設(shè)計(jì)年產(chǎn)150萬噸的中厚板廠說明書

內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：設(shè)計(jì)年產(chǎn)150萬噸的中厚板廠姓名：學(xué)號： 專業(yè)：材料成型及控制工程班級：指導(dǎo)教師：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第一章總論1.1工程總述（1）項(xiàng)目名稱:設(shè)計(jì)年產(chǎn)150萬噸的中厚板廠（2）項(xiàng)目概述：經(jīng)過對國內(nèi)外中厚板市場現(xiàn)狀的分析以及前景的預(yù)測，綜合對當(dāng)?shù)馗鞣N物料供應(yīng)、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢居一體的內(nèi)蒙古包頭地區(qū)作為建廠廠址，設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)量150萬噸中厚板車間，以25mm×3200mm，X70管線鋼為其典型產(chǎn)品，并且能夠生產(chǎn)規(guī)格齊全、性能優(yōu)良，能滿足市場需求的產(chǎn)品。1.2國內(nèi)外中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1中厚板簡介中厚鋼板：厚度大于4mm的鋼板屬于中厚鋼板。其中，厚度4.0-20.0mm的鋼板稱為中厚板，厚度20.0-60.0mm的稱為厚板，厚度超過60.0mm的為特厚板。1.2.2中厚板的用途中厚板主要用于建筑工程、機(jī)械制造、容器制造、造船、橋梁等行業(yè)，并且隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)其需求量非常之大，范圍也十分廣。（1）造船鋼板：用于制造海洋及內(nèi)河船舶船體。要求強(qiáng)度高、塑性、韌性、冷彎性能、焊接性能、耐蝕性能都好。（2）橋梁用鋼板用于大型鐵路橋梁。要求承受動載荷、沖擊、震動、耐蝕等。

（3）鍋爐鋼板：用于制造各種鍋爐及重要附件，由于鍋爐鋼板處于中溫（350℃以下）高壓狀態(tài)下工作，除承受較高壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣腐蝕，要求保證一定強(qiáng)度，還要有良好的焊接及冷彎性能。（4）壓力容器用鋼板：主要用于制造石油、化工氣體分離和氣體儲運(yùn)的壓力容器或其它類似設(shè)備，一般工作壓力在常壓到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，溫度在-20~450℃范圍內(nèi)工作，要求容器鋼板除具有一定強(qiáng)度和良好塑性和韌性外，還必須有較好冷彎和焊接性能。（5）汽車大梁鋼，用于制造汽車大梁（縱梁、橫梁）用厚度為2.5-12.0mm的低合金熱軋鋼板。由汽車大梁形狀復(fù)雜，除要求較高強(qiáng)度和冷彎性能外，要求沖壓性能好。1.2.3中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢主軋機(jī)的型式從機(jī)架的結(jié)構(gòu)來看有二輥可逆式、三輥勞特式、四輥可逆式、萬能式和復(fù)合式之分，而現(xiàn)代建設(shè)的軋機(jī)大部分是四輥可逆式和萬能式，而二輥可逆式和三輥勞特式在現(xiàn)代軋機(jī)建設(shè)中已不多見。新建設(shè)中厚板軋機(jī)寬度尺寸在三米以上；四輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定和成熟，為了增加軋機(jī)強(qiáng)度和剛度，增大機(jī)架牌坊立柱斷面尺寸和重量、支撐輥直徑，以承受更大的軋制力。一般單位軋制力都在20MN/mm以上，單位功率在2KW/mm以上，剛度在20MN/mm以上。軋機(jī)尺寸在3500mm以上，軋制速度達(dá)5~7.8m/s，牌坊主柱截面在9000cm2以上，每片單重達(dá)300t噸以上，并采用快速換輥裝置。換一次工作軋輥只8-15min，換支撐輥只1h之內(nèi)。主傳動采用交流電動機(jī)，帶有HAGC、彎工作軋輥PC或CVC板形控制裝置及近接γ射線測厚儀。（2）加熱爐步進(jìn)式加熱爐被公認(rèn)為當(dāng)代最先進(jìn)的爐型。老生產(chǎn)線中只有鞍鋼厚板、武鋼軋板、濟(jì)鋼中厚板、邯鋼中板采用，而新建在建的生產(chǎn)線中有13條選用此爐型，比起我國原先普遍使用的推鋼式加熱爐在提高板坯質(zhì)量、減少氧化、燒損等方面大大前進(jìn)了一步。從與軋制產(chǎn)能匹配角度和軋制品種考慮，寶鋼的5.0m軋機(jī)設(shè)置了2座，首鋼4.3m軋機(jī)設(shè)置了3座。（3）快冷裝置在生產(chǎn)高等級、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品時(shí)，一般都采用控制軋制技術(shù)工藝。此技術(shù)的應(yīng)用必須有良好的冷卻系統(tǒng)相配合，新建和在建的生產(chǎn)線大多都裝備了先進(jìn)的快冷系統(tǒng)。裝置一般都采用DQ+U形管層流的冷卻型式，一些老生產(chǎn)線近幾年也對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了改造，目前酒鋼中板采用ADCO氣霧冷卻，鞍鋼厚板、新余中板、舞陽厚板、武鋼軋板等采用U形管層流冷卻，首鋼中板、南鋼中板采用直流式層流冷卻，都屬于比較先進(jìn)實(shí)用的裝備。（4）熱矯直機(jī)2005年以前大都采用輥式矯直機(jī)，此型式由于受輥徑和輥距的配合限制，所以矯直板厚有一定范圍，一般最厚與最薄之比為4，新生產(chǎn)線中大都采用有張力機(jī)能的新型矯直機(jī)。其矯直最厚與最薄之比可以達(dá)到25，而且矯直力也可以增加一倍。也有些老生產(chǎn)線對原有的矯直機(jī)進(jìn)行了改造，如濟(jì)鋼中厚板采用了從法國進(jìn)口的11輥四重式矯直機(jī)，效果較好，矯直精度達(dá)1.5mm/m。（5）冷床由于以前大多數(shù)生產(chǎn)線采用拉鋼冷床，非但容易劃傷鋼板，也容易造成鋼板冷卻不均勻。新建生產(chǎn)線的冷床大都采用步進(jìn)格板式或盤輥式，有足夠的面積放置鋼板，不需要在冷床前進(jìn)行熱剪分段，對提高成材率有利。也有一些老生產(chǎn)線對冷床進(jìn)行了改進(jìn)，如柳鋼采用步進(jìn)式冷床，浦鋼和濟(jì)鋼采用了盤輥式，效果都不錯[2]。1.2.4國內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開發(fā)近幾年我國的中厚板品種開發(fā)主要圍繞一些專用鋼板的鋼質(zhì)純凈化、低碳高強(qiáng)化、耐高溫、耐高壓、耐斷裂、耐腐蝕等方面展開，并取得了長足的進(jìn)步:(1)新產(chǎn)品開發(fā)有15家企業(yè)能生產(chǎn)X65級別的管線鋼，8家能生產(chǎn)X70級，寶鋼、鞍鋼、舞鋼、武鋼、濟(jì)鋼等具備了生產(chǎn)X80級的能力，其中寶鋼、鞍鋼、武鋼已能大批量生產(chǎn)，并于2005年完成了X100級的試驗(yàn)室工作。寶鋼、舞鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼等能生產(chǎn)高級別的海洋石油平臺用鋼。以及CORTEN耐候橋梁板、BHW35高壓鍋爐板、P20塑料用模具板、N19低溫板、AH32-EH36級和F級船板、HT80高強(qiáng)板，百萬千瓦火電及核電用特厚鋼板、25萬千伏安以上變壓器用高磁感低鐵損取向硅鋼等高附加值產(chǎn)品已經(jīng)相繼開發(fā)。（2）新技術(shù)的應(yīng)用1）熱送熱裝技術(shù)為了節(jié)能和提高爐子加熱能力，新建廠都很注意煉鋼連鑄和軋鋼加熱之間板坯運(yùn)輸、保溫及調(diào)度等關(guān)系，做到生產(chǎn)管理一貫制，做到熱裝熱送率達(dá)40%-70%以上，熱裝溫度達(dá)450-680以上，噸鋼燃耗降至0.8GJ以下，并在板坯倉庫內(nèi)設(shè)置保溫坑或罩，盡可能提高板坯裝爐溫度。目前，日本已實(shí)現(xiàn)了直接軋制，使燃料達(dá)到零耗。2）控軋控冷技術(shù)將控軋與快冷有效地相結(jié)合在一起是中厚板生產(chǎn)技術(shù)的一大進(jìn)步，這種工藝可顯著地改善鋼板性能，降低生產(chǎn)成本與節(jié)約貴重合金元素。而中厚板軋機(jī)最適合于控軋控冷工藝，許多鋼板都可用此工藝生產(chǎn)，某些方面其性能超過熱處理鋼板，有的廠已實(shí)現(xiàn)控軋率達(dá)60%以上。條件好的廠以TMCP為主，而一般廠均以CR生產(chǎn)。目前等軋方式都采用在軋機(jī)前后延伸輥道上多塊鋼板軋制來實(shí)現(xiàn)。3)板形控制技術(shù)這是一項(xiàng)鋼板三維立體形狀的控制技術(shù)，目標(biāo)是生產(chǎn)出尺寸偏差非常小、切頭尾和切邊極少、矩形、近似矩形及齊邊（不切邊或銑邊）、性能均一的平直鋼板。此技術(shù)可擴(kuò)大產(chǎn)品，生產(chǎn)出各種異形板。因此，該控制已成為中厚板生產(chǎn)技術(shù)中一項(xiàng)不可或缺的新穎工藝。