年產60萬噸高速線材車間工藝設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 系統，平均延伸系數為 在粗軋階段采用微張力或低張力軋制，因為此時軋件斷面尺寸大，對張力不敏感，設置活套實現無張力軋制十分困難也極不經濟。 粗軋后的切頭尾工序是必要的。軋件頭尾兩端的散熱條件不同于中間部位，軋件頭尾兩端溫度較低，塑性較差；同時軋件端部在軋制變形時由于溫度較低，寬展較大，變形不均造成軋件頭尾形狀不規則，這些在繼續軋制時都會導致堵塞入口導衛或不能咬入。為此在經過8 道次粗軋后必須將端部切去。通常切頭切尾在70—200mm。 中軋及預精軋的作用是繼續縮減粗軋機組軋出的軋件斷面，為精軋機組提供軋制成品線材所需要的斷面形狀正確、尺寸精確并且沿全長斷面尺寸均勻、無內在和表面缺陷的中間料。 中軋的基本功能、使用條件及工藝要求和粗軋機組大體相同，因此在軋機的型式上除短中心距緊湊式軋機是適應粗軋特定條件而在中軋機組中使用外，中軋機組的設備型式基本和粗軋機一樣。精軋采用摩根型45176。無扭精軋機，所采用的孔型系統為橢圓—圓孔型系統。序號比較項目摩根型德馬克型1軋制速度，m/s75～10275～1002機組的機架數量101103輥環直徑，㎜直徑210（2～4）～直徑152（6～8）直徑210104輥環材質碳化鎢碳化鎢5輥環槽數量，個前7架為2，后3架為426軸襯類型油膜軸襯滾動軸襯7變速方式螺旋傘齒輪圓柱斜齒輪8進入精軋機的軋件尺寸，㎜直徑17～21直徑17～219產品規格，㎜～～1510平均延伸系數11適用鋼種范圍碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金鋼碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金鋼12橢圓軋件進入圓孔型的導管滾動導板滾動導板軋機序號形式架數線數軋輥直徑mm輥身長mm輥頸直徑mm輥頸長mm電機功率kw轉數（額定／最大）機組名稱材質K27水平11570650320272DC400350／700 粗 軋 機 組球墨鑄鐵K26垂直11570600320272K25水平11530650300255DC500K24垂直11530650300255K23水平11530600300255K22垂直11480600250213600450／900K21水平11480650250213K20垂直11480600250213 中 軋 機 組球墨鑄鐵K19水平11480500250213K18垂直11430500220187K17水平11430500220187500450／900K16垂直11430450220187K15水平11370450200170K14垂直11370450200170K13水平11370450200170K12垂直11370450200170K11水平1137056200170K1045176。摩根式11210561109421600650／1500 精 軋 機 組碳化鎢K9112106211094K811158628068K711158628068K611158628068K511158628068K411158628068K 311158628068K 211158628068K 1111586280681)粗軋1號機架的鋼坯剪為2線剪 1號機架前的剪斷機是備用剪。該剪有三個作用：一是切去鋼坯的前端或尾部黑頭；是將鋼坯分段；三是粗軋機發生事故時，為防止事故擴大而剪斷已軋入的鋼坯。 鋼坯剪的型式為曲柄剪，它由兩線剪刀組成每線可單獨操作。當剪切時由液壓缸推動曲柄，通過連桿使上下剪刃同時動作，擺向剪切位置。該剪性能如下： 每線剪力 最大1800KN 剪切斷面 最大150mm*150mm 剪切溫度 最低950℃ 冷鋼坯抗拉強度 800Mpa 熱鋼坯剪切強度 83Mpa 鋼坯速度 0。