年产100万吨1700冷轧带钢车间工艺设计

年产100万吨1700冷轧带钢车间工艺设计 河北联合大学轻工学院 QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY 设计()题目:年产100万吨1700冷轧带钢车间工艺设计 学生姓名: 学 号: 专业班级: 学 部: 材料化工部 指导教师: 2012年05月21日 摘 要 摘 要 由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，表面质量和优良的综合性能，因此得到了越来越广泛的应用，成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料，尤其是在家电板和汽车板的应用。本文结合唐钢冷轧薄板厂的相关资料，同时参考了多家现代冷轧厂的资料，设计了年产100万吨1700冷轧车间。设计内容包括选择轧钢机形式、确定布置形式、根据典型品种(厚度为0.5mm)进行压下规程设计和有关计算(力能参数计算、轧辊强度验算和电机能力验算等)。选择辅助设备(包括镀锌、彩涂线等)。主设备采用了酸轧联合机组，退火炉选择连续退火炉，轧机为板形调控灵敏CVC形式。 本设计设计出能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂，所采用的设备都是经参考相关资料对比后选取的最佳设备，以保证产品的质量和生产的顺利进行，从而实现优质，高产，低消耗，环保的目标。 关键词:冷轧薄板;酸轧联合机组;冷轧工艺与设备;压下规程 I Abstract ABSTRACT As cold rolling sheet has high dimensional accuracy, surface quality and excellent overall performance,so it has been more widely used in all areas of production and constrcution,especially in the household appliances and motor vehicle plates.this article combines with the information of Tangsteel Cold Mill Plant.At the same time ,it refer to other modern cold mill plant.So I design an 1700 Cold Rolling Mill Plant with an annual output of 1 million tons.The component of design includes the choice of rolling mill forms,the arrangement of mills,according to the typical varieties(thickness of 0.5mm)to design the reduction of order and calculation(the parameters of force and energy,the strength of roll and the capacity of electrical motor),the choice of auxiliary equipment(including galvanized line,color coating line).The main equipment uses the continuous picking line coupled to tandom mill.The annealing furnace chooses continuous annealing furnace.The mills choose CVC rolls to control the shape of sheet. This article tries to design the Cold Mill Plant capables of producing high-grade household appliances and motor vehicle sheet.Meanwhile,the equipment compared with reference to relevant information and then choose the best equipment to ensure production quality and prodution proceed smoothly,thus achieving the target of excellent qualilty,high productivity,low cost and environment protection. Key words: cold rolling sheet; continuous pickling line coupled to tandom mill;cold rolling technology and equipment;reduction of orde II 目 录 目 录 摘 要.............................................................................................................................I ABSTRACT.................................................................................................................. II 引 言............................................................................................................................ 1 第1章 文献综述.......................................................................................................... 2 1.1 冷轧的发展史...................................................................................................... 2 1.2 国内外冷轧的进展.............................................................................................. 3 1.3 冷轧设备的种类和特点...................................................................................... 4 1.4 冷轧生产的发展方向.......................................................................................... 4 第2章 建厂依据和产品大纲...................................................................................... 6 2.1 建厂依据.............................................................................................................. 6 2.2 制定产品大纲...................................................................................................... 6 第3章 轧钢机类型和布置形式比较选择.................................................................. 9 3.1 连轧机形式选择.................................................................................................. 9 3.2轧机的选择: .................................................................................................... 10 3.2.1 CVC轧机 .................................................................................................... 10 3.2.2 HC轧机 ....................................................................................................... 11 3.2.3 VC轧机 ....................................................................................................... 11 3.2.4 轧机选择..................................................................................................... 13 第4章 压下规程设计................................................................................................ 15 4.1 确定压下规程.................................................................................................... 15 III 目 录 4.2 确定轧机速度............................................................................................ 17 4.2.1 轧制速度的确定......................................................................................... 17 4.2.2 轧辊转速的确定......................................................................................... 18 4.2.3 加速度的选择............................................................................................. 19 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定............................................................ 20 5.1 轧制压力的计算................................................................................................ 20 5.2 轧制力矩的确定................................................................................................ 