60万吨高速线材车间设计 84页

'[选取日期]60万吨高速线材车间设计1 [选取日期]摘要自高速线材轧机和轧后控制冷却技术问世以来，随着线材生产技术本身的日益完善和控制技术的进步，高速线材轧机的产品在规格范围、轧制速度、尺寸精度等各方面都有了大大提高。基于上述条件，本设计拟建一个年产60万吨的高速线材车间，品种为Φ5.0～Φ25.0的光面高速线材，单卷盘重约2.4吨，钢种为优质碳素结构钢、滚珠轴承钢、优质合金结构钢、弹簧钢、冷镦钢、超低碳钢等。在此选择Φ7.5的优质碳素结构钢作为典型产品进行该车间的设计。原料采用连铸坯（170×170），产品质量执行国家标准。本设计采用连续轧制生产工艺。全线共有轧机28架，其中粗轧机6架，中轧机6架，预精轧机6架，精轧机10架，终轧最大轧制速度为95m/s。全线采用全连续式平立交替布置轧机，以保证产量并减少事故。线材以盘卷交货，盘卷外径：Æ1250mm；盘卷内径：Æ850mm。盘卷高度：1900mm（压紧后），盘卷重2400kg。本设计从设计任务出发，在查阅相关资料的基础上了解线材的生产现状，制定了线材的生产工艺流程，完成了产品方案、金属平衡表、产量预估和工作制度的编制，参考专业书籍完成了典型产品的轧制程序表、排出孔型系统图及完成孔型设计相关内容，进行轧机、轧辊、电机及辅助设备的选择，计算轧制过程中的相关参数，完成相关设计校核，完成了车间平面布置图，并计算车间主要经济指标，从环境保护方面提出了相关措施。关键词：车间设计；高速线材；孔型设计；力能校核II [选取日期]TheDesignofA600，000TonsWireRodFactoryWorkshopAbstractSincethehighspeedwiremillandthetechnologyofcontrolledcoolingafterrollingwasdeveloped,withtheincreasinglyimprovementofwirerodproductiontechnologyandtheprogressofcontroltechnology,thehigh-speedwireshavegreatlyimprovedintherangeofspecifications,therollingspeed,thesizeprecision.Basedontheconditionsabove,thedesignplanstobuildanannualoutputof600,000tonsofhigh-speedwirerodworkshop,whosevarietiesareΦ5.0~Φ25.0smoothhigh-speedwire,singlereelweighsabout2.4tons,thetypesofsteelarethehighqualitycarbonstructuralsteel,bearingsteel,alloystructuralsteel,springsteel,coldheadingsteel,ultra-lowcarbonsteel,etc.Forthedesignoftheworkshop,selecthighqualitycarbonstructuralsteelofΦ7.5asatypicalproduct.Usecontinuouscastingbillet(170x170)asrawmaterials,thequalityoftheproductsconformtothestatestandards.Thisdesignadoptstheproductionprocessofcontinuousrolling.Broadlyshared28mills,roughingmills6,intermediatemills6,prefinishingmills6,finishingmill10.Themaximumspeedoffinishingis95m/s.ThewholeproductionlineadoptscontinuousH/Vmillstoensureenoughproductionandreduceaccidents.Wiredeliveriesincoil,coildiameter:Φ1250mm;theinnerdiameter:Φ850mm.volumeheight:1900mm(aftercompression),volumeweights2400kg.Thedesignbeginswithdesignpaper,whichfirstlyanalyzesthecontemporarywireproductioninChinaandformulatedtheproductionprocessbasedondataandmaterials.Thedesignismadeupofproductscheme,metalbalancesheet,productionprediction,workingplan,typicalproductsrollingschedule,passsystemgraph(includingotherpassdesignrelatedcontents),majorequipmentsselection(rollingmill,rollerandelectric-drivenmotor),otherauxiliaryfacilityselection.Andcalculatesparametersofrollingprocessandthemaineconomicdataoftheworkshop.Thencompletestheworkshoplayout,andputsforwardseveralrelevantmeasuresofenvironmentalprotection.Keywords:workshopdesign;highspeedwirerod;passdesign;forcecheckII [选取日期] [选取日期]1.概述1.1本设计的基本状况与高线生产简介随着轧机的不断改进和计算机控制技术的提高以及机械电器设备的改良等，线材生产的终轧速度也得到了大幅度的提高，高速线材轧制工艺也已得到了公认。因为高速线材生产线的优越性和市场需求的增加，目前大部分新建线材生产线均采用高速线材轧机，本设计拟建年产60万吨的线材车间，也采用高速线材轧机，钢种为优质碳素结构钢，采用单线轧制工艺。1.2高速线材轧机生产的工艺特点与产品特点高速线材轧机的发展是由改造线材轧机的精轧机组和控冷工艺开始的。高速轧机的生产技术成熟以后又广泛地应用于小型和线材轧机的改造，这是因为无扭精轧机组无论是在生产效率上、还是在产品质量上都大大优于横列式轧机，即使在较低温度范围内使因为采用了高速线材轧机进行生产，所以设计的最高速度为105m／s终轧机的出口保证速度为95m／s，已达到国际先进水平。用也优于横列式轧机。通常高速线材轧机的工艺持点可以概括为连续、高速、无扭和控冷，其中高速轧制是最主要的工艺持点。大盘重、高精度、性能优良则是高速线材轧机的产品特点。在高速线材轧机的轧制速度取得突破性进展以后，人们仍在追求实现更高的轧制速度。因为轧制速度高，生产效率就高，成本就能降低，所以速度就是效益。高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸多问题，综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘重和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率，才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转，否则轧制事故频发，轧制根本无法进行。因此高速无扭特轧是现代高速线材轧机的一个基本特点。控制轧制。为了细化晶粒，减少深加工时的退火和调质等工序，提高产品的机械性能，采用控制轧制和低温精轧等措施。控制轧件在生产过程中各阶段的温度,可以有效改善产品力学性能,有利于合金结构钢、弹簧钢和轴承钢等品种缩短热处理周期,甚至替代热处理。在加热炉内均匀加热,按钢种控制出炉温度,轧件快速通过高压水除鳞装置,减少了温降;在中轧机组后和精轧机组后均设有中间水冷箱,可精确控制轧件进入减定径机组的温度;在减定径机组后设有水冷装置,以满足产品方案中各钢种冷却制度的要求。80 [选取日期]1.概述1.1本设计的基本状况与高线生产简介随着轧机的不断改进和计算机控制技术的提高以及机械电器设备的改良等，线材生产的终轧速度也得到了大幅度的提高，高速线材轧制工艺也已得到了公认。因为高速线材生产线的优越性和市场需求的增加，目前大部分新建线材生产线均采用高速线材轧机，本设计拟建年产60万吨的线材车间，也采用高速线材轧机，钢种为优质碳素结构钢，采用单线轧制工艺。1.2高速线材轧机生产的工艺特点与产品特点高速线材轧机的发展是由改造线材轧机的精轧机组和控冷工艺开始的。高速轧机的生产技术成熟以后又广泛地应用于小型和线材轧机的改造，这是因为无扭精轧机组无论是在生产效率上、还是在产品质量上都大大优于横列式轧机，即使在较低温度范围内使因为采用了高速线材轧机进行生产，所以设计的最高速度为105m／s终轧机的出口保证速度为95m／s，已达到国际先进水平。用也优于横列式轧机。通常高速线材轧机的工艺持点可以概括为连续、高速、无扭和控冷，其中高速轧制是最主要的工艺持点。大盘重、高精度、性能优良则是高速线材轧机的产品特点。在高速线材轧机的轧制速度取得突破性进展以后，人们仍在追求实现更高的轧制速度。因为轧制速度高，生产效率就高，成本就能降低，所以速度就是效益。高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸多问题，综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘重和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率，才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转，否则轧制事故频发，轧制根本无法进行。因此高速无扭特轧是现代高速线材轧机的一个基本特点。控制轧制。为了细化晶粒，减少深加工时的退火和调质等工序，提高产品的机械性能，采用控制轧制和低温精轧等措施。控制轧件在生产过程中各阶段的温度,可以有效改善产品力学性能,有利于合金结构钢、弹簧钢和轴承钢等品种缩短热处理周期,甚至替代热处理。在加热炉内均匀加热,按钢种控制出炉温度,轧件快速通过高压水除鳞装置,减少了温降;在中轧机组后和精轧机组后均设有中间水冷箱,可精确控制轧件进入减定径机组的温度;在减定径机组后设有水冷装置,以满足产品方案中各钢种冷却制度的要求。80 [选取日期]高速线材的高质量控制：高速线材轧机中的无扭精轧机是生产线才工艺最完备的轧机，它比以往任何轧机都更合理。高速线材轧机工艺灵活、控制手段齐全，适应线材品种、规格十分广泛，能生产各种高质量线材。在车间设计的质量控制上需要各工序都具备生产高质量线材的能力。即：(1)保证原料质量。要求原料段具有原料检测、检查与清理修磨的手段，是投入的原料具有生产优质线材的条件；(2)采用步进式加热炉，以保证灵活的加热制度；(3)在单线生产时粗轧采用平—立机组，减少轧件刮伤；(4)尽可能使用滚动导卫及硬面轧辊，保证轧件表面产量。1.3本设计中采用的先进技术和设备1）因产量较大，采用热装热送工艺，大大降低了能耗和烧损；2）连续无扭轧制，精轧机组轧辊为顶交45°布置，产品性能大幅度提高；3）原料采用连铸坯，可以明显节能、提高产品质量和收得率；4）采用侧进侧出的步进梁式加热炉，加热较均匀，能耗降低，减少了烧损；5）为提高轧件的表面质量，开轧前采用了高压水除磷；6）采用控轧控冷设备，即设置多段在线水冷箱；7）为提高产品尺寸精度，采用激光测径仪进行在线检测。80 [选取日期]2.产品方案和金属平衡表2.1产品大纲年生产能力：60万吨；产品规格范围：Φ5.0～Φ25.0mm线材；盘卷单重：2.4t主要产品规格：Φ5.5mm、Φ7.5mm、Φ12.5mm、Φ15.0mm、Φ18.0mm、Φ20.0mm、Φ22.0mm其产品大纲如表2-1所示。表2-1产品大纲Table2.1ProductsOutline序钢种代表钢号Ф规格(mm)年产量比例号5.0~6.57～12.513~1617~25.0(万吨)(%)1优质碳素结构钢10#~80#等LX92A、SWRH82B等1.82.03.52.00.52.00.00.55.86.59.710.82滚珠轴承钢GCr15,GCr15SiMn4.54.54.50.514.023.33优质合金结构钢Mn系、SiMn系、MnB系、MnMoB系、Cr系、CrMo系、CrMnSi、CrMoV、CrNi、MnVB2.54.50.5—7.512.54弹簧钢65Mn、60Si2MnA、50CrV、55SiCr、60Si2CrVA(T)等—5.00.5—5.59.25冷镦钢ML08~ML15Al、ML25K~45K、ML15Mn~35Mn、ML37Cr~40Cr、ML20B~35B、ML30CrMo~ML42CrMo、MnTiB等3.06.01.20.510.717.86超低碳钢SWRM2~SCMRM4等2.02.53.52.010.016.7合计15.828.012.73.560.080 [选取日期]比例(%)26.346.721.25.8100.02.2产品质量执行标准及产品交货条件2.2.1执行标准产品以热轧盘卷状态交货，产品执行标准：GB/T14981－2004热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差；GB/T699-199910#~80#等优质碳素结构钢；Q/SGZG311-2005LX92A等优质碳素结构钢；GB/T18254-2002滚珠轴承钢；GB/T3077-1999优质合金结构钢；GB/T1222-2005弹簧钢；GB/T6478-2001冷镦钢；JISG3505-1980超低碳钢。2.2.2交货条件产品的尺寸精度符合标准中规定的C级精度，产品可达到的尺寸精度见表2.2。