1.3包頭建設(shè)中厚板車間的可行性與必要性分析1.3.1原料供應(yīng)情況分析內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市擁有豐富的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床的礦區(qū)，歸包頭市管轄，是包頭五個(gè)區(qū)之一稱為白云礦區(qū)。蒙古語稱“白云博格都”，意為“富饒的神山”。位于包頭市正北約150公里處，白云鄂博礦山東西延伸約20余公里，相對高度約200米，稀土資源儲量占全國的97%，為除中國以外世界總儲量的5倍多。白云鄂博礦是一座世界罕見的多金屬共生礦床，分布在東西長18公里，南北寬約3公里，總面積48平方公里的范圍內(nèi)?，F(xiàn)已探明礦體內(nèi)蘊(yùn)藏著175多種礦物，71多種元素。礦物種類主要有鐵、鈮和稀土礦物。其中鐵礦儲量14億噸，鈮礦儲量660萬噸，稀土礦工業(yè)儲量3600萬噸，占全世界的36%，占全國的90%以上，因而被譽(yù)為“稀土之鄉(xiāng)”。另外，還蘊(yùn)藏著銅、石英石、瑩石、磷灰石、軟錳礦等多種礦物。白云鄂博現(xiàn)在是包頭鋼鐵公司的主要原料基地，對包頭市和自治區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。白云鄂博鐵礦是包鋼的主要原料基地，是舉世聞名的稀土之鄉(xiāng)。1957年2月27日建礦，經(jīng)過“七五”、“八五”擴(kuò)建改造，現(xiàn)已形成年產(chǎn)礦石1200多萬噸的現(xiàn)代化大型露天礦山，擁有固定資產(chǎn)原值16億元以上，設(shè)備總重量3萬噸，職工總數(shù)6000多人。白云鄂博鐵礦有著得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)175種礦物，71種元素，具有或可能具有綜合利用價(jià)值的元素有26種。探明鐵礦石儲量14億噸，形成主礦、東礦、西礦、東介勒格勒4個(gè)工業(yè)礦床，全區(qū)礦化范圍達(dá)48平方公里。稀土資源居世界第一位，占世界已探明儲量的77%，我國總儲量的95%以上。鈮資源居世界第二位。此外，在礦體的上盤，還蘊(yùn)藏著1.5億噸的富鉀板巖，平均品位達(dá)氧化鉀12.14%。稀土、鈮與鐵共生，多種物質(zhì)成份共存，形成了白云鄂博鐵礦獨(dú)特的礦床類型。1.3.2區(qū)域輔助設(shè)施狀況（1）交通運(yùn)輸狀況包頭以“水旱碼頭”而聞名。如今，它已經(jīng)成為連接華北、西北的重要公路、鐵路、航空交通樞紐。包頭的公路交通四通八達(dá)，已形成網(wǎng)絡(luò)。北京至銀川的110國道、包頭至南寧的210國道貫穿全市。被稱為塞外第一橋的黃河公路大橋，長810米，寬12米，橋梁經(jīng)久牢固，造型別致，使黃河南北變通途。呼包高速公路西起包頭東興，東至呼和浩特羅家營，全長146.6公里，是我國少數(shù)民族地區(qū)最早建設(shè)的高速公路之一。貫通我國華北、西北地區(qū)的大動脈京包、包蘭鐵路在包頭接軌，旅客列車東南行可直達(dá)北京、上海、寧波；西行可直達(dá)銀川、蘭州；南下可直達(dá)太原、西安。呼市到東勝、包頭到集寧的當(dāng)日往返列車以及包頭市內(nèi)的包白（白云鄂博）、包石（石拐）和環(huán)城等鐵路，連接著包頭市各區(qū)旗縣。（2）水資源條件包頭市區(qū)可利用的供水水源有:地下水資源、水庫水和黃河水。包頭市地表水總量為0.9憶平方米（不包括黃河過境水），地下水補(bǔ)給量為8.6億平方米。從50年代起，包頭就開始了大規(guī)模的水資源開發(fā)，先后修建了黃河水源地多處以及奧陶窯子、團(tuán)結(jié)渠、民生渠、石登口、畫匠營水源地等較大的黃河水堤工程，進(jìn)行了大規(guī)模的水資源開發(fā)。還因包頭毗鄰黃河，所以供水量比較充沛。（3）能源供應(yīng)包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，豐富的賦存和易于開采的煤炭資源。包頭周圍煤炭資源主要集中在鄂爾多斯盆地，包含準(zhǔn)格爾、東勝、卓資山三大煤田，保有資源儲量達(dá)1217.85億噸，約占全區(qū)保有資源總量的54.39%。煤炭以長焰煤為主，煤質(zhì)優(yōu)良，具有低硫、低灰、高發(fā)熱量的特點(diǎn)。而且本地煤田規(guī)模大，宜于露天或大型機(jī)械化礦井開采，是理想的能源重點(diǎn)開發(fā)區(qū)。包頭周邊地區(qū)天然氣資源總量10.7萬億立方米，居中國第一位。特別是蘇里格氣田天然氣儲量達(dá)到5000億立方米以上，該氣田不僅是中國的第大氣田，而且列入世界知名大氣田行列，包頭距該氣田僅有200公里，包頭市工業(yè)、居民生活均已采用了清潔的天然氣能源。（4）總結(jié)在白云鐵礦的充足原料的支持下，結(jié)合便利的交通情況，可以使產(chǎn)品迅速的輻射到全國。充足的能源、資源使產(chǎn)品的成本大幅度下降。因此在包頭建設(shè)中厚板廠是可行的。

第二章產(chǎn)品生產(chǎn)大綱及技術(shù)要求2.1產(chǎn)品生產(chǎn)大綱產(chǎn)品方案是設(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)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及性質(zhì)即已確定。編制一個(gè)車間的產(chǎn)品方案一般是由下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)的，由有關(guān)部門根據(jù)對擬建車間的要求在設(shè)計(jì)任務(wù)書中作出明確的規(guī)定，但在我國有時(shí)編制產(chǎn)品方案也由設(shè)計(jì)部門來考慮。產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：⑴車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模；⑵各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；⑶各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中占的比例等。表2—1典型產(chǎn)品序號鋼種成品規(guī)格厚/寬/長（mm）年產(chǎn)量（萬噸）所占比例（%）1X7025×32002315%表2.2中厚板產(chǎn)品大綱序號產(chǎn)品名稱代表鋼號執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)原料規(guī)格(厚×寬×長/mm)產(chǎn)品規(guī)格(厚×寬/mm)產(chǎn)量萬t/a%1碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195,q235GB700500×1500×410040×310018.2122造船板A，B，D，EGB712500×1500×300050×320019.8133管線鋼X70X80APISPEC5L250×1500×300030×320023154低合金高強(qiáng)度鋼Q295，Q345GB1591500×1500×300060×280011.885建筑結(jié)構(gòu)板Q235GJSN490BYB4104-2000JISG3136500×1500×300050×320016.6116鍋爐板16Mnq20qGB713300×1800×320020×350015107壓力容器板20RSPV235GB6554JISG3115250×1500×300010×360011.888汽車大梁板06TiL16MnLGB3273500×1500×300012×26008.669工程機(jī)械用鋼StE460DIN17102500×1500×300070×4100151010耐候鋼Q235NHGB/T4171300×1800×320028×310010.27合計(jì)1501002.2原料及金屬平衡表的編制2.2.1原料來源及規(guī)格表2.3原料來源及規(guī)格項(xiàng)目名稱厚度/mm寬度/mm長度/mm單重/t定尺坯定尺坯連鑄板坯250，300，5001400~23002500~36002.81~19.91自開坯≥120≥1，200≥1，500≥1.662.2.2編制金屬平衡表（1）金屬平衡表編制依據(jù)成品率是指成品重量與投料量相比的百分?jǐn)?shù)。其計(jì)算公式[5]為（2-1）其中A——成品率，％；Q——投料量（原料重量），t；W——金屬的損失重量，t。；成品率是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的高低。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以下幾種：1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時(shí)間有關(guān)系，加熱溫度越高，時(shí)間越長，燒損量就越大。燒損率一般在1%～5%。2）切損：切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。本車間產(chǎn)品切損均為0.1%～6％。