安徽工業(yè)大學(xué)新建年產(chǎn)35萬噸高速連續(xù)式棒材車間工藝設(shè)計

1.1產(chǎn)品大綱1.2產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.2.1圓鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件1.2.2螺紋鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件1.2.3定尺長度及公差1.3原料選擇1.3.1連鑄坯特點1.3.2連鑄坯技術(shù)要求1.3.3連鑄坯規(guī)格1.4金屬平衡2.1軋制方案的選擇：2.2軋機機架確定2.3新工藝新技術(shù)采用2.3.1連鑄坯熱裝熱送技術(shù)2.3.2穿水冷卻2.3.3預(yù)留無頭軋制2.3.4微張力軋制2.3.5成品飛剪優(yōu)化剪切技術(shù)2.3.6低溫軋制3.1生產(chǎn)工藝流程框圖3.2生產(chǎn)工藝流程簡述4.1年工作時間表4.2軋機年工作小時分析4.2.1日歷作業(yè)率4.2.2有效作業(yè)率5.1軋機組成、型式粗軋機組、一中軋機組、二中軋機組分別有6架、6架、4架平立交替布置的無牌坊高剛度短應(yīng)力線軋機，軋制線固定，單獨傳動，四個軸承座由拉桿組成軋機本體，軸承座設(shè)有自動就位裝置。軋輥軸承為四列短圓柱軸承，平衡采用彈簧平衡，該彈簧平衡與傳統(tǒng)的彈簧平衡結(jié)構(gòu)完全不同，短應(yīng)力線軋機的彈簧平衡力和軋縫變化無關(guān)，一組彈簧平衡上輥，另一組彈簧平衡下輥（僅用于消除間隙），不管軋機輥縫如何變化，都能保證有足夠的平衡力，從而保證平穩(wěn)過鋼。輥縫對稱調(diào)節(jié)采用蝸輪蝸桿直接帶絲桿螺母。采用內(nèi)藏式軸向調(diào)節(jié)機構(gòu)，蝸桿-齒輪-前后雙螺紋結(jié)構(gòu)。軋機本體由四只快開螺栓連接在底座上。換輥時僅帶走軋機本體，底座不動。無牌坊短應(yīng)力線軋機，其優(yōu)點如下：軋機應(yīng)力線短，剛性好，軋件尺寸精度高；軸承座為浮動機構(gòu)，承載均勻，壽命長；采用四列短圓柱軸承，承受能力高設(shè)有止推軸承承受軸向力，并設(shè)有螺紋間隙消除機構(gòu)，可進行軸向精密調(diào)整；軸承座采用新型彈簧平衡，消除間隙；水平和立式機架可以互換，減少備件；軋輥輥縫對稱調(diào)節(jié)，軋制線固定，操作方便，提高作業(yè)率；立式軋機采用上傳動，避免冷卻水和氧化鐵皮進入傳動系統(tǒng)；更換軋輥（機架）、調(diào)整孔型方便，水平軋機采用液壓缸，立式軋機使用升降機構(gòu)，安全可靠；機架采用整體更換，減少換輥時間，軋輥拆裝采用專用工具在軋輥間進行，操作簡單方便。8機架側(cè)交無扭精軋機組，輥環(huán)材質(zhì)為碳化鎢。選用一臺交流變頻調(diào)速主電機，通過增速齒輪箱，傳動精軋機組。詳細(xì)參數(shù)見表5-1表5-1軋機技術(shù)性能參數(shù)表5.2軋輥主要參數(shù)5.2.1軋輥尺寸確定軋輥的主要尺寸就工藝設(shè)計來說定軋輥身長度和輥身直徑在確定軋輥主要尺寸時，要考慮到軋制時軋輥的抗彎強度和其耐磨性，以保證軋輥的安全和軋制產(chǎn)品的精確度。在確定軋輥直徑時必須注意不同情況下咬入角的允許值和壓下量與輥徑之間的比值，以保證軋機順利咬入。另外，還要考慮到接軸的傳動情況和軋輥最大限度的使用效率，以節(jié)省軋輥儲備和消耗，并減少換輥時間。（1）軋輥直徑D的確定[12]由(式5-1)式中：D—軋輥直徑,;mmK—系數(shù)，K=2.9~5；H—坯料高度，H=140mm根據(jù)經(jīng)驗?。