熱軋帶鋼生產線及設備的設計論文.docx

板帶材生產技術水平不僅是冶金工業(yè)生產發(fā)展水平的重要標志，也反映了一個國家工業(yè)與科學技術發(fā)展的水平。建設現(xiàn)代化的熱軋寬帶鋼軋機要滿足現(xiàn)代工業(yè)對熱軋板品種質量的要求。最終產品的質量取決于連鑄坯的質量，傳統(tǒng)厚度的板坯連鑄工藝明顯優(yōu)于薄板坯連鑄工藝。薄板坯連鑄連軋更適于生產中低檔板材品種，在薄規(guī)格產品生產方面具有明顯優(yōu)勢。為了滿足高質量和高性能板材要求，采用厚板坯常規(guī)連軋生產方式更合理?；谶@些考慮，本次設計結合唐鋼1700mm、本鋼1700mm、寶鋼1580mm、鞍鋼1780mm熱軋生產線設計了200萬噸的1700mm常規(guī)熱連軋生產線。在此設計中詳細地介紹了加熱、粗軋、熱卷取、精軋、冷卻、卷取等一系列過程。其中精軋機選用六架大斷面牌坊和高噸位軋制力軋機,采用 HC軋機、CVC軋機、工作輥正彎輥（WRB）技術和厚度自動控制（AGC）等技術來控制板型和厚度。另外，為提高軋件溫度，減少頭尾溫差，在精軋前采用無芯軸隔熱屏熱卷箱。設計中涉及的技術參數(shù)大部分取自現(xiàn)場的經驗數(shù)值，用到的部分公式也是來自于實際的經驗公式。關鍵詞: 常規(guī)熱連軋；熱卷箱；層流冷卻；厚度自動控制引 言板帶產品的技術要求具體體現(xiàn)為產品的標準，包括四個方面：(1)尺寸精度高。板帶鋼一般厚度小、寬度大，厚度的微小波動將引起使用性能和金屬消耗的巨大變化，板帶必須具備高精度尺寸。(2)無板形缺陷。板帶越薄，對板形不均的敏感性越大。(3)保證表面質量。板帶表面不得有氣泡、結疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和氧化鐵皮壓入。(4)具備優(yōu)良性能。板帶鋼的性能要求主要包括機械性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學性能。目前傳統(tǒng)熱軋寬帶鋼軋機采用的特色技術有：(1)連鑄坯熱裝和直接熱裝。該技術要求煉鋼和連鑄機穩(wěn)定生產無缺陷板坯；熱軋車間最好和連鑄機直接連接，以縮短傳送時間；在輸送輥道上加設保溫罩及在板坯庫中設保溫坑；板坯庫中要具有相應的熱防護措施。(2)板坯定寬壓力機?？蛇B續(xù)進行板坯側壓，運行時間短，效率高，板坯溫降小，側壓后板坯頭尾形狀好，狗骨斷面小，板坯減寬側壓有效率達90 %以上。(3)粗軋機短行程控制和寬度自動控制。經立輥寬度壓下及水平輥厚度壓下后 , 板坯頭尾部將發(fā)生失寬現(xiàn)象。根據(jù)其失寬曲線采用與該曲線對稱的反函數(shù)曲線 , 使立輥軋機的輥縫在軋制過程中不斷變化。這樣軋出的板坯再經水平輥軋制后 , 頭尾部失寬量減少。(4)中間坯保溫技術和邊部感應加熱技術。中間坯長度可達8090m，進精軋機軋制過程中為減少帶坯頭尾溫差，設置保溫罩是簡單有效的技術。精軋機組前的帶坯邊部電感應加熱器是針對軋制薄規(guī)格產品和硅鋼、不銹鋼、高碳鋼特殊品種設置的。從我國目前板帶市場需求情況和生產能力來看，熱軋板的生產能力大大高于冷軋能力。采用常規(guī)板坯連鑄、熱送熱裝和直接軋制工藝,可穩(wěn)定生產以汽車面板為代表的高檔板材品種,除生產工藝成熟、效率高、產品質量高外,還可縮短工藝流程,降低生產成本。選擇這種工藝方案,熱軋板品種質量定位很高,品種齊全,尤其是生產超深沖鋼、高強度鋼、奧氏體不銹鋼、高鋼級管線鋼等時適宜采用厚板坯常規(guī)熱連軋工藝。但由于連鑄和熱連軋生產線的投資比例一般約為連鑄20%, 軋機80%,熱連軋機是決定規(guī)模和投資的主要因素。從生產規(guī)?？? 要充分發(fā)揮熱連軋機的生產能力, 必須配備足夠生產能力的輔助設備和確保連鑄坯的質量和供應量。采用連鑄、煉鋼、軋鋼生產計劃的計算機一體化管理系統(tǒng)，以保證物流匹配，使投資效益最大化。73 / 731 文獻綜述1.1 熱軋板帶鋼發(fā)展歷史1.1.1 熱軋板帶鋼生產的發(fā)展史熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展已有70多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機的建設獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。從提高生產率和產品尺寸精度、節(jié)能技術、提高成材率和板形質量、節(jié)約建設投資、減少軋制線長度實現(xiàn)緊湊化軋機布置到熱連軋機和連鑄機的直接連接布置，熱軋板帶鋼生產技術經歷了不同的發(fā)展時期。1960年以前建設的熱帶鋼軋機稱第一代熱帶鋼軋機。這一時期熱帶鋼軋機技術發(fā)展比較緩慢,其中最重要的技術進步是將厚度自動控制（AGC）技術應用于精軋機，從根本上改善了供給冷軋機的原料板帶鋼的厚度差。20世紀六、七十年代是熱軋板帶鋼軋機發(fā)展的重要時期。同時連鑄技術發(fā)展成熟，促使熱連軋機從最初使用鋼錠到使用連鑄坯，從而大幅度提高產量并能夠為冷軋機提供更大的鋼卷。熱軋板帶鋼軋機的生產工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產中自動化控制技術最發(fā)達的工序。60年代后新建的熱帶鋼軋機很快采用了軋制過程計算機控制，將熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展推向一個新的發(fā)展階段，這一時期新建的軋機稱為第二代熱帶鋼軋機。1969年至1974年在日本和歐洲新建的軋機稱為第三代熱帶鋼軋機。