1580板帶熱連軋粗軋機機架設(shè)計

1、1580板帶熱連軋粗軋機機架設(shè)計 1580 hot strip rolling mill stand design學(xué) 院（系）： 專 業(yè)： 機械制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 1580板帶熱連軋粗軋機機架設(shè)計摘 要鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，而熱軋帶鋼生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)中的主要環(huán)節(jié)。熱軋板帶鋼是鋼鐵產(chǎn)品的主要品種之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運輸業(yè)與建筑業(yè)。熱軋帶鋼工藝的成熟為冷軋?zhí)峁┝藘?yōu)質(zhì)的原料，大大滿足了國民生產(chǎn)與生活的需要。帶鋼熱連軋生產(chǎn)，按生產(chǎn)過程分為原料準(zhǔn)備、加熱、粗軋、精軋以及卷取五個區(qū)域，另外還有精整工段，其中設(shè)有

2、橫切、縱切和熱平衡等專業(yè)機組，根據(jù)需要進行熱處理。本此設(shè)計軋機為四輥熱連軋機，重點設(shè)計了機架部分。根據(jù)軋鋼機型式和工作要求及結(jié)構(gòu)不同，軋鋼機機架分為閉式和開式兩種，本次設(shè)計采用閉式機架。機架是軋機的重要部件用來安裝整個輥系及軋輥調(diào)整裝置，并承受全部軋制力。因機架重量大、制造復(fù)雜，一般給予很大安全系數(shù)，并作為永久使用的不更換零件來進行設(shè)計。本次設(shè)計內(nèi)容主要包括確定薄板熱連軋生產(chǎn)工藝及設(shè)備，設(shè)計四輥軋機機架結(jié)構(gòu)及型式，并對機架進行強度、剛度和穩(wěn)定性等方面的校核。本設(shè)計主要采用了采利柯夫計算方法進行閉式機架的強度和變形計算。關(guān)鍵詞：熱連軋；軋機機架；四輥1580 hot strip rolling

3、mill stand rough designAbstractThe steel industry is the pillar industry of the national economy, Hot rolled strip production is a major part of the production of iron and steel.Hot rolled strip is one of the main varieties of steel products,Widely used in industry, agriculture, transportation and c

4、onstruction industry.Hot rolled strip technology provides high quality raw materials for cold rolling,Greatly meet the needs of national production and life.Hot strip production.In hot strip rolling production, the production process is divided into raw material preparation, heating, rolling, finish

5、 rolling and coiling five regions.In addition to finishing section,which has across-cutting,slitting and heat balance and other professional unit,Heat treatment according to need.The mill si a four-high hot rolling mill. The project is on the design of the Mill Housing. According to the rolling type

6、 and job requirements and different structure,mill Housing frame is divided into two kinds of closed and open.Mill Housing is one of the important components which is used for installing the whole system of Roll,the device which regulates Mill Roll and supporting all of rolling pressure. Mill Housin

7、g has been designed the perpetual and un-substitutive component for its large weight, complex technological process and high safety coefficient. The design content mainly includes the determination of the production process and equipment of hot rolling, design of four high mill stand structure and t

8、ype, and the strength of the mill housing, stiffness and stability and other aspects of checking.Strength and Deformation calculation of Close-top mill housing mainly adopt the Calculation Method of A.I.TselikovKey Words: hot rolling; mill housing; four rollerI目 錄摘 要IAbstractII1 緒 論11.1 熱軋板帶鋼發(fā)展歷史11.

9、1.1 熱軋板帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展史11.1.2 我國熱軋板帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展史11.2 熱連軋技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀21.2.1 帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的進步21.2.2 熱帶鋼裝備技術(shù)進步31.3 我國熱軋板帶鋼發(fā)展趨勢41.3.1 近代熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要趨向41.3.2 我國熱帶軋機的發(fā)展趨勢51.4 熱軋板帶鋼的生產(chǎn)工藝及其特點51.4.1 常規(guī)熱連軋工藝51.4.2 薄(中，厚)板坯連鑄連軋工藝61.5 熱軋板帶新生產(chǎn)工藝對軋機裝備的要求61.5.1 板形、板厚控制技術(shù)在新生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用71.5.2 除鱗技術(shù)的發(fā)展71.6 板、帶熱軋機的分類71.6.1 特厚板軋機和中厚板軋機81.6.2 行星軋機

10、81.6.3 爐卷軋機81.6.4 連續(xù)式軋機92 熱連軋生產(chǎn)的工藝過程和設(shè)備組成102.1 原料準(zhǔn)備102.2 板坯加熱及設(shè)備組成102.3 粗軋機組112.4 精軋機組122.5 軋后冷卻和卷取133 軋機機架143.1 閉式機架143.2 開式機架174 機架主要結(jié)構(gòu)參數(shù)195 機架強度和變形計算215.1 機架的材料和許用應(yīng)力215.2 機架立柱斷面形狀選擇215.3 機架強度計算215.4 機架變形計算295.5 機架傾翻力矩計算315.5.1 傳動系統(tǒng)加于機架上的傾翻力矩315.5.2 水平力引起的傾翻力矩325.5.3 支座反力及地腳螺栓的強度計算33參考文獻35致 謝36外文翻

