年產200萬噸1780熱軋帶鋼車間設計畢業論文(2)-資料下載頁

　　

【正文】 ，使輥身接觸長度作相應的改變。HC 軋機的主要特點：1）具有大的剛度穩定性。2）HC 軋機具有很好的控制性。3）HC 軋機由于上述特點因而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。4）壓下量由于不受板形限制而可適當提高。（2）CVC(Continuously Variable Crown)軋機CVC 軋機是 SMS 公司在 HCW 軋機的基礎上于 1982 年研制成功的。近年來廣為采用的 CVC 軋機是德國技術和其他國家專利的結合物，它被世界各國認為是一個能對輥型進行連續調整的理想設備。CVC 輥和彎輥裝置配合使用可調輥縫達 600 微米。CVC 精軋機組的配置一般是，前幾個機架采用 CVC 輥主要控制凸度，后幾個機架采用 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，整個輥身成 S 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向對稱分別移動上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達到所要求的板形。調節帶鋼凸度的原理如圖 所示。圖 CVC 軋機原理圖CVC 軋機有很多優點：板凸度控制能力強，軋機結構簡單，易改造，能實現自由軋制，操作方便，投資較少。CVC 軋機的缺點是：軋輥形狀復雜、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，帶鋼易出現蛇形現象。此外隨著軋輥竄動，熱輥型及磨損輥型亦將竄動。第 4 章 主要設備的選擇與布置 （3）PC（Paired Crossed Mill）軋機PC 軋機為軋輥成對交叉軋機，其工作原理是相互平行的上工作輥，上支承軸中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥軸中心線的交叉成一定角度，這一角度等同于工作輥凸度。通過改變這一交叉角度就能改變軋輥輥縫形狀，從而達到控制帶鋼凸度和平直度的目的，如圖 所示。圖 PC 軋機當量凸度和交叉角PC 軋機能很好解決軋輥磨損和能耗的問題。PC 軋機比單輥交叉所承受的軸向力要小，在 PC 軋機結構上設計有能夠承受軸向力的止推裝置來克服軸向力，此止推裝置安裝在工作輥操作側軸端。PC 軋機的軋輥軸線交叉角一般為 ~ 度，等效工作輥凸度 Cr 由下式表示：Cr=ζb2tan2θ/2DW=ζb2θ/2DW ()式中：Cr——等效工作輥凸度ζ——影響系數b——軋制板帶的寬度θ——交叉角DW——工作輥直徑由上式可知，交叉軋輥等效的軋輥凸度 Cr 與帶鋼寬度 b 成正比，軋件越寬，控制效果越好。當軋件寬度 b 一定時，板凸度的控制范圍與軋輥交叉角度成正比。因此，通過根據軋制條件設定適合的交叉角，可以得到任意的目標帶鋼凸度。PC 軋機的優點：1）良好的板型與凸度控制能力；2）單一的軋輥原始輥型。3）壓下率大；4）軋制計劃的自由性。PC 軋機的缺點：軋制結構復雜，軸向力大（達到軋制力的 8%~10%）將使軸承壽命縮短，使維護工作量加大，并增加了軋制力的測量的滯后性，操作與控制復雜，投資成本增加。此外，有些軋機采用 ORG（在線磨輥）技術，ORG 的個砂輪是通過接觸旋轉中的工作輥來帶動旋轉，屬于非驅動型研磨。在線磨輥機里安裝有在線輪廓儀，可以準確測定工作輥的表面形狀。ORG 技術與 PC 軋機結合起來，將發揮更大效果。ORG 具有控制板型，板凸度，減少邊部減薄與局部高點，提高表面質量，消除工作輥的磨損段差，實現自由軋制，推遲換輥時間，增加軋制量的優點；其缺點是一旦操作維護不當，ORG 設備的故障較多。鑒于以上比較，本設計為：六架四輥精軋機縱向排列，間距為 6m；在進入精軋機前，軋件由于還具有一個較高的溫度，并且帶鋼還較厚，所以 F1 軋機所要起到的作用是在高溫有利條件下，在能保證咬入的條件下進行稍大的壓下，此時由于軋輥的彈跳與帶鋼的厚度及變形量相比是很小的，所以 F1 使用普通的四輥軋機。在 F2～F4 精軋過程中，為了對板形和凸度控制，并能在軋制壓下時對壓下量有靈活的控制，故選用 CVC 軋機。F5 ～ F6 選擇的是 PC 軋機。PC 軋機是為軋輥成對交叉軋機，其工作原理是相互平行的上工作輥，上支承輥中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥中心線的交叉成一定角度，這一角度等同于工作輥凸度。