20世紀80年代，板帶鋼生產更加注重產品質量，同時對于低凸度帶材需求量不斷增長，這使板帶鋼板形控制技術成為熱軋板帶鋼軋制技術重要課題之一。90年代，熱軋板帶鋼在工藝方面有重大突破，1996年日本川崎鋼鐵公司成功開發(fā)無頭連續(xù)軋制板帶鋼技術，解決了在常規(guī)熱連軋機上生產厚度0.81.2 mm超薄帶鋼一系列技術難題。熱連軋生產線的產品規(guī)格最薄達0.8mm,但實際生產中并不追求軋制最薄規(guī)格，因為薄規(guī)格生產的故障率高,輥耗大,噸鋼酸洗成本高等。待技術發(fā)展到故障率等降低后,才能經濟地批量生產。1.1.2 我國熱軋板帶鋼生產的發(fā)展史我國熱連軋帶鋼的發(fā)展,大體經歷了三個階段:第一階段,以大企業(yè)為主,以解決企業(yè)有無為主要目的的初期發(fā)展階段。這個時期熱軋板帶鋼軋機建設只能靠國家投入,由于資金、技術等限制,軋機水平參差不齊。1989投產的寶鋼2050mm軋機代表了當時國際先進水平,采用了一系列最先進的熱連軋生產技術。但是,這個時期投產的二手設備則是國外五六十年代的裝備 ( 1994年投產的太鋼1549mm軋機、梅鋼1422mm軋機) ,整體技術水平相對落后,在安裝過程中進行了局部改造 ,但整體技術水平提高有限。還有兩套國產軋機投產: 1980年投產的本鋼1700mm軋機和1992年投產的攀鋼1450mm軋機，這兩套軋機的整體水平不高，產品與國際水平差距較大。但在當時條件下,這幾套軋機滿足了國民經濟建設的需要，同時培養(yǎng)了一大批技術人才。 第二階段,全面提高技術水平,瞄準世界最高、最新技術，全面引進階段。20世紀90年代以后,各大企業(yè)均以引進國外最先進技術為主。如1999年投產的鞍鋼 1780mm軋機、1996年投產的寶鋼1580mm軋機 ,是世界傳統(tǒng)熱連軋帶鋼軋機最先進水平的代表,除通?，F(xiàn)代化軋機采用的先進技術以外,還采用了軋線與連鑄機直接連接的布置形式,板坯定寬壓力機, PC板形控制系統(tǒng),強力彎輥系統(tǒng)，軋輥在線研磨,中間輥道保溫技術和帶坯邊部感應加熱技術，軋機全部采用交流同步電機和GTO電源變換器及4級計算機控制，精軋機采用了全液壓壓下及AGC技術。國內還引進了三套薄板坯連鑄連軋生產線,即1999年投產的珠鋼1500mm薄板坯生產線、邯鋼1900mm薄板坯生產線和2001年投產的包鋼1750mm薄板坯生產線，這些生產線是當時世界最先進的薄板坯生產線。這些生產線的引進使我國擁有了新一代熱連軋帶鋼生產技術。第三階段,這個階段是近幾年開始的,是以提高效益、調整品種結構、滿足市場需要和提高企業(yè)競爭能力為目的的發(fā)展階段。由于近年國家經濟快速發(fā)展,對鋼材需求不斷增加,因此除國營大中型企業(yè)外,中小型企業(yè),甚至民營企業(yè)都把生產寬帶鋼作為今后發(fā)展的重點,或引進或采用國產技術,或建設傳統(tǒng)熱連軋寬帶鋼軋機或建設薄板坯連鑄連軋生產線。同時,這個階段對引進的二手軋機和原技術較落后的國產軋機進行了全面技術改造,使其達到了現(xiàn)代化水平。國外剛出現(xiàn)的半無頭軋制技術、鐵素體加工技術、高強度冷卻技術、新型卷取機等,在一些軋機上也已應用。目前我國熱連軋技術裝備已完全擺脫落后狀態(tài),并已處于世界先進水平之列。1.2 熱連軋技術的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 帶鋼生產技術的進步最近十幾年,熱連軋技術有了很大的進步,在熱軋帶鋼軋機布置形式的發(fā)展方面,總結起來,主要有六種形式：1.典型的傳統(tǒng)熱帶鋼連軋機組,這種機組通常是2架粗軋機,7架精軋機,2臺地下卷取機,年總產量350550萬t ,生產線的總長度400500m,有一些新建的機組裝備了定寬壓力機( SP)。這類軋機采用的鑄坯厚度通常為200250mm,特點是產量高,自動化程度高,軋制速度高(20 m/ s 以上),產品性能好。2.緊湊型的熱連軋機,通常機組的組成為1架粗軋機,1臺中間熱卷箱,56架精軋機,12臺地下卷取機,生產線長度約300m ,年產量200300萬t。采用的鑄坯厚度200mm 左右,投資比較少,生產比較靈活,由于使用熱卷箱溫度條件較好,可以不用升速軋制(軋制速度14 m/ s左右) 。3.新型的爐卷軋機機組,通常采用1臺粗軋機,1臺爐卷軋機,12臺地下卷取機,產量約100萬t ,其中有的生產線可以生產中板也可以生產熱軋板卷,主要用于不銹鋼生產,投資較小,生產靈活,適合多品種。4.熱軋帶鋼的另一生產形式是薄板坯連鑄連軋,按結晶器的形式不同,分別有多種形式,如SMS開發(fā)的CSP、DANIELY開發(fā)的H2FRL等,由薄板坯鑄機、加熱爐和軋機組成,剛性連接,鑄坯厚5090mm,產量120200萬t ,軋機的布置形式有粗軋加精軋為2 + 5布置,1+ 6布置,也有7架精軋機組成的生產線。薄板坯連鑄連軋的特點是生產周期短、產品強度高、溫度與性能均勻性好,但是表面質量、潔凈度控制方面比傳統(tǒng)厚板坯的難度大。5.國外發(fā)展的無頭(半無頭)軋制技術,日本是在傳統(tǒng)的粗軋機后設立熱卷箱,飛焊機,把中間坯前一坯的尾部和下一坯的頭部焊接在一起,進入精軋機組時形成無頭的帶鋼進行軋制,在卷取機前再由飛剪剪斷,該生產線可以20 m/ s的速度軋制生產。0. 81. 3 mm厚的帶鋼。德國發(fā)展的是半無頭軋制技術,他們利用薄板坯連鑄連軋的生產線,鑄造較長的鑄坯,如200m,進人精軋,并且軋后進行剪切,在精軋機組中形成有限的無頭連軋。這種生產線的特點是適合于穩(wěn)定生產薄規(guī)格的帶鋼,減少了薄規(guī)格帶鋼生產中的軋廢和工具損失。