11、譯.37III1 緒 論1.1 熱軋板帶鋼發(fā)展歷史1.1.1 熱軋板帶鋼生產(chǎn)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(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。從提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品尺寸精度、節(jié)能技術(shù)、提高成材率和板形質(zhì)量、節(jié)約建設(shè)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(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷了不同的發(fā)展時期。1960年以前建設(shè)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(shù)發(fā)展比較緩慢,其中最重要的技術(shù)進步是將厚度自動控制（AGC）技術(shù)應(yīng)用于精軋機，從根本上改善了供給

12、冷軋機的原料板帶鋼的厚度差。20世紀(jì)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(shù)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(chǎn)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(chǎn)工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術(shù)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(jì)80年代，板帶鋼生產(chǎn)更加注重產(chǎn)品質(zhì)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(shù)成為熱軋板帶鋼軋制技術(shù)重要課題

13、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(shù)，解決了在常規(guī)熱連軋機上生產(chǎn)厚度0.81.2 mm超薄帶鋼一系列技術(shù)難題。熱連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格最薄達0.8mm，但實際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因為薄規(guī)格生產(chǎn)的故障率高，輥耗大，噸鋼酸洗成本高等。待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后,才能經(jīng)濟地批量生產(chǎn)。1.1.2 我國熱軋板帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展史我國熱連軋帶鋼的發(fā)展，大體經(jīng)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(shè)只能靠國家投入，由于資金、技術(shù)等限制,軋機水平參差不齊。1989投產(chǎn)的寶鋼20

14、50mm軋機代表了當(dāng)時國際先進水平,采用了一系列最先進的熱連軋生產(chǎn)技術(shù)。但是，這個時期投產(chǎn)的二手設(shè)備則是國外五六十年代的裝備 ( 1994年投產(chǎn)的太鋼1549mm軋機、梅鋼1422mm軋機) ，整體技術(shù)水平相對落后，在安裝過程中進行了局部改造 ，但整體技術(shù)水平提高有限。還有兩套國產(chǎn)軋機投產(chǎn)：1980年投產(chǎn)的本鋼1700mm軋機和1992年投產(chǎn)的攀鋼1450mm軋機，這兩套軋機的整體水平不高，產(chǎn)品與國際水平差距較大。但在當(dāng)時條件下,這幾套軋機滿足了國民經(jīng)濟建設(shè)的需要，同時培養(yǎng)了一大批技術(shù)人才。第二階段，全面提高技術(shù)水平,瞄準(zhǔn)世界最高、最新技術(shù)，全面引進階段。20世紀(jì)90年代以后,各大企業(yè)均以引進

15、國外最先進技術(shù)為主。如1999年投產(chǎn)的鞍鋼 1780mm軋機、1996年投產(chǎn)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,除通常現(xiàn)代化軋機采用的先進技術(shù)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(shù)和帶坯邊部感應(yīng)加熱技術(shù)，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(shù)。國內(nèi)還引進了三套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,即1999年投產(chǎn)的珠鋼1500mm薄板坯生產(chǎn)線、邯鋼1900mm薄板坯生產(chǎn)線和2001年投產(chǎn)的包鋼1750mm薄板坯生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線是當(dāng)時世

16、界最先進的薄板坯生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線的引進使我國擁有了新一代熱連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)。第三階段,這個階段是近幾年開始的，是以提高效益、調(diào)整品種結(jié)構(gòu)、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(jīng)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(chǎn)寬帶鋼作為今后發(fā)展的重點,或引進或采用國產(chǎn)技術(shù)，或建設(shè)傳統(tǒng)熱連軋寬帶鋼軋機或建設(shè)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線。同時,這個階段對引進的二手軋機和原技術(shù)較落后的國產(chǎn)軋機進行了全面技術(shù)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(shù)、鐵素體加工技術(shù)、高強度冷卻技術(shù)、新型卷取機等,在一些軋機上也已應(yīng)用。目前我國熱連軋技

17、術(shù)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的進步最近十幾年,熱連軋技術(shù)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(jié)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(chǎn)量350550萬t ，生產(chǎn)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(chǎn)量高,自動化程度高,軋制速度高(20 m/ s 以上)，產(chǎn)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

18、臺地下卷取機，生產(chǎn)線長度約300m ，年產(chǎn)量200300萬t。采用的鑄坯厚度200mm 左右，投資比較少,生產(chǎn)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(chǎn)量約100萬t ，其中有的生產(chǎn)線可以生產(chǎn)中板也可以生產(chǎn)熱軋板卷，主要用于不銹鋼生產(chǎn)，投資較小，生產(chǎn)靈活,適合多品種。4.熱軋帶鋼的另一生產(chǎn)形式是薄板坯連鑄連軋，按結(jié)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(chǎn)量120

