轧钢车间设计方案

轧钢车间设计方案内容摘要：

轧钢用加热炉主要有：推钢式加热炉主要用于板坯、方坯加热；步进式加热炉主要用于板坯、方坯、管坯加热；环形加热炉主要用于圆坯和管坯加热。 3． 产量：按时间计算： Q=LnG/bT 吨 /小时 按生产率算： Q=PF/1000 吨 /小时 4． 炉子尺寸：由钢料长度确定宽度、由产量及推钢比等确定长度 B=L+2C 单排料 B=2L+3C 双排料 C≈ ~ 切断设备 1．锯机：有冷锯和热锯之分。 用于型钢和管钢的锯切。 一般布置在成品轧机之后冷床之前的作业线上。 型式大都是滑座式锯和四连杆式锯，锯片有钢片和无齿片两种。 2．剪切机：平刃剪、斜刃剪、飞剪、圆盘剪、滚切组合剪等。 一般剪切薄板带钢边缘和分条用圆盘剪、其它用于定尺切头尾之用。 3．火焰切割、等离子切割、线切割、激光切割等。 矫直设备 将钢材矫直。 按结构特点分：压力矫直机、拉伸（张力）矫直机、平整机、拉伸弯曲矫直机、斜辊矫直机、型钢矫直机等。 1． 拉伸弯曲矫直机：用于矫直板带钢、其主要参数是辊径、辊距、辊数 2． 斜辊 矫直机：矫直辊轴线在空间上交叉布置。 辊型是双曲线形，主要参数是曲线凹度、辊径、辊距、辊数。 3． 型钢矫直机：矫直型钢，有闭口式和悬臂式两种，其孔型形状类似于型钢轧机的孔型，一般为装配组合孔型，通过辊圆的调整来矫直不同类别的钢材。 12 5 工艺参数计算 主要是工艺规程制定与计算。 同时，计算轧制速度、变形速率、制定轧制温度、计算轧制压力、张力，确定轧辊辊型、孔型，制定冷却工艺（开冷、终冷温度、冷却速度等），最后给出这些工艺参数的表格。 13 6 设备矫核 轧辊校核 轧辊咬入能力校核 COSa=DhD tga﹤ f 实现自然咬入 轧辊强度校核 辊身校核弯曲强度；辊径校核弯曲加扭转；辊头校核扭转强度；另外四辊轧机在选用轧辊材质时要校核工作辊辊面的挤压应力； 电机能力校核 传动力矩的组成 要确定主电机功率、必须首先确定传动轧辊的力矩。 在轧制过程中，在主电机轴上，传动轧辊所需力矩由以下几个部分构成： M=Mz/i+Mm+Mr+Md 式中： Mz— 轧制力矩使轧件产生塑性变形 i— 轧辊与主电机间的传动比 Mm— 附加摩擦力矩、作用于轴承、传动 机构等位置 Mr— 空转力矩。 克服空转时的摩擦力距 Md— 动力距，克服加速、起动等时刻的惯性力矩 1． 轧制力矩的计算 按轧件对轧辊的作用力、轧制力矩 Mz=2 P a 式中： a— 力臂 a=ψ Lj ψ — 力臂系数，冷轧板带时 ~，热轧板带时 ~ Lj— 接触弧长度 按能耗曲线确定轧制力矩时需要一些经验数据，一般对于型钢和管钢为吨位产品能耗占总延伸系数的关系图，如图 所示。 重点理解 轧辊强度校核方法 难点是电机能力校核，包括电机力矩计算和校核 2 3 5 10 20 1 2 3 4 10 20 30 kwh/t 5 10 100 1 2 3 20 40 60 kwh/t a 1— 1150 板坯机 b 1— 1700 热连轧机组 2— 250 线材轧机 2— 5 机架冷轧低碳钢 3— 500 大型轧机 3— 5 机架冷轧板带 4— 250 穿孔机组 图 各种轧机的典型能耗曲线 14 根据能耗曲线，第 n+1 道次的单 位能耗为 （ an+1an） kwh，若轧件重量为 G吨，则该道次总能耗为 A=（ an+1an） G 再按轧制所耗功 A 与轧制力矩关系 Mz=A/ω t =AR/vt 算出 Mz 即可。 