3）軋廢：軋件各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。如軋漏，軋卡，超差，浪形，軋扭，腰薄，耳子，性能不合格等。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。軋廢率一般在1%～3%[5]。表2.3金屬平衡表編號產(chǎn)品單根原料成品燒損/%切損/%軋廢/%金屬消耗成材率/%重量/kg重量/kg系數(shù)/%1碳素結(jié)構(gòu)鋼222320221.66.01.41.09991.02造船46.21.71.10390.73管線鋼877579761.75.81.61.10090.94低合金結(jié)構(gòu)36.01.81.10090.95建筑結(jié)構(gòu)86.11.01.09891.16鍋爐板176913961.66.01.41.09991.07壓力容器板877580021.76.11.01.09691.28汽車大梁36.01.71.09991.09工程機(jī)械用95.81.51.10190.810耐磨鋼86.01.21.09991.0生產(chǎn)工藝流程3.1生產(chǎn)工藝流程的制定依據(jù)制訂生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能夠降低各種原料材料消耗，降低生產(chǎn)成本。盡管由若干工序組成的產(chǎn)品生產(chǎn)過程是比較復(fù)雜的，但工序的取舍不是任意的。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要掌握制訂工藝過程的原則，正確選擇工序內(nèi)容和確定各個(gè)基本工序的主要參數(shù)，以達(dá)到獲得產(chǎn)量高、質(zhì)量好、消耗低的目的。制訂工藝過程的主要依據(jù)是：(1)產(chǎn)品的技術(shù)條件即產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸精度、鋼的內(nèi)部組織與性能及表面質(zhì)量等要達(dá)到的某種要求。(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)熱性及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容。它反映了金屬在加工過程中和難易程度，決定并影響了我們對金屬采用何種加工方式和方法，決定并影響了我們選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。(3)生產(chǎn)規(guī)模的大小一般生產(chǎn)規(guī)模包括企業(yè)規(guī)模的大小和品種批量的多少。企業(yè)規(guī)模的大小決定了工藝過程中采用作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問題，是一次成材還是二階段生產(chǎn)的問題。批量的多少主要反映在選取設(shè)備的技術(shù)水平，產(chǎn)品成本的高低上，而對產(chǎn)品的工藝過程無顯著的影響。(4)產(chǎn)品成本成本是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結(jié)果。一般鋼的加工工藝性能愈差，產(chǎn)品的技術(shù)要求愈高，其生產(chǎn)工藝過程必然就愈復(fù)雜，生產(chǎn)中的各種消耗就愈高，產(chǎn)品成本必然會相應(yīng)提高。反之，成本下降。(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。上述制定工藝過程的各項(xiàng)依據(jù)是相互聯(lián)系，相互影響的，在確定工藝過程時(shí)必須綜合考慮。3.2生產(chǎn)工藝流程圖及簡介檢查修磨臺架檢查修磨臺架雙邊剪和剖分剪成品庫橫移檢查磨模臺架涂漆線（預(yù)留）壓力矯直機(jī)超聲波探傷熱處理線（預(yù)留）切頭剪冷矯直機(jī)板坯切割步進(jìn)式加熱爐高壓水除鱗粗軋機(jī)精軋機(jī)加速冷卻裝置熱矯直機(jī)冷床控制軋制控制冷卻立輥軋制圖3-1生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程簡介：合格的定尺或倍尺冷坯通過電動過跨小車將其從連鑄車間運(yùn)送到軋鋼車間的板坯庫。合格的定尺或可直接入爐的倍尺熱坯則是通過連鑄車間的板坯熱送輥道將其逐塊送到本車間的板坯入爐輥道上，經(jīng)稱重后由推鋼機(jī)退至加熱爐內(nèi)加熱。定尺長度比較小的板坯，其倍尺坯料首先在車間內(nèi)經(jīng)過板坯二次切割，由人工火焰切割成定尺長度，然后在板坯庫的上料輥道上清除毛刺。坯料在加熱爐內(nèi)加熱到1100~1250℃。但對于微合金化鋼采用控制軋制的情況，出于縮短軋制過程中的待溫時(shí)間和細(xì)化奧氏體晶粒的雙重要求，一般需采用低溫加熱溫度，即1050℃左右。加熱溫度和加熱時(shí)間的控制應(yīng)保證微合金化成分在奧氏體中的部分固溶和奧氏體晶粒的均勻化。加熱合格的板坯由出爐輥道送至高壓水除鱗箱。在通過除鱗箱時(shí)，由壓力約21MPa的高壓水噴除板坯上、下表面的氧化鐵皮，然后經(jīng)軋機(jī)前輸入輥道輸送至3800mm四棍粗軋機(jī)進(jìn)行粗扎軋制。在粗軋機(jī)前后設(shè)有回轉(zhuǎn)輥道和推床；在精軋機(jī)前設(shè)置有回轉(zhuǎn)輥道，前后設(shè)置有推床。一般情況下，普通軋制、控制軋制過程都包含成形軋制、展寬軋制和延長軋制三個(gè)基本階段。.對于特殊情況下，還可采用完全橫軋、完全縱軋、角軋-縱軋法等一系列的軋制方法，通過控制軋制的過程得到所需的產(chǎn)品。在精軋機(jī)與熱矯直機(jī)之間設(shè)有一套鋼板加速冷卻系統(tǒng)。加速冷卻鋼板的厚度一般在10mm以上。鋼板在成品軋制的最后一個(gè)道次拋鋼后，由輥道運(yùn)送，按照給定的速度直接進(jìn)入ACC裝置。鋼板通過ACC裝置時(shí)，上、下兩面同時(shí)噴水進(jìn)行加速冷卻，使鋼板的溫度由約700~800℃(即奧氏體區(qū)或雙相區(qū))快速下降至約400~650℃。鋼板通過ACC裝置的速度約0.5~2.5m/s，在上、下兩面噴冷的同時(shí)，還由側(cè)面以約1.0MPa的中壓水噴吹清除鋼板表面的汽化層，保證冷卻效果。鋼板一般在600~850℃進(jìn)行熱矯，較薄的鋼板溫度可能降低至500~550℃，較厚的鋼板可接近800~900℃。矯直速度是根據(jù)鋼板的矯直溫度、厚度及強(qiáng)度性能等因素確定的，速度范圍為0~2.5m/s。熱矯后的鋼板一般在600~900℃左右進(jìn)入冷床。鋼板在冷床上，在無相對摩擦、不受劃傷的情況下通過，溫度下降至100~150℃左右時(shí)離開冷床。然后再經(jīng)過檢查修磨臺架人工對鋼板上下表面、邊部、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)行目視檢查。冷卻后的鋼板由輥道輸送，進(jìn)入剪切線。小于50mm厚的鋼板首先經(jīng)過切頭剪，切除頭尾“舌形”和“魚尾”部分，并視板長和板形情況進(jìn)行分段處理，為后續(xù)的邊部剪切做好準(zhǔn)備。雙邊剪中的移動剪根據(jù)設(shè)定的成品寬度預(yù)先調(diào)定位置，左右剪機(jī)根據(jù)板厚調(diào)整剪刃間隙，鋼板由設(shè)于剪機(jī)左右前后的四對夾送輥，送入雙邊剪并以每分鐘最大30次的剪切頻率及每刀剪切長度max.1300mm的剪切步伐，剪切鋼板的兩邊。經(jīng)過剪切后的鋼板再經(jīng)過超聲波探傷儀進(jìn)行探傷，合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序，不合格的產(chǎn)品依據(jù)缺陷的程度做進(jìn)一步的后續(xù)處理。探傷合格的鋼板在輸送過程中通過表面檢查站時(shí)，在良好的照明條件下，人工對上下表面、邊部、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)行目視檢查，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合的鋼板，送至剪后橫移修磨臺架，根據(jù)缺陷類別，決定對鋼板進(jìn)行修磨、矯直或其它處理。需要熱處理的鋼板再進(jìn)行調(diào)質(zhì)工藝后，再進(jìn)入涂漆工序，采用油漆標(biāo)記和鋼印標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容可包括公司標(biāo)志、鋼號(鋼種及鋼級)、鋼板號、熔煉號、尺寸及重量等，對經(jīng)行業(yè)協(xié)會認(rèn)可生產(chǎn)的專用鋼板，如管線板、船板、鍋爐板、海洋平臺板等，必要時(shí)標(biāo)印出會員標(biāo)記。涂漆完畢后由過跨小車將其運(yùn)至成品庫。3.4典型產(chǎn)品的介紹和工藝制度X70是國外20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的一種微合金高強(qiáng)度管線鋼，采用控軋控冷工藝，得到以針狀鐵素體為主的組織，強(qiáng)度、韌性和焊接性等性能非常好，已在工程中大量使用，技術(shù)已很成熟。