19、200萬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(chǎn)線。薄板坯連鑄連軋的特點是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品強度高、溫度與性能均勻性好，但是表面質(zhì)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(shù)，日本是在傳統(tǒng)的粗軋機后設(shè)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(chǎn)線可以20 m/ s的速度軋制生產(chǎn)。0. 81. 3 mm厚的帶鋼。德國發(fā)展的是半無頭軋制技術(shù),他們利用薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)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

20、機組中形成有限的無頭連軋。這種生產(chǎn)線的特點是適合于穩(wěn)定生產(chǎn)薄規(guī)格的帶鋼，減少了薄規(guī)格帶鋼生產(chǎn)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(shù)的無頭軋制技術(shù)，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(chǎn)熱帶鋼的技術(shù)是薄帶直接連鑄并軋制的技術(shù)，鋼水在2 個輥中鑄成56mm的帶鋼，經(jīng)過1架或2架軋機進行小變形的軋制和平整，生產(chǎn)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(chǎn)50萬t的帶鋼廠已經(jīng)試驗成功，但是關(guān)于生產(chǎn)的穩(wěn)定性、成本、產(chǎn)

21、品質(zhì)量、產(chǎn)品范圍和應(yīng)用領(lǐng)域的進一步報道尚未見到。1.2.2 熱帶鋼裝備技術(shù)進步現(xiàn)在熱連軋機很多的技術(shù)發(fā)展依然集中在板形、厚度精度、溫度與性能的精準(zhǔn)控制、表面的質(zhì)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(shù)，工作輥的精細(xì)冷卻、高精度的數(shù)學(xué)模型的不斷改進等,都使熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高。值得提出的新型軋機技術(shù)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(qū)動和不同輥徑工作輥軋制技術(shù)(SRDD),該技術(shù)是軋制中驅(qū)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(yīng)力產(chǎn)生,降低軋制力、減少邊降和增大

22、壓下量。在國內(nèi)稱為異步軋制技術(shù),國內(nèi)的實驗室實驗也表明,該生產(chǎn)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(chǎn)超細(xì)晶粒鋼和超高強度鋼,這種設(shè)備是很有效的,但是關(guān)于質(zhì)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(shù)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(zhì)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(chǎn)技術(shù)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(shù)發(fā)展主要可分兩個層次：(1)常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。為了大幅度簡化工藝過程，縮短生產(chǎn)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(jīng)濟效益，不僅充分利用連

23、鑄板坯為原料，而且不斷開發(fā)和推廣應(yīng)用連鑄板坯直接熱裝與直接軋制技術(shù)。(2)薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)是近十年來興起的冶金技術(shù)的大革命，隨著這一技術(shù)的逐步完善，必將成為今后建設(shè)熱軋板帶材生產(chǎn)線的主要方式。2.生產(chǎn)過程連續(xù)化。近代熱軋生產(chǎn)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(chǎn)，使生產(chǎn)的連續(xù)化水平大大提高。3.采用自動控制不斷提高產(chǎn)品精度和板形質(zhì)量。在板帶材生產(chǎn)中，產(chǎn)品的厚度精度和平直度是反映產(chǎn)品質(zhì)量的兩項重要指標(biāo)。由于液壓壓下厚度自動控制和計算機控制技術(shù)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(shù)往往尚感不足，還急待

24、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(shù)研究開發(fā)最活躍的一個領(lǐng)域。4.發(fā)展合金鋼種及控制軋制、控制冷卻與熱處理技術(shù)，以提高優(yōu)質(zhì)鋼及特殊鋼帶的組織性能和質(zhì)量。利用錳、硅、釩、欽、銀等微合金元素生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)的提高特別注意。各種控制鋼板組織性能的技術(shù)，包括對組織性能預(yù)報控制技術(shù)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(shè)進一步發(fā)展。近年我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)發(fā)展極其迅速，邯鋼、南鋼、

25、安鋼、武鋼、宣鋼、承鋼等也正在規(guī)劃建設(shè)熱帶軋機。如果所有軋機全部建成,產(chǎn)能得到發(fā)揮,則帶鋼產(chǎn)量將很可觀，我國鋼材板帶比低、薄板長期供不應(yīng)求的狀況將根本改變。2.軋機的國產(chǎn)化率逐步提高。進入21世紀(jì)以后,除熱連軋帶鋼產(chǎn)量大幅度提高、軋機建設(shè)快速發(fā)展以外,軋機國產(chǎn)化問題也有了長足進步。目前由國外總承包的項目國產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)總承包,裝備全部國內(nèi)設(shè)計制造,少量關(guān)鍵件在國外自主采購。國內(nèi)裝備雖然在整體技術(shù)水平上與外

26、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(zhì)量水平與其1780mm軋機相差不大。國產(chǎn)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(chǎn)線一般需投資2023億人民幣,但采用國產(chǎn)中等厚度薄板坯僅需1517億人民幣,其產(chǎn)量與國外生產(chǎn)線基本相同。3.世界最新技術(shù)不斷被采用。目前國內(nèi)已建和在建熱軋生產(chǎn)線中采用了許多最新技術(shù),如半無頭軋制技術(shù),其在國外剛開發(fā)不久,國內(nèi)已有多條生產(chǎn)線采用或預(yù)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(nèi)已有太鋼 1549mm軋機、武鋼2250mm軋機采用,北京科技大學(xué)國家軋制中心