表2.2产品尺寸偏差Table2.2Productsizedeviation序号公称直径允许偏差/mm不圆度/mm1Æ5～Æ10±0.15≤0.242Æ10.5～Æ15±0.20≤0.323Æ15.5～Æ25±0.25≤0.402.3原料来源与要求2.3.1原料来源和年需求量线材车间的原料按其生产方式分为钢锭、轧制钢坯和连铸钢还三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多，轧制过程中温降大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。80 [选取日期]轧制钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、缩孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。高速线材轧机采用连铸坯为原料，与采用轧坯相比，从炼钢到成材，能耗可降低80kg/t标煤，金属收得率提高10%左右、能耗低、劳动条件改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯。原料断面形状选择方形坯，不需要特别翻转，也正好配合平立的扁箱和方箱孔型，实现与椭圆-圆孔型的过渡。车间原料为合格连铸冷坯，由本厂提供。采用火车运输，同时考虑汽车运入本车间钢坯跨。该车间原料由本厂连铸机供给的连铸坯。年产60万吨线材，成材率为97％，年需要61.92万吨钢坯。2.3.2钢坯尺寸和质量要求①方坯尺寸和边长允许偏差:连铸坯断面尺寸170×170mm；连铸坯长度11000mm；边长公差±5mm；对角线长度偏差≤7mm；圆角半径R＞8mm；连铸坯单根重2430kg；连铸方坯和矩形坯标准：YB2011-2004。②钢坯标准长度为11000mm；短尺钢坯最短长度为10000mm；每批(炉)短尺钢坯重量不大于全部钢坯重量的10%。③钢坯的弯曲度在11000mm内不大于80mm；但不允许在钢坯两端,两端最大50mm。④钢坯扭转在11000mm内为6°。⑤钢坯端部因剪切变形而造成的局部宽度不大于边长的10%。切头毛刺应清除。端部因剪切变形而造成的局部弯曲不得大于20mm。剪切端面应与钢坯长度方向轴线垂直；端面弯斜量不得大于边长的6%。2.3.3对表面质量和内部质量的要求对钢坯表面质量的要求是:钢坯端面不得有缩孔、尾孔和分层；钢坯表面缺陷必须沿纵向加工清除，清除处应圆滑、无棱角，清除宽度不得80 [选取日期]小于清除深度的5倍，表面清理深度不大于公称厚度的8％.钢坯表面应无裂缝、折叠、耳子、结疤、拉裂和夹杂等缺陷.对钢坯内部质量的要求是:钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、分层、气泡、裂缝、白点等;对优质碳素结构钢根据需要要求,可以做高倍检验,检查脱碳层,检查钢中非金属杂质,检查晶粒度是否达到规定要求.2.3.4连铸坯的化学成分连铸坯的化学成分应符合GB/T222-2006的规定.2.4金属平衡表在轧钢生产中，金属消耗是最重要的消耗，通常它占产品成本的一半以上，因此，降低金属消耗，对节约金属，降低成本有重要意义。金属消耗一般由以下几方面的消耗组成：（1）烧损。金属在高温状态下的氧化损失，它包括坯料在加热过程中生成的氧化铁皮及轧制过程中形成的二次氧化铁皮，但前者是主要的。（2）切损，包括切头、切尾及切边损失。主要与钢种、产品种类及其要求、坯料尺寸计算的精确程度以及选用的原料状况有关。（3）轧废。由于操作不当、管理不善或出现事故所造成的废品损失。（4）清理表面损失。主要是原料表面缺陷的清理损失。金属平衡是反映在某一定时期（通常为一年）的金属材料的收支情况，它是编制工厂或车间生产预算与制定计划的重要数据，因此必须在确定成品率及金属损失率的基础上编制出各种产品的金属平衡表。该车间年产Φ5mm-Φ25mm的线材60万吨，成材率为97%，需合格连铸坯61.92吨，金属平衡如下表：表2.3金属平衡表Table2.3Metalsheet坯料量成品切头和轧废烧损万吨%万吨%万吨%万吨%61.8610060971.2420.621金属消耗系数为：K=坯重/成品重=61.86/60=1.03180 [选取日期]3.设计方案与工艺流程根据年产量和工艺要求，本设计在参考马钢设计研究院的技术资料的基础上制定本方案。此高线车间设计采用单线轧制，最高轧制速度为105m/ｓ，保证速度为95m/ｓ。加热炉采用侧进侧出步进梁式加热炉。轧制生产线由粗轧﹑中轧﹑预精轧﹑精轧﹑减定径机组组成。主要产品规格有：Φ5.5mm、Φ7.5mm、Φ12.5mm、Φ15mm、Φ18mm、Φ20mm、Φ22mm。3.1轧机数量的确定本设计产品的最小规格为Φ5mm，故在确定机架数目时，以最小直径Φ5mm计算得：坯料断面面积：F0＝at（A2－4R2＋πR2）（3-1）＝1.012×（1702－4×102＋π×102）mm2＝29159.768mm2Φ5mm成品圆钢的断面面积：Fc＝π（dat）2／4（3-2）＝π×（5×1.012）2／4mm2＝20.099mm2上式中：F0-------连铸坯料原始面积Fc-------热态成品断面面积A-------原料边长R-------连铸方坯结晶圆角，取R＝10mm则总延伸系数：μz＝F0／Fc（3-3）＝29159.768／20.099＝1450.7取平均延伸系数：μc＝1.298则机架数：N＝㏑μz／㏑μc＝28（3-4）故取N＝283.2轧机布置方案80 [选取日期]粗轧机组为6架，中轧机组为6架，交流电机单独传动，轧机轧制线固定，通过调整轧辊和机架，使孔型对准轧制线，轧机由弹簧固定在底座上，整体更换，液压松开。机架的抽出和横移均由液压缸驱动，辊缝调节为液压马达。轧件在粗轧机内轧制。粗轧与中轧机组均采用平立交替布置。预精轧机组为6架，轧机轧制线固定，液压换辊，交流电机单独传动，轧件在预精轧机组内实现无张力轧制。’预精轧机组也采用平立交替布置的布置形式预精轧机组。精轧机组为10架,均为45°轧机。3.3工艺流程上料台架入炉辊道检测踢废称重加热炉加热夹送辊夹送出钢辊道高压水除鳞粗轧1#飞剪切头尾中轧2#飞剪切头尾连铸坯预精轧机组预水冷3#飞剪切头尾精轧斯太尔摩水冷吐丝成卷斯太尔摩风冷翻卷、挂卷P/F冷却运输线漏泄磁束法探伤激光测径测径称重标号压紧打捆集卷卸卷入库80 [选取日期]（1）上料过程：根据生产计划，吊车从原料跨把冷钢坯吊到上料台架上，上料台架再把钢坯逐根输送到上料辊道上，经测长、称重后，由辊道把钢坯送入加热炉加热。对于弯曲过大、超长或超短的不合格坯料，由剔除装置将钢坯剔除，再由吊车把钢坯吊到钢坯跨堆放。（2）加热过程：目前高速线材轧机均采用较低的开轧温度和相应的出炉温度。除持殊钢种外，碳素钢和合金钢依钢种不同开轧温度一般在900—l050℃。之所以来用较低的开轧温度和出炉温度是基于高速线材轧机的粗轧和中轧机组的轧件温降小，而且轧件在精轧机组还升温。降低加热温度可明显减少金属氧化损失和降低能耗。加热温度900℃比1050℃金属烧损低0.5％，而产品总能耗减少1.16×109J/t(加热能耗降低1.3×109J/t，轧制电耗增加0.14×109J/t)。（3）轧制过程：出炉后的钢坯经高压水去除钢坯表面的氧化铁皮。再由出炉辊道送往粗轧机组。在运送过程中如发现坯料不合格，可通过剔出装置剔除。高速无扭线材精轧机组是采用微张力轧制，在轧件头部及尾部失张段将出现断面尺寸大于公称断面尺寸偏差。失张段长度和张力值大小、机架间距以及精轧延伸系数成正比，同所要求公称断面尺寸偏差成反比。通常要将此超偏差段切除后交货。车间共有轧机28架：粗轧机组6架、中轧机组6架、预精轧机组6架，精轧机组为10架。轧件在平立交替布置的粗轧机组中进行无扭轧制，经1#飞剪切去头部和尾部后进入平立交替布置的中轧机组进行无扭轧制，粗、中轧机组内部采用微张力控制轧制。而后轧件由2#飞剪切去轧件头部和尾部，进入预精轧机组进行轧制。预精轧机组由平立交替布置的2架框架轧机和4架碳化钨辊环悬臂轧机组成，在预精轧机组各架轧机之间均设有气动立式活套，使轧件在此区域实现无扭、无张力轧制，从而保证进入精轧机组轧件尺寸精确。80 [选取日期]轧件出预精轧机组后，经预水冷冷却后，在3#飞剪处切头、切尾。然后经侧活套进入精轧机组轧制。若轧件在精轧机组内发生事故，精轧机组入口处的卡断剪立即启动将轧件切断防止后续轧件继续进入精轧机，同时碎断剪启动将轧件碎断。精轧机组为顶交45°精轧机组，10机架集体传动、悬臂式碳化钨小辊环，轧件在精轧机组之间实行单线无扭转的微张力轧制，将轧件轧成高尺寸精度、高表面质量的线材产品。根据不同的产品规格，轧件在精轧机组中轧制若干道次。在生产Æ5.5~6.5mm的线材时，精轧机组保证终轧速度为95m/s。（4）控制冷却过程：成品尺寸的线材由精轧机组轧出后，进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却作业线。水冷段共设有四段水冷装置，每一段有若干个环形水冷喷嘴，用于快速冷却精轧后的轧件，控制线材的吐丝温度。根据不同钢种、规格的线材产品要求，可改变水冷装置的使用段数、水量等设定。在每段水箱之后均设有一段恢复段，使芯部和表面温度均匀。在每一个水箱后，均设有反向喷嘴和压缩空气喷嘴，为的是防止线材表面带水产生黑痕，引起局部性能不均。经水冷后到达吐丝机处的温度约为800~900℃，通过这种方式，水冷装置控制线材的吐丝温度。水冷后的线材由夹送辊送入吐丝机。高速前进的线材经吐丝机后形成螺旋形线圈，均匀地铺放在散卷风冷运输辊道上。根据处理的钢种、规格的不同，按工艺制度可改变风机开闭的数量、风机的风量、辊道的运行速度等多种参数来调节线卷的冷却速度，使线卷在理想的冷却速度下实现金相组织的转变，从而获得具有良好的金相组织和所需要的均匀一致的机械性能的产品。螺旋状的线材在风冷运输辊道上按需要的冷却速度完成组织转变后，在运输机的“尾”部通过线圈分配器平稳地落入集卷筒。当一卷线材收集完毕后，“快门”托板托住“鼻尖”，集卷装置的芯筒下降回转，将立卷翻转成卧卷状态，同时另一个芯筒由水平位置回转到集卷机中心的垂直位置，使集卷工作继续进行。（5）盘卷收集过程：线材轧机所生产的线材多是大盘重产品，又经过控制冷却在较低温度(一般低于400℃)集卷，盘卷较为膨松。成品盘卷要保证捆扎密实，外形规整，必须实行压紧捆扎。对于线圈直径Φ1050mm．盘卷直径Φ1250／Φ850mm的盘卷，末压实前100kg高为120mm(光面盘条)和130mm(螺纹盘条)；压紧捆扎后应为每100kg高100mm。施加的压紧力每100kg约100kN。捆扎材料通常是Φ5~Φ80 [选取日期]6.5mm线材或冷轧包装带钢，每个盘卷应均匀捆扎4道。对于用线材作捆扎材料的、捆扎搭接部位不应有能造成钩挂的突起搭扣，以免运输过程刮伤别的盘卷和本盘卷搭扣刮断散包。4轧制节奏图表与产量计算4.1咬入角的计算(4-1)(4-2)式中：A——孔型面积B——金属填充孔型的最大宽度(4-3)式中：——轧辊工作直径——轧辊名义直径表4.1各道次的咬入角Table4.1ThenipAnglefordifferentpasses道次hpΔh/mmDg/mmα/(º)1132.040.0050323.022139.041.0049123.59388.057.5854226.664110.058.5751527.61567.432.45441.622.11679.036.4442623.88747.024.2746018.70858.028.0544520.46934.518.00470.515.911044.021.3545717.591125.014.4936316.2580 [选取日期]1233.017.6435218.221319.810.00366.213.431426.012.6035815.251516.57.14273.513.131620.88.94266.214.901713.45.56273.611.581816.97.01269.613.10热轧在有刻痕或焊痕的轧辊中轧制初轧坯或钢坯时=24°～32°热轧型钢时，=20°～25°4.2前滑值的计算中性角公式：(4-4)前滑值公式：(4-5)D——轧辊直径α——咬入角h——轧件高度γ——中性角设出炉温度为1050℃对f进行估算所有数据见表4.2表4.2各道次前滑值Table4.2Theforwardslipvaluesfordifferentpasses道次轧件高度咬入角摩擦系数中性角/°前滑值113223.020.4206.000.0153213923.590.4296.140.014738826.660.4356.200.0306411027.610.4406.250.0230567.422.110.4426.230.033967923.880.4446.340.028274718.70.4415.890.047280 [选取日期]85820.460.4376.050.0383934.515.910.4285.370.0561104417.590.4255.620.0462112516.250.4225.390.0603123318.220.4205.660.04811319.813.430.4925.120.0703142615.250.4865.540.06061516.513.130.4845.010.06001620.814.90.4815.440.05431713.411.580.4804.570.06271816.913.10.4694.950.05704.3车间工作制度和年工作小时高速线材车间年工作时间表见表4-3。表4.3年车间工作时间表Table4.3Yearsofplanningworkschedule时间日历时间计划检修时间年计划工作时间生产过程中停工时间年计划轧制时间大（中）修小修小计交接班换辊临时事故小计小时876054019273280282202001285487480注：年计划工作时间是设备一年中最大可能的工作时间。生产过程中停工时间参照马钢高线车间的停工时间表，包括了很多非计划停工时间。大修每两年一次，每次25天。中修每年一次，每次10天。大中修平均每年22.5天，即540小时。