通過改變這一交叉角度就能改變軋輥輥縫形狀，從而能達到控制帶鋼凸度和平直度的目的。另外，為了保證產品的精度和板形等因素，通常對末幾架軋機的要求較高，運用 PC 軋機，與其他類型軋機相比， PC 軋機能很好解決磨損和能耗的問題，PC 軋機比單輥交叉所承受的軸要小，且結構上設計有能夠承受軸向力的止推裝置來克服軸向力，此止推裝置安裝在工作操作側軸端 [16]。各架軋機的參數如下。精軋機組：型式：六架（預留第 7 架） ，四輥不可逆式帶鋼連軋機組板形控制方式：CVC 軋機＋工作輥彎輥＋工作輥竄輥軋輥尺寸：工作輥：F1~F3 直徑: 800/710mm 第 4 章 主要設備的選擇與布置輥頸尺寸： 400mmF4~F6 直徑: 680/580mm輥頸尺寸： 340mm輥輥身長度： 1780mm材質： 高鉻合金鑄鐵肖氏硬度： HS7075支撐輥：直徑: 1450/1300mm輥頸尺寸： 725mm輥輥身長度： 1780mm材質： 鍛鋼肖氏硬度： HS6571 軋制力： F1~F3 44000kNF4~F6 40000kN開口度： 50mm（最大輥徑時）工作輥竄輥行程：177。150mm工作輥彎輥： 1500kN（F1~F6）主電機： F1 AC8000 kW150/340 r/minF2 AC8000 kW150/340r/minF3 AC8000 kW150/340r/minF4 AC8000 kW250/520 r/minF5 AC5000kW300/650 r/minF6 AC5000 kW300/650 r/minAGC 液壓缸：機架 F1~F6AGC 液壓缸：2 套/機架AGC 力：(2022t/液壓缸)液壓缸內徑有效行程及壓力：1000mm265mm 最大 (315kg/cm2)液壓缸速度：約 3mm/s傳感器：磁尺(2 套/液壓缸) 保 溫 裝 置 保 溫 裝 置 的 概 述保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。采用保溫裝置，不僅可以改善進精軋機的中間帶坯溫度，使軋機負荷穩定，有利于改善產品質量，擴大軋制品種規格，減少軋廢，提高軋機成材率，還可以降低加熱板壞的出爐溫度，有利于節約能源。常用的保溫裝置主要有保溫罩和熱卷箱，其共同的特點是不用燃料，保持中間帶坯溫度。但設備結構大相徑庭，迥然不同。分別敘述如下：(1)保溫罩。布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上，一般總長度有50～60m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據生產要求進行開閉。罩子上裝有隔熱材料，罩子所在輥道是密封的。中間帶坯通過保溫罩，可大大減少溫降。(2)熱卷箱。布置在粗軋機之后，飛剪機之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進入精軋機進行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離。熱卷箱的優點有：(1)減少中間坯頭、尾溫差，確保帶鋼軋制溫度。熱卷箱對中間坯有明顯的保溫作用。若不用熱卷箱，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。(2)精軋機可以采用恒速或加速軋制。(3) 均衡整體中間帶坯的軋制溫度，穩定精軋機的軋制負荷，從而提高軋制過程的穩定性，以確保成品精度。(4)縮短粗軋機至精軋機之間的距離，節約工程投資。尤其對原有熱軋生產線的改造。(5)熱卷箱還具有挽救帶鋼報廢的功能。(6) 進一步消除中間帶坯表面的氧化鐵皮。熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，從而起到機械除鱗的效果，顯著增強了精軋機組前除鱗箱的使用效果。(7) 采用熱卷箱后，精軋機組開軋溫度和終軋溫度得到有效控制，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度。可以得到均勻組織和良好性能的匹配。(8) 采用熱卷箱，使精軋溫度變化小，軋制狀態穩定，帶鋼外形尺寸得到良好控制，在軋制時，除了帶鋼頭部幾米由于穿帶時建立張力引起的偏厚，以及帶鋼尾部由于拋鋼降速和失去張力引起的少量偏厚外，其余部分通板均控制在較好范圍內，大大提高產品質量。(9)保證足夠的事故處理時第 4 章 主要設備的選擇與布置間，提高成材率。熱卷箱可起到緩沖作用，延長精軋及卷板后部工序處理時間，降低了中間廢品率。中間坯頭尾溫差減小，切頭切尾量減少，綜合成材率可提高。