畢業設計熱軋板帶鋼車間設計及控軋控冷技術(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 45000 45000 45000 40000 40000 主電機 AC10000 AC10000 AC10000 AC10000 AC10000 AC10000 轉速 rpm 150450 150450 150450 150450 250700 300800 工作輥材質 高鉻鑄鐵 高鉻鑄鐵 高鉻鑄鐵 高鉻鑄鐵 高鉻鑄鐵 高鉻鑄鐵 支撐輥材質 Cr5 Cr5 Cr5 Cr5 Cr5 Cr5 主減速比 416 33 254 1 1 1 310 軋輥交叉裝置配置表 軋機號 F2F3 F4F6 形式 單側電動交叉式 單 側 電動 交叉 式 絲桿 180mmdin179。 16mmpitch 160mmdin179。 12mmpitch 交叉速度 約 52mms 絲桿速度 約 42mms 絲桿速度 交 叉角 最大 15176。 最大 15176。 電動機 2－ AC44KW179。 1310rpm 機架 2－ AC44KW179。 1310rpm 機架 表 311 活套裝置設備性能項目 參數 型式 液壓活套 活套動作角度176。 60 軋鋼時 90 換輥時 輥徑179。輥身長 mm φ 275179。 2120mm 內冷卻 壓力 MPa 30 材質 炭素鋼管表面堆焊硬質合金 1 主減速機 形式 1 級人字齒 齒輪精度 JIS2 級 減速比 F1 約 1416F2 約 133 軋機加減速度最大 60mpms 主傳動軸鼓形齒萬向接軸 2 液壓壓下裝置 機架 F1F5 主液 壓缸 2 臺機架 主液壓缸壓力最大 F1F3 2021t 液壓缸 F4F5 1700t 液壓缸 主液壓缸內徑179。有效行程動作壓力 F1F3 約 1050mm179。 120mm245kgcm2 F4F5 約 1000mm179。 116mm231kgcm2 45mms 軋制壓力 1500t 機架時 主液壓缸設置軋機上方 軋輥開口度 F1F3 最大 70mm 最大輥徑時 F4F5 最大 60mm 最大輥徑時 軋機驅動安全裝置安全螺栓聯軸器式 安裝位置電機接手處 切斷負荷約 400 3 F6 標高調整裝置 形式液壓缸驅動斜契式 調整量約 50mm 調整 速度約 5mms 34 卷取設備 2 臺卷取機并預留了一臺卷取機的安裝位置卷取設備由側導板夾送輥助卷輥卷取機本體卸卷小車輸出小車等組成 表 310 卷取機入口導板主要性能參數 卷取機型式 液壓 3 助卷輥卷取機 卷取帶鋼厚度 mm 18254 卷取帶鋼寬度 mm 10002021 卷取溫度℃ 500750 鋼 卷 外 徑 mm φ 1100φ 2150 鋼卷內徑 mm 762 鋼卷最大重量 t 373 鋼卷單位卷重 kgmm 224 卷取機傳動電機額定功率 kW 1000 卷取機傳動電機轉速 rmin 230600 卷取 機卷取速度 rms 228 卷筒型式 4 塊扇形塊漲縮式 卷筒過擴大擴大縮小 mm Φ 762 φ 745 φ 727 卷筒液壓缸直徑 mm φ 390φ 180 卷筒液壓缸行程 mm 5485 卷筒液壓缸壓力 kgcm2 13 夾送輥型式 機架式 上夾送輥尺寸 mm φ 900 φ880179。 2200 下夾送輥尺寸 mm φ 500φ 480179。 2300 夾送輥開口度 mm 450 壓力輥尺寸 mm φ 300179。 2150 助卷輥型式 電機驅動液壓擺動式 助卷輥尺寸 mm φ 380179。 