27、承擔(dān)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(shù)發(fā)展。事實表明,在采用最新技術(shù)方面熱連軋領(lǐng)域已處于國際前沿水平。1.4 熱軋板帶鋼的生產(chǎn)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(chǎn)工藝具有諸多特點: (1)生產(chǎn)能力大；(2)產(chǎn)品品種規(guī)格范圍寬、產(chǎn)品精度高、質(zhì)量穩(wěn)定,規(guī)格可覆蓋全部板材產(chǎn)品,產(chǎn)品最寬可達2000mm 以上,可生產(chǎn)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(chǎn)品；(3)生產(chǎn)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

28、鑄坯熱送熱裝和直接軋制技術(shù)、無頭軋制技術(shù)、連鑄板坯結(jié)晶器在線調(diào)寬技術(shù)、定寬壓力機調(diào)寬技術(shù)等。因此目前這種生產(chǎn)工藝仍是大型或特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)熱軋寬帶鋼軋機的首選。由于連鑄連軋工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、工藝流程長、占地面積大、能耗較高,因此生產(chǎn)成本相對較高；生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高檔產(chǎn)品時,需配備技術(shù)含量高的煉鋼、精煉和連鑄設(shè)施,投資相應(yīng)增大；此外,生產(chǎn)超薄帶鋼的難度大,生產(chǎn)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(chǎn)生縱向裂紋,因而造成板坯表面質(zhì)量差,組織不均勻,限制了很多品種的生產(chǎn)。在對于表面光潔度要求不高的場合下，其產(chǎn)品能夠部分取代冷軋產(chǎn)品，省去

29、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(chǎn)過程得到簡化，降低了成本。為了擴大生產(chǎn)品種,將出結(jié)晶器的鑄坯厚度增加到90mm,經(jīng)軟壓下后減薄到70mm ,形成中薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)方式,可實現(xiàn)鐵素體軋制,能生產(chǎn)包晶鋼等。中厚板坯連鑄連軋也是在薄板坯連鑄的基礎(chǔ)上,將鑄坯厚度增至90150mm,軋制工藝和設(shè)備配置接近常規(guī)工藝,使帶坯溫度和性能更均勻,生產(chǎn)品種不斷擴大,逐步接近常規(guī)工藝生產(chǎn)的品種范圍。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝具有的特點是: (1)生產(chǎn)能力適中,適合中型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)板材, 2流連鑄機經(jīng)濟規(guī)?？蛇_250萬t左右；(2)布置緊湊、設(shè)備重量輕、廠房面積小、流程短、能源和動力消耗較

30、少、生產(chǎn)運行成本較低；(3)采用半無頭軋制工藝 ,適合批量生產(chǎn)1.5mm以下薄規(guī)格熱軋板 ,實現(xiàn)“以熱代冷”；(4)生產(chǎn)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(chǎn)生橫向角裂和表面縱裂等缺陷 ,使帶鋼表面質(zhì)量不及常規(guī)工藝產(chǎn)品水平；此外,也不利于生產(chǎn)要求壓縮比較大的品種。目前,薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的產(chǎn)品只能覆蓋板材品種的70 %80 % ,還有相當(dāng)一部分產(chǎn)品 ,如汽車面板、超深沖板和表面質(zhì)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(chǎn)的40多條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,中低檔產(chǎn)品約占80%。中等厚度板坯連鑄連軋

31、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(nèi)在質(zhì)量有很大提高,板材質(zhì)量優(yōu)于薄板坯工藝。因此學(xué)術(shù)界認(rèn)為,該工藝在理論上生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)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(rèn)為是比較成熟的技術(shù)和設(shè)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(shè)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(shè)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(chǎn)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

32、頭部進入軋機,板坯的其他部分仍在爐內(nèi)保溫,不存在溫降問題。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn),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(chǎn)生的厚度精度差,板形不好和性能不均勻一致等質(zhì)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(chǎn)能力遠(yuǎn)大于連鑄機的生產(chǎn)能力,即使兩臺連鑄機供坯,軋機的生產(chǎn)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(fù)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(fù)荷有所幫助。在設(shè)計中要對機架、軋輥進行優(yōu)化設(shè)計,特別是為降低軋制力在后

33、幾架軋機上盡量采用小直徑工作輥。在生產(chǎn)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(shù)在新生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用板形控制是帶鋼軋機的關(guān)鍵技術(shù),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(shù)。這些技術(shù)可大致分為工藝方法和設(shè)備方法。從設(shè)備方法來講,主要有原始凸度法、液壓彎輥法,調(diào)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(jié)合彎輥技術(shù)得到廣泛應(yīng)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(shè)備設(shè)計帶來不便,且