1—0。11m∕s 剪刃寬度 180mm2)粗軋后面的切頭剪及碎斷剪 為了確保軋件順利進入中軋機組，在粗軋機后面設置切頭剪。當中軋及中軋之后發生故障時，該剪還擔負著將軋件碎斷的任務。盡管預精軋之后也有飛剪，但在此處碎斷的廢鋼較短，且廢鋼容易處理。該剪性能如下： 型式 雙滾筒式飛剪 電機 14。71KW，850r∕min直流 剪切 剪刃圓鼓直徑860mm，3對剪刃互成120176。布置 剪切溫度 1030℃ 剪切斷面 3800mm*mm 剪切速度 通常為1。1*軋件寬度 切頭長度 5—150mm 切頭長度偏差 177。15mm 剪切復位段 上剪刃距剪刃中心線位置距離15176。至+15176。3)精軋機前的切頭、分切剪和碎斷剪 軋件進入精軋機前，由設在精軋機前的切頭、分切剪去頭部。當軋件進入精軋發生故障時，該剪將軋件立即切斷并由轉轍器立即導入碎斷剪進行碎斷，使后部軋件不再送入精軋機，所以該飛剪具有切頭及分切兩種功能。 精軋的軋件斷面較小，而且速度較快，所以切頭及碎斷均采用回轉式飛剪。為使軋件碎段長度適當，不致于造成收集困難，切頭及事故碎斷各設1臺剪。1)高速線材控制冷卻的工藝要求 線材軋后冷卻的目的主要是得到產品所要求的組織與性能，使其性能均勻和減少二次氧化鐵皮的生成量，為了減少二次氧化鐵皮量，要求加大冷卻速度。要得到所要求的組織和性能，則需根據不同品種，控制冷卻工藝參數。 線材軋后控制冷卻過程可分為三個階段，第一階段的主要目的是為相變作組織準備及減少二次氧化鐵皮生成量。一般采用快速冷卻速度，冷卻到相變前溫度，此溫度為吐絲溫度；第二階段為相變過程，主要控制冷卻速度；第三階段相變結束，除有時考慮到固溶元素的析出采用慢冷外，一般采用空冷。 高速線材控制冷卻的形式：采用斯太爾摩冷卻工藝，斯太爾摩冷卻工藝最大特點是為了適應不同鋼種的需要，具有三種冷卻形式，這三種類型的水冷段相同，它依據運輸機的結構和狀態不同而分為標準型冷卻、緩慢冷卻和延遲型冷卻。2)斯太爾摩冷卻工藝布置 斯太爾摩控制冷卻的工藝布置是：線材從精軋機組出來后，立即進入由多段水箱組成的水冷段強制水冷，然后由夾送輥送入吐絲機成圈，并呈散卷狀布放在連續運行的斯太爾摩運輸機上，運輸機下方設有風機可鼓風冷卻，最后進入集卷筒收集。 終軋溫度為1040~1080℃的線材離開軋機后在水冷區立即被冷到750~850℃。水冷后的溫度控制稍高些，目的是防止線材表面出現淬火組織。、運輸與成品庫 集裝與掛卷 大部分線材控冷工藝是先散卷冷卻，然后將散卷收集成豎立的盤卷，并通過翻轉機構到C型鉤上，或使散卷直接落到卷芯架上由運輸軌道進行輸送。（1） 盤卷的修整盤卷的修整主要是對它的頭、尾修剪。相對地說，線材頭、尾部分容易產生缺陷，且頭、尾處軋件寬展量偏大，容易造成尺寸超差。為此，在盤卷打捆之前要進行修整，將線材頭尾的缺陷剪除。（2） 成品檢查線材成品檢查包括線材外觀質量檢查和組織性能檢驗。組織性能檢驗是按照國家或企 標準規定以及合同中用戶提出的技術要求進行的。外面質量檢查是檢查線材的形狀、尺寸和表面缺陷是否符合標準規定。2．6．1打捆機的工藝操作本廠用的打捆機是德國斯密特—克來門斯公司制造的全自動臥式打捆機。打捆的參數大捆盤卷：外經1250㎜，內經850㎜大捆重量：1400㎏～3000㎏大捆高度：散卷高度500～4200㎜，打捆后盤卷高度500～2000㎜壓緊力：98～274KN大捆周期：40s捆扎道數：4道捆扎線要求：177。0。2，抗拉強度=370～400Mpa，伸長率δ=20～30%。本廠用了3次水箱，分別在中軋之后、預精軋之后、和精軋之后。