小修一月4次，一次4小时，故一年192小时。4.4轧机生产能力分析80 [选取日期]轧机的工作图表，或称轧制节奏图表，即是研究和分析轧制过程的工具，在轧制节奏图表中表示了轧制过程中道次与时间的关系，通过对这些关系的研究和分析可以清楚地看到：轧件在轧制过程中所占用的轧制时间；各道次之间的间隙时间；轧制一根钢机组所需的总延续时间和轧制过程中轧件交叉轧制的情况；轧件在任一时间所处的位置等。而这些正是了解和掌握轧制过程的重要依据，也是研究和改进轧机工作的重要依据。轧制图表在轧钢生产过程中的作用归纳起来主要有以下几点：1.分析与研究轧机工作情况，找出工序间的薄弱环节，以利于改进，是轧制过程趋于合理；2.准确计算轧制时间、轧钢时的交叉时间、各工序之间配合的时间以及轧制节奏时间，用以计算轧机的产量；3.计算轧制过程中轧辊和机架等所成熟的轧制压力和核算电机传动轧机所承受的负荷情况。连续式轧机的工作图表的特点是：因维持连轧关系的轧机每架只轧一道且保持单位时间内通过各机架的金属秒流量相等的原则，各道次纯轧时间相等，即：式中：——轧件轧后长度，m——轧制速度，m/s第一架轧件纯轧时间：其他依此类推。轧制间隙时间简化处理，使间隔时间为5s。轧制节奏时间(4-6)参照同类车间，＝5s表4.4各道次间隙时间80 [选取日期]Table4.4Theclearancetimefordifferentpasses产品（mm）mm）轧制速度（m/s）纯轧时间（s）间隔时间(s)节奏（s）5.595136.85141.8695115.25120.26.59598.45103.479089.4594.47.584.982.5587.5874.682.5587.58.566.282.5587.595982.5587.59.55382.5587.51047.782.5587.51139.582.5587.512.533.282.5587.51328.382.5587.51424.482.5587.51521.282.5587.51618.782.5587.51716.582.5587.51814.782.5587.5据以上数据可作出字符连续轧制时的轧制节奏图：80 [选取日期]82.5s     5s图4.1轧制节奏图轧钢机产量是衡量轧钢机技术经济效果的一个主要指标，是车间设计中重要的工艺参数。设计的任务就是要充分发挥轧钢机的生产能力，使车间建成投产后在预定的时间内达到和超过设计水平。因此，轧钢机生产水平的高低和它实际能达到的能力是衡量设计质量的重要指标。轧钢机单位时间内的产量称为轧钢机的生产率。分别以小时、班、日、月和年为时间单位进行计算。其中小时产量为常用的生产率指标。则理论小时产量为：(4-7)式中：A——轧机小附产量(吨/小时)；Q——原料重量(吨)；T——节奏时间(秒)。实际上在生产过程中，由于种种原因(如轧机操作失误、轧件在孔型中打滑等)，轧机的小时产量达不到上述的数值；且由于轧制过程中轧件有烧损，切头及切废，所以合格率不为100%，故应有成品率。则轧机实际能达到的小时产量可用下式表示(4-8)80 [选取日期]式中：A——轧机小附产量(吨/小时)；Q——原料重量(吨)；T——节奏时间(秒)K1——称为轧钢机利用系数，取0.951b——成品率(％)，由金属平衡表取97%典型产品的轧钢机利用系数K1=0.951纯轧时间：=136.8轧制节奏：坯料重量：Q=2430t典型产品小时产量为：以上所述仅是单品种小时产量计算，当一个车间生产若干个品种时，每个品种或由于选用坯料断面尺寸不同，或由于轧制道次不同，因而具有不同的小时产量，为考核一个车间的生产水平和计算年产量，就需要计算各种品种产品的所占不同比例的小时产量，这个产量称为平均小时产量,也称为产品综合小时产量。计算轧机平均小时产量有两种方法：按轧制品种的百分数计算；按劳动量换算系数计算。在此选用第一种方法。轧机平均小时产量=年产量/轧制时间=600000/7255h=82.7t/h轧机负荷率＝年纯轧时间／年计划轧制时间=7255/7480=97%车间年产量是指一年内轧钢车间各种产品的综合产量，以综合小时产量为基础计算，计算公式为：(4-10)式中：A——车间年产量，（t/年）——平均小时产量，（t/h）80 [选取日期]——轧机一年内计划工作小时数，（h）——时间利用系数用系数K2，其大小表示了轧机有效作业的情况，据统计结果显示，K2在0.796～0.975范围内，在此取K2＝0.97。则车间年产量为：A=82.7*7480*0.97=600038t由此可见，年产量与原设计年产量相符。表4-5轧机能力分析表Table4-5AnalysisFormofRollingability品序产品规格坯料产品轧制轧制时间轧机实际年产量轧制φ单重单重速度纯轧间隔节奏理论产量时间种号mmkgkg/mm/sssst/ht/hth15.524300.18795.0136.85141.861.756.96600011602624300.22295.0115.25120.272.867.14600068636.524300.2695.098.45103.484.678.046000590高4724300.30290.089.4594.492.785.430000351速57.524300.34784.982.5587.5100.092.255000597线6824300.39574.682.5587.5100.092.229000315材78.524300.44566.282.5587.5100.092.2290003158924300.49959.082.5587.5100.092.22800030499.524300.55653.082.5587.5100.092.228000304101024300.61747.782.5587.5100.092.227000293111124300.74639.582.5587.5100.092.2270002931212.524300.88833.282.5587.5100.092.227000293131324301.04228.382.5587.5100.092.258000629141424301.20824.482.5587.5100.092.223000249151524301.38721.282.5587.5100.092.223000249161624301.57818.782.5587.5100.092.223000249171724301.78216.582.5587.5100.092.2380041181824301.99814.782.5587.5100.092.2380041191924302.22613.282.5587.5100.092.2380041202024302.46611.982.5587.5100.092.2360039212124302.72010.882.5587.5100.092.240004380 [选取日期]222224302.9859.882.5587.5100.092.2400043232324303.2629.082.5587.5100.092.2400043242424303.5528.382.5587.5100.092.2400043252524303.8547.682.5587.5100.092.2400043小计600000725580 [选取日期]5.孔型系统的选择设计5.1孔型设计理论5.1.1孔型设计的内容（1）断面孔型设计根据原料和成品的断面形状、尺寸和产品的性能要求，选择孔型系统，确定轧制各道次的变形量，设计各道次和各道次的变形量，设计各道次的孔型形状。（2）轧辊孔型设计根据断面孔型设计，确定各孔型在每个机架上的分配及其在轧辊上的配置，要求轧件能正常轧制且操作方便，并且轧制节奏时间短，轧机的生产能力高，产品质量好。（3）轧辊导卫设计为保证轧件顺利地出入孔型，或使轧件在进孔型前后产生一定的变形、切断。5.1.2孔型设计的基本原则（1）成品质量好包括产品断面几何形状正确，尺寸公差合格，表面光洁，无缺陷，机械性能好；（2）轧机产量高合理的孔型设计应使轧制节奏时间最短，一般情况是轧匀形，使串辊的次数最少，这些有可能提高轧机的作业率；（1）产品的成本低即使金属消耗、电能消耗合轧辊等技术经济指标降到最低；（2）劳动条件好劳动强度小，在进行孔型设计时，应使轧制平稳，轧制顺利，操作方便，便于调整，改善劳动条件，还应考虑轧制过程，易于实现自动化，减轻劳动强度；（3）适应车间的设备条件。5.1.3线材的连轧80 [选取日期]一根轧件同时在两个或两个以上的机架中轧制并且保持各机架秒流量相等，这样的轧制称为连续轧制，简称连轧。连轧具有轧制速度高，轧件头尾温差小，产品质量高等优点，实现小型线材连轧，孔型设计是其中的关键环节。不论何种孔型设计后的秒流量平衡与计算是必不可少的内容。因此，在设计孔型时，应避免轧件在机架间产生较大的拉力或推力。拉力较大时，轻者会使金属不能充满孔型，重则可能会拉断轧件；而推力较大时，会使轧件过充满孔型，轧件出现“耳子”和堆钢。连轧孔型设计应遵守连轧各道次的金属秒流量相等的原则。线材的轧制中，粗轧、中轧阶段采用微张力轧制，应该逆轧制顺序，设定相应的拉钢系数，预精轧采用活套的无张力轧制。由于是初步设计，从最简单的方面考虑，不设定拉钢系数。5.2孔型系统的选择孔型系统的选择是孔型设计的重要环节，选择是否恰当对轧机的生产率、产品质量、各项消耗指标及生产工艺操作有决定影响，故孔型系统的选择必需按照具体条件严格进行。孔型系统选择的具体条件为：（1）钢坯条件，应考虑：是连铸坯还是轧制坯，断面几何形状，尺寸及其波动范围，坯料表面质量，钢种等。（2）设备条件，应考虑：轧机布置形式，机架结构形式，机组组成，数量及参数，传动方式，电机能力及调速范围，辅助设备的配置及能力。（3）产品条件，应考虑：产品品种，规格范围，尺寸精度及金属性能要求。（4）生产工艺操作要求，应考虑：轧制方式是单线还是双线，孔型共用要求，操作人员的操作习惯和技术水平等。5.2.1线材孔型系统高线轧机常用的延伸孔型系统有：箱形孔型系统，椭--圆孔型系统。1.箱形孔型系统图5.1箱型孔示意图传统的箱形孔型有扁箱和立箱两种，从此孔型轧制出来的轧件为矩形或方形，其主要优点有：1）共用性好。通过改变辊缝的办法可轧制出不同尺寸的产品。2）轧件在整个宽度上变形均匀，孔型磨损均匀，变形能耗小。3）轧件侧表面氧化铁皮易脱落，有利于改善轧件表面质量。4）轧辊切槽浅，轧辊强度高，可采用较大道次的变形量。80 [选取日期]5）轧件断面温降较为均匀。箱形孔也有其不可避免的缺点：1）由于箱形孔的结构特点，难以从中轧出尺寸精确的产品。2）轧件在孔型中受两个方向的压缩，故轧件侧表面不易平直，甚至出现裂纹。3）轧件在孔型中稳定性不好，易发生倒钢或歪扭，小断面轧件尤为严重。2．椭圆--圆孔型系统图5.2椭圆型孔示意图该孔型系统的主要优点：1)变形较均匀，轧制前后轧件断面形状能平稳地过渡，可防止产生局部应力；2)由于轧机没有明显棱角，可以保证轧件断面各处冷却均匀，可使轧制时不易形成皱纹；且轧制中有利于去除轧件表面氧化铁皮；3)在某些情况下，可由延伸孔型轧出成品圆钢，因而可减少轧辊数量和换辊次数。该孔型系统的主要缺点有：1)延伸系数较小，有时会造成轧制道次增加；增加了轧辊与设备的消耗，提高了产品成本；2)椭圆件在圆孔型中轧制不稳定；要求圆孔型入口夹板调整机准确；3)对宽展敏感大，容易出耳子，因此调整严格。5.2.2粗轧、中轧孔型系统选择对比两种孔型系统的优缺点，椭圆--圆孔型系统主要是由于延伸系数小，增加了轧制道次，使轧机工作效率低，产量降低和成本的提高，但是其生产的产品质量好，减少了精整工序和精整设备，并且减少了废品率和次品率，即可以完全补偿所增加的成本。结合当今国内、外高线厂广泛使用之孔型系统，和自身设计的要求特点，本设计粗轧机孔型前两架选择箱形孔型系统，后四架选择平椭——圆——椭圆——圆孔型系统。六架中轧机选择椭圆——圆孔型系统。5.2.3预精轧、精轧机组孔型的选择80 [选取日期]现代高速线材的预精轧、精轧机组都采用椭圆--圆孔型系统，这一孔型系统除了前述的优点外，还具有以下优点：（1）适合相邻机架轧辊轴线与地平线成45°/45°，75°/15°，90°/0°相互垂直的布置；（2）变形平稳，内应力小，可得到尺寸准确，表面光滑的轧件和成品；（3）椭圆--圆孔型系统，可借助调整辊缝值得到不同断面尺寸的轧件，增加了孔型样板，孔型加工的刀具和模具，轧辊辊片和导卫装置的共用性，减少了备件，简化了管理；（4）该孔型系统的每一个圆孔型都可以设计成既是延伸孔型，又是有关产品的成品孔型，适用于一组孔型系统轧辊，借助甩去机架轧制多规格产品。因此，目前预精轧及精轧机组主要采用椭圆-圆孔型系统。综上所述，本设计采用以下孔型系统：粗轧：平箱型－立箱型－平椭圆—圆—椭圆－圆；中轧：椭圆－圆－椭圆－圆－椭圆－圆；预精轧：椭圆－圆－椭圆－圆－椭圆－圆；精轧：椭圆－圆－椭圆－圆—椭圆—圆－椭圆－圆－椭圆－圆。图5.3孔型系统示意图5.3确定孔型系数原则5.3.1各道次延伸系数的确定原则（1）轧制的前几道次的延伸系数应小些。80 [选取日期]轧制开始时，轧件温度高，氧化铁皮厚而且附着在钢坯表面上，摩擦系数较低，咬入困难。此外，电机能力也限制了前几道次的延伸系数。（2）中间道次的延伸系数由大到小。经前几道次轧制后，氧化铁皮脱落，咬入条件得到改善；而且温降不多；由于轧件断面积不断减小，亦使延伸系数提高，并达到最大值。以后，轧件断面大为减小，温降严重，变形抗力显著增加，因此，此时延伸系数应逐渐减小。（3）最后几道次的延伸系数要小。