34、交叉機構(gòu)較為復(fù)雜,是其得到廣泛應(yīng)用的巨大障礙。板厚自動控制技術(shù)方面,液壓AGC已得到普遍的認(rèn)可,采用短行程壓下缸,以減少油柱高度提高響應(yīng)速度,已成為業(yè)界的共識。1.5.2 除鱗技術(shù)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(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn),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(shù)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

35、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(shè)備的發(fā)展方向。1.6 板、帶熱軋機的分類板、帶熱軋機形勢繁多，通?？煞譃樘睾褴垯C（或?qū)捄癜遘垯C）、中厚板軋機、中板軋機、疊軋薄板軋機、窄帶軋機、行星軋機、爐卷軋機及連軋機等。從軋制工藝來說，有單張和成卷軋制之分。除特厚板和厚板軋機之外，現(xiàn)代化軋機多趨向于成卷軋機工藝，以提高生產(chǎn)率和成品質(zhì)量。1.6.1 特厚板軋機和中厚板軋機特厚板和中厚板軋機多采用單基座四輥軋機，或在前面再增設(shè)一臺二輥或

36、四輥軋機而構(gòu)成雙擊座形式。生產(chǎn)產(chǎn)品除國防用鋼板外，大量用于造船、大直徑焊管、高壓鍋爐容器及大型建筑構(gòu)件等。原料大多用初軋坯或扁錠，近年來也有使用連鑄坯的。這種類型的軋機特點是軋輥輥身長，軋機剛度大，軋制是承受的載荷大。它的產(chǎn)品范圍很大，從厚度4毫米到250毫米以上，甚至有的達到400毫米。例如2800軋機可以生產(chǎn)450毫米的中厚板，4200毫米軋機可以生產(chǎn)8250毫米的鋼板?，F(xiàn)代化的特厚板軋機所用的坯料重達45噸以上。軋輥輥身長度達5500毫米，支承輥直徑達2000毫米牌坊立柱斷面達10000，年生產(chǎn)能力單機座達150萬噸，雙機座達200噸。1.6.2 行星軋機板坯在快速加熱爐中加熱到所需溫度

37、后，經(jīng)過立輥軋邊，高壓水除鱗裝置清除氧化鐵皮后，由送料輥通過導(dǎo)板喂入行星軋機進行軋制。軋出的帶材由精軋機平行星輥留下的周期性增厚部分。行星軋機與精軋機之間設(shè)有活套支持器，帶鋼與軋機間保持有均勻的張力。從精軋機出來的帶鋼，在運輸輥道上由飛剪切去頭尾，并噴水冷卻到卷曲溫度，送入卷取機卷成帶卷。行星軋機除了典型的二輥式，尚有單輥行星軋機和雙層行星輥的行星軋機，前者可以簡化復(fù)雜的同步機構(gòu)，后者據(jù)稱可以不設(shè)精軋機。行星軋機可以熱軋厚度26毫米的鋼帶（有時最小厚度可達0.8毫米）。目前國外軋輥輥身長度為1450毫米的行星軋機能生產(chǎn)寬度為1300毫米的帶卷。軋制速度一般不大于2m/s。這種軋機的缺點是生產(chǎn)能

38、力不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作時振動大，設(shè)備磨損快，作業(yè)率低。優(yōu)點是設(shè)備重量和廠房生產(chǎn)面積都較小，板坯經(jīng)一個道次就能軋成薄板，壓縮率高達90%以上，因此軋件頭尾溫差小，軋制溫度容易控制。同時由于壓下量大，軋制時軋件溫度可上升大200,因此加熱溫度可較低。由于行星軋機具有以上特點，適于小批量、多品種特別是加工溫度范圍窄及難于變形的特屬鋼和高合金鋼的生產(chǎn)。1.6.3 爐卷軋機爐卷軋機的工作機座前后部分，設(shè)有帶保溫爐的卷取機，因此可以在熱狀態(tài)下實現(xiàn)成卷帶鋼的可逆軋制。板坯在連續(xù)式加熱爐中加熱后，通過高壓水除鱗，然后在二輥寬展軋機和帶立輥的四輥萬能軋機上分別軋制一定道次，將板坯成厚1020毫米的帶坯，在飛剪機

39、上切除頭尾，然后喂入帶爐內(nèi)卷取機的四輥可逆式精軋機進行可逆軋制。由于每道軋制軋件端部均需通過軋輥，因而每道次開始時都需以咬入速度（0.52.5m/s）軋制，使軋件端部容易進入卷取機。咬入后，卷取機與軋機同步升速到正常軋制速度，而在每道次終了時，必須及時制動，以軋件尾部進入保溫爐內(nèi)。這樣頻繁改變的操作制度必須依賴自動控制才能實現(xiàn)并限制了軋機速度的提高。一般在爐卷機上軋制35道次，軋成要求厚度后，通過運輸輥道冷卻到卷取溫度，在成品卷取機上卷成鋼卷。爐卷軋機的 優(yōu)點是可以軋制變形溫度單位較窄的難變形鋼種，并且可以調(diào)節(jié)爐溫，控制軋件的眾軋溫度；其次，與連軋機相比，設(shè)備重量輕，占地面積小。其缺點是軋機操