歐洲還在開發(fā)基于薄板坯連鑄連軋技術的無頭軋制技術,通過進一步提高鑄坯的拉速,使連軋機和連鑄機的速度得到匹配,實現(xiàn)真正的連鑄連軋。6.正在開發(fā)的生產熱帶鋼的技術是薄帶直接連鑄并軋制的技術,鋼水在2 個輥中鑄成56mm的帶鋼,經過1架或2架軋機進行小變形的軋制和平整,生產出熱帶鋼卷。歐洲、日本和澳大利亞都進行過類似的試驗,2004年美國NUCOR建立了工業(yè)試驗廠,德國的THYSSEN-KRUPP也建立了相同的試驗工廠,據(jù)介紹年產50萬t的帶鋼廠已經試驗成功,但是關于生產的穩(wěn)定性、成本、產品質量、產品范圍和應用領域的進一步報道尚未見到。1.2.2 熱帶鋼裝備技術進步現(xiàn)在熱連軋機很多的技術發(fā)展依然集中在板形、厚度精度、溫度與性能的精準控制、表面的質量控制等方面,比如廣泛使用的強力彎輥(WRB)系統(tǒng)、工作輥竄輥( HCW、CVC)和對輥交叉( PC)技術,工作輥的精細冷卻、高精度的數(shù)學模型的不斷改進等,都使熱軋產品的質量不斷提高。值得提出的新型軋機技術是日本2000年發(fā)明的在熱連軋機組的最后3個機架上采用單輥驅動和不同輥徑工作輥軋制技術(SRDD),該技術是軋制中驅動大直徑的下工作輥(直徑620mm),而較小直徑的上工作輥從動,其優(yōu)點是軋制中有剪應力產生,降低軋制力、減少邊降和增大壓下量。在國內稱為異步軋制技術,國內的實驗室實驗也表明,該生產方法對降低軋制力有明顯的效果。在目前的情況下用低溫大變形生產超細晶粒鋼和超高強度鋼,這種設備是很有效的,但是關于質量、穩(wěn)定性等方面尚無進一步的報道。所有新建的軋機都有完善的檢測技術和手段,如厚度、寬度、速度、凸度、平直度、表面等,使帶鋼的精度更高,質量更好。1.3 我國熱軋板帶鋼發(fā)展趨勢1.3.1 近代熱軋板帶鋼生產技術發(fā)展的主要趨向1.熱軋板帶材短流程、高效率化。這方面的技術發(fā)展主要可分兩個層次：(1)常規(guī)生產工藝的革新。為了大幅度簡化工藝過程，縮短生產流程，充分利用冶金熱能，節(jié)約能源與金屬等各項消耗，提高經濟效益，不僅充分利用連鑄板坯為原料，而且不斷開發(fā)和推廣應用連鑄板坯直接熱裝與直接軋制技術。(2)薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術是近十年來興起的冶金技術的大革命，隨著這一技術的逐步完善，必將成為今后建設熱軋板帶材生產線的主要方式。2.生產過程連續(xù)化。近代熱軋生產過程實現(xiàn)了連續(xù)鑄造板坯、連續(xù)軋制和連鑄與軋制直接銜接連續(xù)化生產，使生產的連續(xù)化水平大大提高。3.采用自動控制不斷提高產品精度和板形質量。在板帶材生產中，產品的厚度精度和平直度是反映產品質量的兩項重要指標。由于液壓壓下厚度自動控制和計算機控制技術的采用，板帶縱向厚度精度已得到了顯著提高。但板帶橫向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技術往往尚感不足，還急待開發(fā)研究。為此而出現(xiàn)了各種高效控制板形的軋機、裝備和方法。這是近代板帶軋制技術研究開發(fā)最活躍的一個領域。4.發(fā)展合金鋼種及控制軋制、控制冷卻與熱處理技術，以提高優(yōu)質鋼及特殊鋼帶的組織性能和質量。利用錳、硅、釩、欽、銀等微合金元素生產低合金鋼種，配合連鑄連軋、控軋控冷或形變熱處理工藝，可以顯著提高鋼材性能。近年來，由于工業(yè)發(fā)展的需要，對不銹鋼板、電工鋼板(硅鋼片)、造船鋼板、深沖鋼板等生產技術的提高特別注意。各種控制鋼板組織性能的技術，包括對組織性能預報控制技術得到了開發(fā)研究和重視。1.3.2 我國熱帶軋機的發(fā)展趨勢1.熱軋帶鋼軋機建設進一步發(fā)展。近年我國熱連軋帶鋼生產發(fā)展極其迅速，邯鋼、南鋼、安鋼、武鋼、宣鋼、承鋼等也正在規(guī)劃建設熱帶軋機。如果所有軋機全部建成,產能得到發(fā)揮,則帶鋼產量將很可觀,我國鋼材板帶比低、薄板長期供不應求的狀況將根本改變。2.軋機的國產化率逐步提高。進入21世紀以后,除熱連軋帶鋼產量大幅度提高、軋機建設快速發(fā)展以外,軋機國產化問題也有了長足進步。目前由國外總承包的項目國產化率普遍達到70 %以上,有的達到90 %。而且一些項目已做到全部國產化,如鞍鋼1700、2150mm軋機、濟鋼1700mm軋機、萊鋼1500mm軋機、新豐1700mm軋機、唐鋼1700mm軋機等,由國內總承包,裝備全部國內設計制造,少量關鍵件在國外自主采購。國內裝備雖然在整體技術水平上與外國先進水平有一定差距,但已達到較高水平,以鞍鋼1700mm軋機為例,其質量水平與其1780mm軋機相差不大。國產裝備的另一優(yōu)勢是價格優(yōu)勢。如引進國外的薄板坯連鑄連軋生產線一般需投資2023億人民幣,但采用國產中等厚度薄板坯僅需1517億人民幣,其產量與國外生產線基本相同。3.世界最新技術不斷被采用。目前國內已建和在建熱軋生產線中采用了許多最新技術,如半無頭軋制技術,其在國外剛開發(fā)不久,國內已有多條生產線采用或預留 (唐鋼、馬鋼、漣鋼、本鋼、通鋼等)；如高性能控制器,西門子剛推出新一代閉環(huán)工藝與傳動控制器 TDC,國內已有太鋼 1549mm軋機、武鋼2250mm軋機采用,北京科技大學國家軋制中心承擔的萊鋼 1500mm軋機自動化控制系統(tǒng)也采用了該控制器,使我國緊跟國外最先進的技術發(fā)展。事實表明,在采用最新技術方面熱連軋領域已處于國際前沿水平。