2300 助卷輥硬度 HS HRC4852 助卷輥跳躍控制 AJC 跳步控制 助卷輥電 機額定功率 kW 75 助卷輥電 機轉速 rmin 1200 助卷輥 AJC 液壓缸直徑 mm φ 220φ 160 助卷輥 AJC 液壓缸行程 mm WR1 1055 WR2 800 WR3 660 助卷輥 AJC 液壓缸壓力 MPa 160 4 軋制工藝及軋制制度的確定 41 生產工藝流程 411 生產工藝簡介 2150mm41 圖 41 工藝流程圖 312 生產工藝流程概述 由于工藝流程的區別入加熱爐的板坯溫度是不一樣的直接熱裝軋制板坯溫度 t ≥ 800℃熱裝軋制 板坯溫度 t ≥ 600℃熱板坯經測溫后裝入加熱爐 板坯在加熱爐內一般加熱到 12021250℃由四臂式出料機托出爐外部分碳素鋼和某些低合金鋼可采用低溫出爐軋制工藝其出爐溫度為 1100℃以上軋制帶鋼厚度約為 20 毫米以上 加熱爐出爐的板坯首先經過粗軋除鱗箱用高壓水清除氧化鐵皮然后送到定寬壓力機和粗軋機進行軋制 R 粗軋機是四輥可逆軋機將板坯軋成厚度 3060 毫米的中間帶坯粗軋帶坯經中間輥道切頭飛剪輸入輥道對邊部需要加熱的帶坯經邊部感應加熱器加熱隨后用切頭剪切去帶坯的頭尾不合格部分再經過精軋機前的立輥軋機軋制后送入六機架精 軋機組軋制進精軋機的速度隨成品的厚度而定厚度越薄速度越快 帶坯經過 F1F6 機架四輥式精軋機組軋制成厚度為 18254 毫米的成品帶鋼精軋出口溫度在 880℃左右成品帶鋼經精軋機組后的輸出輥道上的層流冷卻裝置冷卻將帶鋼冷卻到規定的卷取溫度 500780℃一般在 600℃左右然后由地下液壓式卷取機卷成卷卷取完的鋼卷由卸卷小車將鋼卷從卷取機卸出經臥式打捆機打捆后用鋼卷小車送到鋼卷升降機托住鋼卷鋼卷升降機下降由一號鋼卷運輸鏈接受鋼卷然后由鋼卷運輸鏈系統運送對需要檢查的鋼卷則送到檢查線打開鋼卷進行檢查鋼卷經稱重噴印后根據下一工 序決定鋼卷的流向鋼卷為臥式運輸運輸鏈和運輸鏈之間用可升降的鋼卷車過渡連接鋼卷需轉向運輸的位置采用了升降機 42 加熱制度 421 加熱的目的 1 2 提高原料的塑性以便于壓下提高成品尺寸精度和表面光潔度 3 在高于再結晶溫度軋制時不存在加工硬化現象故變形抗力減小故軋制能耗也降低 4 使板坯內外溫度均勻減少由于溫差造成的內應力有利于軋制的進行 5 原料的加熱可以使不均勻的組織借助于擴散而得到改善改變其內部結晶組織或消除軋制中造成的內應力提高其機械和物理性能 6 原料加熱良好能減少軋輥和其它設備零件的磨損從而提 高零件壽命并能采用較大的壓下量減少軋制道次增加軋機利用率 422 加熱的要求 1 加熱溫度要準確不產生過熱和過燒 2 加熱時板坯內外溫度要均勻盡量將溫差限制在允許范圍內否則產生熱應力 3 盡量減少板坯加熱時氧化損失以降低成本提高表面質量 4 防止含碳量高的板坯在加熱時脫碳 5 不同的鋼種制定不同的合理的加熱制度 423 加熱溫度的確定 1 加熱溫度的上限和下限 對低合金鋼和碳鋼可根據 FeC 平衡相圖確定加熱溫度的上限和下限理論上應當是固液線 AE 11401530℃ 實際上加熱溫度上限一般低于其 100150℃ 其下限理論上高于 AC3 高 3050℃這個溫度通常是 800850℃此外還要考慮到出爐到軋制終了時的全部降溫情況 2 加熱溫度必須考慮軋鋼工藝的要求和設備布置的特點等 3 合金鋼的加熱溫度尤其高合金鋼中合金元素的種類含量不同故具體考慮 424 加熱時間的確定 τ C178。B 41 式中 τ 加熱時間小時 B 鋼坯厚度厘米 C 系數見表 41 表 41 系數 C 的選擇 鋼種 軟鋼和低碳鋼 中碳鋼和低合金鋼 高碳鋼 C 010015 015020 020210 今板坯厚為 200 毫米則由公式和均勻性考慮規定加熱時間見表 42 表 42 板坯在爐時間 熱軋厚度 h 毫米 h≤ 16 16≤ h≤ 32 h＞ 32 加熱時間 t 分鐘 t≥ 210 t≥ 195 t≥ 180 425 加熱速度的確定 500600℃以下時塑性很差為了避免加熱過程中產生巨大熱應力應采用較小的加熱速度一般為 911 分鐘厘米 43 壓下規程設計 25mm 寬度為 1900mm 的板帶鋼為本車間的典型產品 431 根據產品選擇原料 Q235C 板坯規格 200179。 1950179。 12021mm 連鑄熱裝板坯 表 43 坯料鋼種的化學成分 WT C Si Mn P S Ni Cr Cu As N ≤ 018 012030 035080 ≤ 004 ≤ 004 ≤ 030 ≤ 030 ≤ 030 ≤ 0008 ≤ 008 432 粗軋機組壓下制度的制定 1 架粗軋機五道次粗軋前后有側壓輥 1 根據成品板寬確定精軋目標寬度 42 其中 BC－成品板寬 1900mmβ－寬展邊余量 68mm C1－熱膨脹率 145179。 