40、作復(fù)雜，金屬燒損多，軋出帶鋼厚度偏差大，表面質(zhì)量及板形均較差，生產(chǎn)能力也不高，因而影響到它的廣泛使用。1.6.4 連續(xù)式軋機熱帶鋼連軋機主要用來生產(chǎn)成品厚度為1.216（或0.825）毫米的熱軋寬帶鋼。由板坯初軋機或連續(xù)鑄鋼機供給坯料。經(jīng)過清理的板坯，在加熱爐中加熱到要求溫度（約1250）后通過破鱗機清除加熱時產(chǎn)生的氧化鐵皮，再送到粗軋機組軋成厚度為2040毫米的帶坯，然后由中間輥道輸送到精軋機組上進行軋制。在進入精軋機前，先經(jīng)飛剪切去頭尾，經(jīng)破鱗機清除中間輥道上形成的再生氧化鐵皮，在精軋機組上軋成要求厚度的帶鋼通過輸出輥道，經(jīng)強制冷卻到卷取溫度（約600），并在卷取機上卷成鋼卷，經(jīng)過打捆，稱

41、量，打印等工序，由鏈?zhǔn)竭\輸機送到鋼卷倉庫對方冷卻。寬帶鋼熱連軋機按粗軋機組的不同配置可分為全連續(xù)式，半連續(xù)式和四分之三連續(xù)式，雙可逆式粗軋機等型式。全連續(xù)式與半連續(xù)式相比，除生產(chǎn)能力更大外，還具有操作簡單，成品質(zhì)量較好的優(yōu)點。近年來，出現(xiàn)了四分之三連軋機，除生產(chǎn)能力與全連軋機相仿外，還具有投資較省，適應(yīng)性較大和適于分期建設(shè)等優(yōu)點?，F(xiàn)代化寬帶鋼熱連軋機盡管設(shè)備重量大，投資高，建設(shè)時間長，但由于它具有生產(chǎn)能力大，經(jīng)書收得率高及產(chǎn)品是質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單、適于自動化等顯著優(yōu)點，因此獲得廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計按照任務(wù)書要求主要設(shè)計四輥軋機機架結(jié)構(gòu)及型式，相關(guān)零部件設(shè)計及校核。2 熱連軋生產(chǎn)的工藝過程和設(shè)備

42、組成帶鋼熱連軋生產(chǎn)作業(yè)線，按生產(chǎn)過程分為原料準(zhǔn)備、加熱、粗軋、精軋以及卷取五個區(qū)域，另外還有精整工段，其中設(shè)有橫切、縱切和熱平衡等專業(yè)機組，根據(jù)需要進行熱處理。2.1 原料準(zhǔn)備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(xué)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(chǎn)量

43、和成材率，但也受到設(shè)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。2.2 板坯加熱及設(shè)備組成由于成品質(zhì)量和公差要求日需嚴(yán)格，因此板坯的加熱質(zhì)量也就越來越得到重視。連軋機的板坯加熱設(shè)備，是由35座連續(xù)式或步進式加熱爐組成。加熱溫度一般為12501280.連續(xù)式加熱爐的優(yōu)點是建造費用低，燃料消耗和動力消耗也較少，機械設(shè)備簡單，便于維護；缺點是加熱過程中鋼坯與滑道接觸造成局部黑印和容易產(chǎn)生鋼坯低面劃傷，板坯厚度相差不能太大，均熱時帶氧化鐵皮較多，停爐檢修時爐內(nèi)鋼坯排空困難及爐子長度受板坯最小厚度的限制等。當(dāng)采用步進式

44、加熱爐時，由于鋼坯在爐內(nèi)沒有滑動，鋼坯間保持有一定的間隙，步進機構(gòu)動作可根據(jù)靈活變更，因而基本上消除了連續(xù)式加熱爐所存在的缺點，同時也擴大了爐子的生產(chǎn)能力。目前，步進式加熱爐爐底強度一般可達700800公斤/，最大產(chǎn)量可達420。現(xiàn)代化的加熱爐均為多段式，各段溫度能單獨調(diào)節(jié)，并將均熱段沿爐寬方向分成兩個控制區(qū)，是板坯后段溫度稍高于前端，以補償軋制是的溫降。近年來，加熱爐開始采用電子計算機自動控制系統(tǒng)每塊板坯的加熱過程，使加熱質(zhì)量、燃料消耗、加熱能力等更趨于理想。采用不同的上料方式將原料送到上料輥道，在上料輥道上有的設(shè)置清洗裝置，用水沖洗板坯表面，有的也設(shè)置稱量、打印設(shè)備，對板坯測重。板坯用推鋼