1.4 熱軋板帶鋼的生產工藝及其特點1.4.1 常規(guī)熱連軋工藝常規(guī)厚板坯熱連軋生產工藝具有諸多特點: (1)生產能力大；(2)產品品種規(guī)格范圍寬、產品精度高、質量穩(wěn)定,規(guī)格可覆蓋全部板材產品,產品最寬可達2000mm 以上,可生產包括汽車板、家電板、硅鋼、管線板、造船板、容器板等高純凈度、高精度和高強度的全部熱軋產品；(3)生產效率高、成材率高、自動化程度高；(4)壓縮比大于其他各種工藝；(5)近年來常規(guī)板坯連鑄和熱連軋工藝取得突破性進展,包括連鑄坯熱送熱裝和直接軋制技術、無頭軋制技術、連鑄板坯結晶器在線調寬技術、定寬壓力機調寬技術等。因此目前這種生產工藝仍是大型或特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設熱軋寬帶鋼軋機的首選。由于連鑄連軋工藝生產環(huán)節(jié)多、工藝流程長、占地面積大、能耗較高,因此生產成本相對較高；生產優(yōu)質高檔產品時,需配備技術含量高的煉鋼、精煉和連鑄設施,投資相應增大；此外,生產超薄帶鋼的難度大,生產成本高。1.4.2 薄(中，厚)板坯連鑄連軋工藝由于薄板坯 (厚度為50mm)連鑄連軋時鑄坯薄、拉速高,易產生縱向裂紋,因而造成板坯表面質量差,組織不均勻,限制了很多品種的生產。在對于表面光潔度要求不高的場合下，其產品能夠部分取代冷軋產品，省去冷軋各個環(huán)節(jié)。尤其坯料連續(xù)鑄造后，在軋制前僅有一次補熱，生產過程得到簡化，降低了成本。為了擴大生產品種,將出結晶器的鑄坯厚度增加到90mm,經軟壓下后減薄到70mm ,形成中薄板坯連鑄連軋的生產方式,可實現(xiàn)鐵素體軋制,能生產包晶鋼等。中厚板坯連鑄連軋也是在薄板坯連鑄的基礎上,將鑄坯厚度增至90150mm,軋制工藝和設備配置接近常規(guī)工藝,使帶坯溫度和性能更均勻,生產品種不斷擴大,逐步接近常規(guī)工藝生產的品種范圍。薄板坯連鑄連軋生產工藝具有的特點是: (1)生產能力適中,適合中型鋼鐵企業(yè)生產板材, 2流連鑄機經濟規(guī)模可達250萬t左右；(2)布置緊湊、設備重量輕、廠房面積小、流程短、能源和動力消耗較少、生產運行成本較低；(3)采用半無頭軋制工藝 ,適合批量生產1.5mm以下薄規(guī)格熱軋板 ,實現(xiàn)“以熱代冷”；(4)生產一般用途板材和超薄帶鋼的市場競爭力較強。由于薄板坯連鑄拉坯速度較高 ,因而鑄坯易產生橫向角裂和表面縱裂等缺陷 ,使帶鋼表面質量不及常規(guī)工藝產品水平；此外,也不利于生產要求壓縮比較大的品種。目前,薄板坯連鑄連軋生產的產品只能覆蓋板材品種的70 %80 % ,還有相當一部分產品 ,如汽車面板、超深沖板和表面質量要求高的板材、高鋼級管線板、奧氏體不銹鋼板、部分高碳鋼板等尚處于開發(fā)試驗階段。鑒于此,世界上已投產的40多條薄板坯連鑄連軋生產線,中低檔產品約占80%。中等厚度板坯連鑄連軋工藝的拉坯速度處于薄板坯與傳統(tǒng)厚板坯之間,連鑄坯內在質量有很大提高,板材質量優(yōu)于薄板坯工藝。因此學術界認為,該工藝在理論上生產的產品質量有可能與常規(guī)工藝接近,可達到傳統(tǒng)厚板坯的水平。1.5 熱軋板帶新生產工藝對軋機裝備的要求熱帶鋼連軋機在現(xiàn)代軋鋼工藝中可以認為是比較成熟的技術和設備,裝備的發(fā)展也是圍繞著上述的一些新工藝進一步優(yōu)化的過程,傳統(tǒng)的熱軋工藝與上述的一些新工藝相比,除在設備布置上帶來變化之外,在溫度制度、速度制度、變形制度上也有所變化,這些變化對軋機裝備的設計提出了新的要求。薄板坯連鑄連軋工藝的溫度制度,較傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產工藝有較大不同,板坯溫度均勻,溫差不大于10,且在軋制過程中板坯頭部進入軋機,板坯的其他部分仍在爐內保溫,不存在溫降問題。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產,由于在軋制過程中存在溫度降,為避免因溫度降造成的頭尾溫差,產生的厚度精度差,板形不好和性能不均勻一致等質量問題,在軋制過程中必須要升速軋制。而薄板坯連鑄連軋工藝,不存在上述問題,軋機生產能力遠大于連鑄機的生產能力,即使兩臺連鑄機供坯,軋機的生產能力也是有富裕的。因此沒有必要進行升速軋制。薄板坯連鑄連軋工藝中每架軋機壓下率較傳統(tǒng)熱軋機的壓下率高, 軋機負荷較傳統(tǒng)軋機要高,這是由薄板坯連鑄連軋采用大壓下和高剛度軋制工藝決定的。但不采用升速軋制對軋機減少負荷有所幫助。在設計中要對機架、軋輥進行優(yōu)化設計,特別是為降低軋制力在后幾架軋機上盡量采用小直徑工作輥。在生產中由于軋制壓力增加,板形控制與厚度控制比傳統(tǒng)軋制有更高的要求。1.5.1 板形、板厚控制技術在新生產工藝中的應用板形控制是帶鋼軋機的關鍵技術,各軋機制造商在此方面都下大力氣開發(fā),呈現(xiàn)出多種板形控制技術。這些技術可大致分為工藝方法和設備方法。從設備方法來講,主要有原始凸度法、液壓彎輥法,調整軋輥凸度法,軋輥變形自補償法,階梯形支承輥法,抽動軋輥法,在線磨輥法,軋輥交叉法等。其中抽動軋輥法中的CVC、HC結合彎輥技術得到廣泛應用,交叉輥法的PC軋機,其板形控制能力較強,綜合性能優(yōu)良,是目前發(fā)展較快的板形控制法,但交叉軋輥帶來的較大的軸向力給設備設計帶來不便,且交叉機構較為復雜,是其得到廣泛應用的巨大障礙。板厚自動控制技術方面,液壓AGC已得到普遍的認可,采用短行程壓下缸,以減少油柱高度提高響應速度,已成為業(yè)界的共識。1.5.2 除鱗技術的發(fā)展熱軋帶鋼在軋制過程中除鱗效果的好壞,直接影響到帶卷產品的質量。