24 5.2.1 轧制力矩的确定......................................................................................... 24 5.2.2 摩擦力矩的确定......................................................................................... 24 5.2.3 空转力矩的确定......................................................................................... 25 5.3 各机架空载辊缝值的设定................................................................................ 26 第6章 电机能力验算................................................................................................ 28 第7章 轧辊强度校核................................................................................................ 31 7.1 综述.................................................................................................................... 31 7.2 确定工作辊和支撑辊的各个重要尺寸............................................................ 32 7.3 轧辊强度的校核................................................................................................ 34 7.3.1 支撑辊强度校核......................................................................................... 34 7.3.2 工作辊的校核............................................................................................. 34 36 7.3.3 工作辊与支撑辊间的接触应力................................................................. 第8章 轧制图表和年产量计算................................................................................ 38 8.1 轧钢机工作图表................................................................................................ 38 8.1.1 研究轧制工作图表的意义......................................................................... 38 8.1.2 轧制图表的基本形式及其特征................................................................. 38 8.2 轧机年产量计算................................................................................................ 39 IV 目 录 8.2.1 轧钢机小时产量......................................................................................... 40 8.2.2 确定各道次的间隙时间............................................................................. 41 8.3 轧机平均小时产量............................................................................................ 42 8.4 轧钢车间年产量计算........................................................................................ 43 第9章 辊型设计........................................................................................................ 44 9.1 辊型设计概述.................................................................................................... 44 9.2 轧辊辊型设计.................................................................................................... 44 9.3 凸度计算............................................................................................................ 47 第10章 金属及其它消耗.......................................................................................... 49 10.1 金属消耗.......................................................................................................... 49 10.2 其它消耗.......................................................................................................... 49 第11章 辅助设备的选择.......................................................................................... 52 11.1 开卷机.............................................................................................................. 52 11.2 连续酸洗机组.................................................................................................. 52 11.2.1 酸洗机组选型 ........................................................................................... 52 11.2.2 酸洗液的选取 ........................................................................................... 53 11.3 卷取机.............................................................................................................. 54 11.4 飞剪.................................................................................................................. 54 11.4.1 飞剪的基本要求 ....................................................................................... 54 11.4.2 剪的基本形式 ........................................................................................... 55 11.4.3 飞剪的选择 ............................................................................................... 55 11.5 剪切机.............................................................................................................. 55 11.5.1 剪切机的基本形式 ................................................................................... 55 11.5.2 剪切机的选择 ........................................................................................... 56 V 目 录 11.6 张力矫正机...................................................................................................... 57 11.6.1 张力矫正机的类型 ................................................................................... 57 11.6.2 连续张力矫正机 ....................................................................................... 57 11.6.3 连续拉弯矫正机 ....................................................................................... 58 11.7 运输机.............................................................................................................. 58 11.7.1 横向运输机 ............................................................................................... 58 11.7.2 链式运输机 ............................................................................................... 