 68.8 5 72.0 75.0 73.8 冷軋時(shí)金屬實(shí)際變形抗力的確定： 由于加工硬化使得軋件的變形抗力逐道次升高，對(duì)加工硬化曲線進(jìn)行線性擬合得： …………………………………..(11) 表17

52、 各道次變形抗力 Exhibit 17 each word times the deformation resistance 平均變形程度/% 變形抗力/MPa 1 15.0 366.0 420.9 2 38.8 518.3 596.1 3 57.6 638.6 734.4 4 68.8 710.32 816.9 5 73.8 742.3 853.7 平均單位壓力： ………………………………(12) 式中為平均單位張力，現(xiàn)僅以第一架軋機(jī)為例： 張應(yīng)力的設(shè)定： 100MPa,120 MPa,130 MPa,140 M

53、Pa,開卷機(jī)張應(yīng)力為1 MPa，卷曲機(jī)張應(yīng)力為30 MPa。 表18 張力 Table 18 tension 前平均單位張力/MPa 后平均單位張力/MPa 平均單位張力/MPa 1 1 100 50.5 2 100 120 110 3 120 130 125 4 130 140 135 5 140 30 85 =11.01mm =0.31 =0.0961 計(jì)算圖中第二個(gè)參數(shù) = 圖5 軋輥壓扁時(shí)平均單位壓力圖解 =0.

54、35 =0.056 又有表查出 1.196 則 = 由 0.35 則 則總壓力=1250*12.25*443.00=6783.44KN 余下的各道次可依此類推計(jì)算出來，則有： 表19 軋制力 Exhibit 19 rolling force 道 次 參 數(shù) 1 2 3 4 5 0.31 0.42 0.50 0.52 0.36 0.096 0.176 0.250 0.270 0.130 c 1．1* x/mm 0.35 0.

55、48 0.60 0.78 0.64 1.196 1.284 1.370 1.517 1.401 /mm 12.25 12.19 10.56 9.98 6.78 B/mm 1250 /MPa 443.00 624.15 663.63 1034.44 1076.95 P/KN 6783.44 9510.49 8759.92 12904.64 9127.15 4.2軋制力矩的確定 4.2.1軋制力矩的確定 …………………………………..(13) 式中: — 合力作用點(diǎn)位置系數(shù)（或力臂系數(shù)），冷軋薄板一般取為0.33～

56、0.42，各道次的軋制力矩值見表20：=0.35 表20 軋制力矩 Table 20 rolling torque 1 2 3 4 5 /KNm 58.17 81.15 64.75 90.15 43.32 4.2.2摩擦力矩的確定 傳動(dòng)工作輥所需要的靜力矩，除軋制力矩外，還有附加摩擦力矩，它由以下兩部分組成：、，其中可近似地由下式計(jì)算： ………………………………..(14) 式中 — 軋輥軸承的摩擦系數(shù)滾動(dòng)軸承冷軋時(shí)， ?。?0.003； — 軋輥輥頸直徑＝243mm； 而由下式計(jì)算： …………………………..(15)

57、 式中: — 傳動(dòng)效率系數(shù)，即從主電機(jī)到軋機(jī)的傳動(dòng)效率，故可?。?.94-0.96，本設(shè)計(jì)取0.96 ………………………………..(16) 表21摩擦力矩 Exhibit 21 friction torque 1 2 3 4 5 /KNm 4.95 6.93 6.39 9.41 6.65 /KNm 58.17 81.15 64.75 90.15. 43.32 i 3.97 2.66 1.74 1.47 1.29 /KNm 0.66 1.38 1.70 2.82 1.62 /KNm 1.91 3.99 5