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產,均采用高壓水除鱗系統(tǒng),水壓達1518MPa,采用多次除鱗,即粗軋前、精軋前及機架間進行除鱗。隨著薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn),給除鱗技術帶來了一個新課題,薄板坯的氧化鐵皮在板坯表面很薄且很粘,氧化鐵皮很難去除,因此高壓水鱗系統(tǒng)水壓高達到35MPa,在奧鋼聯(lián)的實驗機組上水壓曾高達55MPa。提高水壓對除鱗有一定作用, 但帶來一些問題, 如高壓系統(tǒng)的維修保養(yǎng)工作量增加,事故率增加。進一步優(yōu)化除鱗機噴嘴到板坯表面的距離和角度,以達到更高的除鱗效果；開發(fā)新型高壓水流量噴嘴,使水流壓力高,且沖擊到板坯表面的水量小,從而減少板坯表面溫降,這是高壓水除鱗設備的發(fā)展方向。2 建廠依據(jù)及產品大綱2.1 建廠依據(jù)2.1.1 可行性研究1. 中國正處于經濟發(fā)展時期，鋼鐵消費良好。雖然我國的鋼鐵業(yè)有了很大的發(fā)展，但是我國的產品結構類型還很不合理，板帶在鋼材中的比例僅為25%左右，而在發(fā)達國家多達50%60%，甚至更多。2002年我國共進口熱軋薄板、冷軋板和鍍鋅板等各類板材約1600萬噸，尤其是薄規(guī)格冷、熱軋板和熱軋酸洗板占當年進口量的80%。隨著國家經濟的發(fā)展，尤其是中國農村的發(fā)展，國家汽（轎）車、家電、集裝箱、輸油（汽）管線等行業(yè)也會隨之發(fā)展進而刺激各類板材品種的需求，市場前景很大。2. 與薄板坯連鑄連軋相比，常規(guī)熱連軋仍有其自身的優(yōu)勢。薄板坯連鑄連軋技術晶粒較細，加上軋制的大壓下，使產品硬度很高，不能按要求向冷軋供應強度低于240MPa的軟帶鋼。就向冷軋供料而言，常規(guī)熱連軋仍有廣闊的發(fā)展空間。2.1.2 地理與資源國內有著豐富的資源，便利的交通為運輸提供了保障。國外，如巴西、澳大利亞有著高品味的鐵礦，通過海運可以運達國內。國內各大高校如北京科技大學、東北大學、鞍山科技大學以及省內的燕山大學、河北理工大學等冶金工科院校，可為公司提供一流的技術人才。2.2 產品大綱產品大綱是設計任務書中的主要內容之一，是進行車間設計時制訂產品生產工藝過程、確定軋機組成和選擇各項設備的主要依據(jù)。產品大綱不但規(guī)定了車間的類型,同時也規(guī)定了車間生產品種的方向。所以編制產品方案時應注意:1.滿足國民經濟特別需要，根據(jù)市場信息解決某些短缺產品的供應和優(yōu)先保證國民經濟重要部門對鋼材的需要。2.考慮各類產品的平衡，尤其是地區(qū)之間產品的平衡。要正確處理長遠與當前、局部與整體的關系。作到供求適應、品種平衡、產銷對路、布局合理、要防止不顧軋機特點和條件一哄而上、一哄而下的傾向。3.考慮軋機生產能力的充分利用和建廠地區(qū)產品的合理分工。4.考慮建廠地區(qū)資源的供應條件，物資和材料運輸?shù)那闆r。5.要適應當前對外開放、對內搞活的經濟形勢，力爭做到產品結構和產品標準的現(xiàn)代化。2.2.1 坯料熱連軋帶鋼所用的原料主要是連鑄板坯和初軋板坯。由于連鑄坯的諸多優(yōu)點，加之比初軋坯物理化學性能均勻，且便于增大坯重，故對熱帶連軋更為合適，其所占比重日益增大。熱帶連軋機所用板坯厚度一般150300mm，多數(shù)為200250mm，最厚達350mm。近代連軋機完全取消了展寬工序，以便加大板坯長度，采用全縱軋制，故板坯寬度要比成品寬度大，由立輥軋機控制帶鋼寬度，而其長度則主要取決于加熱爐的寬度和所需坯重。板坯重量的增大可以提高產量和成材率，但也受到設備條件，軋件終軋溫度和頭尾允許溫差，以及卷取機所允許的板卷最大外徑等的限制。目前板卷單位寬度的重量不斷提高，達到1530kgmm。綜上本次設計選擇的原料規(guī)格如下：板坯厚度：150300mm板坯寬度：8001600mm板坯長度 定尺坯410.6m產品規(guī)格厚度：0.812.7mm寬度：8501550mm鋼卷內徑：759mm鋼卷外徑：12002025mm最大卷重：30t產量：年產220噸2.2.3 鋼種方案按鋼種分類的熱軋板帶產品方案如表1：表1 按鋼種分配的熱軋板帶的產品序號鋼種代表鋼號年產量（wt）比例1普通碳素結構鋼Q235Q2758036%2優(yōu)質碳素結構鋼0808AL8036%3低合金鋼Q345B6028%4合計220按產品規(guī)格分配熱軋板帶方案見表2。表2 按產品分配的熱軋板帶產 量 (wt)寬 度 （mm）合 計（wt）比 例8001000100012001200140014001600厚度（mm）0.81.546752210%1.54152729178840%46112222116630%612.79141564420%合 計（t）39697339220比 例18 %31%33%18%100%3 車間布置及主要設備選擇3.1 車間布置及設備選用的原則首先，在粗軋機與精軋機之間設計保溫罩或熱卷箱等，主要是考慮產品的規(guī)格，實際現(xiàn)場的生產以及帶鋼內部組織性能的影響，而做出選擇；其次，為了使得本次的設計更貼近實際，在選定軋機型號及確定軋輥、各架軋機之間的距離等方面，主要是依據(jù)唐鋼一鋼軋廠1700生產線的車間設計，并針對本次設計要求做一些改動；在確定軋機數(shù)目及布置上，考慮的是目前連鑄機鑄出的坯料質量、大壓下導致跑偏、及整個軋制穩(wěn)定配合等方面，而作出了本次的設計。在設計中，選用的設備、技術、軋機數(shù)目、布置及選用的原因將在下面做具體的介紹。 