58 11.7.3 步进梁运输机 ........................................................................................... 59 11.7.4 钢卷运输车 ............................................................................................... 59 11.8 退火炉.............................................................................................................. 59 11.9 彩涂生产线...................................................................................................... 61 11.10 镀锌................................................................................................................ 62 第12章 车间平面布置.............................................................................................. 65 12.1 概述.................................................................................................................. 65 12.1.1 平面布置的原则....................................................................................... 65 12.1.2 金属流程线的确定................................................................................... 65 12.2 车间的布置形式.............................................................................................. 66 12.2.1 车间布置形式的分类............................................................................... 66 12.2.2 几种典型平面布置实例........................................................................... 66 12.3 冷轧板带生产车间组成.................................................................................. 66 12.4 设备间距的确定.............................................................................................. 67 结 论.......................................................................................................................... 68 参考文献...................................................................................................................... 69 谢 辞.......................................................................................................................... 71 VI 引 言 引 言 由于冷轧薄板产品本身具有光洁的表面，精确的厚度、宽度允差，高的强度极限、疲劳极限和冲击韧性、良好的焊接、冷弯性能、低廉的价格等特点，应用面极为广泛。特别是随着现代化工业的飞跃发展和科学技术水平的不断提高，冷轧薄板在汽车制造、电子仪表、轻工、机电、农机、建筑、航空和国防等工业部门，更是占有极其重要的地位。同时，对其品种、规格、性能和质量也不断地提出了更高的要求。冷轧薄板的产品品种繁多，其性能、特点、用途及生产方法各不相同。有宽度窄得像“阳春细面”似的高强度带钢，到宽度达2m以上用于“壳罩盖罐”的深冲压带钢。 冷轧薄板是对钢板的深加工，这就对上游的热轧，炼钢，炼铁提出了一些要求。如炼钢时钢的纯净度和化学成分都要在一定的范围内，在热轧过程也要求极高的厚度精度和平直度，以保证冷轧的顺利进行。冷轧出来的薄板会根据客户的要求和成品的适用范围，还可以进行镀锌、镀锡、彩涂等进一步的深加工。 本文借鉴了当代世界上先进的冷轧薄板生产厂的生产工艺，设计了年产100万吨1700冷轧薄板车间。望老师给予指导。 1 河北联合大学轻工学院 第1章 文献综述 目前，我国国民经济飞速发展，取得了令人瞩目的成就，市场对冷轧钢板产品的需求很大。国内外许多大钢铁企业花费巨资新建冷轧带钢厂，不断扩大品种范围。 1.1 冷轧的发展史 国外的冷轧发展很早，始于19世纪中叶的德国，到上世纪四，五十年代发展到了冷连轧阶段。我国发展较晚。开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可逆式冷轧机，MKWl400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。近年来我国各地新建和筹建的百万吨级冷轧厂很多，生产设备技木水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。 1978年以前,我国冷轧板带生产技术比较薄弱，仅鞍钢和太钢有几台单机架可逆轧机可以生产宽带钢,轧机不仅效率低,装备水平也差,产量无法满足国民经济发展的需求,质量也无法与世界先进水平相抗衡。1978年初，从原西德等国成套引进的1700mm冷轧设备(同时引进了一些专利技术)在武钢成功投产。该机组可年产75万t冷轧薄板、15万t镀锌板卷、10万t镀锡板卷。这套适用于冷轧工艺全过程的先进设备,无论从机械制造、电气传动、自动控制系统以及计算机、仪表、检测元件等都汇集了当时世界上的先进技术。从此,我国冷轧生产技术跨入了一个历史性飞跃发展的新时代。 钢的冷轧始于德国，当时只能生产宽20—25mm的冷轧带钢。美国1859年制造建成了25mm冷轧机，1887年生产出宽150mm的低碳钢。宽的冷轧薄板是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。美国早在1920年第一次成功的轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。 日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机。1940年在新日铁建立了第一套四机架1420冷连轧机。1951年苏联建设了一套2030全连续五机架冷连轧机，年产250万吨。 2 第1章 文献综述 我国冷轧宽带刚的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机架可逆式冷轧机，以后陆续投产1200mm单机架可逆式冷轧机、MKW1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等。20世纪70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1998年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有35套，窄带钢轧机有1000套。在这40多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了40多倍，到2000年，我国薄钢板的产量已达到1900多万吨;生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。 冷轧薄板发展如此迅速的的主要原因是: 钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小到一定时，轧件在轧制过程中 [1]温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。 目前热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不好，热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。 冷轧钢板性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后热处理恰当配合，可以在比较广的范围内满足用户的要求。 1.2 国内外冷轧的进展 以下是国内在建的和拟建的百万吨冷轧生产线及产品，可作为设计的参考。 在这里也简单介绍一下: 武钢股份投资83.7亿元建的2130mm冷轧机组，年产量215万吨，产品厚度0.2-0.5mm，最大宽度2080mm，最大强度800MPa，其产品用于以轿车板和家电板为代表的覆盖面极广的高档冷轧产品。 鞍钢1780mm冷轧机组投产后，鞍钢为配合新建的2150mm的热连轧机组，新建1500mm冷连轧和2130mm冷连轧。 首钢股份总投资54.2亿元的冷轧薄板生产项目年产量可达150万吨，目标是汽车板和奥运项目。 唐钢冷连轧生产线用于与现存的酸洗线联机。酸洗线与一套5机架冷连轧生产线联机能够生产出下游生产线所要求的产品(镀锌线以及其他的生产线)。在5架冷连轧机中，1-4 架轧机为4辊预留Smartcrown轧机，第5架轧机为6辊 3 河北联合大学轻工学院 Smartcrown轧机。生产钢种:CQ:50%;DQ:40%;HSLA:10%。生产宽度为820-1650mm厚为0.3-2.0mm的产品。 德国，当时只能生产宽20—25mm的冷轧带钢。美国与1859年制造建成了25mm冷轧机，1887年生产出宽150mm的低碳钢。美国早在1920年第一次成功的轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。 日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机。1940年在新日铁建立了第一套四机架1420冷连轧机。1951年苏联建设了一套2030全连续五机架冷连轧机，年产250万吨。 1.3 冷轧设备的种类和特点 本次设计的轧机主要有CVC轧机和HC轧机 CVC轧机是在HCW轧机的基础上研制成功的，CVC辊和弯辊装置配合使用可调辊缝达600微米。CVC精轧机组的配置一般是，前几个机架采用CVC辊主要控制凸度，后几个机架采用CVC辊主要控制平直度。CVC轧机板凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作方便，投资较少。 HC轧机的主要特点:具有大的刚度稳定性和很好的控制性同时可以显著提 [2]高带钢的平直度，可以减少带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。 退火方式主要有罩式退火和连续退火。 罩式退火加热时间长，适用于深冲钢。但各部位的加热和冷却过程不同，带卷内部的组织性能有可能产生差异。采用全氢成分，改进循环系统和水冷措施以及换热方式后，极大地提高了导热系数，缩短了加热时间，减少了带卷内外温差，节约了能源，也提高了产品的质量。