5.3.2延伸系数分配图图5.4横列式轧机延伸系数分配原则图图5.5连轧机延伸系数分配原则图80 [选取日期]表5.1孔型延伸系数Table5.1Passelongationcoefficient孔型系统箱型系统平椭圆椭圆-圆椭圆型圆型道次延伸系数1.16～1.41.42~1.46<=1.3~1.41.2～1.61.2～1.4表5.2孔型宽展系数Table5.2Passspreadcoefficient孔型系统扁箱型方箱型椭圆型圆型宽展系数β=△b/△h0.25~0.450.2~0.30.5~0.950.3~0.45.4确定轧机机架数目5.4.1总的延伸系数连铸坯断面积：170×170=28900mm2热膨胀系数β=1.012~1.015，一般普碳钢在1000℃生产取β=1.013由(5-1)得Φ5.5、6、6.5、7、7.5的总延伸系数如下：表5.3Φ5.5、6、6.5、7、7.5的总延伸系数Table5.3ThetotalelongationcoefficientofΦ5.5,6,6.5,7,7.5坯料坯料热尺寸产品热尺寸产品冷尺寸总延伸系数170170172.215.575.501217.03170170172.216.086.001022.65170170172.216.586.50871.37170170172.217.097.00751.33170170172.217.607.50654.495.4.2确定轧制道次和机架数一般情况下，在确定轧制道次时，用平均延伸系数代替某个道次的延伸系数。所谓平均延伸系数是指在轧制道次和总延伸系数一定的条件下，各个道次的延伸系数相等。它是为了简化轧制道次的计算而提出来的假想延伸系数，在实际生产中各个道次的延伸系数并不相等。具体确定方法如下：若用平均延伸系数代替各道次延伸系数，则：80 [选取日期]对上式取对数，则求出轧制道次数N：N=,由于主要采用椭圆—圆孔型系统，且其一般不超过1.25～1.38，所以取平均延伸系数＝1.29，计算出Φ5.5、6、6.5、7、7.5产品的轧制道次如表5.4：表5.4Φ5.5、6、6.5、7、7.5轧制道次Table5.4RollingpassesofΦ5.5,6,6.5,7,7.5产品冷尺寸总延伸系数轧制道次5.501217.0327.906.001022.6527.226.50871.3726.597.00751.3326.007.50654.4925.46由表5.4可知，轧制的产品规格越小，所需要的轧制道次最多。本车间的产品规格在Φ5.5~20之间，Φ5.5、6mm轧制道次需28道次，Φ6.5需要27道次，Φ7、7.5mm轧制道次需28道次，而生产中小规格线材产量比较多，所以确定轧机数目为28架，初轧6架，中轧6架，预精轧6架，精轧机10架。5.5Φ5.5mm孔型系统设计5.5.1各阶段的平均延伸系数由于精轧机组的平均延伸系数是确定的，不予计算。只计算粗轧机组、中轧机组和预精轧机组的平均延伸系数。已知：第18架轧机的出口直径为16.9mm=1.31，=132.27，预精轧机组的平均延伸系数为1.21~1.31，按照经验取1.25；中轧机组的平均延伸系数为1.25~1.38，按照经验取1.34；粗轧机组的平均延伸系数为1.3~1.45，(5-2)80 [选取日期]所以粗轧机组平均延伸系数为1.355.5.2各道次延伸系数的确定具体确定各轧制道次的延伸系数是个复杂问题。因为影响确定各轧制道次延伸系数的因素较多，这些因素主要是：孔型的形状、尺寸；咬入条件；轧辊强度；传动能力与传动方式；孔型共用与轧辊磨损的均衡要求；连续轧制过程中各道次的连轧常数关系。在不同的情况下，这些因素对每道次延伸系数的影响作用是类似的。因此需按照具体情况，根据主要影响因素初步确定每道次延伸系数。在大致确定了孔型尺寸之后，再用其他因素进行校验、调整、修正。在实践中往往参照类似的生产条件，按照现实生产中的数据确定每一道次的延伸系数。表5.5各机架的延伸系数Table5.5Theextensioncoefficientofeachrollingmill道次123456789延伸系数1.2641.2411.4751.3421.4321.3541.4171.3091.370道次101112131415161718延伸系数1.2691.3961.2731.3081.2311.2731.2271.2501.2115.5.3各道次轧件尺寸及孔型尺寸计算表5.6各道次轧件断面面积单位（mm2）Table5.6Sectionalareaofdifferentrolledpieces道次面积mm2道次面积mm2123352.84101520.53218816.33111088.91312757.2212855.3049503.3213653.7356638.2714530.9380 [选取日期]64901.6715417.0973459.2216339.7982642.0817271.7691928.9718224.32表5.7轧件断面积Table5.7Rolledpiecearea机架孔型高宽面积延伸系数压下量宽展量0无17217229514.00---H1箱132.0180.0023352.841.26440.008.0V2方箱139.0139.0018816.331.24141.007.0H3平椭圆88.0164.0012757.221.47557.5825.0V4圆110.0110.009503.321.34258.5722.0H5椭圆67.4123.066638.271.43232.4513.1V6圆79.079.004901.671.35436.4411.6H7椭圆47.091.573459.221.41724.2712.6V8圆58.058.002642.081.30928.0511.0H9椭圆34.570.001928.971.37018.0012.0V10圆44.044.001520.531.26921.359.5H11椭圆25.054.261088.911.39614.4910.3V12圆33.033.00855.301.27317.648.0H13椭圆19.841.06653.731.30810.008.1V14圆26.026.00530.931.23112.606.2H15椭圆16.531.42417.091.2737.145.480 [选取日期]V16圆20.820.80339.791.2278.944.3H17椭圆13.425.22271.761.2505.564.4H18圆16.916.90224.321.2117.013.5表5.8各道次孔型尺寸Table5.8Thegroovesizefordifferentpasses道次孔型形状孔型高度H槽底宽度Bd槽口圆角半径R槽底圆角半径r辊缝SH1箱132190152525V2方箱138.6147121520H3平椭圆88172.63126.561720V4圆111.111355.57515H5椭圆67.4130921414V6圆79.88139.91510H7椭圆47.0102831312V8圆58.66029.3058H9椭圆34.57462910V10圆44.54622.2346H11椭圆25.0575268V12圆33.33416.6745H13椭圆19.8433756V14圆26.32713.1434H15椭圆16.5332745V16圆21.02210.513280 [选取日期]H17椭圆13.4271932H18圆17.1188.5421.580 [选取日期]6主要设备的选择6.1加热炉6.1.1炉型选择用于线材车间的加热炉种类很多，按钢坯在炉内运行方式可分为推钢式﹑步进梁式﹑步进底式和步进梁步进底组合式加热炉。本设计的钢坯断面尺寸170mm×170mm，由于步进梁式加热炉的优越性，故本设计采用步进梁式加热炉，进出料方式采用侧进侧出，因为侧入炉门小，以保证炉子的严密性[11]。步进炉的特点有：钢坯的运行是靠步进机构的步进梁前进放下来完成的一个矩形轨迹的循环动作，因此钢坯表面不产生划痕。在步进式加热炉内，每个钢坯间都留有较大的间隔，避免了“粘钢”现象，而且实现三面或四面加热，加热速度快，温度均匀。操作灵活，与轧机配合灵活方便，可根据需要将坯料推出炉外，避免坯料在炉内长时间停留造成那个钢的氧化和脱碳。可以比较精确地计算和控制钢坯在炉内的加热速度和加热时间，有利于计算机控制，实现加热过程的自动化。6.1.2加热炉尺寸的确定炉子宽度B炉子宽度B主要根据坯料长度来定。B＝nL＋2C（6-1）式中：n—坯料排数，n＝1;C—料间或料与炉的间隙间距(m)，一般取0.3～0.45；本设计取0.3L—坯料的长度，(m)；故，B＝1×11＋2×0.3＝11.6m炉子长度（参考高速轧机线材生产一书）炉子长度主要根据加热炉产量确定：L1＝1000Q／PL（6-2）式中：Q—加热炉小时产量(t/h)，本设计中取170t/h；（参考马钢高线）P—有效炉底强度(kg/m2h)，通常取600kg/m2h；L—坯料长度（m）；80 [选取日期]故炉长：L1＝（1000×170）／（600×11）＝25.76m上炉膛高度：1400mm；下炉膛高度：2100mm④加热炉步进机构组成：上框架、下框架、横梁、斜辊、平移油缸、提升油缸等。型式：液压驱动步进式。步进梁：5根步距：冷坯：260mm热坯：300mm（参考马钢高线）⑤加热时间：t＝（7＋0.05H）（6-3）＝7＋0.05×170＝15.5minH——坯料高度6.2轧机形式以及轧辊材质的选择6.2.1轧机的选择轧机选择的主要依据是钢材的品种、生产规模以及由此确定的工艺流程。对工艺设计而言，轧机选择的主要内容是确定轧机的结构，主要参数及它们的布置。一般轧机选择参考以下原则：在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理、布置紧凑；有较高的生产效率和设备利用系数；有利于机械化、自动化的实现，有助于工人劳动强度的改善；保证获得高质量的产品；轧机结构型式先进合理，操作简单，维修方便；备品、备件更换方便，易于实现标准化；有良好的经济技术指标。6.2.2轧辊尺寸参数的确定轧辊直径D的确定[10]由经验知，粗轧机组的前四架轧机轧辊辊身直径为Φ530～Φ650，后3～5架轧机轧辊辊身直径为Φ450～Φ480；中轧机组辊身直径为Φ420～Φ480，预精轧机组辊身直径为Φ320～Φ350。辊身长度的确定80 [选取日期]经验公式：L＝K·D（6-4）式中：K—经验系数，对型钢轧机K取0.8~1.6。轧机主要性能如下表：表6-1轧机主要性能表Table6-1ThemainperformanceofRolling机架号辊身轧辊配孔数辊边与边部孔型中心线的距离（mm）孔型槽底轧槽深辊环宽度（mm）长度直径中心距直径（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）　18006102283.02233.96556.553.553.9628006102297.7204.6550.559.551.63800610479214576345048006104160160562.547.5505700495490.41173.06468.326.75067004954156.5129460.534.55077004954137.645141.57477.517.55087004954188108470255097004954170120482.7512.2550107004954209944761950116503804168.61104.26371.58.550126503804200.5833661450136503804188.4191.06373.16.95014650380421176369115015702851350279.255.75501695285147.50275.69.437.117702851350279.35.722.391895285147.50277.37.739.056.3粗轧机组粗轧的主要作用是使坯料得到初步的压缩和延伸，得到温度合适、断面形状正确、尺寸合格、表面良好、端头规矩、长度适合工艺要求的轧件。为保证成品尺寸的高精度，为保证工艺的稳定和避免粗轧后工序的轧制事故，通常要求粗轧的轧件尺寸偏差不大于±1mm。数量：6架型式：普通二辊闭口式轧机80 [选取日期]特点：机架牌坊用厚钢板切割、焊接而成，具有结构简单、备件少、强度高、刚性好、操作维护方便；采用液压横移机架，小车换辊，定位准确，不需要更换机架，液压锁紧操作使用方便。轧辊中心距：3m（为轧辊直径的5倍）轧辊材质：球墨铸铁机架为交流电机单独传动。6.4中轧机组中轧及预精轧的作用是继续缩减轧件的断面尺寸、为精轧机组提供轧制成品线材所需要的断面形状正确、尺寸精确并已沿全长断面尺寸均匀、无内在和表面缺陷的小缎面料。为了保证成品尺寸的高精度，为保证生产工艺的稳定和避免精轧工序的轧制事故，一般要求预精轧机来料的轧件断面尺寸偏差不大于±0.33mm。而中轧机组的相应轧件断面尺寸偏差不大于0.5mm。数量：6架型式：普通二辊闭口式轧机特点：机架牌坊用厚钢板切割、焊接而成，具有结构简单、备件少、强度高、刚性好、操作维护方便；采用液压横移机架，小车换辊，定位准确，不需要更换机架，液压锁紧操作使用方便。轧辊中心距：3m（为轧辊直径的5倍）轧辊材质：球墨铸铁机架为交流电机单独传动。6.5预精轧机组型式：预精轧机组由2架Ф350闭口式机架和4架Ф285悬臂式轧机组成。特点：机组布置紧凑，设备结构简单、重量轻、换辊周期短、维护工作量小；立式轧机传动通过一对螺旋伞齿轮由下传动变为侧传动，水平拉出，与水平轧机相似。这样使得基础标高距轧制线距离小，基础工作量小，安装、检修、维护方便。材质：碳化钨6.6精轧机组精轧机组采用高速无扭机组。任何形式的高速线材轧机精轧机组的生产工艺都是采用固定的道次和轧钢转速比，以单线微张力无扭转高速连续轧制的方式进行轧制。高速线材轧机机组中，以保证成品及来料的金属秒流量差不大于1%是工艺设计的一个基本出发点，以保证成品尺寸偏差不大于0.1mm。80 [选取日期]型式：10机架摩根重载型45°无扭轧机。各机架与水平成45°角交替布置。相邻机架互成90°角。轧制线固定，液压换辊环，无扭微张力轧制。