早期的管線鋼一直采用C、Mn、Si型的普通碳素鋼，在冶金上側(cè)重于性能，對化學(xué)成分沒有嚴(yán)格的規(guī)定。自60年代開始，隨著輸油、氣管道輸送壓力和管徑的增大，開始采用低合金高強(qiáng)鋼（HSLA），主要以熱軋及正火狀態(tài)供貨。這類鋼的化學(xué)成分：C≤0.2%，合金元素≤3%～5%；20世紀(jì)60年代末70年代初，美國石油組織在API5LX和API5LS標(biāo)準(zhǔn)中提出了微合金控軋鋼X56、X60、X65三種鋼。這種鋼突破了傳統(tǒng)鋼的觀念，碳含量為0.1%-0.14%，在鋼中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通過控軋工藝使鋼的力學(xué)性能得到顯著改善。到1973年和1985年，API標(biāo)準(zhǔn)又相繼增加了X70和X80鋼，而后又開發(fā)了X100管線鋼，碳含量降到0.01%-0.04%，碳當(dāng)量相應(yīng)地降到0.35以下，真正出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的多元微合金化控軋控冷鋼。X70管線鋼成分要求:管線鋼要求具有高屈服強(qiáng)度、高韌性、高焊接性、耐低溫性、耐腐蝕性、抗海水和HSSC性能等,根據(jù)性能要求,確定X70的化學(xué)成分設(shè)計(jì)如下表所示表3-2X70的化學(xué)成分牌號CSiMnPSNbX700.035-0.080.10-0.301.40-1.60≤0.015≤0.0050.025-0.045VTiMoNiCuAls0.04-0.060.010-0.0200.10-0.200.015-0,0453.4.1典型產(chǎn)品工藝制度實(shí)驗(yàn)方案主要圍繞以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)：①冶金成分對管線鋼組織性能的影響，②控制軋制工藝對管線鋼組織性能的影響，③控制冷卻工藝對管線鋼組織性能的影響，④X70管線鋼奧氏體的再結(jié)晶行為。具體軋制工藝制度如下所述：(1)加熱制度：加熱過程主要考慮Ti，Nb微合金元素與鋼中的c，N形成細(xì)小彌散的碳氮化合物，并可有效地釘軋?jiān)趭W氏體晶界，阻礙晶粒長大，降低奧氏體的初始晶粒度。試驗(yàn)采用的加熱溫度是1250℃。(2)粗軋制度：粗軋機(jī)組軋制，要在奧氏體再結(jié)晶的溫度區(qū)間進(jìn)行，由于Ti，Nb的加入，X70管線鋼的再結(jié)晶溫度提高，粗軋機(jī)組和精軋機(jī)組之間距離長，有充分時(shí)間再結(jié)晶，可以適當(dāng)考慮增加中間坯厚度，減少粗軋機(jī)組的壓下量，粗軋階段的道次變形量和總變形量分別為lO％和60％，進(jìn)而增加精軋機(jī)組的壓下量，能滿足再結(jié)晶區(qū)控軋要求，從而達(dá)到細(xì)化Y晶粒的作用。(3)精軋制度：加大變形量，可增加Y晶粒中的滑移帶和位錯密度，增大晶界有效面積，為鐵素體相變形核創(chuàng)造有利條件，從而得到彌散而細(xì)小的鐵素體晶粒，提高鋼的強(qiáng)度和改善鋼的韌性?？紤]再結(jié)晶的需要，本階段累計(jì)變形量按60％考慮，主要考慮等溫溫度、入精軋溫度、終軋溫度、壓下量等條件對最終組織形成的影響。(4)層流冷卻制度：控制冷卻階段是決定鋼材性能的最后工序，通過對層流冷卻參數(shù)的合理選擇，并與控制軋制有機(jī)地結(jié)合起來，才能起到細(xì)化晶粒、改善組織的最佳效果，從而最終實(shí)現(xiàn)在不降低韌性的前提下進(jìn)～步提高鋼材強(qiáng)度的目的。主要考慮開始冷卻溫度、冷卻速度和冷卻停止溫度對X70管線鋼的影響。

第四章軋機(jī)及其參數(shù)的選擇4.1中厚板軋機(jī)型式用于中厚板生產(chǎn)的軋機(jī)有以下四種：二輥可逆式軋機(jī)、三輥勞特式軋機(jī)、四輥可逆式軋機(jī)和萬能式軋機(jī)(1)二輥可逆式軋機(jī)二輥可逆式軋機(jī)于1850年前后用于生產(chǎn)中厚板，現(xiàn)在多用直流電機(jī)驅(qū)動，采用可逆、調(diào)速軋制，理由上輥進(jìn)行壓下量調(diào)整，具有咬入角打、壓下量大、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)。此外上輥抬起高度大，軋機(jī)重量不受限制，所以對原料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可以軋制大鋼錠也可以軋制板坯。但是二輥軋機(jī)的輥系剛度較差，鋼板厚度公差大。因此一般只適于生產(chǎn)厚規(guī)格的鋼板，而更多的是用作雙機(jī)布置中的粗軋機(jī)座。(2)三輥勞特式軋機(jī)1864年美國創(chuàng)建了世界上第一臺勞特式軋機(jī)，專門用于中厚板生產(chǎn)。這類軋機(jī)是由上下兩個(gè)大直徑輥和中間一個(gè)小直徑輥所組成，上下輥由交流電機(jī)經(jīng)減速機(jī)、齒輪座帶動，為主動輥；而中輥可升降，為從動輥，靠上下輥摩擦帶動。軋制過程由軋機(jī)的兩個(gè)動作完成的，利用中輥升降和升降臺實(shí)現(xiàn)軋件的往返軋制，無需軋輥正反轉(zhuǎn)；利用上輥進(jìn)行壓下量調(diào)整。得到每道次的壓下量。三輥勞特式軋機(jī)設(shè)備投資少、建廠快、軋機(jī)輥系剛度比二輥可逆式軋機(jī)大，因而生產(chǎn)的鋼板精度也高些。但這類軋機(jī)由于中輥直徑小、從動，因而咬入能力較弱，采用角軋法軋制，成材率低，軋機(jī)輥系的剛度還不夠大，因此產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要?，F(xiàn)已大部分被淘汰。(3)四輥可逆式軋機(jī)1870年美國投產(chǎn)了世界上第一臺四輥可逆式軋機(jī)。它是由一對小直徑工作輥和一對大直徑支撐輥組成，由直流電機(jī)驅(qū)動工作輥或支撐輥。軋制過程與二輥可逆式軋機(jī)相同。它具有二輥可逆式軋機(jī)生產(chǎn)靈活的優(yōu)點(diǎn)，又由于有支撐輥使軋機(jī)輥系的剛度增大，產(chǎn)品精度提高。而且因?yàn)楣ぷ鬏佒睆叫?，使得在相同軋制壓力下能有更大的壓下量，軋機(jī)設(shè)備復(fù)雜，和二二輥可逆式軋機(jī)相比如果軋機(jī)開口度相同，四輥可逆式軋機(jī)將要求有更高的廠房，這些都增加了投資。四輥軋機(jī)是軋機(jī)中最大的，由于軋機(jī)生產(chǎn)出的鋼板好，已成為生產(chǎn)中厚板的主流軋機(jī)。(4)萬能式軋機(jī)萬能式軋機(jī)是一種在四輥（或二輥）可逆軋機(jī)的一側(cè)或兩側(cè)帶有立輥的軋機(jī)。萬能式軋機(jī)始于1907年，是用來生產(chǎn)齊邊鋼板，以提高成材率的。但實(shí)踐證明立輥軋邊只在寬厚比(B/H)小于60～70時(shí)才能起作用，而當(dāng)B/H大于70時(shí)用立輥軋邊很容易產(chǎn)生縱向彎曲，不僅起不到齊邊作用反而使操作復(fù)雜，容易造成事故。并且立輥與水平輥要實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行還要增加電氣設(shè)備和操作的復(fù)雜性。中厚板尤其是寬厚板由于B/H大，所以自20世紀(jì)70年代厚新建軋機(jī)一般已不再使用立輥軋機(jī)。故現(xiàn)在設(shè)計(jì)的中厚板軋機(jī)中使用了現(xiàn)在主流軋機(jī)型式：四輥可逆式軋機(jī)。4.2軋機(jī)參數(shù)選擇參考包鋼選擇3800mm四輥可逆粗軋機(jī)與4100mm四輥可逆精軋機(jī)，參數(shù)如下：4.2.13800mm四輥可逆粗軋機(jī)的參數(shù)選擇四輥可逆粗軋機(jī)用于將加熱后的板坯軋制到要求的尺寸和性能。該軋機(jī)具有以下主要特點(diǎn)：(1)具有工作輥快速更換裝置；(2)電動機(jī)械壓下：(3)液壓AGC調(diào)節(jié)；(4)入口和出口配有高壓水槍除鱗。(5)工作輥，支承輥輥身冷卻水系統(tǒng)。其主要技術(shù)參數(shù)如下表4.1:表4.13800mm軋機(jī)參數(shù)選擇項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)軋機(jī)形式：四輥可逆機(jī)械壓下速度：0～40mm/s輥縫軋制力：81,450kN機(jī)械壓下電機(jī)：AC2×325kw軋制速度：Max5.39m/s壓下螺絲：S850×60mm工作輥尺寸：Ф1,030×3800mm牌坊重量：～300t支撐輥尺寸：Ф2,000×3800mm牌坊中心距：5400mm液壓壓下精度：±10um牌坊立柱斷面尺寸：900×950mm軋機(jī)開口度：～400mm牌坊高度：～9120mm液壓AGC缸尺寸：Ф1450×1350mm牌坊縮頸量：～2×18900KN/mm液壓AGC行程：80mm主電機(jī)：2×3500kw液壓AGC工作壓：260bar主電機(jī)速度：0～±40/100rpm液壓AGC響應(yīng)時(shí)間：～30ms額定力矩：2×1194kNm液壓壓下速度：～20mm/s最大軋制力矩：2×2385kNm液壓壓下精度：±10um最大過載力矩：2×2385kNm機(jī)械壓下提升行程：～680mm切斷力矩：2×3283kNm4.2.24100mm四輥可逆精軋機(jī)的參數(shù)選擇四輥可逆精軋機(jī)用于將加熱后的板坯軋制到成品鋼板要求的尺寸和性能。