但生产高强度钢，表面质量高的品种受到限制。连续退火工艺克服了分批退火生产周期长、占地大、人力多的不足，以其产量大、效率高、生产稳定得到了飞速发展。连续退火机组可以将表面清洗、退火、 [9]平整、分卷剪切等工序集于一身。产品沿纵向长度的力学性能更加一致、更加均匀。质量好，板形平直，金属收得率高，使生产周期从一周缩短至1-2天。尤其是与炼钢技术的结合，可以经济地生产出不同强度级别和深冲等级、表面质量要求的带钢，几乎能满足各行业的要求。 1.4 冷轧生产的发展方向 我国作为发展中国家，冷轧板带的生产必须加快发展，才能满足经济建设 4 第1章 文献综述 的需要。冷轧生产技术正向大型化、集成化、高速化方向发展，而且在进一步地提高自动化和连续化水平。产量和生产率都有显著的提高，产品质量更趋完美。 1) 热轧生产技术的完善，使得某些薄规格热轧产品正在替代同规格的冷轧产品。薄带钢连铸的产业化将会为冷轧原料提供新的来源。高品质的冷轧成品尤其要注重前工序的生产，要有纯净度高、品质优良、性能均匀的原板才能轧出优质的冷轧产品。 2) 新型高效的全自动焊机、大张力拉伸矫直机、故障率低的活套、带快速回转刀头的圆盘剪、先进的自动补酸系统，是现代化大型酸洗机组的成熟实例。 3) 酸洗-轧机联合机组将取代其他机型，成为冷轧机中的主力军。对于特殊钢、高强钢和极薄带，可逆轧机(尤其是双机架可逆轧机)辅以现代化的控制手段仍将扮演不可替代的角色。 4) 全氢罩式退火和连续退火机组将优势互补，平分秋色。 5) 涂镀层产品更注重专业化生产，注重清洁和环保，注重降低能耗，注重开发综合性能优良的新品种。 6) 全数字化的交流变频传动技术将取代其他形式，使得控制过程更快速、更准确。新型激光测速仪和各种厚度、板形及平整度测量仪的应用，可使轧制成品的厚度精度达到1%以下，平整度小于1%。 7) 要鼓励合资，合作引进资金、技术和管理，缩小和国外先进产品的差距。要坚持专业化生产，培养和创造自己的独特产品。要注重发展速度和产品结构、质量、效益的统一，不能犹豫徘徊，也不能盲目冒进，一定要注重资源、环境、市场、技术、人才的有机统一。 近年来，随着社会的发展和科学技术的进步，用户对冷轧高质量，高附加值，高技术难度的带钢产品的需求量显著增加，对钢铁产品质量、品种、性能的要求越来越高。钢铁领域的竞争，已从过去的价格为主转向以产品品质、服务为主，企业的技术水平、产品品种质量和延伸服务将成为竞争力强弱的决定因素。同时随着市场竞争的加剧，各冷轧带钢厂为了在市场竞争中居于有利地位，也迫切需要提高生产技术水平，减少原材料和能量消耗，改善经营管理，增强竞争能力。 钢铁产品结构调整的一个主要方向是大力提高冷轧薄板的生产能力。在统一规划指导下，建设冷轧宽带钢机组。改造和新建的冷轧机组，轧制性能好、品种多、用途广的高质量板材，特别生产汽车板、镀锌板、彩涂板。在今后的几年里，国内轻工，机械、建筑、造船、交通等各钢材使用较多的行业对钢材的价格、性能、质量，服务等提出了更高的要求，产品必须多品种，多规格，全系列提高产品附加值，降低运输优势在竞争中所占的比重，开拓市场，迎接市场的挑战。 5 河北联合大学轻工学院 第2章 建厂依据和产品大纲 2.1 建厂依据 热轧带材到一定厚度，难以保证温度均匀，钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。目前热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不量热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。冷轧生产具有表面光洁、尺寸精度高、生产过程没有抢温，保证温度均匀的要求、容易实现轧制润滑等优点。因而在薄板带生产中广泛使用冷轧工艺。 冷轧板带有极广阔的用途。汽车制造、拖拉机制造、电气产品、机车车辆、造船、航空及火箭、精密仪表、民用建筑、工业厂房、家用电器、食品罐头以及一些耐久制品都需要大量的冷轧板带。出于这些工业的发展，对薄板质量要求越来越高，产量要求越来越大，对冷轧板带生产提出了更高的要求，故冷轧薄板、带钢的产量增长很快。 同时，随着人民生活水平及物质需求的提高，钢材市场的需求结构发生了巨大变化，特别是冷轧和镀涂层深加工产品的生产能力、品种质量与市场需求差距甚大，矛盾突出。一方面，国产冷轧产品的市场占有率低仅为50%左右;另一方面，冷轧带钢品种规格不全、高强度、高附加值产品虽已部分试制成功，但产量低，还不能完全满足国内用户需求，此外，产品质量不能满足用户高精度要求。可见，建一座年产量高质量好的冷轧厂是有市场基础的。 2.2 制定产品大纲 本设计任务是年产100万吨1700mm冷轧薄板。设计之前首先制定产品大纲。产品大纲是设计任务书中的主要内容之一，是进行车间设计时制订产品生产工艺过程确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。 产品大纲的编制原则: 1) 满足国民经济特别需要，根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。 2) 考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。做到供求适应、品种平衡、产销对路、考虑轧机生 6 第2章 建厂依据和产品大纲 产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。 3) 考虑建厂地区资源的供应条件，物资和材料运输的情况。 4) 要适应对外开放、对内搞活的经济形势，力争做到产品结构和产品 [5]的现代化。 本设计综合考虑以上各点，唐钢采用厚坯料的第二热轧带卷厂的投产可以 提供强度240MPa的合格原料，厂址选在唐钢内部，产品面向全国和世界各国。 产品大纲如下: 产量及钢种:100万吨/年(本设计以一期为例进行详细叙述。) 其中超低碳钢占10,，Q215A占80%，低合金结构钢占10%。 规格 原料(热带卷)规格: 带钢厚度: 2.0mm~6.0mm; 带钢宽度: 820~1500; 钢卷内径: ф 610mm; 钢卷外径: 最大ф2150mm; 钢卷重量: 最大30t; 单位质量: 23kg/mm; 2抗张强度: 28~42kg/mm; 含碳量: 0%~0.12%; 年用量: 100万t; 钢种及其比例见表2-1。 表2-1 钢种及其比例 钢种 C含量 比例 钢号 0.010< C%?0.0 10% EN Fe P01/P03 超低碳钢 低碳钢 0.034< C%?0.075 80% AISI 1005 0.15< C%?0.28 10% ASTM A588 低合金结构钢 7 河北联合大学轻工学院 产品规格详细分类见表2-2。 表2-2 产品规格 年产量 宽 度 (mm) 总计产 比例 550, 650, 750, 850, 950, 1150, 1250, 1350 % 量/ t 厚度/mm 650 750 850 950 1150 1250 1350 1.0 3.0 1.5 1.0 —— —— —— —— 8125000 6.5 0.3,0.5 0.5,0.7 4.0 12.0 14.0 13.0 11.0 —— —— —— 675000 54 —— 3.0 3.5 4.0 4.0 4.0 2.0 1.0 268750 21.5 0.7,1.0 —— 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0 150000 12 1.0,1.5 —— 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 —— 75000 100 1.5,2.0 5.0 20 22 21 18 7 5 2 100 比例/% 产品执行标准 产品质量标准执行 GB, DIN, JIS, API 8 第3章 轧钢机类型和布置形式比较选择 第3章 轧钢机类型和布置形式比较选择 轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，代表着车间的技术水平，是区别于其他车间类型的关键。因此，轧钢车间主要设备选择就是指轧机的选择。轧机选择的是否合理对车间生产具有非常重要的影响。 轧机选择的主要依据是车间生产的钢材的钢种,产品品种和规格,生产规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间工艺设计而言,轧钢机选择的主要内容是:确定轧钢机的结构形式,确定其主要技术参数,选用轧机的架数以及布置方式。 在选择轧钢机时一般要考虑下列各项原则: 1) 在满足产品的前提下,使轧机布置合理,既要满足当前生产又要考虑未来的生产发展。 2) 有较高的生产效率和设备利用系数。 3) 能获得质量良好产品的同时还要尽可能多地轧制多品种。 4) 有利于轧机机械化,自动化的实现,有助于改善劳动条件。 5) 轧机结构型式先进合理，操作简单，维修方便。 6) 有良好的综合技术经济指标。 3.1 连轧机形式选择 现在大批量的低碳与结构冷轧带钢和镀涂加工用钢都是由四滚式冷连轧机生产的，轧制厚度较大时采用四机架连轧，轧制厚度较薄是采用五机架或六机架连轧机。下表3-1列出常规连轧机的参数: 表3-1 常规连轧机的参数 轧机形工作棍直产品厚度轧制速度规格mm 卷重t 电动机容量kw 式 mm m/s 径mm 1700-2500 0.25-0.30 20-25 30-35 500-600 33600 四机座 1700-2185 0.18-3.2 25-30 40-60 585-660 46700 五机座 六机座 1200-1450 0.08-1.0 30-40 35-40 610 32500 而其中五机架连轧机是典型的高效率冷轧机，其生产品种、规格的范围较宽，可扎厚度为0.18-3.5mm、宽度可达2000mm的带钢。可以包括四机架和六机架的生产产品。因此五机架连轧机是一种应用最为广泛的连轧机，在各中全连续冷轧生产获得了广泛的应用。而六机架连轧机是轧制小于0.1mm镀锡板的专业轧 9 河北联合大学轻工学院 机。由于轧薄时速度难以提高和原版力学性能不如二次冷轧得好，因此这类轧机未能得到很好的发展。 3.2轧机的选择: 当今新型轧机主要有:CVC轧机、HC轧机、VC轧机、PC轧机等。 3.2.1 CVC轧机 图3.1 CVC轧机原理图 CVC轧机是SMS公司在HCW轧机的基础上于1982年研制成功的。近年来广为采用的CVC轧机是德国技术和其他国家专利的结合物，它被世界各国认为是一个能对辊型进行连续调整的理想设备。CVC辊和弯辊装置配合使用可调辊缝达600微米。CVC精轧机组的配置一般是，前几个机架采用CVC辊主要控制凸度，后几个机架采用CVC辊主要控制平直度。 CVC的基本原理是;将工作辊辊身沿轴线方向一半削成凸辊型，另一半削成凹辊型，整个辊身成S型或花瓶式轧辊，并将上下工作辊对称布置，通过轴向对称分别移动上下工作辊，以改变所组成的孔型，从而控制带钢的横断面形状而达到所要求的板形。(调节带钢凸度的原理图如下) 图3.2 CVC轧机凸度的调整 CVC轧机有很多优点:板凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作方便，投资较少。 CVC轧机的缺点:轧辊形状复杂，特殊，磨削要求精度高，而且困难，必 10 第3章 轧钢机类型和布置形式比较选择 须配备专门的磨床;无边部减薄功能，带钢易出现蛇形现象。此外随着轧辊窜动， [3]热辊型及磨损辊型亦将窜动。 3.2.2 HC轧机 HC轧机为高性能板形控制轧机的简称，是日立公司研究的一种新型六辊轧机，它是在普通四辊轧机的基础上增加两个可转向移动的中间辊，其出发点是为了改善或消除四辊轧机中工作辊和支撑辊之间有害的接触部分。HC轧机利用轧辊轴向传动装置，就能适应带钢宽度变化的要求，使辊身接触长度作相应的改变。 1 支承辊;2 工作辊;3工作辊;4 工作辊弯辊装置;5 工作辊弯辊装置 图3.3 HC轧机 HC轧机的主要特点:具有大的刚度稳定性和很好的控制性同时可以显著提高带钢的平直度，可以减少板、带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。 3.2.3 VC轧机 VC轧机是一种新型的四辊轧机，它的支撑辊凸度可根据板形需要加以改变。 