辊环材质：碳化钨保证速度：95m／s表6.2主轧机参数配置表Table6.2themainrollingmillparameterconfigurationtables机组机架序号轧机名称轧辊尺寸(mm)电机功率（kW）电机型式备注粗轧机组1HÆ550水平轧机Æ610/520×800450闭口2VÆ550水平轧机Æ610/520×800450闭口3HÆ550水平轧机Æ610/520×800550闭口4VÆ550水平轧机Æ610/520×800550闭口5HÆ450水平轧机Æ495/420×700550闭口6VÆ450水平轧机Æ495/420×700550闭口中轧机组7HÆ450水平轧机Æ495/420×700600闭口8VÆ450水平轧机Æ495/420×700550A.C闭口9HÆ450水平轧机Æ495/420×700600闭口10VÆ450水平轧机Æ495/420×700550闭口11HÆ350水平轧机Æ380/330×650600闭口12VÆ350水平轧机Æ380/330×650550闭口预精轧机组13HÆ350水平轧机Æ380/330×650550闭口14VÆ350水平轧机Æ380/330×650550闭口15HÆ285水平轧机Æ285/255×70550悬臂16VÆ285立式轧机Æ285/255×95550悬臂17HÆ285水平轧机Æ285/255×70550悬臂18VÆ285立式轧机Æ285/255×95550悬臂精轧机组19~28450顶交精轧机Æ228.5/205×72×5+Æ170.6/153×70×56000A.C6.7轧辊间本车间设轧辊间，其主要工作任务是：1）粗、中轧及预精轧机轧辊拆卸及装配；2）拆装、清洗轴承；80 [选取日期]3）轧辊的开孔及重车；4）拆装、清洗、修复及调整导卫；5）剪刃修复；6）碳化钨辊环磨孔槽；7）车间设备的日常小修维护和检查工作，承担部分零星急件及返修件的加工任务。现设有3台轧辊车床，用于在粗、中轧机组各架轧机和预精轧机组的前两架轧机的轧辊上加工孔型和孔型重车加工；选用四台碳化钨辊环磨床，用于在预精轧机组的后4架轧机和精轧机组各架轧机的碳化钨辊环上加工孔型和修磨，其用金刚石砂轮在辊环上磨削成孔。使用后的金刚石砂轮可用金刚石砂轮修正机进行修正。加工孔型用的模板用数控线切割机、轴承清洗机等预留。轧辊间设备见表6.3表6.3轧辊间主要设备表Table6.3Rollworkshopmainequipmentlist序号设备型号及规格名称规格单位数量1CA8463B轧辊车床最大加工件Ø630×2500台12CA8450B轧辊车床最大加工件Ø500×2300台23SK001A碳化钨辊环磨床工件最大直径Ø320mm台44SK014金刚石砂轮修整机最大修磨直径Ø250mm台280 [选取日期]7.力能参数的校核7.1轧制温度的计算轧制温度规程要根据有关塑性、变形抗力和钢种特性的资料来确定，以保证产品正确成形不出裂纹、组织性能合格及力能消耗少。轧制温度的确定主要包括开轧温度和终轧温度的确定。钢材生产往往要求一定的组织性能、故要求一定的终轧温度，开轧温度的确定必须以保证终轧温度为依据。终轧温度因钢种不同而不同，它主要取决于产品技术要求中规定的组织性能。本车间所轧钢种大部分为碳素结构钢、低合金钢，属于亚共析钢，其终轧温度应高于铁碳相图中的Ar3线50～100℃以便于获得细致的晶粒组织，因此钢坯的终轧温度定为950～1100℃。由于本车间线材轧制速度高，从开轧到终轧轧件温度变化不大。可初步选定出炉温度为1050℃。轧制道次中温度变化的影响因素：许多学者研究证明，在轧制过程中只有相当于总变形功的6～7％用来使金属晶格扭曲作为弹性位能储存金属之中；而绝大部分变形功则转化为热能进入轧件内部。所以轧制时的变形热在轧制过程中起着提高轧件温度的作用，并参与轧制的全过程。对热轧生产的重要工艺参数即轧件温度变化的研究和准确计算，是正确指导工艺设计、提供可靠的力能参数、校核设备能力、老企业的挖潜改造、建立数学模型、实现轧制过程自动控制的基础。但到目前为止，有关轧制过程中温度变化的研究论文甚少，其重要作用还常常被人们所忽视。关于轧制过程的温度变化，目前普遍停留在经验估计的水平上。显然，这种状况不能适应生产技术水平不断发展的要求。下面就这个问题作些分析和探讨，并提出轧钢生产过程中求解温度变化的诸因素：1.轧件塑性变形的变形功转化为热能，结果使轧件的温度上升，以表示；2.轧件表面向周围空气介质辐射热量，结果使轧件的温度下降，以表示；80 [选取日期]3.在变形区内，由于轧件和轧辊表面呈粘着状态，轧件向轧辊进行热传导，由轧辊带走热量，结果使轧件温度下降，以表示；4.轧制过程用于冷却轧槽和导卫装置的冷却水飞溅到轧件表而带走热量，结果使轧件温度下降以表示；5.轧件在运行过程中由于空气对流带走一部分热量，其结果使轧件温度下降，以表示；6.轧件和轧辊接触表面的相对摩擦运动产生的摩擦热，结果使轧件温度上升，以表示。如果把钢坯加热温度视为常数，则轧制过程中每一道次的温度变化可以成下式：(7-1)从(7-1)式可以看出，每一道次的温度变化是上述诸因素的综合结果。不同的生产条件，各因素的差异甚大。当材质、变形速度、变形状态等条件一定时，轧制温度愈低，使轧件产生变形所需要的变形功也就愈大，所引起的轧件温度回升值在温度变化中就起着主导作用。低温轧制时轧件的明显升温是现场生产工作者所熟知的。轧件待热时间愈长，辐射和对流散热所造成的温度下降值也就愈大。轧钢工作者在制定生产工艺方案和进行工艺平面布置设计时应尽量减小其对温降的影响。高速连续式轧机则是解决这个问题的有效手段，随着速度的提高，传导、辐射和对流等带走的热量损失将大为减少。轧制过程中冷却水带走热量所引起的温降是一个很难处理的数据。因为在轧制过程中一般对轧件并不进行专门冷却，只是在冷却轧辊、轴承和导卫时冷却液体溅落在轧件上造成的热量损失。在一般情况下此因素对轧件每一道次温度变化影响甚微，且影响程度和轧制速度成反比。另外，轧制速度在一定程度上决定着待轧时间。生产的连续性愈强其反映也就愈明显，并可近似地认为是待轧时间的函数。轧件在待轧过程中对流热损失相对于辐射热损失来说也小得多，二者同样是待轧时间的函数。为了运算简便，根据现场实测数据归纳换算，对、和作如下处理：(7-2)式中——机列型式系数；＝1.05～1.15；横列式轧机取下限，连续式轧机取上限。80 [选取日期]如果在轧制过程中采用强制手段冷却轧件，上式就不妥当了，控制轧制就是这种情况。这时应按具体情况分别推导计算方程。许多学者研究表明，同对比可以忽略不计，这样简化后的方程式可以写成：(7-3)通常轧件的头部和尾部的温度变化是不一致的，为了确定在特定生产条件下合理的轧件盘重和坯料断面以及准确计算在轧制过程中轧件各部分的温度变化，取其一个变形区作为计算单位，具体分析如下：1、变形功所引起的温度上升计算(7-4)——道次轧制压力，；——变形区长度，；其中；——轧辊工作半径，；——变形区内轧件平均断面积，。2、辐射热所引起的温降计算轧制过程中任何两道次的间隙时间内，轧件都向周围空气辐射出大量的热量。辐射时间的长短、轧件本身温度、周围空气温度的高低以及轧件表面积的大小决定着辐射热量的多少。根据辐射定律，因辐射热所引起的轧件温降为：(7-5)其中：——轧件绝对温度，,——两道次间的间隙时间，；——单位长度轧件表面积，其绝对值等于轧件断面周长，箱形孔轧件：80 [选取日期]椭圆孔轧件：圆孔轧件：平椭和扁椭孔轧件：——第n-l道次的轧件断面积，3、轧辊热传导引起温度降的计算在热轧过程中，轧辊和轧件基本处于粘着状态，二者温度差又非常悬殊，所以轧件向轧辊进行的传导热是不可忽视的。由于轧件在进入变形区和离开变形区的全过程中，二者的表面温度是变值，这样就使传热过程的计算变得十分复杂。为了简化计算，把轧件和轧辊看成两个相互接触的半无限体，即在热交换过程中，轧件和轧辊表面各自保持温度不变。这样，由于导热所引起的轧件温度变化可按下式计算：(7-6)其中：——轧件温度，；——一个变形区长度的轧制时间，；——变形区内轧件平均厚度，。由此可得温降的总公式：(7-7)80 [选取日期]温度0200400600800100012001357911131517机架轧制温度图7.1随着轧制过程的进行温降变化理论计算得系数不易定准，故与现场轧机中间各段实测温度对比，可确定各道温度如下：表7.1轧制过程的温降变化Table7.1Rollingtemperaturedropintheprocess道次123456789温度t/℃105010281021100199598999710071029道次101112131415161718温度t/℃1038104610498708848918979019287.2轧制力能计算及电机校核7.2.1平均单位压力的计算据经验，热轧型钢采用艾克隆德公式计算平均单位压力与实测数据较相近，公式为：(7-8)式中：――外摩擦对单位压力影响的系数；――沿接触弧上金属的平面变形抗力，；――粘性系数，；――平均变形速度，；80 [选取日期]其中（1+m）是考虑外摩擦的影响。(7-9)(7-10)(7-11)(7-12)式中：――轧辊工作辊半径，――轧件平均压下量，――轧制温度，――以百分数表示的锰含量――以百分数表示的碳含量——决定于轧制速度的系数，轧制速度在6～10时，―摩擦系数的计算：对于钢轧辊，对于铸铁轧辊。本车间选用铸铁轧辊。表7.2随轧制速度的变化Table7.2ThechangeofCalongwiththespeed轧制速度/系数/<616～100.810～150.6515～200.67.2.2轧制压力的计算轧制压力的计算公式为：80 [选取日期](7-13)式中：——平均单位压力；——轧件与轧辊的接触面积，其计算公式为：(7-14)式中：——轧辊平均工作半径，；——平均压下量，。7.2.3轧制力矩的计算传动两个轧辊所需的轧制力矩为：(7-15)式中：——轧制力；——力臂；——力臂系数，在自由轧制时常取0.5，有孔型限制时，摩擦力增加力臂长度；因计算困难，仍取为0.5；——接触弧长度,。7.2.4附加摩擦力矩的计算(1)轧辊轴承中的附加摩擦力矩：对于短应力线轧机，上、下工作辊共有四个轴承，其附加摩擦力矩计算公式为：(7-16)式中：——轧辊辊径直径，mm；——轧辊轴承摩擦系数，对于滚动轴承，取值为0.003。以第一道次为例：(2)传动机构中的摩擦力矩：80 [选取日期](7-17)式中：Mm2——换算到主电机轴上的传动机构的摩擦力矩——传动机构的效率，即从主电机到轧机的传动效率，取0.97i——传动比7.2.5空转力矩的计算空转力矩通常按经验公式确定：(7-18)式中：——电机的额定转矩。由，可得：(7-19)式中：——电机的额定功率，kW；n——电机的转速，r/min。7.2.6静力矩的计算电机轴静力矩可按下式计算：(7-20)7.2.7电机实际功率的计算对于线材连轧这样长时间轧制的轧机，只需要根据静力矩计算电机的功率，即：(7-21)式中：——电机的转速，；——由电机到轧机的传动效率，取0.97。80 [选取日期]80 [选取日期]表7.3力矩计算Table7.3torquecalculation道次数n温度℃附加摩擦力矩Mm空转力矩Mk静力矩Mj110500.160.603.78210280.250.536.02310120.400.459.46410010.570.4513.7159950.550.6512.9469890.810.6519.2679970.660.6515.17810070.910.6521.45910290.570.6512.361010380.790.6517.501110460.480.659.611210490.660.6513.67138700.620.8212.42148841.751.7135.81158911.011.4619.00168971.231.2724.02179010.911.1218.40189281.110.9823.4080 [选取日期]表7.4轧制力计算及电机校核Table7.4rollingforcecalculationandmotorcheck道次数n温度℃单位压力MPa轧制力kN轧制力矩kN·m电机功率kW电机额定功率kW11050106.341807.07182.78108.0055021028114.482164.91258.77193.2855031012121.062731.28371.90358.7055041001124.082801.96409.37520.115505995129.392256.66284.02491.038006989132.792308.47322.68730.758007997133.891603.81177.76575.4880081007132.631574.32195.09813.8880091029131.13953.2987.40468.80800101038132.85965.3098.94664.02800111046132.32577.2442.50364.70800121049138.54613.7950.52518.4480013870210.58515.8527.11470.98100014884218.64550.4932.34647.80100015891212.32365.9916.53404.05100016897228.26416.0521.51585.07100017901233.86362.2016.36609.67120018928245.66408.0121.31887.7312007.2.8轧辊弹跳计算辊缝是生产操作的另一参数。辊缝设定好坏直接影响生产进行。辊缝按照弹跳方程来计算：(7-22)80 [选取日期]式中：——辊缝；——轧机刚度；——轧制力。7.3轧辊强度的校核总的来说，轧辊的破坏决定于各种应力(其中包括弯曲应力、扭转应力、接触应力出于温度分布不均或交替变化引起的温度应力以及轧辊制造过程中形成的残余应力等)的综合影响。具体来说，轧辊的破坏可能由下列三方面原因造成：（1）轧辊的形状设计不合理或设计强度不够。例如在额定负荷下，轧辊因强度不够而断裂或因接触疲劳超过许用值，使辊面疲劳剥落等。（2）轧辊的材质、热处理或加工工艺不合要求。例如，轧辊的耐热裂性、耐粘附性及耐磨性差，材料中有夹杂物或残余应力过大等。（3）轧辊在生产过程中使用不合理。热轧轧辊在冷却不足或冷却不均匀时，会因热疲劳造成辊面热裂；在冬季新换上的冷辊突然进行高负荷热轧，往往会因温度应力过大，导致轧辊表层剥落甚至断辊；压下量过大或因工艺过程安排不合理造成过负荷轧制也会造成轧辊破坏等。一般只对轧辊进行弯曲和扭转校核，对疲劳强度不进行校核，而纳入轧辊的安全系数中[12]。对辊身只计算弯曲，对辊颈则计算弯曲和扭转，对传动端轴头只计算扭转。由于本车间均采用短应力线轧机，其轧辊校核的方法及步骤相同，可通过编程进行轧辊的校核，故在此仅对第一架轧机进行校核，说明其原理。