該軋機(jī)主要有以下主要特點(diǎn)：(1)用于板形控制和平直的CVCPlus(2)工作輥彎輥和串輥；(3)快速工作輥換輥裝置；(4)快速機(jī)械壓下系統(tǒng)；(5)液壓AGC凋節(jié)；(6)入口和出口配有高壓水槍除鱗；(7)工作輥，支承輥輥身冷卻水系統(tǒng)：(8)軋機(jī)前后有水霧式煙塵抑制裝置。其主要技術(shù)參數(shù)如下表4.2：表4.24100mm軋機(jī)參數(shù)選擇軋機(jī)數(shù)目選擇參數(shù)軋機(jī)數(shù)目選擇參數(shù)軋機(jī)型式四輥可逆式液壓壓下精度±10um最大軋制力89500KN(AGC缸)機(jī)械壓下提升行程～680mm輥縫軋制力80,800kN機(jī)械壓下速度0～40mm/s彎輥力Max3,000Kn/側(cè)機(jī)械壓下電機(jī)AC2×325kwCVCplus串輥行程±150mm壓下螺絲S850×60mm軋制速度Max7.55m/s牌坊重量～300t液壓壓下精度±10um牌坊中心距5400mm工作輥尺寸Ф1,120×3800mm牌坊立柱斷面尺寸900×950mm支撐輥尺寸Ф2,200×3800mm牌坊高度～9120mm液壓壓下精度±10um牌坊縮頸量2×18900KN/mm軋機(jī)開口度～400mm主電機(jī)2×4000kw液壓AGC缸尺寸Ф1450×1350mm最大過載力矩2×2,385kNm液壓AGC行程80mm切斷力矩2×3,283kNm液壓AGC響應(yīng)時(shí)間～30ms額定力矩2×1,194kNm液壓壓下速度～20mm/s最大軋制力矩2×2,385kNm4.3軋輥尺寸及材質(zhì)4.3.1軋輥的參數(shù)計(jì)算軋輥的主要參數(shù)為輥身直徑、輥身長度、輥徑尺寸和輥頭尺寸。（1）輥身的直徑。中厚板軋機(jī)的輥身直徑應(yīng)滿足下列條件:Dg≥式中Dg：軋輥工作直徑；△h為軋輥壓下量；α最大允許咬入角；α=15~22°（2）軋輥的輥身長度由所軋鋼板的寬度確定。輥身長度由公式L=b+a確定，其中b－鋼板最大寬度，a－余量。(3)輥徑尺寸輥徑尺寸為輥徑直徑d和輥徑長度l。輥徑直徑：d/D=0.67~0.75；(3-3）輥徑長度:l/D=0.83~1.0；（3-4）(4)輥頭尺寸輥頭尺寸根據(jù)連接軸的型式而定。梅花連接軸的梅花輥頭外徑d1與輥徑直徑d的關(guān)系大致如下：d1=（0.9~0.94）dmm （3-5）(5)軋輥材質(zhì)工作輥支材質(zhì)的選擇對硬度的要求是首位的。對工作輥主要要求有：良好的加工表面、抵抗局部變形的能力、高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及高壓高速下軋輥不致磨損而影響板厚和板型；在熱軋中厚板中工作輥材質(zhì)以合金細(xì)晶鑄鐵使用效果最佳，硬度可達(dá)到Hs70~80。支撐輥材質(zhì)的選擇:軋制中對支撐輥主要要求有：剛度要好，較高的疲屈服強(qiáng)度；好的應(yīng)力狀態(tài)和抗裂紋擴(kuò)展能力；好的耐磨性。本設(shè)計(jì)采用合金鋼作為支撐輥材質(zhì)，其硬度可達(dá)到Hs50~55。4.3.2軋輥撓度的計(jì)算彎曲變形時(shí)橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移稱為撓度。根據(jù)對軋輥撓度的分析，認(rèn)為當(dāng)支承輥直徑與工作輥直徑之比值較大時(shí)，彎曲力主要有支承輥承擔(dān)，故工作輥的撓度也可以近似地認(rèn)為與支承輥的撓度相等。理論和實(shí)驗(yàn)都表明，軋制時(shí)工作輥的實(shí)際撓度比支承輥大得多。這主要是因?yàn)楣ぷ鬏伵c支承輥之間存在有彈性壓扁變形，結(jié)果使位于板寬范圍之外的那一部分工作輥收到支承輥的懸臂彎曲作用，從而大大的增加工作輥本身的撓度。如果支承輥和工作輥輥型的凸度為零，則工作輥的撓度為：式中根據(jù)相關(guān)資料介紹，工作輥撓度的計(jì)算公式為：支承輥撓度的計(jì)算公式：式中a為兩壓下螺絲中心距，L輥身長度，b軋件寬度那么該軋機(jī)的撓度為：0.10325，0.09724

第五章軋制規(guī)程的計(jì)算在設(shè)備能力允許條件下盡量提高產(chǎn)量充分發(fā)揮設(shè)備潛力以提高產(chǎn)量的途徑不外乎是提高壓下兩、縮減軋制道次、確定合理速度規(guī)程、縮短軋制周期、減少換輥時(shí)間，提高作業(yè)率及合理選擇原料增加坯重等。對于連軋機(jī)而言主要是合理分配壓下并提高軋制速度。無論是提高壓下量還是提高軋制速度，都涉及到軋制壓力軋制力矩和電機(jī)功率。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，就是說在設(shè)備能力允許的條件下努力提高產(chǎn)量。而限制壓下量和速度的主要因素包括咬入條件、軋輥及接軸叉頭等的強(qiáng)度條件、電機(jī)能力的限制以及軋機(jī)的具體情況考慮其他因素等。在保證操作穩(wěn)便的條件下提高產(chǎn)量①操作穩(wěn)便的鋼板軋制定心條件，努力提高軋機(jī)的剛度。盡力消除機(jī)架剛度對鋼板縱向和橫向精度的影響②提高板形及尺寸精度質(zhì)量。板帶材軋制的精軋階段對于保證鋼板的性能、表面質(zhì)量、板形及尺寸精度有著極為重要的作用。為了保證板形質(zhì)量及厚度精度，必須遵守均勻延伸或所謂的“板凸度一定”的原則去確定各道次的壓下量。③注意保證板組織性能和表面質(zhì)量。例如有些鋼種對終軋溫度和壓下量有一定的要求，都需要根據(jù)鋼種特性和產(chǎn)品技術(shù)要求在設(shè)計(jì)軋制規(guī)程時(shí)加以考慮。5.1制定壓下規(guī)程以典型產(chǎn)品為例確定板坯長度軋件軋后毛板長度為：1=9070+1000=10930mm軋件軋后毛板寬度為：b=3200+200=3400mm若忽略燒損和熱脹冷縮，則根據(jù)體積不變定律可得：（5-1）根據(jù)板坯定尺?。篖=3200mm5.1.1咬入條件的計(jì)算參考現(xiàn)場數(shù)據(jù)及有關(guān)資料，熱軋中厚板軋機(jī)的咬入角為18°~22°，當(dāng)?shù)退僖r(shí)，咬入角可取20°，并且軋輥工作直徑取最小值1030mm，1120mm。粗軋中△h粗max=b（l-cosα）=1030×（1-cos20）=62mm精軋中△h精max=b(1-cosα)=1120×（1-cos20）=67mm故咬入不成問題。式中D:軋輥的直徑；αmax:允許最大咬入角；5.1.2確定軋制方法粗軋階段的主要任務(wù)是將板坯或扁錠展寬到所需要的寬度并進(jìn)行大壓縮延伸。根據(jù)原料條件和產(chǎn)品要求，可以有多種軋制方法供選擇。這些方法是全縱軋法、綜合軋制法、全橫軋制法、角軋～縱軋法。本設(shè)計(jì)中典型產(chǎn)品的軋制選擇綜合軋制法綜合軋制法即橫軋一縱軋法[9]。所謂橫軋即是鋼板的延伸方向與原料的縱軸方向相垂直的軋制。綜合軋制法，一般分為三步；首先縱軋1-3道次平整扳坯，稱為成形軋制；使板坯的寬度延伸到所需的板寬，稱為展寬軋制；接下來轉(zhuǎn)90度進(jìn)行縱軋成材，稱為延伸軋制。綜合軋制法是生產(chǎn)中厚板中最常用的方法。其優(yōu)點(diǎn)是：板坯寬度不受鋼板寬度的限制，可以根據(jù)原料情況任意選擇。比較靈活，由于軋件在橫向有一定的延伸，改善了鋼板的橫向性能。通常連鑄坯的規(guī)格尺寸比較少，因此更適合采用綜合軋制法。5.1.3軋制工藝根據(jù)要求，分配各道次壓下量，制定壓下規(guī)程列表：表5-1壓下規(guī)程軋制階段軋制道次機(jī)架型式出口厚度（mm）壓下量（mm）出口寬度（mm）軋后長度（mm）△h△h%0除鱗箱250—20002100粗軋1立輥250502.5195021542四輥2054518195026273四輥168371819503206轉(zhuǎn)90°開始縱扎4四輥1313520.8320625015四輥1013023.1320632446四輥762524.8320643117四輥581823.732065649精軋8四輥461220.7320671239四輥37919.63206885610四輥30721.63206109225.2軋制速度制度5.2.1確定速度圖形式二輥或四輥可逆式中厚板軋機(jī)由于可以隨時(shí)改變軋輥的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，所以從盡量縮短軋制周期、提高軋機(jī)產(chǎn)量的角度出發(fā)，有必要采用可以調(diào)速、可以逆轉(zhuǎn)的軋制速度制度。軋制速度圖描述了可逆式軋機(jī)一個(gè)軋制道次中軋輥轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。它分為兩種類型，分別示出了梯形軋制速度圖和三角形軋制速度圖。軋輥咬入軋件之前，其轉(zhuǎn)速從軍空載加速到咬鋼轉(zhuǎn)速ny并咬人軋件，然后軋輥帶鋼減速到拋鋼轉(zhuǎn)速np拋出軋件，軋輥繼續(xù)制動空載減速到零。然后軋輥反向啟動進(jìn)行下一道軋制，重復(fù)上述過程。從咬入到拋出軋件的總時(shí)間（GH）為本道次的純軋時(shí)間，從軋件拋出到下一道咬入的總時(shí)間（HI）為兩道次間的間隙時(shí)間。