式中 ω — 角速度 /弧度 t— 时间 /s v— 轧辊圆周速度 /m/s R— 半径 /m 注意：用能耗法算出的中为轧制力矩和摩擦力矩之和。 2． 附加摩擦力矩 轧制过程中克服轴承、传动机构中的摩擦力所需力矩。 故有两部分组成 Mm=Mm1+Mm2 Mm1=P/2 f1 d1 4=P d1 f1 为轴承中的附加摩擦矩 P— 轧制力 f1— 轴承摩擦系数 滑动轴承 f1=~ 滚动轴承 f1=~ 液体摩擦轴承 f1=~ Mm2=(1/η 11)(Mz + Mm1)/i 为换算到主电机轴上的摩擦力矩 η 1— 传动机构（减速机、齿轮机座）的效率 齿轮：η 1=~ 皮带：η 1=~ 最后 Mm=Mm1/i+Mm2 3． 空转力矩：是空载转动轧机主机列所需力矩。 空转时轧辊、接轴、齿轮、飞轮等到主电机的传动比不同，因轴颈半径各不相同，因此，应分别计算后再加合。 即 MK= ∑ MKn=∑ (Gn F n dn )/2in 通常按经验定： MK=（ ~） MH MK — 电动机的额定转矩 4． 动力距：起动及加减速度时的惯性力矩。 Md =GD2/375 dn/dt 式中 G— 转动部分重量 D— 转动部分惯性直径 dn/dt— 角加速度 静负荷图 要校核和选择主电机，除知其负荷值外，还需知轧机负荷随时间的变化图，力矩随时间变化的图称为静负荷图。 静力矩为： M=Mz/i+Mm+Mr 轧制时间按： tn=Ln/vn Ln— 轧后轧件长度 间隙时间按间隙动作所需时间或经验现场数据定。 静负荷图的画法如图 所示。 15 负荷图的画法（动静负荷图合成） t∑ M 0 a 单独传动的轧钢机的静负荷图 t /s M c /吨/米 图 各类轧钢机的静负荷图 b 单机架轧机轧数道的静负荷图 t∑ t /s M c /吨/米 d 集体驱动的连轧机 的静负荷图 MⅤ MⅣ MⅢ MⅡ MⅠ t /s t∑ M c /吨/米 Δ t5 Δ t4 Δ t3 Δ t2 c 同时轧数根轧件的轧机的静负荷图 Δ t1 t /s M c /吨/米 16 主电机功率计算 当主电机的传动负荷图确定后，才能对电动机的功率进行计算。 此工作由两部分组成：一是由负荷图算出“等效力矩”，它不能超过电机的额定力矩，二是负荷图中的最大力矩不能超过电动机的允许过载负荷和持续时间。 若为新选电机，则应依据等效力矩和所要求的转速选择电机。 1． 等效力矩计算 轧机工作时电机负荷是间断式的不均匀负荷，而电动机的额定力矩是指电动机在一定负荷下长期工作时其温升在允许的范围内的力矩。 因此，校核电机时首先应计 算出等效力矩： Mjum=    39。 39。 239。 2nnnnnn tt tMtM 图 可逆轧机的速度图与负荷图 t5 t4 t3 t2 n b n a t /s t１ n tn M d4 M d2 M d1 M d3 M d t /s M k M j t /s M k M5 M4 M3 M2 Mk M1 M t /s 17 ∑ tn— 轧制时间内各段纯轧时间 /s ∑ t`n— 轧制时间内各段间隙时间 /s Mn— 纯轧时间所对应的力矩 / M`n— 间隙时间对应的空转力矩 / 2． 电机校核 校核电动机温升条件学：。