图3.4为这种凸度可变的支撑辊(也称为VC轧辊)的结构简图。支撑辊由外套筒2和芯轴1组成。芯轴与外套筒之间有一液压腔3，外套筒2与芯轴l是热装在一起的。高压油(最高油压为50MPa)由液压站5通过高速旋转接头4和芯轴内油孔6进入液压腔3中。只要改变高压油的压力，就可改变轧辊凸度，使其能抵消由轧制压力引起的弹性弯曲变形，获得较好的板形。 11 河北联合大学轻工学院 VC轧辊的主要优点是:VC轧机的凸度控制能力比液压弯辊的四辊轧机大;VC轧辊与液压弯辊配合使用时，不仅可以调整边浪和中间浪的不良板形，也可调整较复杂的复合浪的板形缺陷。 由于VC轧辊采用了压力较高的液压系统，给设计制造带来一定的难度。近年来，有人在轧辊芯轴内设置增压腔，利于高速旋转接头的工作。 1 芯轴;2 外套筒;3 液压腔;4 旋转接头;5 液压站;6 油孔 图3.4 VC轧辊结构简图 HC轧机与CVC轧机的比较见表3-2: 表3-2 HC轧机与CVC轧机的比较 CVC技术 HC技术 原理结构 工作辊轴向移动工作用S辊型形中间辊轴移造成辊间压扁差控制 成压下差控制板长度和板形+工作板长度和板形+工作辊、中间辊液 辊液压弯辊;轧辊移动量小，应用压弯辊;轧辊移动量大，应用于六 于四辊轧机，改造工作量小。 辊轧机，改造工作量大。 效果 板凸度控制 好 板凸度控制 好 边部减薄 差 边部减薄 好 波浪控制:边波与中波 好 波浪控制:边波与中波 好 复合波 差 复合波 好 受热长度和磨损影响 大 受热长度和磨损影响 小 受轧制力波动影响 大 受轧制力波动影响 无 由于VC轧辊采用了压力较高的液压系统，给设计制造带来一定的难度。近年来，有人在轧辊芯轴内设置增压腔，利于高速旋转接头的工作。 12 第3章 轧钢机类型和布置形式比较选择 3.2.4 轧机选择 选择的主要依据是:车间生产的钢材的钢种，产品品种和规格，生产规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间工艺设计而言，轧钢机选择的主要内容是:确定轧钢机的结构形式，确定其主要技术参数，选择轧机的架数以及布置方式。 表3-3 CVC轧机的技术参数 类型 CVC四辊轧机 工作辊尺寸 υ525×1700毫米 支承辊尺寸 υ1450×1500毫米 每侧最大弯辊力 80吨 工作辊窜动行程 ?100mm 最大轧制压力 2500吨 轧制速度 571/1200m/min 辊缝调节 液压AGC 工作辊换辊时间 (max)10分钟 支承辊换辊 液压、抽出式 主电机功率 4250kwAC 电机转速 750 主电机额定力矩 2×4.5MN?m 牌坊重量 约420t 本次设计经过综合对比和实际考虑并结合设计目的和产品大纲要求，主要从控制板型(板凸度，平直度等)方面考虑，选用以下设备。 四辊轧机，驱动主要由调速电机、减速机、齿轮机座及轧机接轴构成。电液伺服阀控制液压缸用于辊缝调整。四列圆锥辊子轴承安装在工作辊轴颈上，并安装在轴承座中，工作辊的平衡由液压缸控制。带静压的油膜轴承安装在支承辊轴颈上，用于低速轧制。轴承座夹紧装置安装在机架的操作侧，保证轧制时辊装配在机架上定位。上支承辊磨损的补偿量，由安装在上支承辊上部的垫片调整。进出口导辊的安装，用于板坯传送时输送平稳，轧机进出口上下安装了刮水板及导卫，工艺润滑油喷头安装在进出口上下刮水板上。上刮水板有气缸控制，以保证 13 河北联合大学轻工学院 与工作辊的连续接触;下刮水板与导辊轴承座连接，靠液压力与下工作辊接触。 表3-4 HC轧机的技术参数 类型 HC六辊轧机 工作辊尺寸 υ485×1700毫米 中间辊尺寸 υ580×1500毫米 支承辊尺寸 υ1400×1500毫米 每侧最大工作弯辊力 ?80吨 每侧最大中间弯辊力 ?70吨 工作辊窜动行程 ?100mm 中间作辊窜动行程 ?215mm 最大轧制压力 2500吨 轧制速度 714/1500m/min 辊缝调节 液压AGC 工作辊换辊时间 (max)40分钟 支承辊换辊 液压、抽出式 主电机功率 4250kwAC 电机转速 750rpm 主电机额定力矩 2×2.6MN?m 牌坊重量 约420t HC轧机是一种高性能板型控制轧机，而其实际上是在四辊轧机的基础上在工作辊与支撑辊之间加入一个辊端带锥度的中间辊并作横向移动的六辊轧机。这种轧机据有大的刚度稳定性轧机工作是可以通过调节中间辊横向移动量来改变轧辊的接触长度，即改变其压力分布规律以此消除轧制力变化对横向厚度差的影响，使HC轧机具有较大的横向刚性。中间辊一侧带有锥度，在横移时能消除带宽外侧辊面生成有害的接触段。HC轧机设有液压弯辊装置，配合中间辊横向移 [7]动就扩大了板型调节能力。 14 第4章 压下规程设计 第4章 压下规程设计 4.1 确定压下规程 压下规程是轧制制度(规程)最基本的核心内容，直接关系着轧机的产量和产品的质量。其内容包括:原料卷尺寸选择;各轧机压下量分配及速度制度选择;轧机机组压下量分配及速度制度确定;各道力能参数计算及设备能力校核。 制定压下规程的方法很多，一般可概括为理论方法和经验方法两大类。理论方法就是从充分满足制定轧制规程的原则(即1.在设备能力允许的条件下尽量提高产量;2.在保证操作稳便的条件下提高质量。)出发，按预设的条件通过理论数学模型计算或图表方法，以求最佳的轧制规程。所谓的经验的方法是生产中往往参照现有类似轧机行之有效的实际压下规程，亦即根据经验资料进行压下分配及校核计算。本设计即采用经验方法制定压下规程。 制定压下规程的方法和步骤为: 1)在咬入能力允许的条件下，按经验分配各道次压下量; 2)制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度; 3)计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩; 4)校验轧辊等部件的强度和电机功率; 5)按制定规程的原则和要求进行必要的修正和改正。 原料尺寸: 薄带钢冷连轧为了提高产量和成品率，现在多采用无头轧制。原料卷厚度为1.5,6mm;原料卷宽度取决于产品规格。本次设计典型产品为: 原料板厚为3mm。 板宽为1300mm的热轧卷。 薄板冷连轧机组总变形量及各道压下量，应根据原料卷厚度、产品质量、轧机架数、轧制速度及产品厚度等合理确定。薄板冷连轧机组压下量分配应遵守以下基本原则: 1)由于在冷轧轧制时，轧件温度接近常温、金属塑性低，以及伴有轧件的加工硬化现象，所以应合理分配各机架的压下量，以使各架轧机的负荷趋于平均。 2)为提高连轧机组的小时产量，应提高连轧速度，以缩短轧制时间，减小轧制节奏来提高产量。 3)为简化连轧机组的调整，连轧机组轧出的厚度范围应尽可能小，并且不同 15 河北联合大学轻工学院 厚度的数目也应尽可能减少。 连轧机组压下量分配及速度制度: 精轧机组的主要任务是在5架连轧机上将原料卷轧制成冷板(带)卷，尺寸符合要求的成品带钢，并需保证带钢的表面质量和机械性能。拟定连轧压下规程就是合理分配各架的压下量及确定各架的轧制速度。 五机架连轧各架轧机的压下量分配 五机架连轧机组分配各架压下量的原则:一般是压下量逐道次降低。其原因如下: 随着轧制的进行轧件有加工硬化的现象，这使轧制力逐道次升高，同时，轧制速度的增加也使轧制力升高，这两者的叠加作用将使轧制力迅速的增大，所以，为了降低后机架的轧制力，应使压下量逐道次降低，并且还要加大连轧张力以降 [8]低轧件的变形抗力，而使轧制力趋于平均。 为了保证板形、厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小，同时还要降低连轧张力。 依据以上原则逐架压下量的分配规律是，第一架可以留有余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，而使压下量略小于设备允许的最大压下量，中间几架为了充分利用设备能力，尽可能给以大的压下量轧制;以后各架，随着变形抗力增大，应逐渐减小压下量;为控制带钢的板形，厚度精度及性能质量，最后一架的压下量一般较小。冷轧的累积压下率(原料至成品)总压下量一般占板坯全部压下量的60~90%。 本设计的各机架压下量的具体分配是依据武钢现场经验资料采用5机架连轧机，结合具体设备、操作条件依据压下量分配系数分配各架压下量如下。 表4-1 各道次压下量 参 入口厚度出口厚度压下量 压下率/% 数 道 H/mm h/mm Δh/mm 次 1 3.00 1.97 1.03 34.33 2 1.97 1.25 0.72 36.55 3 1.25 0.81 0.44 35.2 4 0.81 0.57 0.24 29.63 5 0.57 0.5 0.07 12.28 冷轧钢板时咬入角一般为4?，由公式 ,h,D(1,cos,) (4.1) max ,h,,arccos(1,)得 (4.2) D 16 第4章 压下规程设计 表4-2 各道次咬入角 道 次 1 2 3 4 5 咬 入 角 525 3.06? 2.96? 2.45? 1.58? 485 0.97? 再根据 ,, (4.3) ,(1,),22f 表4-3 各道次中性角 1 2 3 4 5 525 0.71 0.72 0.70 0.57 485 0.40 根据 2D,Sh= (4.4) (,1),2h 表4-4 各道次前滑值 道次 1 2 3 4 5 前滑 Sh 0.0179 0.0267 0.0366 0.0298 0.0160 4.2 确定轧机速度制度 4.2.1 轧制速度的确定 制定轧机速度制度包括:确定末架的穿带速度和最大轧制速度;计算各架速度及调速范围;选择加减速度以及带钢过焊缝时的速度等。连轧机组末架的轧制速度决定着轧机的产量和技术水平。确定末架轧制速度时，应考虑保证各主要设备和辅助设备生产能力的平衡;轧制带钢的厚度及钢种等，一般冷轧带钢为提高轧机产量而用高的轧制速度;轧制宽大及钢质硬的带钢时，应采用低的轧制速度。本次设计依据设备、产品及参考同类车间设定第五机架的轧制速度为20m/s。 本设计设定第五架轧机的穿带速度为5m/s(带钢厚度小，其穿带速度可高些)。 其它各架轧制速度的确定: 17 河北联合大学轻工学院 当连轧机组末架轧机轧制速度确定后，根据连轧条件——秒流量相等的原则，根据各架轧出厚度和前滑求出各架轧制速度(带钢的宽展和前、后滑忽略不计)。 即: hv=hv=hv=C (4.5) 1122nn 速度的计算: 已预设末架出口轧制速度为V=20m/s由经验向前依次减小以保持微张力轧制。依据秒流量相等有: Vh0.8，2066h V,,,5.3m/s1H30 表4-5 轧件的出口速度 1 2 3 4 5 Vh(m/s) 7.11 10.32 14.95 18.39 20 4.2.2 轧辊转速的确定 Vh,VSh,，100%由 (4.6) V 表4-6 轧辊速度 1 2 3 4 5 V(m/s) 5.21 6.93 9.96 14.52 18.10 由公式: 60Vin, (4.7) gi,D 求得各道次轧辊转速分别为: 表4-7 轧辊转速 1 2 3 4 5 n(r/min) 189.6 252.2 362.5 528.5 713.1 gi 由轧辊转速及电机转速可求传动比: ndi, (4.8) ngi 18 第4章 压下规程设计 表4-8 传动比 1 2 3 4 5 道次 n(r/min) 750 750 750 750 750 d i 4.132 2.757 1.838 1.378 1.149. 4.2.3 加速度的选择 近代带钢冷连轧机精轧一般采用一级加速和一级减速轧制方式，即带钢在连轧机以恒速运转下进行穿带，并在卷取机实现稳定卷取后开始进行加速，直至轧 [10]机转速达到稳定轧制阶段最大转速时加速结束。 第一级加速度数值较高，称为功率加速度(又称产量加速度)，其目的是迅速提高轧制速度，是设备尽快接近满负荷运转，以求的最高产量。确定加速度的数值，应考虑到主电机的功率、带钢长度、板形、带钢厚度变化、冷却水的控制及 2卷取温度等因素的影响。仅就轧机本身而言，一级加速度可达1-2 m/s。本设计采用加减速的加速度绝对值相等的设计方法，并参照武钢经验取一级加、减速度 2为1.5m/s。 19 河北联合大学轻工学院 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 5.1 轧制压力的计算 对于冷轧薄板，其轧制力的计算采用斯通公式计算。