三角形速度因沒有等速軋制階段。從圖中可以看出：三角形速度圖的軋制節(jié)奏時(shí)間比梯形速度圖短，因此，在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能采用三角形速度圖。只有當(dāng)電機(jī)能力不足，或軋件過長，軋輥轉(zhuǎn)速采用最高轉(zhuǎn)速仍軋不完軋件時(shí)，才采用梯形速度圖。一般情況是在成形軋制和展寬軋制道次，由于軋件尚短，所以采用三角形速度圖。在伸長軋制階段多半采用梯形速度圖。而本設(shè)計(jì)采用梯形速度圖。圖5-1速度圖5.2.2選擇各道次咬入、穩(wěn)定軋制、拋出轉(zhuǎn)速軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速確定的原則是：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時(shí)間、保證軋件順利咬人、便于操作和適合于主電機(jī)的合理調(diào)速范圍。咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇不僅會影響到本道次的純軋時(shí)間，而且，還會影響到兩道次間的間隙時(shí)問。在保持轉(zhuǎn)速曲線下面積相等（軋件長度一定）的原則下，采用較高的咬人，拋出轉(zhuǎn)速會使本道純軋時(shí)間縮短，麗使其間隙時(shí)間增加，因此，咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)當(dāng)兼顧上述兩個(gè)因素。由于壓下動作時(shí)間隨各道壓下量而定，軋輥逆轉(zhuǎn)、回送軋件時(shí)間可以根據(jù)所確定的咬入、拋出轉(zhuǎn)速改變，所以考慮這3個(gè)時(shí)間的原則應(yīng)當(dāng)是：壓下時(shí)間大于或等于軋輥逆轉(zhuǎn)時(shí)間，要大于或等于回送軋件時(shí)間。這樣軋輥咬人和拋出轉(zhuǎn)速的選擇就應(yīng)當(dāng)本著在調(diào)整壓下時(shí)間之內(nèi)完成軋輥逆轉(zhuǎn)動作和在保證可靠收入的前提下獲得最短軋制時(shí)間這個(gè)原則。目前，可逆式中厚板軋機(jī)粗軋機(jī)的軋輥咬人和拋出轉(zhuǎn)速一般在10一20r/min和15。25r/min范圍內(nèi)選擇。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在20-60r/加n和20--30r/Min范圍內(nèi)選擇。根據(jù)以上原則和經(jīng)驗(yàn)本設(shè)計(jì)選取軋機(jī)的平均加速度a=40r/min，平均減速度b=60r/min，采用穩(wěn)定速度咬入，對粗軋的六道取20r/min的咬入速度，精軋的前三道用40轉(zhuǎn)/分的咬入速度，后四道采用60r/min的咬入速度，均采用20r/min的拋出速度。5.2.3計(jì)算各道次純軋時(shí)間純軋時(shí)間=加速軋制時(shí)間+穩(wěn)定軋制時(shí)間+減速軋制時(shí)間若軋件是在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下咬入軋制、拋出的，即整個(gè)軋制過程中轉(zhuǎn)速不變，則：（5-2）QUOTE （5-3）QUOTE（5-4）當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)：QUOTE（5-5） （5-6）（5-7）式中粗軋6道是在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下咬入軋制、拋出的，即可得：第1道：第2道：第3道：第4道：第5道：第6道：精軋階段，其純軋時(shí)間包括穩(wěn)定軋制時(shí)間和減速軋制時(shí)間：則：（5-8)第7道：第8道：第9道：第10道：5.2.4確定各道次間隙時(shí)間間隙時(shí)間的確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料在四輥軋機(jī)上往復(fù)軋制不用推床對中時(shí)，間隙時(shí)間理論上應(yīng)等于軋機(jī)調(diào)整壓下所需時(shí)間，實(shí)際上可取=2—2.5s。若需定心時(shí)，當(dāng)板坯長度L≤8m時(shí)取QUOTE=6s，當(dāng)L>8m時(shí)取QUOTE=4s。圖5-2軋制速度圖5.3溫度規(guī)程的制定5.3.1溫度規(guī)程的確定加熱溫度的選擇應(yīng)依鋼種的不同而不同。對于低碳鋼加熱溫度可以達(dá)到1320℃，理論過燒溫度為1470℃。典型鋼種X70鋼在加熱爐中加熱到1250℃，出爐溫度為1250℃，經(jīng)高壓水除鱗設(shè)施和傳送過程的空氣冷卻可降低50℃。軋件開軋溫度為1200℃，為了確定各道的軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時(shí)的軋制溫度降可按輻射熱計(jì)算，而且認(rèn)為對流和傳導(dǎo)所散失的熱量大致可以與變形功所轉(zhuǎn)換的熱量相抵消。輻射散熱引起的溫度降可由近似公式計(jì)算：（4-9）式中——道次間的溫度降。由于軋件頭部和尾部道次間的輻射時(shí)間不同，為設(shè)備安全計(jì)，確定各道的溫降以尾部為準(zhǔn)；Z——輻射時(shí)間，即該道的軋制時(shí)間與上道間隙時(shí)間之和，s；h——軋件厚度，mm；T1——前一道軋件的絕對溫度，K。第1道次，頭部溫度為1200℃，尾部（B端）軋制溫度為1200－，即為：第2道次，尾部（B端）軋制溫度為：第3道次尾部（B端）溫度為：第4道次尾部（B端）溫度為：第5道次尾部（B端）溫度為：第6道次尾部（B端）溫度為：第7道次尾部（B端）溫度為：考慮精軋前除鱗箱溫降30℃，為使精軋開軋溫度為880℃，則第8道次尾部（B端）溫度為：第9道次尾部（B端）溫度為：第10道次尾部（B端）溫度為：

第六章力能參數(shù)計(jì)算6.1確定各道變形抗力變形抗力的確定可現(xiàn)根據(jù)相應(yīng)道次的變形速度，軋制溫度由該鋼種的變形抗力曲線查出變形程度40%時(shí)的變形抗力，在經(jīng)過修正計(jì)算即可得出該道次實(shí)際變形程度時(shí)的變形抗力。圖6-1X70管線鋼阻力曲線6.1.1各道變形程度的計(jì)算變形程度(6-1)計(jì)算列如下表6.1：表6.1軋制變形程度粗軋道次123456變形程度（%）20181820.823.124.8精軋道次78910變形程度（%）23.720.719.621.66.1.2計(jì)算各道平均變形速度軋制中厚板時(shí)平均變形速度＝(6-2)式中R、v——軋輥半徑及軋輥表面線速度H、h——軋件入口厚度及出口厚度。對于變速軋制的可逆軋機(jī)可取最大軋制速度，其中QUOTE，則有(6-3)有上述公式計(jì)算出各道次的平均變形速度：計(jì)算過程同上式，其他道次的平均變形速度分別為：6.1.3變形抗力的計(jì)算第一道:QUOTE、t=1149.58℃，根據(jù)變形抗力曲線[13]查得，再由?=20%，查得修正系數(shù)K=0.65,所以該道次實(shí)際變形抗力為：,,,,,參照第一道計(jì)算過程分別計(jì)算出其他各道變形抗力列入下表表6.2軋制變形抗力道次變形速度/QUOTE變形程度/%變形溫度/℃修正系數(shù)K變形抗力/Mpa11.3421149.58730.6547.4521.40181148.68760.9672.9631.55181148.02780.9674.8841.8820.81147.08800.9878.452.2423.11145.53810.9980.1962.6824.81142.78820.9981.1876.0223.7879.05920.9991.0886.3320.7877.54930.9891.14910.319.6874.641030.9799.911012.2021.6870.301120.98109.766.2軋制壓力的計(jì)算6.2.1計(jì)算各道變形區(qū)長度變形區(qū)長度計(jì)算公式為：(6-4)，，，，，6.2.2計(jì)算各道平均單位壓力熱軋中厚板生產(chǎn)時(shí)，平均單位壓力可用西姆斯公式（圖6-2）計(jì)算：根據(jù)中厚板軋制的情況，可取應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)（此公式已經(jīng)考慮外端和外摩擦影響），其中為變形區(qū)軋件平均厚度，l為變形區(qū)長度，單位壓力大（＞200Mpa）時(shí)應(yīng)考慮軋輥彈性壓扁的影響。圖6-2(6-5)第1道次的平均單位壓力：第2道次的平均單位壓力：第3道次的平均單位壓力：第4道次的平均單位壓力：第5道次的平均單位壓力：第6道次的平均單位壓力：第7道次的平均單位壓力：第8道次的平均單位壓力：第9道次的平均單位壓力：第10道次的平均單位壓力：6.2.3計(jì)算各道總壓力各道次軋制總壓力：(6-6)式中b——軋件寬度，mm；l——變形區(qū)長度，mm；第1道次：第2道次：第3道次：第4道次：第5道次：第6道次：第7道次：第8道次：第9道次：第10道次：6.3確定各道次傳動力矩6.3.1傳動力矩的組成欲確定主電動機(jī)的功率，必須首先確定傳動軋輥的力矩。