45、機推入加熱爐內(nèi)，推鋼機的兩個推桿一般可以單獨的聯(lián)合操作，以適應(yīng)推單排長坯和雙排短坯的需要?，F(xiàn)代化連續(xù)式加熱爐爐長可達板坯厚度的280倍，推鋼機的推力達400噸以上。步進式爐的出鋼機只用來將板坯推入爐內(nèi)，一次只退一塊，因而設(shè)備可以大大減輕。2.3 粗軋機組粗軋機組的任務(wù)是將板坯軋制成符合精軋機組所要求的帶坯。其質(zhì)量要求：（1）表面清潔，徹底清除一次氧化鐵皮。（2）側(cè)邊整齊，寬度符合要求尺寸。（3）帶坯厚度達到精軋機組的要求，為此粗軋機組應(yīng)盡量用大壓下量，一般要完成總變形量的70-80%。粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產(chǎn)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

46、它形式。由于全連軋生產(chǎn)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。全連續(xù)式粗軋機在一、二代熱軋帶鋼軋機中居多，因受當(dāng)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(chǎn)量取決于粗軋機的產(chǎn)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(chǎn)能力大，因此在當(dāng)時發(fā)展較快。隨著粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，粗軋機的軋制速度提

47、高了，生產(chǎn)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(chǎn)線長、占地面積大、設(shè)備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性差等缺點更加突出，所以近期建設(shè)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。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(fù)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(chǎn)線短、占地面積小、設(shè)備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點。且

48、生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼生產(chǎn)。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。半連續(xù)式粗軋機與34連續(xù)式粗軋機相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)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(chǎn)有利。近年來，由于粗軋機控制水平的提高和軋機結(jié)構(gòu)的改進，軋機牌坊強度增大，軋制速度也相應(yīng)提高，粗軋機單機架生產(chǎn)能力增大，軋機產(chǎn)量已不受粗軋機產(chǎn)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

49、、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。2.4 精軋機組坯進入精軋機組之前，首先要進行測溫、測厚并接著用飛剪切去頭部和尾部，切頭目的是為了去除由于溫度過低的前端引起的輥面壓痕和軋件輥印劃傷等缺陷，并防止“舌頭”、“魚尾”卡在機架間的導(dǎo)衛(wèi)裝置或輥道縫隙和卷取機縫隙中，有時還要切去后端，以防后端的“魚尾”或“舌頭”給卷取及其后的精整工序帶來困難。帶鋼坯切頭后即進行除鱗，現(xiàn)在軋機在飛剪與第一架精軋機間設(shè)置高壓水除鱗箱以及在精軋機前幾架之前設(shè)有高壓水噴頭清除次生氧化鐵皮，除鱗后進去精軋機軋制，精軋機一般是由6-7架四輥軋機組成連軋。目前

50、，軋制工序中采取低速穿帶再與卷取機同步升速進行高速軋制，使得軋制速度大幅提高。目前末架的軋制速度一般已提高到24m/s，最大可達到28m/s。為了保證軋輥與機座有足夠的強度和剛度，需增大輥徑和立柱斷面。目前精軋機架增多，頭幾架壓下量和軋制力矩增大，為保證扭轉(zhuǎn)強度便于咬入，要求增大工作輥徑，特別是前幾架工作輥徑，后面的軋機，由于壓下量變小，可采用較小的工作輥徑。為適應(yīng)高速軋制，必須有相應(yīng)的速度快，準(zhǔn)確性高地壓下系統(tǒng)和必要的自動控制系統(tǒng)，才能適應(yīng)軋制中及時而迅速準(zhǔn)確的調(diào)整各項參數(shù)變化的需要。精軋機壓下裝置有電動壓下和液壓壓下，液壓壓下優(yōu)點是調(diào)節(jié)速度塊、靈敏度高、慣性小、效率高、其響應(yīng)速度比電動壓下

51、塊的多，因此，逐漸被采用。但由于其維護較困難，控制范圍又受到液壓缸的活塞桿的限制，所以有的軋機將液壓與電動壓下結(jié)合使用，以電動壓下為粗調(diào)，液壓壓下為精調(diào)。對于軋機軋輥的更換周期取決于軋機的產(chǎn)量，精軋機工作輥一般約為四小時，軋制1500-3000噸成品換輥一次，支持輥一般使用7-15天更換一次。為快速換輥，現(xiàn)在多采用轉(zhuǎn)盤式和小車橫移式換輥機構(gòu)。為使帶鋼厚度及機械性能均勻，必須調(diào)整軋機出口速度以控制終軋溫度，即使帶鋼首尾保持一定的終軋溫度，在機架間設(shè)有在噴水裝置也可起一定作用。精軋入口和出口處設(shè)有溫度測量裝置，精軋后設(shè)有測寬儀和X射線測厚儀。測厚儀與軋機架上的測壓儀、活套支持器、速度調(diào)節(jié)器及厚度自

52、動調(diào)節(jié)裝置組成厚度自控系統(tǒng)，以控制帶鋼厚度精度。2.5 軋后冷卻和卷取精軋機以高速軋出的帶鋼經(jīng)過輸出輥道，采用層流冷卻法在數(shù)秒的時間里冷卻到卷取溫度，然后卷成板卷，再送去精整加工。3 軋機機架熱帶鋼連軋機分粗軋和精軋兩個機組。粗軋機組工作機座的結(jié)構(gòu)形勢有立輥機座、二輥式水平機座、二輥萬能式機座和四輥萬能式機座。精軋機組均為四輥式機座。熱帶鋼連軋機的四輥式工作機座是傳動工作輥的，支承輥主要用來承受軋制壓力。工作機座由軋輥、軋輥軸承及軸承座、軋輥調(diào)整機構(gòu)（包括壓下機構(gòu)和平衡裝置）、機架、導(dǎo)衛(wèi)裝置、換輥裝置、活套支持器等組成。其中軋機機架式軋機工作機座中尺寸和重量最大的部件，其重量約占整個工作機座重