因为斯通公式把轧制看成平行板间的镦粗，因此得出单位压力微分方程式: d,2txx (5.1) ,,dxhx 图5.1作用在斯通理论微分体上的作用力 ,f冷轧薄板时其表面摩擦规律按全滑动来考虑，即，并采用近ptxx ,,K似塑性条件，则上式变成如下形式: p,xx dp2fdxx (5.2) ,, phxx 将上式积分，则得斯通单位压力公式: 2xq(1,)m0l 在后滑区 (5.3) ,(1,)KpexK 2xq(1，)m0l 在前滑区 (5.4) ,(1,)KpexK ,h，Hflh, 式中: ， m,,2h 2l,,h*R (5.5) f为乳化液的摩擦系数0.05. 20 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 表5-1各道次的相关参数 道 次 1 2 3 4 5 参 数 L/mm 14.03 13.56 11.22 7.25 4.12 ,2.63 1.90 0.97 0.835 1(31 h/mm m 0.27 0.36 0.43 0.37 0.25 冷轧时温度和变形速度对金属变形抗力的影响不大，因此和可nnTu近似的取1，只有变形程度才是影响变形抗力的主要因素。由变形区内各断面处变形程度不等，因此，若取为常量，通常根据加工硬化曲线去本,s , ,道次平均变形量所对应的变形抗力值。平均变形量可按下式计算: , ,,0.4，0.6 (5.6) ,,01 式中: ,(,)/:本道次轧前的预变形量 ,,HHH01000 ,(,h)/ :本道次轧后的总变形量 ,,HH0011 :冷轧前轧件厚度 H0 H:本道次轧前轧件的厚度 h:本道次轧后轧件的厚度。 表5-2 各道次值 , , 变形程度 /% 变形程度 /% ,,,平均变形程度/% 01 1 0.0 25.0 15.0 2 25 48.3 39.0 3 48.3 64.3 57.9 4 64.3 71.0 68.3 5 71.0 73.3 72.4 冷轧时金属实际变形抗力的确定: ,s 由于加工硬化使得轧件的变形抗力逐道次升高，对加工硬化曲线进行线性拟合得: ,,640,，270MPa (5.7) pii 21 河北联合大学轻工学院 表5-3 各道次变形抗力 , K,1.15* /MPa 变形抗力,,s,平均变形程度/% s 1 15.0 366.0 420.9 2 39.0 519.6 597.5 3 57.9 640.6 736.7 4 68.3 707.3 813.4 5 72.4 733.2 843.2 平均单位压力: m,,,1e pQ (5.8) ,(1.15,),0.2m , 式中为平均单位张力，现仅以第一架轧机为例: Q 张应力的设定:100MPa,120 MPa,130 MPa,140 MPa。开卷机张应力为1 MPa，qhi 卷曲机张应力为30 MPa。 表5-4 张力 前平均单位后平均单位张力, /MPa 平均单位张力Q/MPa 张力/MPa QQ01 1 1 100 50.5 2 100 120 110 3 120 130 125 4 130 140 135 5 140 30 100 2l,R*,h =14.03mm fl,0.05*14.03,0.27h2.65 = 2 fl(), h =0.073 ,, 2cf(1.15,Q)R/h,0.2计算图中第二个参数 22 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 228(1,)R8*(1,)*525,0.3c,,0.0029E*,3.14*210000*2 = ,370.4MP1.15,,Q,420.9,50.5as 图5.2 轧辊压扁时平均单位压力图解 'flx,, h=0.27 ,, 2cf(1.15,Q)R/h,0.2 =0.037 m(,1)/m,e 又有表查出 1.149 m,,,1epQ,(1.15,),0.2495.82MPam则 = ' lf,, h 由 0.27 3.45',0.25*,14.20l0.05 则 ,'P,Bp 则总压力=7554.22KN l 23 河北联合大学轻工学院 余下的各道次可依此类推计算出来，则见表5-5。 表5-5 轧制力 道 次 1 2 3 4 5 参 数 /MPa 400.0 550.0 590.0 620.0 630.0 ,0.2 fl ,0.27 0.36 0.43 0.37 0.25 h 2fl ()0.073 0.130 0.185 0.137 0.063 , h c 0.0029 0.0027 x/mm 0.27 0.42 0.55 0.55 0.46 m1.149 1.202 1.250 1.209 1.137 (,1)/m e '14.20 15.20 12.58 9.41 5.01 /mm l B/mm 1250 ,764.63 425.59 585.98 820.19 862.07 /MPa p P/KN 7554.22 11133.62 12023.81 9647.48 5398.71 5.2 轧制力矩的确定 5.2.1 轧制力矩的确定 (5.9) M,2P,R,hz1 式中: ,,—合力作用点位置系数(或力臂系数)，冷轧薄板一般取为0.33, ,0.42，各道次的轧制力矩值见表5-6。=0.35 表5-6 轧制力矩 1 2 3 4 5 /KNm 74.19 105.68 94.44 48.96. 15.57 Mz 5.2.2 摩擦力矩的确定 M传动工作辊所需要的静力矩，除轧制力矩外，还有附加摩擦力矩，m 24 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 它由以下两部分组成:、，其中在四辊轧机(本设计中六辊轧MMMm2m1m1 机亦用此公式)可近似地由下式计算: Pd (5.10) M,*f**4,Pdfm122 —轧辊轴承的摩擦系数(滑动轴承金属衬冷轧时 f )，取, 0.06; f,0.05~0.07f —轧辊辊颈直径,273mm; ddz (、—工作辊及支撑辊直径,对于四辊轧机:,525mm， DDDggz =1450mm 对于六辊轧机:,485mm， = 1450mm。)而由DMDDgm2zz下式计算: 1 (5.11) M,(,1)(M，M)/im2zm1, 式中: —传动效率系数，即从主电机到轧机的传动效率，故可取,,, 0.94-0.96，本设计取0.96 ,/i， (5.12) MMMmm1m2 表5-7 摩擦力矩 1 2 3 4 5 /KNm 6.19 9.12 9.85 7.90 4.42 Mm1 /KNm 74.19 105.68 94.44 48.96. 15.57 Mz i 3.96 2.97 2.07 1.42 1.05 /KNm 0.85 1.61 2.10 1.67 0.79 Mm2 /KNm 2.41 4.68 6.87 7.23 5.00 Mm 5.2.3 空转力矩的确定 空转力矩可以根据下式求得: ，，M,0.03~0.06,M (5.13) KH式中: p9550M,M表示轧机的额定转矩，其大小为: HHn p——电动机的额定功率，本设计取每架轧机的额定功率为4250KW; n——电动机的转速，转速为750r/min。 25 河北联合大学轻工学院 轧机的空转力矩()根据实际资料可取为电机额定力矩的3,,Mk 9550，4250，26,: M,0.03，,3.25KNmk750 5.3 各机架空载辊缝值的设定 由于轧机的弹跳，使轧出的钢板厚度h等于原来的空载辊缝再加上弹跳，或者说:原来空载辊缝等于轧出钢厚减去弹跳。轧机辊缝设计最主要的任务是尽可能地准确地确定各机架的空载辊缝值S。 影响辊缝形状的因素 轧件的横向厚度差(断面形状的变化)和板型的变化是由辊缝形状的变化引起的。影响辊缝形状的因素有: 1)轧辊的弹性弯曲变形。它使辊缝中部尺寸大于边部尺寸，带钢产生断面凸度。轧制力愈大，载荷愈集中在轧辊中部，轧辊的弹性弯曲变形愈大;轧辊直径愈大，刚性愈好，弹性弯曲变形愈小。 2)轧辊的热膨胀。轧制时轧件变形功转化的热量，摩擦和高温轧件所传递的热量都会使轧辊变热。冷却水、冷却润滑液、空气和与轧辊接触的零件又会使轧辊冷却。由于加热和冷却的条件沿辊身长度是不一致的，在各种综合因素的影响下，轧辊中部比端部的热膨胀大，从而使轧辊产生热凸度，影响辊缝的形状。 3)轧辊的磨损。工作辊与轧件之间、工作辊与支承辊之间的摩擦会使轧辊磨损。影响轧辊磨损的因素很多，例如，轧辊和轧件的材料，轧辊的表面硬度和光洁度，轧制压力和轧制速度，前滑和后滑的数值以及支撑辊与工作辊之间的滑动速度等都会影响轧辊的磨损速度。 4)轧辊的弹性压扁。轧件与工作辊之间、工作辊与支承辊之间均产生弹性压扁。决定辊缝形状的不是弹性压扁的绝对值，而是压扁值沿辊身长度方向的分布状况。对于工作辊来说，如果轧制压力沿带钢宽度是均匀分布的，则变形区内工作辊的弹性压扁在辊身中部的分布也是均匀的，只是在轧件边部压扁值小些。对这种轧件边部局部变薄的影响通常在辊型设计时不予考虑。工作辊与支承辊之间，由于其接触长度大于轧件与工作辊的接触长度，因而其压力分布是不均匀的。这就使辊与辊之间弹性压扁沿辊身长度方向也不是均匀分布的。实验表明，带钢宽度和辊身长度的比值以及工作辊直径和支承辊直径的比值愈小，则工作辊与支承辊之间压力分布的不均匀性愈明显。工作辊与支承辊间弹性压扁值的分布规律与它们之间压力的分布规律是一致的。 26 第5章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 5)轧辊的原始辊型(凸形、凹形或圆柱形)。轧辊原始辊型不同，辊缝 [11]的形状自然也不同。这一因素用来补偿上述因素造成的影响。 虽然近代由于对带钢的公差要求更加严格，新建的轧机刚度不断加大，但是由于轧辊尺寸及机架尺寸的加大受到一些其他条件的限制，因此限制了轧机刚度系数的进一步加大。现代带钢连轧机刚度系数也就是在5000,6500KN/mm左右，通常轧制力的负荷水平为8000,30000KN，弹跳值可达1,5mm。它同带钢的压下量及带钢本身的厚度为同一数量级，在后几个机架里，甚至比带钢厚度还要大一些。因此10%轧制力的误差，往往造成很大的厚度差，这会给正常操作造成很大困难，并直接影响产品的质量。因此，辊缝数值的准确确定，关键在于准确确定轧制力，并且，要安装有弯辊装置和自动检测装置，以很好的控制板形。 通常为了消除非直线段的往往采用人工零位法进行轧制。(弹跳曲线的非直线部分是变化的);轧后的轧件厚度h可用以下公式近似表示: h=S+(P-P)/C (5.14) 00 S——人工零位的轧辊辊缝指示器读数,mm; 0 P——轧辊预压靠力，P=3000kN 00 P——轧制力.kN; C——机座刚度系数，即线性段的斜率; 表5-8 辊缝值 道次 1 2 3 4 5 P(KN) 7554.22 11133.62 12023.81 9647.48 5398.71 0.80 h(mm) 2.25 1.55 1.07 0.87 S(mm) 1.744 0.646 0.067 0.131 0.533 0 27 河北联合大学轻工学院 第6章 电机能力验算 为了校核和选择主电动机，除知其负荷之外，尚须知轧机负荷随时间变化的关系图，力矩随时间变化的关系图称为静负荷图。绘制静负荷图之前，首先要决定出轧件在整个轧制过程中在主电机轴上的静负荷值，其次决定个道次的纯轧和间歇时间。 静力矩按下式计算: Mj= Mz/i+Mm+Mk (6.1) 将前面的数据代入上式得静力矩见表6-1: 表6-1 静力矩 1 2 3 4 5 道次 Mz(kNm) 74.19 105.68 94.44 48.96 15.57 i 3.96 2.97 2.07 1.42 1.05 Mm(kNm) 2.41 4.68 6.86 7.23 5.00 Mk(kNm) 3.25 3.25 3.25 3.25 3.25 Mj(kNm) 24.40 43.51 55.72 44.96 23.08 静负荷图中的静力矩可以用上式加以确定。每一道次的轧制时间可由下式确定: t=Ln/v (6.2) np 式中: L——轧件轧后长度; n v——轧件出辊平均速度，忽略前滑时，它等于轧辊圆周速度。 