軋制過程中，在主電動機(jī)軸上傳動軋輥所需力矩最多由下面四部分組成：(6-7)式中—軋制力矩，用于時(shí)軋件塑性變形所需之力矩；—克服軋制是發(fā)生在軋輥軸承，傳動機(jī)構(gòu)等的附加摩擦力矩；i—軋輥與主電動機(jī)間的傳動比。（中厚板軋機(jī)采用直流電機(jī)，故取i=1）組成傳動軋輥的力矩的前三項(xiàng)為靜力矩，即(6-8)這三項(xiàng)對任何軋機(jī)都是必不可缺少的。在一般情況下，以軋制力矩為最大，只有在舊式軋機(jī)上，由于軸承問題，有時(shí)附加摩擦力矩才有可能大于軋制力矩。在靜力矩中，軋制力矩是有效部分，至于附加摩接力矩和空轉(zhuǎn)力矩是由于軋機(jī)的零件和機(jī)構(gòu)的不完善引起的有害力矩。出于采用的是穩(wěn)定咬入，即咬鋼后并不加速，計(jì)算傳動力矩是忽略電機(jī)軸上的動力矩，因此電機(jī)軸上的總傳動力矩為：(6-9)圖6-2按軋制力計(jì)算軋制力矩1—單位壓力曲線；2—單位壓力圖形重心線6.3.2按軋制力計(jì)算軋制力矩軋制力矩：(6-10)式中：—合力作用點(diǎn)位置系數(shù)，也叫力臂系數(shù)。中厚板一般QUOTE=0.4~0.5，粗軋道次QUOTE取最大值，隨軋件變薄QUOTE取最小值，則：6.3.3附加摩擦力矩的確定軋制過程中了，軋件通過輥間時(shí)，在軸承內(nèi)以及軋機(jī)傳動機(jī)構(gòu)中有摩擦力產(chǎn)生，所謂附加摩擦力矩，是指克服這些摩擦力所需力矩，而且在此附加摩擦力矩的數(shù)值中，并不包括空轉(zhuǎn)時(shí)軋機(jī)轉(zhuǎn)動所需的力矩。組成附加摩擦力矩的基本數(shù)值有兩大項(xiàng)，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項(xiàng)為傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩。即(6-11)(1)傳動機(jī)構(gòu)的摩擦力矩的計(jì)算：軋輥軸承的摩擦力矩QUOTE可近似由下式計(jì)算(6-12)式中f—支承輥軸承的摩擦系數(shù)，取f=0.005（油膜軸承）；QUOTE—支承輥輥頸直徑QUOTE—工作輥輥身直徑QUOTE—支承輥輥身直徑粗軋機(jī)中：QUOTE=1500mmQUOTE=1030mmQUOTE=2000mm精軋機(jī)中：QUOTE=1650mm=1120mmQUOTE=2200mm前6道次軋輥軸承的摩擦力矩（粗軋）：后4道次軋輥軸承的摩擦力矩（精軋）：傳動機(jī)構(gòu)的摩擦力矩QUOTE的計(jì)算：軋機(jī)傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩QUOTE連接軸，齒輪機(jī)座，減速機(jī)和主電機(jī)聯(lián)軸器等四個(gè)方面的附加摩擦力矩組成，可由下式來計(jì)算：(6-13)式中QUOTE—由電機(jī)道到軋輥的總傳動效率為各傳動效率的乘積，因接軸的傾角≧3°，故可取QUOTE=0.94得其他各道次分別為：計(jì)算附加摩擦力矩：(6-11)6.3.4空轉(zhuǎn)力矩的確定空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩。通?？筛鶕?jù)實(shí)際資料可取電機(jī)額定力矩的3%-6%，即(6-14)所以取，6.3.5計(jì)算傳動力矩當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，要產(chǎn)生力矩，此處由于采用穩(wěn)定速度咬入即咬鋼后不加速，而減速階段的動力矩使電機(jī)輸出力矩減小，故在計(jì)算電機(jī)力矩時(shí)都可以忽略不計(jì)[14]。確定各道傳動力矩：有以上分析與計(jì)算可知，各道次傳動力矩：(5-15)M1=2972.8KNmM2=4348.9KNmM3=4078.4KNmM4=6733.1KNmM5=6651.4KNmM6=6203.0KNmM7=5927.0KNmM8=4285.9KNmM9=3872.6KNmM10=3441.5KNm7000600050004000300020001000t,KNm7000600050004000300020001000t圖6-3軋機(jī)的靜負(fù)荷圖6.4繪制軋制圖表表6.4軋制規(guī)程軋制道次軋制方式出口厚度/mm壓下率/%變形速度/QUOTE出口寬度/mm軋后長度/mm穩(wěn)定軋制速度/t/min最大軋制力矩/kN.m最大軋制力/kN軋件溫度/℃間隙時(shí)間/s純軋時(shí)間/s1DT→2502.51.3419502154202591161461149.582.002←D205181.4019502627203609237141148.682.52.443D→T168181.5519503206203100224701148.022.52.974D→13120.81.8832062501205262391811147.08102.325→10123.12.2432063244204809386951145.532.53.016→7624.82.6832064311204262375531142.78647→5823.76.023206564960356437018879.05204.82.428→4620.76.333206712360207526409877.5463.059→3719.610.33206885660157132946874.6464.7410→3021.612.2032061092260140721920870.3045.63注：符號說明D：除磷道次；T：轉(zhuǎn)鋼道次；→：向下游軋制；←：向上游軋制。6.5軋輥強(qiáng)度校核6.5.2粗軋機(jī)校核圖6-3四輥軋機(jī)軋輥受力分析 a—工作輥驅(qū)動；b—支承輥驅(qū)動6.5.2粗軋機(jī)校核支承輥強(qiáng)度校核輥身中央承受最大彎矩：（6-16）其中a為2個(gè)壓下螺絲的中心距，取值a=L+l輥身中央彎曲應(yīng)力：（6-17）輥頸危險(xiǎn)斷面應(yīng)力：QUOTE（6-18）（6-19）因?yàn)檩伾砗洼侇i處的應(yīng)力均小于合金鍛鋼的許用應(yīng)力所以支承輥符合條件。工作輥強(qiáng)度校核(1)輥身中央處承受彎矩值：(2)輥身中央的垂直彎曲應(yīng)力：(3)工作輥承受支撐輥沿輥身全長加于其上的水平摩擦力：(4)輥身中央的水平彎矩：（5）輥身中央的水平彎曲應(yīng)力：(6)輥身中央的合成彎曲應(yīng)力：(7)輥頭強(qiáng)度計(jì)算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求。（8）兩軋輥輥面接觸應(yīng)力計(jì)算：接觸應(yīng)力的計(jì)算公式可按下式計(jì)算：(6-20)式中q—夾在接觸表面單位長度上的負(fù)荷；，—相互接觸的工作輥與支撐輥的半徑；—與軋輥材質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，，其中為兩軋輥材料的泊松比和彈性模量。兩個(gè)輥的彈性模量為QUOTE，泊松比都取=0.26，許用應(yīng)力為（σ=2200Mpa，QUOTE=670Mpa），所以接觸應(yīng)力小于許用值。6.5.3精軋機(jī)校核支承輥強(qiáng)度校核輥身中央承受最大彎矩：其中a為2個(gè)壓下螺絲的中心距，取值a=L+l=5400輥身中央彎曲應(yīng)力：QUOTE輥頸危險(xiǎn)斷面應(yīng)力：因?yàn)檩伜洼侇i處的應(yīng)力均小于合金鍛鋼的許用應(yīng)力=137~QUOTE235Mpa所以支承輥符合條件。工作輥強(qiáng)度校核輥身中央處承受彎矩值：輥身中央的垂直彎曲應(yīng)力：工作輥承受支承輥沿輥身全場加于其上的水平摩擦力：輥身中央的水平彎矩：輥身中央的水平彎曲應(yīng)力：輥身中央的合成彎曲應(yīng)力：輥頭強(qiáng)度計(jì)算：選擇帶雙鍵槽的輥頭，則：均符合要求兩軋輥輥面接觸應(yīng)力計(jì)算：許用應(yīng)力為（σ=2200Mpa，=670Mpa），所以接觸應(yīng)力小于許用值。6.6電機(jī)能力校核本設(shè)計(jì)中的電機(jī)選擇如下：粗軋機(jī)電機(jī)選擇為：2×3500KW精軋機(jī)電機(jī)選擇為：2×4000KW6.6.1粗軋機(jī)電機(jī)校核（1）電機(jī)過載校核電機(jī)額定力矩為：4024.5<2228×3=6684滿足公式故電機(jī)過載驗(yàn)算通過。（2）電機(jī)溫升校核：軋機(jī)工作時(shí)電動機(jī)的負(fù)荷是間斷式的不均勻負(fù)荷，而電動機(jī)的額定力矩是指電動機(jī)在此負(fù)荷下長期工作，其溫升在允許的范圍內(nèi)的力矩。為此必須計(jì)算出負(fù)荷圖中的等效力矩，其值按下式計(jì)算[15]：等效力矩：(6-16)式中：—等效力矩；—軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間；—軋制時(shí)間內(nèi)各段間隙時(shí)間；—各段軋制時(shí)間所對應(yīng)的力矩；—各段間隙時(shí)間所對應(yīng)的力矩。由上式計(jì)算得：=1458.2KNm因?yàn)椋核裕盒：送ㄟ^。