105 T1－精軋機末 架出口溫度 880℃ 所以 1900179。 1145179。10 5179。880 8 193224mm 2 確定粗軋機組目標寬度 BR 由于精軋機組寬展量很小可以忽略不計 所以 BR BF 193224mm 3 各道次壓下量分配 出 R 軋機后就進入精軋連軋機組的帶坯目標厚度一般可以根據成品的厚度由規定表格查出 表 44 帶坯規格 成品厚度 mm 0359 360599 600999 1000127 帶 坯 厚 度 mm 3200 3400 3600 3800 所以由上表可以 得出帶坯厚度選擇3500mm 即中間坯厚度為 3500mm 表 45 粗軋各道次壓下量 道次 1 2 3 4 5 H mm 200 1655 1199 833 558 △h mm 345 456 366 275 208 h mm 1655 1199 833 558 35 壓下率 1725 2755 3053 3301 3728 4 粗軋各道次寬展量的計算 由齊貝爾公式 43 在溫度高于 1000℃時 C 035 式中 第 i 道 次的寬展量 mm 第 i 道次的壓下量 mm 則 46 粗軋各道次寬展量 道次 i 1 2 3 4 5 △ Bi mm 850 1562 1550 1453 1427 所以 ∑△ Bi 181315331183992780652 6953mm 5 寬向所需的總的側壓量 由公式 44 式中寬向的總側壓量 mm C2 熱膨脹系數取 1015 常溫下坯料的寬度 mm 所以 6 各道次寬度計算 由于坯料加熱發生膨脹熱膨脹 系數為 C2 1015 所以加熱后坯料寬為 B 1950179。1015 197925mm 表 47 立輥壓下量及各道次寬度 道次 i 0SP 1 2 3 4 5 粗軋后 寬展量 mm 0 85 1562 155 1453 1427 0 側壓下量 mm 2661 2308 2116 1876 1632 95 0 軋前寬度 mm 197925 195264 193806 193252 192926 192747 193224 軋后寬度 b mm 195264 196114 195368 194802 194379 194174 193224 433 精軋機組壓下制度的確定 1 第一架可以留有適當的余量即是考慮到帶坯厚度的波動和可能產生的咬入困難等而使壓下量略小于設備允許的最大壓下量 2 第二三架要充分利用設備能力給予盡可能大的壓下量 3 以后各機架逐漸減少壓下量到最后一架一般在 712 左右以保證板形厚度精度和性能 綜上制定精軋機組壓下量分配見表 37 表 48 精軋機組的壓下規程 機架號 F1 F2 F3 F4 F5 F6 軋前厚 H mm 35 20 11 7 42 28 軋后厚 h mm 20 11 7 42 28 25 壓下量Δ h mm 15 9 4 28 14 03 壓下率 4286 45 3636 40 3333 1071 軋后的成品厚度 h 25mm 434 咬入條件校核 49 各機架工作輥直徑 機架 R F1F3 F4F6 工作輥尺寸 mm φ 1300φ 1200179。 2150 φ 850φ 765179。 2450 φ 700φ 630179。 2550 壓下量與咬入角的關系如下 α arcos1ΔhD 46 其中△ h壓下量 mmD工作輥直徑 mm 計算時工 作輥直徑取小值工作輥直徑相同時只須校核壓下量最大的 軋制鋼板時最大咬入角為 1522176。低速咬入時取 20176。所以上述咬入符合條件咬入能力滿足 [6] 表 410 咬入角 序號 △ h mm D mm cosα α 176。 R 345 1150 097 1407 F1 15 765 0980392 1136 F2 765 0988235 88 F3 4 765 0994771 586 F4 28 630 099