3.2 主要設備選擇軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設備,代表車間生產技術水平,這是區(qū)別于其他車間類型的關鍵。因此,軋鋼機選擇的是否合理對車間生產具有非常重要的影響。因為帶鋼軋機為平輥軋制,軋制力大,為了能控制良好的板形,機架和軋輥必須有較大的剛度才行.所以板帶軋機主要是四輥軋機。軋鋼機選擇的主要依據(jù)是:車間生產的鋼材的鋼種,產品品種和規(guī)格,生產規(guī)模的大小以及由此而確定的產品生產工藝過程。對軋鋼車間設計而言,軋鋼機選擇的主要內容是:確定軋鋼機的結構形式,確定其主要技術參數(shù),選用軋機的架數(shù)以及布置形式。在選擇軋鋼機時一般要注意考慮下列各項原則:(1)在滿足產品方案的前提下,使軋機組成合理,布置緊湊(2)有較高的生產效率和設備利用系數(shù)(3)保證獲得質量良好的產品,并考慮到生產新品種的可能(4)有利于軋機機械化,自動化的實現(xiàn),有助于工人勞動條件的改善(5)軋機結構型式先進合理,制造容易,操作簡單,維修方便(6)備品備件更換容易,并利于實現(xiàn)備品備件的標準化(7)有良好的綜合技術經濟指標3.2.1 板坯寬度側壓設備寬度精度與厚度精度、板凸度、平直度共同構成帶鋼的外形質量，其中寬度精度是帶鋼帶鋼產品外形質量的一個重要指標。精確的寬度可以提高熱軋薄板及其后步工序的成材率，既可避免由于過寬造成切邊過多，又可減少由于過窄給后步工序帶來的生產安排混亂。需對成品帶鋼寬度進行控制，這里先介紹粗軋調寬。粗軋調寬可以通過獨立的立輥軋機、粗軋機附屬立輥、定寬軋機、大側壓調寬壓力機（SP軋機）等設備實現(xiàn)。粗軋調寬在帶鋼寬度調整和精度控制中占有主要地位。1.立輥軋機為了進行寬度控制，傳統(tǒng)熱連軋機組都配有獨立的立輥軋機或在粗軋機上裝設附屬立輥，有的精軋機前也設立了立輥。根據(jù)調寬量的大小，板坯可以進行多道次或一道次立軋。(1)立輥軋機位于粗軋機水平軋機的前面，大多數(shù)立輥軋機的牌坊與水平軋機的牌坊連接在一起。立輥軋機主要分為兩大類，即一般立輥軋機和有AWC功能的重型立輥軋機。一般立輥軋機是傳統(tǒng)的立輥軋機，主要用于板坯寬度齊邊、調整水平軋機壓下產生的寬展量、改善邊部質量。其結構簡單，主傳動電機功率小、側壓能力普遍較小，而且控制水平低，不能在軋制過程中進行調節(jié)，帶坯寬度控制精度不高。有AWC功能的重型立輥軋機是為了適應連鑄的發(fā)展和熱軋帶鋼板坯熱裝的發(fā)展而產生的現(xiàn)代軋機。其結構先進，主傳動電機功率大，側壓能力大，具有AWC功能，在軋制過程中對帶坯進行調寬、控寬及頭尾形狀控制，不僅可以減少連鑄板坯的寬度規(guī)格而且有利于實現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝，提高帶坯寬度精度和減少切損。有AWC功能的重型立輥軋機的結構如圖1所示。圖1有AWG功能的重型立棍軋機結構圖本設計在R1前選擇帶AWC功能的重型立輥軋機RE1。其主要技術參考唐鋼設計見表3。表3 立輥軋機的各種性能參數(shù) 軋輥640/580380毫米調寬范圍8001700毫米調整速度30毫米/秒壓下形式電動+液壓軋制力最大100噸壓下量板坯厚度為90毫米時最大7毫米(13.5毫米/邊)板坯厚度為70毫米時為最大3035毫米(1517.5毫米/邊)軋制速度最大22轉/分(用新輥)主傳動電機2AC88KW0150rpm成對的水平電機軋輥開口度最大1770毫米（換輥時1840毫米）最小800毫米AWC行程50毫米(2)立軋的變形特點與平軋完全不同，經立輥軋機的軋制后的板坯具有一下形狀特點：板坯立軋的狗骨變形，如圖2(a)所示。板坯立軋是典型的超高件軋制過程，其突出特點是側壓時變形不深透，金屬向厚度方向上的流動主要集中在板坯兩側的邊緣部分，橫斷面出現(xiàn)明顯的雙鼓形，就是所謂狗骨變形。立輥的輥徑越大，狗骨形越小。為增加調寬效率，現(xiàn)在普遍采用定寬壓力機（SP Sizing Press）,可看做是用半徑無限大的垂頭替代了立輥，定寬壓力機的狗骨形要比立輥調寬小得多。帶有狗骨形的板坯經過后步平輥軋機軋制后，較厚的邊部金屬將向寬向流動，造成軋件繼續(xù)寬展，因而影響寬度精度，降低寬度控制效果。圖2(a)立輥軋邊 圖2(b)立軋后的平扎“舌頭”及“魚尾”。經過側壓后的板坯，在頭尾部分產生嚴重的寬度不均，板坯頭尾在軋制方向金屬流動阻力小于板坯中部，形成頭尾兩側向中間的圓弧形，使頭尾寬度收縮，最終形成端部內凹的形狀，即所謂的“舌頭”及“魚尾”。這部分帶材必須在后續(xù)工序中予以切除，造成了金屬的浪費，如圖2(b)所示。 而頭尾之間的部分，由于金屬沿軋制方向流動阻力加大，在長度方向的延伸受到限制，形成板坯兩側厚度方向的凸起高于頭部。立軋時板坯拱起。板坯的寬厚比較大時，如果采用立輥軋機軋制，容易使板坯拱起，造成板坯失穩(wěn)發(fā)生彎曲和扭轉。2.定寬壓力機壓縮調寬技術是人們?yōu)榱丝朔⑤佨堉普{寬的缺點，增大壓縮工具與板坯的接觸長度，改善板坯斷面狗骨形，減少板坯頭尾部的魚尾和舌頭及失寬，提高成材率而提出的。實現(xiàn)壓縮調寬技術的設備是定寬壓力機(SP Sizing Press)。定寬壓力機位于粗軋高壓水除鱗裝置之后，粗軋機之前，用于對板坯進行全長連續(xù)的寬度側壓。與立輥軋機相比，SP軋機具有以下優(yōu)勢：(1)板帶成材率提高。SP軋機具有較強的板坯頭尾形狀控制功能，金屬切損少。(2)調寬能力提高。目前SP軋機的最大側壓量達到了350 mm，有效減輕了連鑄機不斷變換寬度規(guī)格的負擔，提高了連鑄機生產率和連鑄坯質量及板坯的熱裝率和熱裝溫度。(3)調寬實效提高。側壓變形更深透，板坯變形均勻，平軋是寬展回復減小。