p 表6-2 轧制时间 1 2 3 4 5 道次 Ln(m) 1581.94 2372.92 3559.38 4745.83 5695 vp (m/s) 5.56 8.33 12.5 16.67 20.00 t(s) 284.52 284.86 284.75 284.69 284.75 因为各机架主电机的力能参数相同，而第五机架的轧制负荷最大，所以只需校核第五架轧机的电机即可。考虑到轧制的加减速时所产生的动力矩，则有(加、 2减速时的加速度绝对值均为1.5m/s): 28 第6章 电机能力验算 M=M=15.36 kNm jiad5 M= M=15.36 kNm jiand5 从而有轧机加速时，总力矩为: M=M+ M=151.11 kNm; Tjiaj5d5 轧机减速时，总力矩为: M= M- M=120.39 kNm. Tjianj5d5 根据轧制图表绘制出一个轧制周期内第五架轧机的电机负荷图。 M J 升速 稳定轧制 过焊缝 抛尾 降速 M K t(s) 图6.1 第五架轧机电机负荷图 当主电动机的传动负荷图确定后，就可以对电动机的功率进行计算。这项工作包括两部分。一是由负荷图计算出等效力矩不能超过电动机的额定力矩;二是 [12]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。 等效力矩计算及电动机的校核 轧机工作时电动机的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此负荷下长期工作，其温升在允许的范围内的力矩。为此必须计算出负荷图中的等效力矩，其值按下式计算: ,2,2,(Mt，Mt)/(t，t),,,,nnnnnnM= (6.3) jum 式中: M ——等效力矩; jum Σtn——轧制时间内各段纯轧时间的总和; ’Σtn——轧制周期内各段间隙时间的总和; Mn——各段轧制时间所对应的力矩; Mn’——各段间隙时间对应的空转力矩。 29 河北联合大学轻工学院 将前面的数据代入上式计算结果见表6-3。 表6-3 等效力矩 1# 2# 3# 4# 5# 道次 Mn(kNm) 31.679 58.457 91.042 122.016 150.656 Mn’(kNm) 3.438 3.438 6.875 6.875 6.875 tn(s) 284.52 284.86 284.75 284.69 284.75 tn’(s) 0.809 0.540 0.360 0.270 , Σtn(s) 284.52 284.86 284.75 284.69 284.75 Σtn’(s) 0.809 1.349 1.709 1.979 , Mjum(kNm) 30.75 53.46 90.13 120.41 142.50 校核电动机温升条件为:M?M ，可见均能满足电机的生产要求。 jumH 30 第7章 轧辊强度校核 第7章 轧辊强度校核 7.1 综述 总的说来，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，由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，轧辊的破坏可能由以下三方面的原因造成: 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后因接触疲劳超过许用值，是辊面疲劳剥落等; 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。冷轧轧件的变形温升很大，工作辊辊面温度可达80,1200C冷轧轧辊在冷却不足或冷却不均匀时，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。 由此可见，为防止轧辊破坏，应从设计制造和使用等诸方面去考虑。设计轧辊时，通常是按工艺给定的轧制负荷和轧辊参数进行强度校核。由于对影响轧辊强度的各种因素(如温度应力、残余应力、冲击载荷值等)很难准确计算，为此，设计时对轧辊的弯曲和扭转一般不进行疲劳校核，而是将这些因素的影响纳入轧辊的安全系数中(为了保护轧机其他重要部件，轧辊的安全系数是轧件各部件中最小的)。为防止四辊板带轧机轧辊辊面剥落，对工作辊和支撑辊之间的接触应力应该做疲劳校验。 四辊轧机的支撑辊直径D与工作辊径D之比一般在1.5,2.9范围之内。显21 然，支撑辊的抗弯端面系数较工作辊大的多，即支撑辊有很大的刚性。因此，轧制时的弯曲力矩绝大部分有支撑辊承担。在计算支撑辊时，通常按承受全部轧制力的情况考虑。由于四辊轧机一般是工作辊传动，因此，对支撑辊只需计算辊身 [13]中部和辊径端面的弯曲应力。 31 河北联合大学轻工学院 图7.1 支承辊弯曲应力σ的分布 w 在轧辊的1-1断面和2-2断面上的弯曲应力均应满足强度条件，即: σ=P/(0.2d31-1)?Rb (7.1) ,1c1,1 =P/(0.2d32-2)?Rb (7.2) ,2c2,2 式中:P——总轧制压力与弯辊力的合力; d- d——1-1和2-2断面的直径; 112-2 c、c ——1-1和2-2断面至支反力/2处的距离; 12 Rb—许用弯曲应力。 支撑辊辊身中部3-3断面处弯矩是最大的。若认为轴承反力距离L等于两个压下螺丝的中心距L0，而且把工作辊对支撑辊的压力简化成均布载荷(这时计算误差不超过9,13%)，可得3-3断面的弯矩表达式: Mw=P(L/4-L/8) 0 辊身中部3-3断面的弯曲应力为: ,=P(L-L/2)/(0.4D)?Rb (7.3) 023,3 式中的D应以重车后的最小直径代入。 2 因五架轧机的工作辊与支撑辊均一样，故只需校核其中受力最大的一架即可，因第五架轧机受力最大所以我们只校核第五架轧机。 7.2 确定工作辊和支撑辊的各个重要尺寸 轧辊辊径直径d和长度一般近似地选:滚动轴承时:d=(0.5,0.55)D(D为辊身直径)、L/d=0.83,1.0，l/D’=0.83,1.0;油膜轴承时:d=(0.7,0.75)D,/D’=0.75. l 32 第7章 轧辊强度校核 工作辊辊径直径与串动端直径之比约为1.02,1.10，传动端长度与直径之比 为1.0,1.2。 图7.2 工作辊 D=525mm, D=273mm, =450mm, d111 =265mm, =250mm, L=3320mm, L=1700mm, dd3021l=200mm, =200mm, =170mm, =240mm, lll312 '''lD/L=0.31, D/D=0.52, l/D=0.73, D/=1.09, d3111111 ld,0.9633 图7.3 工作辊 'D=1450mm, D=798mm, d=1200mm, 221 dd=650mm, =620mm, d,662 L=4144mm, 3024 L=1700mm, 2 lllll,50=622mm, =200mm, =400mm, =300mm, mm 3124 '''ldD/L=0.85, D/D =0.55, /D=0.73, / D=0.83, 2222242 33 河北联合大学轻工学院 7.3 轧辊强度的校核 7.3.1 支撑辊强度校核 把前面的数据代入上式计算: 12023.81，311,36.793,1,10.2，7981a=PC/(0.2d31-1)= MP 12023.91，511,17.78,32,20.2，12002a=PC/(0.2d32-2)= MP 12023.81，(2722,850),33.04MPa,23,30.4，1305=P(L-L/)/(0.4D32)= 02 本设计支撑辊为合金锻钢R=120,130 MP，可见支撑辊的弯曲应力远远小ba于该许用应力，故满足要求。见图7.4 图7.4 支承辊弯曲应力的分布 7.3.2 工作辊的校核 由于有支撑辊承受弯曲力矩，故工作辊可只考虑扭转力矩，即仅计算传动端 的扭转应力。扭转应力为: τ=M/W (7.4) kk式中: 34 第7章 轧辊强度校核 Mk—作用在一个工作辊上的最大传动力矩; W—工作辊传动端的扭转断面系数。 k 驱动一个工作辊的传动力矩M有轧制力矩M、工作辊带动支撑辊的力矩k11M和工作辊轴承的摩擦力矩M组成，即 sf1 M=M+Ms+M或 M=Pa+PsS+P ,k11f1f1式中: S—反力对工作辊的力臂; ρ—工作辊轴承处摩擦圆半径。 1 上式各参数的计算公式为: 支撑辊对工作辊的反力: Ps=Pcosυ/cos(θ+γ) (7.5) 张力轧制时轧制压力偏离垂直方向的角度: ,υ=arcsin[(TT)/2P] (7.6) 01 其中T —前张力、T —后张力、P—轧制力 10 工作辊与支撑辊连心线与垂直线夹角为: +R)] (7.7) θ=arcsin[e/(R21ding sk 式中: e—工作辊相对于支撑辊的偏心距一般e=5,10mm取e=5mm; R—工作辊半径; 1 R—支撑辊半径。 2 支撑辊与工作辊的反力P的作用线与工作辊和支撑辊连心线间的夹角: s 2 γ=arcsin[(ρ+m)/2] (7.8) 式中: ρ—支撑辊轴承的摩擦圆半径其值计算为ρ=f*d/2，其中f—机械摩擦系数,22 因是油膜轴承取f=0.0035; d—辊径直径; m—滚动摩擦力臂一般m=0.1,0.3mm本设计取m=0.2mm。 工作辊轴承处的反力(摩擦力): P=Psinυ+Psin(θ+γ) (7.9) fs 反力P对工作辊的力臂: s S=mcosγ+Rsinγ (7.10) 1 把前面的数据代入上式计算得: υ=0.140, θ=0.290, d=798mm, γ=52.99, PS=20.11MN, P=16.15MN, fS=209.73mm, d1=273mm, f1=0.05, ρ1=6.825mm. 35 河北联合大学轻工学院 Mk=Pa+PsS+Pfρ1=94.44+4202.99+21.26=4318.69KNm 工作辊传动端的扭转断面系数为: 3Wk=πD/16 (7.11) 633把数据代如上式计算得:Wk=πD/16,28.40mm ，10 扭转应力经计算为:τk=Mk/Wk=152.07 MPa 本设计工作辊为合金锻钢许可扭应力约为[τ]=730MP，可见工作辊的弯曲a 应力远远小于该许用应力，故能满足生产要求。 7.3.3 工作辊与支撑辊间的接触应力 四辊轧机支撑辊和工作辊之间承载时有很大的接触应力，在轧辊设计及使用适用时应进行校核计算。 如假设辊间作用力沿轴向均匀分布，由弹性力学知，辊间接触问题平面应变问题。 H.赫茨(Hertz)理论认为:两个圆柱体在接触区内产生局部的弹性压扁，存在呈半椭圆形分布的压应力(上图)。半径方向产生的法向正应力在接触面的中部最[14]大。最大压应力及接触区宽度2b可由下公式计算 2,2q(D，D)/[,(K，K)DD]max121212=2q/(πb)= 2q(r，r)/[,(K，K)rr]121212= (7.12) 式中: q—加在接触表面单位长度上的负荷; D、D及r1 、r2 —相互接触的两个轧辊的直径及半径; 12 K、K—与轧辊材料有关的系数，K=(1-v12)/ πE。K=(1-v22)/πE。 121122 其中 v1 v2及E E为两轧辊材料的波松比和弹性模数本设计取E=206GPa;121E2=206GPa。 2q(K，K)DD/(D，D)121212b= (7.13) 若两辊波松比相同并取v1=v2=v=0.3 则上式可简化为 ,qE(r，r)/(rr)max1212=0.418=0.637q/b (7.14) qrr/(r，r)1212b=1.52 (7.15) 36 第7章 轧辊强度校核 加在接触表面单位长度上的负荷q可有下面公式求得: q=P/B 式中:q—为轧制力，KN; B—为轧件宽度，本设计不考虑宽展取B=1000mm。 ,,1339.74MPa,max 本设计的支撑辊的肖氏硬度为:HS70-85;工作辊的肖氏硬度为: HS95-102。 ,查得其对应的许用接触应力分别为;[]=2400MPa，[τ]=730MPa。可见正应力均小于许用应力，故能满足生产要求。 此应力虽很大，但对轧辊不致产生很大的危险。因为在接触区，材料的变形处于三向压缩状态，能承受较高的应力。 ,max在辊间接触区中，除了须校核最大正应力外，对于轧辊体内的最大切应力也应进行校核。主切应力在接触点处其值为零，从O点到A点逐步增大，A ,max点距接触表面深度Z=0.78b，该点τ45。(max)=0.304。为保证轧辊不产生疲劳破坏，τ45。(max)值应小于许用值 ,maxτ45。(max)=0.304?