58、.37 9.22 6.78 4.2.3空轉(zhuǎn)力矩的確定 空轉(zhuǎn)力矩可以根據(jù)下式求得： ……………………………………..(17) 式中： 表示軋機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，其大小為： p——電動(dòng)機(jī)的額定功率，本設(shè)計(jì)取每架軋機(jī)的額定功率為4250KW； n——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速為1000r/min。 軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩（）根據(jù)實(shí)際資料可取為電機(jī)額定力矩的3％～6％: 4.3各機(jī)架空載輥縫值的設(shè)定 由于軋機(jī)的彈跳，使軋出的鋼板厚度h等于原來的空載輥縫再加上彈跳，或者說：原來空載輥縫等于軋出鋼厚減去彈跳。軋機(jī)輥縫設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確地確定各機(jī)架的空載輥縫值S。 影響輥縫形狀的因

59、素 軋件的橫向厚度差(斷面形狀的變化)和板型的變化是由輥縫形狀的變化引起的。影響輥縫形狀的因素有： 1)軋輥的彈性彎曲變形。它使輥縫中部尺寸大于邊部尺寸，帶鋼產(chǎn)生斷面凸度。軋制力愈大，載荷愈集中在軋輥中部，軋輥的彈性彎曲變形愈大；軋輥直徑愈大，剛性愈好，彈性彎曲變形愈小。2)軋輥的熱膨脹。軋制時(shí)軋件變形功轉(zhuǎn)化的熱量，摩擦和高溫軋件所傳遞的熱量都會(huì)使軋輥?zhàn)儫帷＠鋮s水、冷卻潤滑液、空氣和與軋輥接觸的零件又會(huì)使軋輥冷卻。由于加熱和冷卻的條件沿輥身長(zhǎng)度是不一致的，在各種綜合因素的影響下，軋輥中部比端部的熱膨脹大，從而使軋輥產(chǎn)生熱凸度，影響輥縫的形狀。3)軋輥的磨損。工作輥與軋件之間、工作輥與支承輥

60、之間的摩擦?xí)管堓伳p。影響軋輥磨損的因素很多，例如，軋輥和軋件的材料，軋輥的表面硬度和光潔度，軋制壓力和軋制速度，前滑和后滑的數(shù)值以及支撐輥與工作輥之間的滑動(dòng)速度等都會(huì)影響軋輥的磨損速度。4)軋輥的彈性壓扁。軋件與工作輥之間、工作輥與支承輥之間均產(chǎn)生彈性壓扁。決定輥縫形狀的不是彈性壓扁的絕對(duì)值，而是壓扁值沿輥身長(zhǎng)度方向的分布狀況。對(duì)于工作輥來說，如果軋制壓力沿帶鋼寬度是均勻分布的，則變形區(qū)內(nèi)工作輥的彈性壓扁在輥身中部的分布也是均勻的，只是在軋件邊部壓扁值小些。對(duì)這種軋件邊部局部變薄的影響通常在輥型設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮。工作輥與支承輥之間，由于其接觸長(zhǎng)度大于軋件與工作輥的接觸長(zhǎng)度，因而其壓力分布是不

61、均勻的。這就使輥與輥之間彈性壓扁沿輥身長(zhǎng)度方向也不是均勻分布的。實(shí)驗(yàn)表明，帶鋼寬度和輥身長(zhǎng)度的比值以及工作輥直徑和支承輥直徑的比值愈小，則工作輥與支承輥之間壓力分布的不均勻性愈明顯。工作輥與支承輥間彈性壓扁值的分布規(guī)律與它們之間壓力的分布規(guī)律是一致的。5)軋輥的原始輥型(凸形、凹形或圓柱形)。軋輥原始輥型不同，輥縫的形狀自然也不同。這一因素用來補(bǔ)償上述因素造成的影響。 雖然近代由于對(duì)帶鋼的公差要求更加嚴(yán)格，新建的軋機(jī)剛度不斷加大，但是由于軋輥尺寸及機(jī)架尺寸的加大受到一些其他條件的限制，因此限制了軋機(jī)剛度系數(shù)的進(jìn)一步加大。現(xiàn)代帶鋼連軋機(jī)剛度系數(shù)也就是在10000～40000KN/mm左右，通常