对本车间使用的轧辊，取得其许用应力160MPa.7.3.1辊身强度的校核800610140294.7252.6580 [选取日期]图7.2轧辊孔型图第一道轧辊孔型尺寸此为带孔型的轧辊，其危险断面可能在某个轧槽上，应比较各断面应力大小来确定，辊身验算弯矩为：(7-23)作用在辊身危险断面的弯曲应力：(7-24)式中:──辊身危险断面弯矩；──辊身危险断面与压下螺丝的距离（cm）──计算断面的直径。7.3.2辊颈强度的校核辊颈处因其所受的扭矩作用也较大，故要进行弯扭校核。辊颈危险断面上的弯曲应力和扭转应力分别为：(7-25)(7-26)(7-27)式中：──辊颈直径；、──辊颈危险断面处的弯矩和扭转力矩；──抗扭截面系数。对铸铁轧辊，采用莫尔理论计算：(7-28)80 [选取日期]7.3.3传动端轴头强度的校核以第一道次为例，辊头采用万向扁轴头，其厚度为轴颈直径的2/3最大扭转力矩为：(7-29)式中：──辊颈危险断面处的弯矩和扭转力矩；──抗扭截面系数。8辅助设备的选择及计算8.1斯太尔摩冷却运输线的选择为了避免线材盘卷在800～1050℃高温下自然冷却时，因盘卷内外温差大而导致表面严重氧化，盘卷内部不符合要求，机械性能低，拉拔性能差等问题，本设计选择了斯太尔摩冷却线。斯太尔摩控制冷却法的效果及其优点是：斯太尔摩工艺的三种控制冷却形式基本可以适应所有大规模生产的钢种。控制冷却工艺可以受到控制金属组织、改善使用性能和减少氧化铁皮的综合效果。经过斯太尔摩控制冷却工艺处理的线材，其氧化铁皮生成量有可能控制到0.2％，比成卷自然冷却降低了1％左右。由于氧化铁皮生成量少，且FeO的比重大，故便于酸洗，且酸洗时间较成卷自然冷却的可节省40％左右。斯太尔摩冷却工艺的优点是：冷却速度可以人为控制，这就容易保证线材的质量；与其他各种控制冷却工艺相比，斯太尔摩工艺较为稳妥可靠，三种类型的控制冷却方法适用的生产范围很大，基本上能满足当前现代化线材生产的需要：设备不需要深的地基；下面对斯泰尔摩冷却法做简要介绍：80 [选取日期]斯太尔摩控制冷却工艺是由加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根公司于1964年联合研制，目前成为应用最普遍，较成熟和稳妥可靠的一种线材控制冷却工艺。该工艺是将热轧后的线材经两种不同冷却介质进行不同冷却速度的两次冷却，即一次水冷和一次风冷。斯太尔摩控冷工艺的特点是适应不同钢种的需要，具有三种冷却形式，这三种类型的水冷段的设备是相同的。吐丝机后的斯太尔摩散卷冷却运输机的结构和状态是不同的，分为标准型冷却、缓慢型冷却和延迟型冷却。（1）标准型冷却工艺。标准型冷却的散卷运输机上方是敞开的，吐丝后的散卷落在运动的输送链上，由下方风室鼓风冷却。在线材散卷运输机的下面，分为几个风冷段，其段数根据产量而定，一般为5～7段。每个风冷段设置一台风量为85000～90000m3/h风压约0.02Mpa的风机。当呈搭接状态的线圈通过运输机时，可调节风门控制风量，经喷嘴向上对着线材强制吹风冷却。它适合于高碳钢线材的控制冷却。（2）缓慢型冷却工艺。缓慢型冷却工艺是为了满足标准型冷却无法满足的低碳钢和合金钢之类的低冷速要求而开发的。它与标准型冷却的不同之处在于在运输机的前部加了可移动的带有加热烧嘴的保温炉罩，有些厂还将运输机的运输链改为输送辊，运输机的速度也设定得更低些。由于采用了烧嘴加热和慢速输送，缓慢冷却斯太尔摩运输机可使散卷以很缓慢的冷却速度冷却。在缓慢冷却斯太尔摩运输机的前三段上，装有用铰链连接并可打开或关闭上盖的燃烧室，燃烧室内装有烧嘴，用来控制线材的冷却温度。这种缓慢冷却型运输机特别适用于低碳、低合金钢线材的控制冷却，也适合于高碳钢线材的控制冷却。冷却高碳钢线材时可打开燃烧室的上盖并吹风冷却，这相当于标准型斯太尔面控制冷却设备。这种设备，由于加热段内的运输机及其有关结构在受高温烘烤容易变形、结构复杂、造价高等问题，因而采用的不多。缓慢冷却斯太尔摩线用于处理低碳钢、低合金钢线材及合金钢之类线材。（3）延迟型冷却工艺。延迟型冷却工艺是在标准型冷却工艺基础上，结合缓慢型冷却工艺的特点加以改进而成的。他在运输机的两侧装有隔热的保温层墙，并在两侧保温墙上方装有可灵活开闭的保温罩盖，当保温罩盖打开时，可进行标准型冷却；若关闭保温罩盖，降低运输机速度，又能达到缓慢型冷却效果，它比缓慢型冷却设备简单、经济。由于它在设备构造上不同于缓慢型，但又能减慢冷却速度，故称为延迟型冷却。80 [选取日期]它适用于冷却各类碳钢、低合金钢及某些合金钢线材。由于延迟型冷却适用性广，工艺灵活，省掉了缓慢冷却的加热器，设备费用和生产费用相应降低，因而近些年来所建的斯太尔摩大多采用延迟型控制冷却线。斯太尔摩控制冷却法三种形式的工艺特点及区别如下表。表8-1三种斯太尔摩冷却线的比较Table8-1ThecomparisonofthreeStelmorCooling类型标准型延迟型缓慢型设备特点链式或辊式运输机，风冷，造价低有绝热面板，侧强，顶盖的运输机，造价低，产量较大有绝热面板，侧强，顶盖，电热烧嘴的运输机，造价高，产量低冷却速度4.44～10℃/s1.11～10℃/s0.28～10℃/s最小运输速度0.254m／s0.051m／s0.051m／s由上述介绍和图表中的比较，本设计选用延迟型的斯太尔摩冷却线。从冷却效果和质量上看，辊式运输机比链式好。因此本设计采用十段“大风量式”辊式运输机。十段“大风量式”辊式运输机,根据钢种既可进行快速冷却,又可进行缓慢的延迟冷却,以达到所要求的金相组织和机械性能.型式:大风量辊式延迟型斯太尔摩散卷冷却线长度：105m辊道运输速度：0.05-1.5m／s驱动方式：电机驱动风机数量：18台每台风量：156000m3／h8.2其它辅助设备的选择1.上料台架型式：步进式承载钢坯尺寸：170×170×11000mm台面载荷：75ｔ交流电机传动2.不合格钢坯剔除装置型式:气动拔钢式升降臂个数:4个传动臂个数:2个80 [选取日期]收集筐能力:8t3．称重装置称重精度：在称重范围为1500～3000kg时，±0.1%；750～1500时，±0.2%；称重周期：15～18s;最小读数：1kg4.炉尾推钢机总推力：150Kn推速：0.035m/s回程速度：0.075m/s工作行程1m。5.出钢机最大送进速度：1.36m/s最大回程速度:2.54m/s推杆最大行程:19m推杆推力（二辊）:38kN6.出钢机夹送辊上辊横移，液压摆动压下夹紧型辊子规格：上辊Φ380×220mm下辊Φ300×980mm夹紧力：90kＮ7.轧前事故卡断剪型式：液压摆动式最低剪切温度：900℃最大剪切断面：180×180mm最大剪切力：2000KN8.高压水除磷装置最大水量：20水压：20Mpa9.1﹟飞剪机位置:布置在6号轧机后80 [选取日期]用途:用于切头尾和事故碎断型式：启停式回转飞剪最大剪切断面：Φ85mm最低剪切温度：900℃最大剪切力：650KN剪切速度：0.8-1.8m/s10.2﹟飞剪机位置:布置在12号轧机后用途:用于切头尾和事故碎断型式：连杆式启停飞剪最大剪切断面：Φ50mm最低剪切温度：900℃最大剪切力：250KN剪切速度：3-6m/s11.侧活套作用：在预精轧前，使中轧和预精轧之间实现无张力轧制。型式：气动操作，光电扫描监测。启套范围：0-1300mm12.轧机组前水箱水箱数量：6个水箱长度约4米水箱有4个喷嘴，1个清扫喷嘴冷却水压：0.6Mpa清扫水压：1.2Mpa13.3﹟飞剪机位置：布置在精轧机组前用途：用于切头尾和分段型式：回转式，启停工作制传动：交流变频传动最大剪切断面：Φ35mm80 [选取日期]最低剪切温度：800℃最大剪切力：70kＮ剪切速度：最大13m/s14.碎断剪型式：连续工作制最大剪切断面：Φ35mm最低剪切温度：800℃最大剪切力：70kN剪切速度：最大13m/s碎断长度：400mm15.水冷装置位置：布置在精轧机组之后水箱数：3个每个水箱长度：4米每个水箱喷嘴数量：冷却喷嘴：3个2套水清扫喷嘴：2个2套空气清扫喷嘴：1个2套喷嘴规格：14/35mm水耗量：冷却喷嘴：72清扫喷嘴：18水压：6bar空气耗量：最大40空气压力：5bar每个水箱的最大温降：100℃16.夹送辊型式：悬臂式，气动夹紧。最大速度：125m/s夹送辊尺寸：Φ176~186mm最大夹紧力：5kN80 [选取日期]传动：交流变频电机传动17.吐丝机作用：将成品线材的高速直线运动路线转换成预订散圈直径的受控环形路线，并将这些散圈放置在斯太尔摩冷却线上。最大速度：125m/s吐丝锥：轴倾斜10°吐丝管尺寸：Φ51mm×6.3mm吐丝管在线材出口端的圆周直径为1080mm。18.集卷站集卷筒内径：Φ1160mm鼻子锥最大外径：Φ800mm高度：2235mm散卷接收行程：2200mm横移小车行程：2200mm19.翻卷机作用：将盘卷倾翻90°以便钩式运输机接受。小车横移行程：6000mm20.压紧打捆机作用：将悬挂在P／F钩式运输线上的松散线卷压紧并打捆。型式：液压压紧，自动打捆。盘卷重量：约2t盘卷直径：外径Φ1250mm，内径Φ850mm打捆道数：4道21.盘卷称重机称重范围：50-2500㎏称重时间：10s22..卸卷装置作用：将悬挂在P／F钩式运输线上已称重的盘卷卸下。卸卷时间：40s/卷最大盘卷重量：2.5t80 [选取日期]传动型式：液压表8.2轧线设备简要技术性能Table8.2productlineequipmenttechnicalperformance序号设备名称单位数量简要技术性能备注一炉区设备套11冷坯上料台架套1电机步进式。2固定挡板套13称重装置套14剔除装置套1由拨料装置和料筐组成。拨料采用液压驱动结构。5升降挡板套16入炉辊道套1辊道为单独传动、变频调速。二加热炉1加热炉座1最大加热能力：170t/h。三粗中轧区　　1出炉辊道组1辊道为单独传动、变频调速。2高压水除鳞套1水压：~20MPa，除鳞速度：~1.2m/s。3剔除装置套1由拨料装置和料筐组成。拨料采用液压驱动结构。4夹送辊套1上下辊双驱动，上辊气动压下。5粗轧机组套1Æ550×4＋Æ450×2，闭口6No.1飞剪套1型式：启停式曲柄飞剪。料头收集：±0.00地坪料头箱收集。7中轧机组套1Æ450×4＋Æ350×3，闭口8No.2飞剪套1型式：启停式回转飞剪。料头收集：地坪料头箱收集、。二预精轧精轧区1预精轧机组前2架套1Æ350×2，闭口2预精轧机组后4架套1Æ285x4，悬臂3预精轧机各架间立式活套套5气动立式活套，焊接结构。活套器最大容套高：400mm，气缸控制起套辊，活套扫描器控制套量。80 [选取日期]4预水冷装置及导槽套1由水冷箱和旁通辊道组成。5No.3飞剪及碎断剪套1型式：启停式回转飞剪。料头收集：地坪料头箱收集。6精轧机组前侧活套及卡断剪套1侧活套，最大套量750mm；气动卡断剪。710架无扭精轧机组套1顶交45°布置，碳化钨辊环，油膜轴承。三控制冷却区1在线测径仪套12穿水冷却装置及导槽套1由水冷箱和旁通辊道组成。3夹送辊及吐丝机套1最大速度95m/s。4散卷风冷运输线套1辊道式延迟型5集卷站套1双芯棒回转式。6运卷小车套1液压升降式。四精整区　　1P&F钩式运输机套1悬挂积放钩式。2打捆机套2卧式自动打捆机引进3盘卷称重装置套1机械电子式。4卸卷机套1五液压润滑设备　　1粗轧润滑装置套12中轧润滑装置套13预精轧润滑装置套14精轧润滑装置套15粗、中轧液压装置套16预精轧、精轧液压装置套17夹送辊及吐丝机液压装置套18集卷站液压装置套19盘卷称重液压装置套110卸卷机液压装置套211粗中轧区干油润滑装置套180 [选取日期]12风冷运输线干油润滑装置套213集卷装置干油润滑装置套114油气润滑装置套3六离线设备1标牌打印机台22液压取样剪个380 [选取日期]9车间平面及起重运输9.1车间平面布置车间平面布置主要是指设备和设施方案选定的生产工艺流程确定平面布置,平面布置的合理与否对于生产能力的发挥,工人操作安全,生产周期长短及生产的高低有很大的影响,在平面布置时应从实际出发求得最大合理的布置。9.1.1车间平面布置的规则1)应满足生产工艺的要求,使生产工艺流程合理;2)既有利于生产,又使占地面积小,运输线短,以求缩短周期提高生产率和单位面积产量;3)保证操作方便,安全生产和工人的健康;4)使人行道与工作线平行,避免金属流线和金属废料流线以及其它材料的运输线的互相交叉;5)考虑将来的发展,要留有余地。9.1.2车间平面布置的内容1)金属流程线的布置;2)生产设备的布置;3)车间内通路的布置;4)车间内仓库设施的布置;5)其它设施的布置;6)车间内部运输设备的布置。考虑到生产工艺的合理顺通,原料成品运输的畅通,生产和采光通风的良好,主厂房的主轧跨,成品跨平行布置,主电室在车间外面。本车间由原料跨,主轧跨,成品跨,主电室及公用辅助设施组成,各跨间的主要尺寸,吊车轨面标高见表9-1,轧制线上的设备安装在+5.00m的平台上,成品库在+0.00m的地坪上。表9-1车间主要尺寸Table9-1ThemaindimensionsofWorkshop序号跨间名称跨度（m）长度（m）吊车辊面标高（m）厂房面积（m2）柱距（m）1主轧跨273801410260122原料跨30961228801280 [选取日期]3成品跨30228126840124机修间1814482592125电气室187081260129.1.3轧制设备间距的确定1)考虑到夹送辊,高压水除磷,事故卡断机装置的合理安装,维修和正常运转,以及预留无头轧制,因此从加热炉中心到1#粗轧中心距离为30m,其中从加热炉到高压水除磷为12m,除磷机到1#粗轧机的距离是18m;2)考虑到目前国内外一些资料并考虑本设计实际情况,取粗轧机组中心间距为3m;3)粗中轧机组间距选取7.5m,中轧机组各机架间距离为3m;4)中轧机组和预精轧机组间距为10.5m;5)预精轧机组间距为4m(之间设有活套);6)预精轧机组和精轧机组间距为14m;其它尺寸详见车间平面布置图9.2车间原料和成品库能力的计算9.2.1有效方式当轧机停产时,连铸机由吊车吊到原料库存放,堆放高度约2.5米,成品平行放置。9.2.2原料库和成品库堆放面积的负荷计算1.原料库面积计算公式:F＝24AnKt／K1QH[3]（9-1）式中:A—平均小时产量,t/h;n—存放天数,天;Kt—金属投料量系数;Q—每立方米空间所能存放的原料重量,t/m3;H—每堆原料的堆放高度,m;K1—仓库利用系数。