6.6.2精軋機(jī)電機(jī)校核電機(jī)額定力矩為：3614<1273×3=3819滿足公式故電機(jī)過載驗(yàn)算通過。電機(jī)溫升校核：等效力矩：=925.6KNm因?yàn)椋核裕盒：送ㄟ^。6.7軋鋼機(jī)工作圖表根據(jù)之前計(jì)算的純軋時(shí)間、間隙時(shí)間以及料扎時(shí)間、精軋時(shí)間之間的關(guān)系確定軋制節(jié)奏繪制以下軋制模式軋制圖表6-4如下：道次TZ時(shí)間第七章車間的平面布置及主要設(shè)備距離7.1車間的平面布置7.1.1車間布置原則(1)滿足生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)流線合理。(2)即有利于生產(chǎn)又使占地面積小，運(yùn)輸線短，以求縮短周期、提高生產(chǎn)率。(3)保證操作方便、安全生產(chǎn)。(4)避免金屬流線和其它材料運(yùn)輸線的相互交叉。(5)考慮將來的發(fā)展，留有余地。7.1.2選擇金屬流程線綜合考慮車間的長度及空間布局，特別是精整跨與加熱跨的合理布置，所以車間的金屬流動形式采用直線移動式。7.1.3生產(chǎn)設(shè)備的布置將車間布置為9跨，原料跨、加熱跨、主軋跨、冷床跨、剪切跨、精整跨、熱處理跨、成品跨、軋輥跨。表7.1生產(chǎn)設(shè)備布置表項(xiàng)目序號名稱主要設(shè)備1原料跨火焰切割機(jī)、橫移小車2加熱跨步進(jìn)式加熱爐、輥道3主軋跨4100mm四輥精軋機(jī)、立輥軋機(jī)、高壓水除鱗、推床、輥道4冷床跨冷床、輥道5剪切跨切頭剪、雙邊剪、超聲波探傷儀6精整跨修磨臺架、翻鋼機(jī)、輥道橫移裝置、矯直機(jī)7熱處理跨熱處理爐、熱處理冷床、淬火機(jī)、矯直機(jī)8成品跨輥道、橫移裝置9軋輥跨磨床、冷卻裝置圖7.1車間平面布置簡圖1原料庫2步進(jìn)式加熱爐3輥道4軋機(jī)5冷床6剪切機(jī)7修磨臺架8矯直機(jī)9成品跨10軋輥跨11熱處理跨7.2加熱爐、主電室、軋輥間的配置連續(xù)式加熱爐、主電室和軋輥間布置有4種布置形式，即爐子與主電室同一側(cè)和兩側(cè)、軋輥間與主電室同一側(cè)和兩側(cè)布置。凡有二次開坯工藝，便于開成坯返回加熱時(shí)，采用爐子與主電室兩側(cè)布置方式較多。如雙機(jī)架要求粗軋機(jī)出成品時(shí)，將軋輥間與主電室布置于同一側(cè)，以便于粗軋成品線的打通。軋輥間和主電室兩側(cè)布置形式在日本采用較普遍，便于換輥時(shí)將粗、精軋機(jī)軋輥直接拉入軋輥間，減少吊車操作中轉(zhuǎn)時(shí)間。關(guān)于爐子，在主電室一側(cè)或軋輥間一側(cè)均可以，需視總圖位置來判定。冷床與剪切線布置有兩種形式，即一直線式和折返式，如總圖長度不受限制的話，采用一直線式無疑是比較理想的，流程順利，設(shè)備也少?？倛D長度限制時(shí)，可用折返式布置，需增設(shè)一個(gè)主架，可作為檢查修磨之用，且有緩沖之功能。7.3主要設(shè)備間距的確定軋制線由加熱爐、除磷箱、軋機(jī)、空軋裝置、快冷裝置、熱矯直機(jī)及冷床等所組成，其中軋機(jī)是軋制線的主體。設(shè)備間距的確定沒有一定的規(guī)范可循。通常按車間產(chǎn)量和批量大小、軋件長度等工藝參數(shù)和操作要求來確定，并考慮設(shè)備的特點(diǎn)、檢修需要的面積和建筑模數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以收到布置緊湊、利于生產(chǎn)、減少設(shè)備和廠房面積以及節(jié)省投資的效果。軋機(jī)組成有單機(jī)和雙機(jī)兩種，有時(shí)還附設(shè)有立輥軋機(jī)，雙機(jī)并附設(shè)立輥時(shí)，軋制線會增長很多。（1）上料臺架與加熱爐中心線距離。上料臺架與加熱爐的兩設(shè)備中心線間的距離應(yīng)不小于最長坯料長度的二倍。即L≥2600×2=5200mm=5.2m（2）爐子之間的距離。主要根據(jù)爐子大小、勞動條件并配合出鋼方式和廠房柱距模數(shù)加以確定。例如，中小型軋機(jī)以煤為燃料加熱鋼錠或長度大于8m鋼坯時(shí)，加熱爐間距通常為15m；而以煤氣或重油為燃料時(shí)，可為12m。對于大中型軋機(jī)，以煤氣或重油為燃料、加熱長度大于5m時(shí)，加熱爐間距一般為15～18m。（3）加熱爐至轉(zhuǎn)盤間距、鋼錠轉(zhuǎn)盤中心線至加熱爐邊的凈距L1應(yīng)不小于4～5倍鋼錠長度，加熱爐為側(cè)出料時(shí)取上限。（4）加熱爐到軋機(jī)間的距離。軋機(jī)盡可能接近加熱爐，第一座加熱爐中心線距粗軋機(jī)中心線距離L4為：L4=L粗軋成品前道次（Max）+L坯（Max）+L爐至除磷箱+?L富裕（7-1）式中：L—表示為軋件長度設(shè)備間距離；?L富裕=5～10m。則得：L4=L粗軋成品前道次（Max）+L坯（Max）+L爐至除磷箱+?L富裕=5.625+3.7+12+10=31m另外，機(jī)前附設(shè)有立輥軋機(jī)時(shí)，應(yīng)增加立輥軋機(jī)至粗軋機(jī)之間距離；采用控軋工藝時(shí)，應(yīng)增加控制待鋼輥道的位置，一般機(jī)前應(yīng)留有2～3塊待軋軋件長度的距離；若采用兩階段控軋，第一階段在粗軋機(jī)上完成時(shí)，粗軋機(jī)前也應(yīng)留出適當(dāng)?shù)拇埦嚯x，這樣勢必拉大軋機(jī)與爐子間距。（5）雙機(jī)架軋機(jī)粗軋機(jī)和精軋機(jī)之間距離（L）為：L5=L粗軋件（Max）+L精軋成品前道次軋件（Max）+L控軋裝置位置+?L富裕L5=L粗軋件（Max）+L精軋成品前道次軋件（Max）+L控軋裝置位置+?L富裕=5.625+13+36+10=70mL應(yīng)確保兩架軋機(jī)能力均勻分配，以達(dá)到最佳的狀態(tài)，但L太小時(shí)兩架軋機(jī)互相干擾，限制了控軋的有效執(zhí)行。（6）熱矯直機(jī)是一臺必備的設(shè)備，直接布置在軋機(jī)后的作業(yè)線上，至軋機(jī)的最小距離（Lmin）為：Lmin=2.5L板（7-2）則得：Lmin=2.5L板=2.5×13=35m軋機(jī)到切斷設(shè)備的距離。如前所述，由于軋制產(chǎn)品的形狀所決定，軋鋼車間軋后切斷設(shè)備主要有兩類：即鋁機(jī)和剪切機(jī)。軋機(jī)到熱鋁的距離主要決定于鐵切力式。如為單座柱，其距離等于軋件最大長度加上有關(guān)設(shè)備和操作所需的長度。如為多臺工作，其距離可相應(yīng)縮短些。根據(jù)我國小型廠多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，小型軋機(jī)至第一臺熱剪距離以70～80米為好。軋機(jī)前剪切機(jī)距離則決定于剪切機(jī)能力和軋件長度。當(dāng)剪切機(jī)生產(chǎn)能力很大時(shí)，一般軋機(jī)到剪切機(jī)距離定為1.2～1.5倍的軋件最大長度。如剪切能力不大，應(yīng)適當(dāng)增加此距離，一般可按容納兩根最大軋件長度考慮，如在作業(yè)線上設(shè)置飛剪，則此距離可大力縮短。第八章工作時(shí)間及年產(chǎn)量計(jì)算8.1車間工作制度和工作時(shí)間的確定本車間采用四班三運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)工作制，節(jié)假日不休息。計(jì)劃每年安排大修一次，每次14天。計(jì)劃檢修每周一次，一次8小時(shí)。具體如表8-1所示。表8-1工作時(shí)間表日歷時(shí)間(h/a)年維修時(shí)間(h/a)操作時(shí)間(h/a)換輥及換剪刃時(shí)間(h/a)計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間(h/a)機(jī)械和電氣故障停產(chǎn)時(shí)間(h/a)總計(jì)有效工作時(shí)間(h/a)日歷作業(yè)率%年修計(jì)劃檢修合計(jì)換支承輥換工作輥及剪刃8760366(14d)4007368024（334d）212287728580720082.1注：(1)支承輥每軋制150000t更換1次，每次2.0小時(shí)，換支承輥時(shí)間：1500000t/a150000t/次2.0h/次20h/a；(2)工作輥每軋制3500t更換1次，每次0.5h，換工作輥時(shí)間：1500000t/a3500t/次0.5h/次214h/a。(3)各剪機(jī)剪刃每2班更換1次，每次0.5h，剪刃更換與工作輥換輥同時(shí)進(jìn)行。8.2軋鋼機(jī)產(chǎn)量計(jì)算8.2.1軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算軋鋼機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋鋼機(jī)的生產(chǎn)率。分別一小時(shí)、班、日、月和年為時(shí)間單位進(jìn)行計(jì)算。其中小時(shí)產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)率指標(biāo)。軋鋼機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的小時(shí)產(chǎn)量可以用下式[5]計(jì)算：