(4)寬度精度提高。SP軋機的錘頭間距可嚴格控制，有很強的定寬作用。定寬壓力機的主要形式有長錘頭和短錘頭兩種。長垂頭定寬壓力機。如如圖3(a)所示，特點是壓縮模具長度略大于板坯長度，板坯遍布在全長上同時受到壓縮。操作過程是先由螺桿機構將壓縮模具調整到略大于板坯寬度的間距，然后快速液壓壓下機構按規(guī)程進行側壓。該定寬壓力機是一次將板坯壓縮至目標寬度，由于是整個板坯長度上同時進行壓縮，所以需要特別大的壓縮力。導致設備龐大，投資高，安裝維修不便。這種壓力機可以改善板坯頭尾的平面形狀，但其調寬量較小，厚160mm 的板坯側壓量只有76mm 。短垂頭定寬壓力是用短錘頭替代長垂頭。如如圖3(b)所示，用短錘頭多次連續(xù)壓縮來取代一次性壓縮，大大較少了壓縮力，減輕了壓力機的負荷，簡化了設備。短垂頭定寬壓力機主要有兩種形式：一種間歇式，如圖4所示。在對板坯進行壓縮之前，吃透位于打開位置，間距略大于板坯，板坯進入錘頭之間的位置后停下來，對寬度方向進行壓縮，一步壓縮到位后錘頭分開回到打開位置，然后哦偶板坯向前送進一步，開始下一步壓縮，如此循環(huán)，值板坯尾部壓縮完畢。另一種連續(xù)式，如圖5所示。錘頭對板坯進行壓縮的同時，隨板坯一起向前沿軋制線方向以相同速度前進。這種運動軌跡為一橢圓形曲線，可以保證板坯在首壓縮的過程中以一定速度前進，不必是板坯停下來等待。壓縮完成后，錘頭沿橢圓形曲線再回到打開位置，準備下一次壓縮。顯然這種連續(xù)式定寬壓力機的生產效率比間斷式的要高得多。(a)壓縮 (b)打開 (c)送進 (d)再壓縮圖4 間歇式調寬壓力機動作示意圖圖5 連續(xù)式調寬壓力機3.2.2 軋制總道次的確定根據(jù)唐鋼實習經驗以及參考文獻，取平均延伸系數(shù)為1.45，由產品厚度為5mm，進粗軋機的厚度為150mm。則根據(jù)公式可得：軋制總道次數(shù)為n=。所以可以確定軋制總道次數(shù)為9道次。3.2.3 粗軋機1.粗軋機布置形式及數(shù)量的選擇粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產量、板卷重量等諸多因素決定的。粗軋區(qū)的布置形式主要有全連續(xù)式、34連續(xù)式、半連續(xù)式和其它形式。由于全連軋生產線過長，目前廣泛采用的是12連軋和34連軋。(1)全連續(xù)式全連續(xù)式粗軋機通常由4到6架不可逆式軋機組成，前幾架為二輥式，后幾架為四輥式。全連續(xù)式粗軋機的布置形式主要有兩種：一種是全部軋機呈跟蹤式連續(xù)布置；另一種是前幾架軋機為跟蹤式，后兩架為連軋布置。典型的全連續(xù)式粗軋機的布置如圖6所示。 R1 R2 R3 R4 R5 R6圖6典型的全連續(xù)式粗軋機的布置 全連續(xù)式粗軋機在一、二代熱軋帶鋼軋機中居多，因受當時的控制水平和機械制造能力的限制，粗軋機軋制速度較低，且都是以斷面大、長度短的初軋板坯為原料，所以軋機產量取決于粗軋機的產量。全連續(xù)式粗軋機每架軋機只軋道，軋件沿一個方向進行述連續(xù)軋制，生產能力大，因此在當時發(fā)展較快。隨著粗軋機控制水平的提高和軋機結構的改進，粗軋機的軋制速度提高了，生產能力增大了，粗軋機的布置形式也發(fā)生了很大變化，相繼發(fā)展了34連續(xù)式和半連續(xù)式。相比之下，全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點就不明顯了，而且其生產線長、占地面積大、設備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應性差等缺點更加突出，所以近期建設的粗軋機已不再采用全連續(xù)式。(2) 34連續(xù)式34連續(xù)式粗軋機由可逆式軋機和不可逆式軋機組成，其布置形式有2架軋機，3架軋機或4架軋機。典型的34連續(xù)式粗軋機的布置如圖7所示。圖7 34連續(xù)式粗軋機的布置典型的34連續(xù)式粗軋機由4架軋機組成，第1架為二輥可逆式軋機，第2架為四輥可逆式軋機。第3、4架均為四輥不可逆式軋機。34連續(xù)式粗軋機的軋制工藝是：板坯在可逆式軋機上往復軋制35道次，在不可逆式軋機上軋制l道次。34連續(xù)式粗軋機兼有全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點，又克服了它的缺點，與其相比具有生產線短、占地面積小、設備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應性好等優(yōu)點。且生產能力也不低，適應于多品種的熱軋帶鋼生產。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用34連續(xù)式布置的有寶鋼2050mm、武鋼1700mm、太鋼1549mm。(3)半連續(xù)式半連續(xù)式粗軋機由1架或2架不可逆式軋機組成。常見的布置形式有：1架四輥可逆式軋機組成，如下圖8所示。由1架二輥可逆式軋機和1架四輥可逆式軋機組成，如圖8所示。圖8 兩種半連續(xù)式粗軋機的布置由2架四輥可逆式軋機組成，如下圖9所示。 1，2，3 4，5，6 圖9 四輥可逆式軋機半連續(xù)式粗軋機與34連續(xù)式粗軋機相比，具有設備少、生產線線短、占地面積小、投資省等特點，且與精軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產有利。近年來，由于粗軋機控制水平的提高和軋機結構的改進，軋機牌坊強度增大，軋制速度也相應提高，粗軋機單機架生產能力增大，軋機產量已不受粗軋機產量的制約，從而半連續(xù)式粗軋機發(fā)展較快。