本设计中采用热装热送,要考虑1天的存放能力。A=加热炉小时产量＝170t／h；Kt＝1／成材率＝1／0.95＝1.0526；QH＝12t／m3,K1＝0.7；F＝511.3m280 [选取日期]加上吊车极限,断头死区,连铸坯冷床保温炉,冷坯上料台架占地面积约为2700m2,总建筑面积约为3600m2；总存放量＝有效利用面积×单位负荷＝511.3×0.7×7＝2505.37吨;每天平均入库量＝总存放量/存放天数＝2505.37／1＝2505.37吨。2.成品库的计算F＝570000nKt／365K1QH[3]（9-2）取n=2，QH=2t/m2,Kt=1.0526,K1=0.7；则F=2348.3m2再加上吊车极限,断头死区,铁路有关设备,安全通道等占地面积为1505m2,故总面积为8550m2总存放量=2348.3×0.7×2=3287.6吨;平均每天入库量=3287.6/2=1643.8吨。9.3起重设备的选择和性能参数（1）车间起重运输设备组成车间起重运输设备组成如下：在原料、成品跨：分别设2台和`4台16+16t的电磁吊车（挂梁垂直于主梁），用于生产时冷坯料卸料、堆垛、上料；上料设备维修等。在加热炉处：设1台10t吊车，用于加热炉设备安装维护等作业。在主轧跨：设有3台吊车，用于轧线设备安装维护、生产中的事故处理、换辊等作业。在轧辊间：设有2台吊车，用于轧辊和导卫的拆装、吊运。从主轧跨到轧辊间设有1台过跨平车，用于轧辊和导卫的运送。车间起重运输设备见表9.2。表9.2车间起重运输设备表Table9.2Workshopliftingtransportequipmenttable序号所在跨间厂房吊车工作设备名称起重量跨度跨度数量制度备注(t)（m）（m）（台）1原料、成品跨电磁挂梁吊车16+163028.02A7挂梁与主梁垂直2吊钩桥式103028.01A53电磁挂梁吊车7.5+7.53028.03A7挂梁与主梁垂直80 [选取日期]4主轧跨双钩桥式吊车20/52422.01A65双钩桥式吊车16/3.22422.01A66吊钩桥式102422.01A67备辊间双钩桥式吊车16/3.22422.01A58吊钩桥式102422.01A59主轧跨—轧辊间电动平车201105t叉车180 [选取日期]10车间经济技术表10-1经济技术指标Table10-1Economicandtechnicalindicators序号指标名称单位数量1车间年产量t6000002产品规格mmΦ5～25mm3轧机组成架28其中：粗轧机组架6Φ610×4,Φ495×2中轧机组架6Φ495×4,Φ380×2预精轧机组架6Φ380×2,Φ285×2精轧机组架10Φ230×5,Φ180×54车间设备总重量t36005工艺操作设备总重量t26006起重设备总重量t350007电气设备总装机容量m3280008主厂房面积m2238329车间总投资万元1200010职工人数人260其中：生产人数人23011轧机年纯轧时间h718012轧机负荷率﹪97.013每吨钢产品消耗指标1）连铸坯t2.432）燃料消耗指标106J1.33）电力kW×h1404）水m3325）压缩空气m3556）耐火材料kg0.880 [选取日期]11环境保护11.1编制依据《建设项目环境保护管理条例》；国家大气污染防治法,水污染防治法和固体废弃物防治法。11.2本设计中对污染的防治及综合治理11.2.1绿化厂区内设有绿化林带,空地和道路两侧均种有树木,在车间四周种灌木和花草,使整个厂区的绿化面积达到一定的比率.树种主要是可吸收和对灰尘具有较强吸附力的树木。11.2.2水质处理车间供水采用混合式供水方式,生产废水不对外排放,而进行循环使用.污水经处理后及时循环使用.污水净化后还不能完全满足生产的要求,再经进一步的处理达到工业生产要求后进入水循环使用系统.污物不能直接排放而要综合利用.生产用水循环系统由源水输入系统,废水收集设备,污水处理建筑物和增压设备等几部分组成。11.2.3噪音噪音已经成为社会所公认的第四大污染,特别是强噪音.因此在设备选取时应尽量选取低噪音的设备,采取防震和隔音措施,设置隔音罩,建造隔音建筑,优化设备操作规程等.进一步把消音作为重要研究课题,使其符合我国工业企业噪音排放标准。11.2.4大气污染大气污染主要来自步进炉.线材工艺采用连铸坯直接热送热装轧制形式,减少连铸坯在加热过程中耗用的混合煤气,排出的烟气重的主要污染物为少量烟尘和,烟气经烟囱在高空稀释排放。1.粉尘的防治在烟尘产生处设置高性能的集尘装置,在集尘装置的后端设置水幕除尘装置,对烟尘进行处理,同时对收得的活性碳进行综合利用.另外加强工艺管理,加强文明生产教育,选取合理的防尘,除尘设备。2.有害废弃物的处理设计专门的有害废弃物处理设备,综合利用有害物质.对有用的物质进行回收,对确定无用废气物进行无公害化处理。80 [选取日期]11.2.5氧化铁皮在生产过程中产生的氧化铁皮虽然是杂质,但也是较好的润滑剂.可以对氧化铁皮进行综合利用和重新回炉。80 [选取日期]结论本设计采用连续轧制生产工艺。全线共有轧机28架，其中粗轧机6架，中轧机6架，预精轧机6架，精轧机10架，终轧最大轧制速度为95m/s。全线采用全连续式平立交替布置轧机，以保证产量并减少事故。线材以盘卷交货，盘卷外径：Æ1250mm；盘卷内径：Æ850mm。盘卷高度：1900mm（压紧后），盘卷重2400kg。本设计从设计任务出发，在查阅相关资料的基础上了解线材的生产现状，制定了线材的生产工艺流程，完成了产品方案、金属平衡表、产量预估和工作制度的编制，参考专业书籍完成了典型产品的轧制程序表、排出孔型系统图及完成孔型设计相关内容，进行轧机、轧辊、电机及辅助设备的选择，计算轧制过程中的相关参数，完成相关设计校核，完成了车间平面布置图，并计算车间主要经济指标，从环境保护方面提出了相关措施。80 [选取日期]参考文献［1］王延溥，齐克敏.金属塑性加工学［M］，第2版.北京：冶金工业出版社，2001.［2］邹加祥.轧钢机械［M］.北京：冶金工业出版社，1989.［3］温景林.金属压力加工车间设计［M］.沈阳：东北工学院出版社，1998.［4］邹加祥.轧钢机现代设计理论［M］.北京：冶金工业出版社，1998.［5］赵松筠，唐文林.型钢孔型设计［M］.北京：冶金工业出版社，1995.［6］华东冶金学院压加教研室.工业设计制图规定［J］，1995.［7］赵志业.金属塑性变形与轧制理论［J］.冶金工业出版社，1986.［8］白光润.型钢孔型设计[M]，冶金工业出版社，1994.［9］吴迪，刘相华，白光润.微型计算机辅助孔型设计[M].沈阳：东北大学出版社，1993.[10]《高速轧机线材生产》编写组.高速轧机线材生产[M].北京：冶金工业出版社，1995.[11]戴宝昌。重要用途线材制品生产新技术[M].北京：冶金工业出版社，2001.[12]项幼阳。高速线材的测径系统［J］.南昌长力钢铁股份有限公司.2008.（02）[13]《DetectionofScratchDefectsforWireRodinSteelmakingProcess》[J],InternationalConferenceonControl,AutomationandSystems2010Oct.27-30,2010inKINTEX,Gyeonggi-do,Korea.p319-323.[14]Takezawz,2005K.Takezawz,Basicresearchonsurfacedefectdeformationbehaviourinsteelbarrolling[J],CAMP-ISIJ18(2005),p.1224.[15]袁志学，杨林浩.高速线材生产[M].北京冶金工业出版社，200080 [选取日期]附录A图纸清单序号图号图名图幅备注80 [选取日期]附录BÆ5.5轧制程序表轧制程序表1坯料：170x170x11000mm单重：2400kg产品规格：Æ5.5机道孔型断面尺寸压下咬入延伸轧件轧辊直径轧辊轧件架次形状高宽断面积量角系数长度DDk转数速度mmmmmm2mmmmmmmr/minm/s方172.0172.0029514.0011.001H1箱132.0180.0023352.8440.0023.11.26413.90610500.263.690.102V2箱139.0139.0018816.3341.0023.51.24117.25610495.634.620.123H3平椭88.0164.0012757.2257.5826.51.47525.45610548.216.160.184V4圆110.0110.009503.3258.5727.01.34234.16610535.618.470.245H5椭67.4123.066638.2732.4521.81.43248.91495453.4614.320.346V6圆79.079.004901.6736.4423.41.35466.23495442.9519.850.467H7椭47.091.573459.2224.2718.61.41793.85495466.6226.710.658V8圆58.058.002642.0828.0520.21.309122.88495456.4535.750.859H9椭34.570.001928.9718.0015.81.370168.30495474.5447.091.1710V10圆44.044.001520.5321.3517.41.269213.51495466.4460.781.4811H11椭25.054.261088.9114.4916.21.396298.15380365.03108.452.0712V12圆33.033.00855.3017.6418.11.273379.58380358.08140.762.6413H13椭19.841.06653.7310.0013.41.308496.62380368.88178.773.4514V14圆26.026.00530.9312.6015.11.231611.48380363.58223.324.2515H15椭16.531.42417.097.1413.11.273778.37285275.42375.275.4116V16圆20.820.80339.798.9414.71.227955.44285271.66467.016.6417H17椭13.425.22271.765.5611.51.2501194.64285277.43571.808.3118V18圆16.916.90224.327.0113.01.2111447.30285274.63699.7910.061919椭10.321.42168.445.4112.71.3321927.42228221.351156.2613.402020圆13.413.30139.665.8413.31.2062324.60228218.801410.7616.162121椭8.216.23109.043.7010.51.2812977.38228222.581776.2220.702222圆10.910.5790.524.7311.91.2053586.54228221.002154.9724.942323椭6.613.0672.312.779.01.2524489.75228223.892662.7631.222424圆8.98.4158.773.9212.51.2305524.14171164.864449.3438.412525椭5.310.5845.642.339.61.2887113.37171167.385643.2949.462626圆7.06.7937.203.1511.21.2278727.26171166.186973.4360.682727椭4.38.3729.181.868.51.27511125.91171168.168785.2477.352828圆5.55.5023.762.5510.01.22813663.89171167.1810852.7795.0080 [选取日期]附录CÆ7.5轧制程序表轧制程序表2坯料：170x170x11000mm单重：2400kg产品规格：Æ7.5机道孔型断面尺寸压下咬入延伸轧件轧辊直径轧辊轧件架次形状高宽断面积量角系数长度DDk转数速度mmmmmm2mmmmmmmrpmm/s方172.0172.0029514.0011.001H1箱132.0180.0023352.8440.0023.11.26413.90610500.266.130.162V2箱139.0139.0018816.3341.0023.51.24117.25610495.637.680.203H3平椭88.0164.0012757.2257.5826.51.47525.45610548.2110.240.294V4圆110.0110.009503.3258.5727.01.34234.16610535.6114.070.395H5椭67.4123.066638.2732.4521.81.43248.91495453.4623.800.576V6圆79.079.004901.6736.4423.41.35466.23495442.9532.990.777H7椭47.091.573459.2224.2718.61.41793.85495466.6244.381.088V8圆58.058.002642.0828.0520.21.309122.88495456.4559.401.429H9椭35.269.211967.0517.1315.41.343165.05495474.7876.711.9110V10圆45.044.001564.5320.3217.01.257207.51495466.8498.082.4011H11椭26.154.351149.5713.6215.71.361282.41380365.95170.293.2612V12圆35.033.00921.3016.1317.21.248352.39380359.08216.544.0713H13椭22.840.56761.957.5411.61.209426.08380366.21256.734.9214V14圆28.228.20624.5811.2714.31.220519.80380361.85316.976.0115H15椭18.933.27498.707.1613.21.252651.00285273.01526.157.5216V16圆22.822.80408.288.4814.41.221795.17285270.09649.629.1917H17椭15.127.21326.805.9011.91.249993.42285276.19793.6711.4818V18圆18.518.50268.807.1113.11.2161207.78285273.37974.8813.951919空过2020空过2121椭11.522.94202.365.7113.11.3281604.34228220.541605.1918.542222圆14.914.50170.445.8113.31.1871904.80228217.761930.1622.012323椭9.617.92135.663.8510.71.2562393.14228221.902379.7227.652424圆11.911.92111.444.7513.91.2172913.26171162.343959.7333.662525椭7.414.5885.133.5311.81.3093813.63171165.855073.8044.062626圆9.59.3969.704.0712.81.2214657.88171164.266257.1653.812727椭5.911.4254.512.5910.11.2795955.86171166.947872.3968.812828圆7.57.5044.183.4111.61.2347348.44171165.619790.9484.9080 