捍周垯C組：1#～6#，D=610mm中軋機組：7#～16#，D=420mm精軋機組：17#～18#，D=210.5mm，19#～24#，D=158.75（2）軋身長度的確定:(式5-2)式中：L—輥身長，mm;K—─系數(shù)，取K=1.5～2.5;D─軋輥直徑，mm。據(jù)經(jīng)驗?。捍周垯C組：1#～6#，L＝760中軋機組:7#～16#，L＝650精軋機組：17#～18#，L＝72㎜，19#～24#，L＝62㎜(3)輥頸尺寸的確定=1\*GB3①輥頸直徑：d/D=0.5～0.53(式5-3)式中：d—輥徑直徑，mm;D—軋輥直徑，mm.據(jù)經(jīng)驗：粗軋機組：1#～6#，d=390mm中軋機組：7#～16#，d=220精軋機組：17#～18#，d=90mm，：19#～24#，d==2\*GB3②輥頸長度：l/d=0.83～1.0(式5-4)粗軋機組：1#～6#，l=390mm中軋機組：7#～16#，l=2精軋機組：17#～18#，l=90mm，19#～24#，l=軋輥參數(shù)見表5—1表5—2軋輥參數(shù)架次軋輥直徑mm軋輥長度mm輥頸直徑mm輥頸長度mm1#～6#6107603903907#～16#42065022024017#～18#210.572909019#～24#158.756260605.2.2其它相關(guān)項目確定5.2.2.1軋輥材質(zhì)選擇5.2.2.2軸承選擇軋輥軸承的主要類型有滾動和滑動兩種。滾動軸承剛性大，摩擦系數(shù)小，但其徑向尺寸受到限制；滑動軸承具有良好的高速運轉(zhuǎn)性能，摩擦很小，但其制動和安裝精度高，成本高，一般用在板帶軋機上。綜上所述，本設(shè)計選用四列圓柱滾子軸承，其徑向載荷由圓柱滾子承擔(dān)，軸向載荷由止推軸承承受，軸承座是滾動的。5.3軋機生產(chǎn)能力計算5.3.1連續(xù)式軋機軋制工作圖表.(式5-5)(式5-6)[12](式5-7)(式5-8)5.3.2軋機生產(chǎn)能力分析、計算(式5-9)(式5-10)(式5-11)5.3.3軋制程序表6.1代表產(chǎn)品設(shè)計6.1.1孔型系統(tǒng)的選擇6．1.1.1箱形孔型系統(tǒng)：6.1.1.2橢圓—圓孔型系統(tǒng):優(yōu)點：[11]圓孔型對來料尺寸波動適應(yīng)能力差，容易出耳子，故對調(diào)整要求高。6.1.2軋制道次n確定以代表產(chǎn)品為Φ10的螺紋鋼為例。坯料斷面積140×140mm2,成品斷面積78.5mm2。6.1.3孔型系統(tǒng)有關(guān)尺寸確定6.1.3.1箱形孔（K21～K22）的設(shè)計6.1.3.2橢圓孔—圓孔（K2～K20）的設(shè)計6.1.3.3成品前孔（K2）設(shè)計6.1.3.4成品孔（K1）設(shè)計6.1.4各道次面積和延伸系數(shù)6.1.4.1各道次面積6.1.4.2各道次延伸系數(shù)6.1.5驗算：6.2軋制壓力計算6.2.1關(guān)于S.Eklund公式的幾點說明6.2.2計算公式6.2.3接觸面水平投影面積的確定方法6.2．4軋制壓力計算6.3主電機傳動軋輥所需力矩6.3.1軋制力矩6.3.2摩擦力矩6.3.3空轉(zhuǎn)力矩6.4電機校核6.4.1發(fā)熱校核6.4.2過載校核6.5軋輥強度校核6.5.1軋輥輥身強度校核6.5.2輥頸強度校核6.5.2.1正應(yīng)力6.5.2.2剪應(yīng)力6.5.3強度校核條件6.6計算示例F====16525.3㎜2P=F=76.71×16525.3=1267655.8()=1267.7()7.1加熱爐選擇7.1.1設(shè)計條件7.1.2爐型選擇7.1.3有關(guān)參數(shù)確定7.1.3.1加熱爐小時產(chǎn)量7.1.3.2加熱爐尺寸7.2冷床選擇7.2.1冷床形式選擇7.2.2主要參數(shù)確定7.2.2.1冷床寬度B7.2.2.2冷床長度L7.2.2.3冷床面積7.2.3冷床能力校核7.2.4冷床冷卻能力及負(fù)荷率驗算表7.3冷定尺