熱卷箱也存在一些不足之處：(1)對帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達40176。C。(2)帶鋼出末架精軋機速度一般小于 12m/s，限制了生產線的產量。(3) 對于管線鋼不能降低精軋機功率，不可實現恒速軋制，不能減少精軋機數量。不能充分體現卷取箱的優點。卷取箱選用的依據：(1)產量沒有太高的要求。(2) 對溫度敏感性高的產品一般要選用卷取箱，如不銹鋼。(3)軋制線長度受限制時可選用卷取箱。圖 典型熱卷箱結構1入口導輥 ；2 成形輥；3下彎曲輥；4上彎曲輥；5平衡缸；6 開卷臂；7移卷機；8托卷輥。 溫 裝 置 的 選 擇本設計考結合在唐鋼第一鋼軋廠的實際生產情況，綜合考慮卷取箱的諸多特點，選用無芯軸隔熱屏熱卷箱。其基本參數如下：中間坯厚度： 25 ~45mm中間坯寬度： 900~1600mm中間坯溫度： 900 ~ 1100℃每單位寬度的帶卷重量： 最大帶卷重量： 熱卷箱帶眼直徑： 600 ~ 650mm熱卷箱最大帶卷外直徑： 2100mm熱卷箱穿帶速度： ~ m/sec第 5 章 典型產品的壓下規程設計 壓 下 規 程 設 計板、帶鋼軋制壓下規程是板、帶軋制制度(規程)最基本的核心內容，直接關系著軋機的產量和產品的質量。壓下規程的中心內容就是要確定由一定的板坯軋成所要求的板、帶成品的變形制度，亦即要確定所需采用的軋制方法、軋制道次及每道壓下量的大小，在操作上就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置(即輥縫的開度) 。與此相關聯的．還要涉及到各道次的軋制速度、軋制溫度及前后張力制度的確定及原料尺寸的合理選擇，因而廣義地說來，壓下規程的制定也應當包括這些內容。制定壓下規程的方法很多，一般可概括為理論方法和經驗方法兩大類。理論方法就是從充分滿足前述制定軋制規程的原則要求出發，按預設的條件通過理論( 數學模型) 計算或圖表方法，以求最佳的軋制規程。這當然是理想的和科學的方法。但是，在實際生產中由于變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預測和控制，故雖事先按理想條件計算確定了壓下規程，但在實際中往往并不可能實現。因而在人工操作時就只能按照實際變化的具體情況，憑操作人員的經驗隨機應變地處理。這就是說，在人工操作的條件下，即使花費很大力氣把合理壓下規程制定出來了，卻也不可能按理想的條件得到實現。只有在全面計算機控制的現代化軋機上，才有可能根據具體變化的情況，從上述原則和要求出發，對壓下規程進行在線理論計算和控制。通常在板、帶生產中制定壓下規程的方法和步驟為：(1)在咬入能力允許的條件下，按經驗分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對壓下量或壓下率、確定各道次壓下量分配率及確定各道次能耗負荷分配比等各種方法；(2)制定速度制度，計算軋制時間并確定逐道次軋制溫度；(3)計算軋制壓力、軋制力矩及總傳動力矩；(4)校驗軋輥等部件的強度和電機功率；(5)按前述制定軋制規程的原則和要求進行必要的修正和改進。為了節約熱能消耗，近年來板坯熱裝和直接軋制技術得到迅速發展。熱裝是將連鑄坯或初軋坯在熱狀態下裝入加熱爐，熱裝溫度越高，則節能越多。熱裝對板坯的溫度要求不如直接軋制嚴格。直接軋制則是板坯在連鑄或初軋之后，不再入加熱爐加熱而只略經邊部補償加熱，即直接進行的軋制。由于板坯厚度和爐型選取，二者相輔相成、密不可分。中薄板坯連鑄連軋 150mm 坯料較短，第 5 章 典型產品的壓下規程設計勢必考慮采用步進式加熱爐加熱。薄板坯連鑄連軋(通常厚度為50mm，70mm，90mm)坯料較長，勢必考慮采用隧道式加熱爐加熱。在滿足產量、質量前提下，哪種方式更合理、更適合本次設計呢?經比較、分析，認為中薄板坯+步進式加熱爐方式更適合，原因如下：（1）根據產品大綱要求生產薄規格帶鋼 產品要占到 60%，采用步進式加熱爐顯得更有效、更合理。步進式加熱爐最高出爐溫度為 1250℃，隧道式加熱爐由于受到內部熱輥道耐高溫性能的限制，最高出爐溫度僅為 1150℃，比步進式加熱爐低了 100℃。采用薄板坯+隧道式加熱爐方式，成品帶鋼的終軋溫度( 絕大部分要在 850℃以上)、帶鋼應有的質量和內部組織性能不易保證，易造成精軋機組軋制力、主電機負荷增加，軋輥磨損加劇，換輥頻繁。（2）步進式加熱爐熱效率高，緩沖能力強。據有關資料介紹，隧道式加熱爐的尾氣排放溫度平均在 1000℃，熱能未得到充分利用，通常熱效率在 20%左右：而步進式加熱爐的尾氣排