62、軋制力的負(fù)荷水平為8000～30000KN，彈跳值可達(dá)1～5mm。它同帶鋼的壓下量及帶鋼本身的厚度為同一數(shù)量級(jí)，在后幾個(gè)機(jī)架里，甚至比帶鋼厚度還要大一些。因此10%軋制力的誤差，往往造成很大的厚度差，這會(huì)給正常操作造成很大困難，并直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，輥縫數(shù)值的準(zhǔn)確確定，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確確定軋制力，并且，要安裝有彎輥裝置和自動(dòng)檢測(cè)裝置，以很好的控制板形。 通常為了消除非直線段的往往采用人工零位法進(jìn)行軋制。（彈跳曲線的非直線部分是變化的）；軋后的軋件厚度h可用以下公式近似表示： h=+(P-P)/C……………………………………..(18) 式中： 人工零位的軋輥輥縫指示器讀數(shù),mm;

63、 軋輥預(yù)壓靠力，P0=3000kN P 軋制力.kN; C機(jī)座剛度系數(shù)，即線性段的斜率； 表22 輥縫值 Exhibit 22 roll gap value 道次 1 2 3 4 5 P(KN) 6783.44 9510.49 8759.92 12904.94 9127.15 h(mm) 1.50 1.04 0.72 0.56 0.50 S0(mm) 1.31 0.71 0.43 0.06 0.19 第5章電機(jī)能力驗(yàn)算 第5章電機(jī)能力驗(yàn)算 為了校核和選擇主電動(dòng)機(jī)，除知其負(fù)荷之外

64、，尚須知軋機(jī)負(fù)荷隨時(shí)間變化的關(guān)系圖，力矩隨時(shí)間變化的關(guān)系圖稱為靜負(fù)荷圖。繪制靜負(fù)荷圖之前，首先要決定出軋件在整個(gè)軋制過程中在主電機(jī)軸上的靜負(fù)荷值，其次決定個(gè)道次的純軋和間歇時(shí)間。 靜力矩按下式計(jì)算： = /i++…………………………………..(19) 將前面的數(shù)據(jù)代入上式得靜力矩見表23： 表23 靜力矩 Exhibit 23 static torque 道次 1 2 3 4 5 Mz(kNm) 58.17 81.15 64.75 90.15 43.32 i 3.97 2.66 1.74 1.47 1.29 Mm(kNm) 1.91 3.9

65、9 5.37 9.22 6.78 Mk(kNm) 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 Mj(kNm) 19.00 36.94 45.02 72.99 42.80 靜負(fù)荷圖中的靜力矩可以用上式加以確定。每一道次的軋制時(shí)間可由下式確定： tn=Ln/vp…………………………………………..(20) 式中： Ln——軋件軋后長(zhǎng)度； vp ——軋件出輥速度。 表24軋制時(shí)間 Table 24 rolling time 道次 1 2 3 4 5 Ln(m) 1302.40 1878.46 2713.33 3488.57 3

66、907.20 vp (m/s) 6.67 9.62 13.89 17.86 20 t(s) 195.26 195.27 195.34 195.33 195.36 因?yàn)楦鳈C(jī)架主電機(jī)的力能參數(shù)相同，而第四機(jī)架的軋制負(fù)荷最大，所以只需校核第四架軋機(jī)的電機(jī)即可?？紤]到軋制的加減速時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)力矩，則有（加、減速時(shí)的加速度絕對(duì)值均為0.5m/s2）： 動(dòng)力矩的計(jì)算：v= nD/60 Md=200kNm*19.7/375=10.51kNm 從而有軋機(jī)加速時(shí)總力矩為Mtjia=Mj+Md4=72.99+10.51=83.50kNm 軋機(jī)減速時(shí)總軋制力矩：Mtjian=Mj- Md4=72.99-10.51=62.48kNm 已知上述各值后，根據(jù)軋制圖表繪制出一個(gè)軋制周期內(nèi)第架四軋機(jī)的電機(jī)負(fù)荷圖，見圖7。（不考慮不同的軋制速度對(duì)軋制力矩的影響） MJ 升速 穩(wěn)定軋制 過焊縫