1水箱技術參數表功能軋件的在線冷卻位置PFBL后通道數量1水箱長度每個水箱噴嘴數量3個水冷卻噴嘴+2個水吹掃噴嘴+1個氣吹掃噴嘴噴嘴內徑Ф36mm水壓6bar水量120m3/h氣壓5bar氣流量120Nm3/h噴嘴壽命8個月整套噴嘴更換時間5min 23水箱技術參數表功能軋件的在線冷卻位置FBL后通道數量1水箱長度+每個水箱噴嘴數量3個水冷卻噴嘴+2個水吹掃噴嘴+1個氣吹掃噴嘴噴嘴內徑Ф19mm水壓6bar水量240m3/h氣壓5bar氣流量120Nm3/h噴嘴壽命8個月整套噴嘴更換時間5min高速軋機的線材生產工藝流程鋼坯運入→成批稱重→入庫存放→爐前上料→鋼坯質量檢查→單根稱重→加熱→粗軋→切頭尾→中軋→預精軋→切頭尾→精軋→穿水冷卻→吐絲成卷→散卷控冷→集卷→切頭尾→壓緊打捆→稱重掛牌→卸卷→入庫 3型鋼孔型設計 鋼坯在軋機上通過軋輥的孔槽經過若干道次，被軋成所需斷面形狀和尺寸。這些軋輥孔槽的設計稱為孔型設計。 孔型設計的內容包括：（1） 斷面孔型設計。根據鋼坯和成品的斷面形狀`、尺寸及尺寸性能的要求，選擇孔型系統，確定道次，分配各道次的變形量和設計各孔型的形狀和尺寸。（2） 軋輥孔型設計。根據斷面孔型設計，確定孔型在每個幾架上的配備方式、數目，軋輥在孔型之間的距離，開槽深淺，以保證軋件能正常軋制，操作方便，具有最高的產量和最佳的產品質量。（3） 導衛裝置設計。為了保證軋件能順利穩定地進出孔型，或使軋件能在進出孔型時扭轉一定的角度，必須正確地設計導衛裝置的形狀、尺寸和在軋機上的固定方式。（4） 高速線材軋機孔型設計的重要內容，還應包括準確地編制設定軋制程序表。 良好的孔型設計應該做到： (1)得到符合要求的形狀，精確的尺寸，良好的表面質量和內部組織以及力學性能均佳的優質線材。（2）軋制工藝穩定，生產操作簡單，軋鋼機調整方便，并使軋機具有盡可能高的生產能力。（3）使軋制能耗和軋輥消耗最低。（4）勞動條件好，安全，便于實現高度機械化、自動化操作。 為達到上述要求，獲得最佳的效果，孔型設計者除應掌握金屬在孔型中的變形規律和孔型設計的方法步驟外，還必須熟悉軋機設備工藝特點和操作習慣，針對具體軋機工藝特點和操作條件進行相應的孔型設計，并在實踐中不斷改進和完善。 延伸孔型系統主要有：箱形孔型系統、菱－放孔型系統、菱－菱孔型系統、橢圓－方孔型系統、六角－方孔型系統、橢圓－圓孔型系統（1） 圓鋼精軋孔型系統：方－橢－圓孔型系統、圓－橢圓－圓孔型系統、萬能孔型系統。（2） 方鋼孔型系統：一次菱－方孔型系統、二次菱－方孔型系統、方－菱－方或菱－菱－方孔型系統。（3） 扁鋼孔型系統：閉口孔型系統、對角線軋制孔型系統、帶凹邊方孔型系統、平－立孔型系統。（4） 角鋼孔型系統：直腿式孔型系統、開口蝶式孔型系統、閉口蝶式孔型系統。 連軋機孔型設計的步驟： （1）根據坯料與成品（指主要產品）計算總延伸系數，以及軋制道次 。（2）分品種選擇孔型系統分配延伸系數。 (3）分品種求各道次方或圓的孔型尺寸。 （4）按定方插扁的方法分品種求中間扁孔（橢圓或六角孔）尺寸，設計出各個中間孔型。 （5）孔型尺寸設計。 (6)繪制孔型圖及軋輥孔型配輥圖。 （7）計算軋機的連軋常數4軋制壓力計算以Q195為例,150150軋制線材，:C(~)， Mn（~），,取C%=,Mn%= 愛克倫得公式是用于熱軋時計算平均單位壓力的半經驗公式。其公式為 =（1+m）(k+) 式中m—外摩擦對單位壓力影響的系數。 黏性系數, 平均變形速度 m= =把m值和值代入公式則得出平均單位壓力值,愛克倫得還給出計算k和的經驗式: K=()[+w169。+w(Mn)]=() k—變形抗力 ,；t—軋制溫度；w169。碳含量，%w(Mn)—錳含量，%f=a()對于鋼軋輥,a=1。 對于鑄鐵軋輥,a= P=F. F接觸面積圓形 軋件在橢圓孔型中軋制 F=+(b+)l,橢圓軋件在圓孔型中軋制F=l(B+b)按矩形—箱方、方—平橢圓、平橢圓—圓、接觸面積按下式確定:F=式中B、b—軋前軋后軋件寬度d—圓形軋件直徑H孔型高度