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用半連續(xù)式布置的有寶鋼1580mm鞍鋼1780mm、攀鋼1450mm、武鋼2250mm。(4)其他形式粗軋機除了以上3種基本布置形式粗軋機的布置形式外，還有逆道次式和緊湊式。本設計考慮實際生產情況，從縮短生產線長度、減小占地面積、節(jié)約設備投資等方面考慮，選擇近年來常用的半連續(xù)式粗軋機。由于在粗軋機組上軋制時，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應該盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]粗軋機組和精軋機組之間在軋制節(jié)奏和負荷上的平衡，粗軋機組變形量一般要占總變形量（坯料至產品）的70%80%。根據(jù)目前軋輥強度等方面的因素，參考現(xiàn)場的經驗，以及為了配合該車間能生產更薄規(guī)格產品的發(fā)展要求，本次設計中選用1架四輥可逆式粗軋機，如圖8所示。2.粗軋機的各種參數(shù)(1)材料的選擇由于熱軋的時候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復循環(huán)產生工作應力，熱疲勞應力使得軋輥表面產生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。四輥機座除了少數(shù)機座受輥強度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質量而多采用鑄鐵軋輥（輥面硬）。支撐輥受壓力大主要受的是彎曲應力，而且直徑較大并要著重考慮強度和軋輥的淬透性，因此多采用含有鉻的合金鍛鋼。R1安裝在立輥軋機和除鱗機后，為四輥軋機，驅動主要由調速電機、減速機、齒輪機座及軋機接軸構成。電液伺服閥控制液壓缸用于輥縫調整。四列圓錐輥子軸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架的操作側，保證軋制時輥裝配在機架上定位。上支承輥磨損的補償量，由安裝在上支承輥上部的墊片調整。進出口導輥的安裝，用于板坯傳送時輸送平穩(wěn)，軋機進出口上下安裝了刮水板及導衛(wèi)，工藝潤滑油噴頭安裝在進出口上下刮水板上。上刮水板有氣缸控制，以保證與工作輥的連續(xù)接觸；下刮水板與導輥軸承座連接，靠液壓力與下工作輥接觸。工作輥冷卻頭安裝在R1軋機的進出口側。軋機上方安裝了平臺，平臺與地面間裝有梯子。其主要技術參數(shù)如表5。表5粗軋機的各種性能參數(shù)類型四輥可逆軋機工作輥尺寸1200/11001700mm支承輥尺寸1550/14001700mm軋制壓力40000KN（max）由負荷傳感器測量軋制速度2.82/5.34m/s軋制開口度270mm（最大輥頸）輥縫調節(jié)電動+液壓AGC壓下缸壓力最大4000t主電機功率AC6600KW電機轉速108/190 r/min(2)軋輥尺寸的選擇軋輥是軋鋼機的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時候要考慮以下幾個方面：工作輥的輥頸可能減小的程度取決于工作輥徑和萬向接軸所傳遞的傳動力矩。為創(chuàng)造良好的變形條件，強度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。所能傳遞的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動大的變形力矩。輥身長度與輥頸的比值不能超過允許值，否則工作輥會彎曲，所以要求輥頸采用較大的值。輥頸直徑和長度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關。由于受到軋輥軸承徑向尺寸的限制輥頸直徑比輥身直徑小的多，因此輥身與輥頸過渡處的圓角應該選擇大些。使用滾動軸承由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（0.50.55）D。針對本次的設計要求，參考現(xiàn)場的實際生產經驗，為了生產5mm帶鋼，選用的軋輥的尺寸是：R1：工作輥尺寸：12001700mm；輥頸尺寸：600mm支承輥尺寸：15501700mm；輥頸尺寸：775mm 軋制力：4000噸；電機功率：AC6600KW3.2.4 保溫裝置1.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(wěn)定，有利于改善產品質量，擴大軋制品種規(guī)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(jié)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5060m，由多個罩子組成，每個罩子均有升降蓋板，可根據(jù)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(yōu)點有：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。精軋機可以采用恒速或加速軋制。均衡整體中間帶坯的軋制溫度，穩(wěn)定精軋機的軋制負荷，從而提高軋制過程的穩(wěn)定性，以確保成品精度?？s短粗軋機至精軋機之間的距離，節(jié)約工程投資。尤其對原有熱軋生產線的改造。熱卷箱還具有挽救帶鋼報廢的功能。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