附录D程序OptionExplicitDimTemperature(6)AsSingle,Friction(6)AsSingle,RollForce(6)AsSingleDimbxsudu(6)AsSingle,D(6)AsSingle,sudu(6)AsSingleDimArea(6)AsSingle,Ha(6)AsSingle,deltaH(6)AsSingle,K(6)AsSingleDimDaociAsInteger,zqgaodu(6)AsSingle,zhgaodu(6)AsSingleDimPressure(6)AsSingle,zqkuandu(6)AsSingle,zhkuandu(6)AsSingleDimmocayxxs(6)AsSingle,Sparea(6)AsSingleDimYingta(6)AsSingle,Dmax(6)AsSingle,S(6)AsSingleDimCyipi(6)AsSingle,Dj(6)AsSingleDimM(6)AsSingle,Mz(6)AsSingle,Mf(6)AsSingleDimMk(6)AsSingle,lbianxin(6)AsSingle,chuandong(6)AsSingleDimMf1(6)AsSingle,Mf2(6)AsSingle,Edgl(6)AsSingle,Edzs(6)AsSingleDimMjum(6)AsSingle,Tz(6)AsSingle,T(6)AsSingle,deltaT(6)AsSingleDimMmax(6)AsSingleDimMmax1(6)AsSingle,Lgs(6)AsSingle,Lgj(6)AsSingle,YLmax1(6)AsSingle,Mmax2(6)AsSingleDimWz1(6)AsSingle,Dmin(6)AsSingle,P1(6)AsSingle,y(6)AsSingleDimx(6)AsSingle,YL(6)AsSingle,Wz2(6)AsSingle,Ylmax2(6)AsSingleDimDgj(6)AsSingle,tao(6)AsSingle,Mkgj(6)AsSingle,Ylhc(6)AsSingle,Mh(6)AsSingle,Mm(6)AsSingle轧制压力附值PrivateSubCommand1_Click()DimiAsSingleRollForce(1)=1807.07RollForce(2)=2164.91RollForce(3)=2731.28RollForce(4)=2801.96RollForce(5)=2256.66RollForce(6)=2308.44Picture1.Print"道次";Tab(7);"P(kN)"Fori=1To6Picture1.PrintTab(2);Format(i,"0");Tab(6);Format(RollForce(i),"0.0")NextiEndSub传动力矩计算PrivateSubCommand2_Click()DimiAsInteger,jAsSingle"面积赋值Area(0)=29514.00Area(1)=23352.84Area(2)=18816.33Area(3)=12757.22Area(4)=9503.32Area(5)=6638.27Area(6)=4901.67"计算各道次压下量Fori=1To6Ifi=1Then80 deltaH(i)=40.0ElseIfi=2ThendeltaH(i)=41.0ElseIfi=3ThendeltaH(i)=57.58ElseIfi=4ThendeltaH(i)=58.57ElseIfi=5ThendeltaH(i)=32.45ElseIfi=6ThendeltaH(i)=36.44EndIfNexti"计算各道次轧制速度sudu(1)=0.10sudu(2)=0.12sudu(3)=0.18sudu(4)=0.24sudu(5)=0.34sudu(6)=0.46"轧辊工作辊径赋值D(1)=500.26D(2)=495.63D(3)=548.21D(4)=535.61D(5)=453.46D(6)=442.95"电机额定功率额定转速的赋值Edgl(1)=400:Edzs(1)=400Edgl(2)=400:Edzs(2)=400Edgl(3)=400:Edzs(3)=700Edgl(4)=400:Edzs(4)=700Edgl(5)=600:Edzs(5)=800Edgl(6)=600:Edzs(6)=800"辊颈的赋值Fori=1To6Ifi<=2ThenDj(i)=330ElseIfi>2Andi<=4ThenDj(i)=320ElseIfi>4Andi<=6ThenDj(i)=280EndIfNexti"计算转动比Fori=1To6chuandong(i)=(Edzs(i)*3.14*D(i))/(60000*sudu(i))Nexti"计算轧件变形区长度Fori=1To6lbianxin(i)=(Sqr(D(i)*deltaH(i)/2))/1000Nexti"计算轧制力矩Fori=1To680 Mz(i)=0.5*2*RollForce(i)*lbianxin(i)Nexti"计算轧辊轴承间摩擦力矩Fori=1To6Mf1(i)=RollForce(i)*(Dj(i)/1000)*0.003Nexti"计算传动机构中摩擦力矩Fori=1To6Mf2(i)=(1/0.97-1)*((Mz(i)+Mf1(i))/chuandong(i))Nexti"计算摩擦力矩Fori=1To6Mf(i)=Mf1(i)/chuandong(i)+Mf2(i)Nexti"计算空转力矩Fori=1To6Mk(i)=0.04*(9550*Edgl(i)/Edzs(i))/1000Nexti"计算传动力矩Fori=1To6M(i)=Mz(i)/chuandong(i)+Mf(i)+Mk(i)Tz(i)=(225000/Area(i))/sudu(i)Mjum(i)=Sqr((M(i)*M(i)*Tz(i)+Mk(i)*Mk(i)*(Tz(i)+5))/(Tz(i)+5))Mh(i)=(9550*Edgl(i)/Edzs(i))/1000Mm(i)=M(i)NextiPicture2.Print"道次";Tab(7);"Mz(kNm)";"传动比";"M(kNm)";"Mf1(kNm)";"Mf2(kNm)";"Mf(kNm)";"Mk(kNm)";"Mjum(kNm)";"Mmax(kNm)";"Mh(kNm)"Forj=1To6Picture2.PrintTab(2);Format(j,"0");Tab(7);Format(Mz(j),"0.0");Tab(15);Format(chuandong(j),"0.0");Tab(23);Format(M(j),"0.000");Tab(31);Format(Mf1(j),"0.000");Tab(41);Format(Mf2(j),"0.000");Tab(52);Format(Mf(j),"0.00");Tab(61);Format(Mk(j),"0.00");Tab(70);Format(Mjum(j),"0.00");Tab(80);Format(Mm(j),"0.000");Tab(90);Format(Mh(j),"0.00")NextjEndSub电机校核PrivateSubCommand3_Click()DimiAsInteger"电机额定功率额定转速的赋值Edgl(1)=400:Edzs(1)=400Edgl(2)=400:Edzs(2)=400Edgl(3)=400:Edzs(3)=700Edgl(4)=400:Edzs(4)=700Edgl(5)=600:Edzs(5)=800Edgl(6)=600:Edzs(6)=800"面积赋值Area(0)=29514.00Area(1)=23352.8480 Area(2)=18816.33Area(3)=12757.22Area(4)=9503.32Area(5)=6638.27Area(6)=4901.67Fori=1To6IfMjum(i)<=(9550*Edgl(i)/Edzs(i))/1000ThenPicture3.Print"满足"ElsePicture3.Print"不满足"EndIfNexti"计算过载校核Fori=1To6IfM(i)<=1.5*((9550*Edgl(i)/Edzs(i))/1000)ThenPicture4.Print"满足"ElsePicture4.Print"不满足"EndIfNextiEndSub轧辊校核PrivateSubCommand4_Click()DimiAsIntegerzhkuandu(1)=180.00zhkuandu(2)=139.00zhkuandu(3)=164.00zhkuandu(4)=110.00zhkuandu(5)=123.06zhkuandu(6)=79.00"轧辊辊身长度赋值Lgs(1)=800Lgs(2)=800Lgs(3)=800Lgs(4)=800Lgs(5)=700Lgs(6)=700"轧辊辊颈长度赋值Lgj(1)=250Lgj(2)=250Lgj(3)=250Lgj(4)=250Lgj(5)=250Lgj(6)=250"最小辊径,辊颈直径赋值Dmin(1)=500:Dgj(1)=250Dmin(2)=500:Dgj(2)=250Dmin(3)=500:Dgj(3)=250Dmin(4)=500:Dgj(4)=250Dmin(5)=470:Dgj(5)=250Dmin(6)=470:Dgj(6)=25080 "X的赋值x(1)=479.275x(2)=642.26x(3)=646.395x(4)=648.06x(5)=594.915x(6)=425.95"轧辊最大弯矩计算Fori=1To6Mmax1(i)=RollForce(i)*(Lgs(i)+Lgj(i))/4Nexti"抗弯截面系数计算Fori=1To6Wz1(i)=0.1*(Dmin(i))^3Nexti"轧辊最大应力计算Fori=1To6YLmax1(i)=Mmax1(i)/Wz1(i)*1000Nexti"轴承对辊颈力作用点到边槽中间的距离计算Fori=1To6y(i)=Lgj(i)/2+zhkuandu(i)/2+x(i)Nexti"轴承对辊颈的反作用力Fori=1To6P1(i)=RollForce(i)*(Lgs(i)+Lgj(i)-y(i))/(Lgs(i)+Lgj(i))Nexti"辊颈危险计算Fori=1To6Mmax2(i)=P1(i)*Lgj(i)/2Nexti"辊颈抗扭截面系数计算Fori=1To6Wz2(i)=0.1*(Dgj(i))^3Nexti"轧辊辊颈最大应力计算Fori=1To6Ylmax2(i)=Mmax2(i)/Wz2(i)*1000Nexti"辊颈MK的计算Fori=1To6Mkgj(i)=Mz(i)/2+Mf1(i)/2Nexti"剪应力的计算Fori=1To6tao(i)=1000000*Mkgj(i)/(0.2*(Dgj(i))^3)Nexti"合成计算应力为Fori=1To6Ylhc(i)=0.35*Ylmax2(i)+0.65*Sqr((Ylmax2(i))^2+4*(tao(i))^2)NextiPicture5.Print"道次";Tab(6);"σmax(Mpa)";"σ(Mpa)";"τ(Mpa)";"σj(Mpa)";"[σ](Mpa)"Fori=1To680 Picture5.PrintTab(3);Format(i,"0");Tab(8);Format(YLmax1(i),"0.0");Tab(19);Format(Ylmax2(i),"0.0");Tab(27);Format(tao(i),"0.000");Tab(36);Format(Ylhc(i),"0.000");Tab(45);Format("160","0")NextiEndSub80 学取得成果一、在学期间所获的奖励无二、在学期间发表的论文无三、在学期间取得的科技成果无80 致谢该高速线材车间设计从查阅资料、产品大纲和金属平衡表、工艺流程、孔型设计到设备校核等各个方面，都得到老师的大力帮助与指导。因此，我要向老师表示衷心的感谢。同时对于学院在我完成本次课程设计的过程中提供的各种支持表示感谢。80'