53、量的4550%。軋鋼機機架是工作機座的重要部件，其尺寸及重量最大，機架牌坊約為機架重量的7080%，為工作機座重量的3040%，為軋機主機列重量的2025%。軋輥軸承座及軋輥調(diào)整裝置等都安裝在機架上。機架因為要承受軋制力，所以必須有足夠的強度和剛度。根據(jù)軋鋼機型式和工作要求及結(jié)構(gòu)不同，軋鋼機機架分為閉式和開式兩種。3.1 閉式機架閉式機架如圖3.1所示，它是一個整體框架，因為具有較大的強度和剛度，主要用于大型初軋機，板坯軋機和板帶軋機。對于板帶軋機來說，為了提高軋制精度，需要有較高的機架剛度。對于某些小型軋機和線材軋機，也往往采用閉式機架，以獲得較好的軋件質(zhì)量。采用閉式機架的工作機座，在換輥時

54、，軋輥是沿其軸線方向從機架窗口中抽出或裝入，這種軋機一般都設(shè)有專用的換輥裝置。圖3.1 閉式機架見圖根據(jù)加工及運輸?shù)臈l件，機架牌坊有整體式和組合式。整體式鑄造機架應(yīng)用得最廣如圖3.2。組合式機架有三種基本形式：一是焊接式，如圖3.3為4200特厚板軋機機架簡圖，每片機架重320t，分四塊用電渣焊焊成整體。圖3.4為5590特大型板材軋機機架簡圖，每片機架中590t，由于受到制造及運輸條件的限制，牌坊采用組合式，兩個立柱及上、下橫梁用大型螺栓熱裝連接，以止口定位，并用斜楔固緊。圖3.5為本次設(shè)計的機架。圖3.2 整體鑄造機架圖3.3 焊接式機架圖3.4 組合式機架 圖3.5 本次設(shè)計的機架3.2

55、 開式機架開式機架由機架本體和上蓋兩部分組成如圖3.6，它主要用在橫列式軋機上，其主要優(yōu)點是換輥方便。因為，在橫列式軋機各機座緊靠在一起，沿軋輥軸向換輥時困難的，采用開式機架，只要拆下上蓋，就可以很方便地將軋輥從上面吊出或裝入。開式機架的主要缺點是剛度較差。影響開市機架剛度和換輥速度的主要關(guān)鍵是上蓋的聯(lián)接方式。常見的上蓋聯(lián)接方式有五種圖3.6 開式機架上蓋聯(lián)接方式a螺栓聯(lián)接；b立銷和斜楔；c套環(huán)和斜楔聯(lián)接；d橫銷和斜楔聯(lián)接；e斜楔聯(lián)接圖3.6a是螺栓聯(lián)接的開式機架，機架上蓋（上橫梁）用兩個螺栓與機架立柱聯(lián)接。這種聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡單，但因螺栓較長，變形較大，機架剛度較低。此外，換輥時拆裝螺母較費時

56、。圖3.6b是立銷和斜楔聯(lián)接的開式機架，其換輥比螺栓聯(lián)接方便。圖3.6c是套環(huán)和斜楔聯(lián)接的開式機架，與上述兩種形式相比，取消了立柱和上蓋上的垂直銷孔，用套環(huán)代替螺栓或圓柱銷。套環(huán)的下端用橫銷鉸接在立柱上，套換上端用斜楔把上蓋和立柱聯(lián)接起來。這種結(jié)構(gòu)換輥較為方便。由于套環(huán)的斷面可大于螺栓或圓柱銷，軋機剛性有所改善。圖3.6d是橫銷和斜楔聯(lián)接的開式機架，上蓋與立柱用橫銷聯(lián)接后，再用斜楔楔緊。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，聯(lián)接件變形較小。但是，在楔緊力和沖擊力的作用下，當(dāng)橫銷沿剪切斷面發(fā)生變形后，拆裝較為困難，使換輥時間延長。圖3.6e是斜楔聯(lián)接的開式機架，與上述各種形式的開式機架相比有以下優(yōu)點:（1）由于聯(lián)接件數(shù)量少、變形小，使上蓋彈跳值減少。（2）聯(lián)接件結(jié)構(gòu)簡單，聯(lián)接堅固。（3）機架立柱橫向變形小，在打緊斜楔后，機架立柱上部被斜楔和機蓋止口緊緊擠住，大大減小了立柱的橫向變形。由上可知，斜楔聯(lián)接的開式機架，除了換輥方便外，還具有較高的剛度，故稱為半閉口機架。這種機架使用效果較