[τ] (7.16) MPa ,,407.28max 可见切应力均小于许用切应力，故能满足生产要求。 37 河北联合大学轻工学院 第8章 轧制图表和年产量计算 8.1 轧钢机工作图表 8.1.1 研究轧制工作图表的意义 轧制是整个轧钢生产过程的核心，坯料通过轧制工序完成变形过程。因此，轧制过程的安排是否合理不仅对产品产量、质量有决定性影响，而且对整个车间生产的各个方面均起重要作用。为此，研究和分析轧制过程的合理性历来是轧钢工作者所关心的课题。 轧机的工作图表，或称轧制图表即是研究和分析轧制过程的工具。在轧制图表中表示了轧制过程各道次与时间的关系。通过对这些关系的研究与分析可以清楚地看到:轧件在轧制过程中所用的轧制时间、各道次之间的间隙时间、轧制一根钢机组所需要的总的延续时间和轧制过程小轧件交叉轧制的情况、轧件在任一时间所处的位置等等。而这些正是了解和掌捉轧制过程的重要内容，是研究和 [14]改进轧钢机工作的重要依据。 轧制图表在轧钢生产过程中的作用归结起来主要是以下几点: 1)分析与研究轧钢机工作情况，找出工序间的薄弱环节，以利于改进趋于合理; 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等，用以计算轧钢机的产量; 3)计算轧制过程轧辊、机架等所承受的轧制压力和核算电动机传动轧机所承受的负荷情况。 8.1.2 轧制图表的基本形式及其特征 轧制图表表示和反映了轧制道次和时间之间的关系。而在轧制图表中所标明的纯轧时间、间隙时间、轧制节奏时间和轧制总延续时间被称之为四个特征时间。轧机布置方式不同，轧制产品品种不同，轧制图表形式也不一样，则反映轧制过程的这四个特征时间的变化规律也不同。从一定意义上讲，研究轧制图表就是研究这四个特征时间的内在联系和它们之间在不同轧机布置时的变化规律。 38 第8章 轧制图表和年产量计算 连续式轧机是现代化轧机，其生产能力大，机械化自动化程度高，而且占地面积小，是现代轧机发展的方向。但因设备复杂，电控设备要求严格，且投资较高，影响其广泛应用。连续式轧机轧制图表形式如图8-1所示。 图8.1 连续式轧机轧制图 从连续式轧机轧制图表中可以看出这类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从保持单位时间内通过各机架的金属1 流量相等的原则，各道次纯轧时间相等。 2)各道次间的间隙时间随各架轧机轧制速度的提高而递减。 3)轧制节奏时间则为: T=Tzh+Δt 分析连续式轧机的轧制图表很容易看到，连续式轧机具有短的总延续时间和轧制节奏时间，这就是为什么连续式轧机具有较高的小时产量和能在一定的加工温度的范围内完成金属轧制变形的重要原因。 8.2 轧机年产量计算 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。 39 河北联合大学轻工学院 8.2.1 轧钢机小时产量 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。轧钢机技术上可能达到的小时产量可用下式计算: A=3600Q/T (8-1) 式中: A—轧机小时产量(t/h); Q—原料重量(t); T—节奏时间(s);纯轧时间为182s，本设计取T=230s。 实际上在生产过程中，由于种种原因(如轧机操作失误、轧件在孔形中打滑 [6]等)，轧机的小时产量达不到上述值。轧钢机实际小时产量用下式计算: A=3600QKb/T (8-2)1 式中: b:成品率(%)，本设计取b =80%; K:称为轧钢机利用系数，K值的大小很难进行理论上的计算，实际进行11 轧钢车间设计时对不同的轧机推荐使用如下数值: 开坯机:K=0.85~0.90 1 成品轧机:K=0.80~0.85 1 本设计取K=0.82 1 1. 定轧制时间 以单位原料卷为研究对象来进行对轧制时间的计算。 设原料卷外径,2025mm，内径,610mm，宽度,1500mm，在切头、切尾时切去0.6m，经酸洗后切边(每边切25mm)，带钢宽度变成,1450mm，有效的 2293被轧制的带钢的体积为,3.14×(2025-610)×1450/(4×10)=4.24m，由体积相等， 6得原料的长度为,4.24×10/(1450×3.5)=834.6m，经切头切尾后有,834.6-0.6,834m，由秒流量相等和忽略板宽变化，得成品长度为,3.5×834/0.8,3641m。第五机架的速度图如图8-2所示，低速咬入7m/s，稳定轧制时的轧制速度为20m/s，过焊缝时的速度降为15m/s(无滞留)，抛尾时的速度为10m/s，加减速均取为 21.5m/s。 由运动学计算得:t-t=(20-5)/1.5=8.67s， 21 t-t=(20-10)/1.5=3.33s， 43 22S=(20-5)/(2×1.5)=125m， 1 22S=(20-10)/(2×1.5)=100m， 3 40 第8章 轧制图表和年产量计算 S=L-S-S=3641-125-100=3416m 2512 t-t=S/v=170.8s 3222 一卷带钢的纯轧制时间为: T=t+t+t=8.67+170.8+3.33=182.8s zh123 v(m/s) 20 S2S 3 10 t/s 5 S1 t t t t 1234 图8.2 第五机架轧机的速度图 8.2.2 确定各道次的间隙时间 机架之间的距离均为L=4.5m，则各道次的间隙时间为:t=L/v，其中，Ljii为机架间距。计算得各道次的间隙时间为:0.85s，0.63 s，0.41s，0.28s.总间隙时间为 Σt=0.85+0.63+0.41+0.28=2.17s ji 由以上各值就可以确定轧制图表了，为了便于计算年产量，绘制轧制图表时，所标注的时间为一卷原料卷的轧制时间和间隙时间。轧制图表如下: 制定轧制图表如图8-3所示: 由此轧制图表可以确定一卷带钢的轧制节奏为: T= T+Σt=184.97s. zhji 把前面的数据代入上式计算得: 229Q=3.14×(2025-610)×1450×7.8/(4×10) =33t A=3600QKb/T=3600×33×0.82×0.80/184.97=319t 1 在一般情况下，轧钢车间各个生产工序的能力应大于轧机的生产能力，故通常即以轧机的产量代表整个车间的产量。但在个别情况下由于设计考虑不周或生 41 河北联合大学轻工学院 产条件发生变化，车间其他生产环节的能力不一定大于轧机的生产能力，那么此时应以薄弱环节的生产能力代表整个车间的生产水平，这才符合车间实际情况。 机架号 1, 0.832 1.413 2, 3, 1.813 2.097 4, 5, 时间/s 182.8 184.97 Rolling fig of one coil 图8.3 第五机架轧制图 8.3 轧机平均小时产量 轧机平均小时产量也称产品综合小时产量，其含义为:在一定时间内，轧制产品的总数量与生产这些产品所消耗的总时间的比值。计算轧机平均小时产量有两种方法:1按轧制品种百分数计算;2按劳动量换算系数计算。本设计采用第二种按劳动量换算系数计算。采用这种方法计算平均小时产量，这种计算方法虽然考虑在生产过程中各种产品生产的难易程度，但计算数值较实际出入较大，因而只能作为对产量的粗略估算。平均小时产量公式为: A=1/(X×a/A+X×a/A+X×a/A+……+X×a/A)p111222333nnn 式中 X、X、X……X:不同品种产品的劳动换算系数; 123n a 、a……a:各品种在总产量中的百分数(%); 12n A、A……A:标准产品小时产量，(t/h)。 12n 参照产品大纲及武钢冷轧厂经验取各个品种产品的劳动换算系数见表8-1。 42 第8章 轧制图表和年产量计算 表8.1 各个品种产品的劳动换算系数 品种 汽车板 镀锌板 镀锡板 50% 20% 30% 百分数 1.2 1.4 1.6 劳动换算系数 代入上式计算得 A=1/(X×a/A+X×a/A+X×a/A+……X×a/A) p111222333nnn=1/(1.2×0.5/447+1.4×0.2/447+1.6×0.3 /319),232t/h 8.4 轧钢车间年产量计算 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 础进行计算。其计算公式如下: A=ATK (8-4)pjw2 式中 A:车间年产量(t/y) A:平均小时产量(t/h) p T:轧机一年内工作时数(d)，本设计实行连续工作制度的轧机年jw 工作时数: T =(365-T-T-T)(24-T) jw1234 式中 T:一年中计划大修时间(d)，取T=40 d; 11 T:一年中定期中小修时间(d)，取T=30 d; 22 T:一年计划换辊时间(d)，取T=30 d; 33 T:每天规定的交接班时间(h)，取T=1 h。 44 带入公式计算得T=6095h jw K:时间利用系数，时间利用系数K根据统计结果在0.796~0.945范围内，22 可根据轧机不同情况进行选取。本设计取K=0.80。 2 将前面的数据代入上式计算得轧钢机的年产量为: A=ATK=232.43×6095×0.80=104(万吨) pjw2 43 河北联合大学轻工学院 第9章 辊型设计 9.1 辊型设计概述 随着厚度质量的提高板形越来越成为冷带钢提高品质的主攻方向。板形实际上包括了成品带钢断面形状(凸度、楔形)和成品带钢平直度等多项指标。成品带钢凸度根据下步工序要求及产品用途的不同而有不同要求，以定尺冷轧板交货的产品一般希望带钢断面形状接近与矩形，以冷轧卷交货的产品则根据用户的下步工序往往要求具有一定凸度。 冷轧成品带钢平直度一般指边部有浪和中部有浪，并以两次浪为主要控制指标。对于宽度大而厚度很薄的情况才要适当考虑四次浪。 中部有浪是由于轧制力造成的轧辊弯曲变形“不足”使有载辊缝形状与入口凸度不匹配，是压下率“过大”所造成。而边部有浪则有两种可能，一种是由于轧辊弯曲变形“过大”是有载辊缝形状与入口凸度不匹配在宽度的边部压下率过大所造成，另一种原因是由于轧辊磨损，特别是与带钢边部相应处的磨损后，在轧制较宽的带钢时将使边部平直度变坏。 本次设计的轧机板形控制手段主要有工作辊正负弯辊的液压控制系统。现介绍板形控制装置如下: CVC的基本原理是将工作辊辊身沿轴线方向一半削成凸辊型，另一半削成凹辊型，整个辊身成S型或花瓶式轧辊，并将上下工作辊对称布置，通过轴向对称分别移动上下工作辊，以改变所组成的孔型，从而控制带钢的横断面形状而达 [15]到所要求的板形。 HC轧机是在四辊式轧机的工作辊和支撑辊之间加入一个辊端带锥度的中间辊并作横向移动的六辊轧机，以提高轧机对板形的控制能力。 本次设计的1-4架轧机为4辊轧机，第5架轧机为6辊HC轧机。 弯辊装置由于响应快，并能在轧钢过程中调节出口带钢凸度因此作为一种基本设置与CVC、HC技术联合应用。正弯辊系统板形设定时可将弯辊力设定到50%，这样在轧钢时即可正向和反向调节。设计正负弯辊系统则需在工作辊轴盒与支撑辊轴承座间设油缸，弯辊装置调节凸度的范围。 9.2 轧辊辊型设计 由于轧制时轧辊的不均匀热膨胀、轧辊的不均匀磨损以及轧辊的弹性压扁和 44 第9章 辊型设计 弹性弯曲，致使空载时原本平直的辊缝在轧制时变的不平直了，致使板带的横向厚度不均和板形不良。为了补偿上述因素造成的辊缝形状的变化，需要预先将轧辊车磨成一定的原始凸度或凹度，赋予辊面以一定的原始形状，使轧辊在受力和受热轧制时，仍能保持平直的辊缝。 在设计新轧辊的辊型曲线(凸度)时，主要是考虑轧辊的不均匀热膨胀和轧辊弹性弯曲(挠度)的影响。由于轧辊热膨胀所产生的热凸度，在一般情况下与轧辊弹性弯曲产生的挠度相反，故在设计辊型时，应按热凸度与挠度合成的结果，定出新辊的凸度(或凹度)曲线。 根据大量的实践资料统计，冷轧过程中轧辊的受热和冷却条件沿辊身分布是不均匀的。在多数场合下，辊身中部的温度高于边部(但有时也会出现相反的情况)，并且一般在传动侧的辊温度稍低于操作例的辊温。在直径方向上辊面与辊心的温度也不—样，在稳定轧制阶段，辊面的温度较高，但在停轧时由于辊面冷却较快，也会出现相反的情况。轧辊断面上的这种温度不均使辊径热膨胀值的精确计算很困难。一般均采用设定值: =0.0030mm ,Rt 由轧制力产生的轧辊挠度曲线，一般也可以按抛物线近似 2，，x,,yy1,, (9.1) ,,,,xL,,,,，， 式中: ——距辊身中部为的任意断面的挠度; yxx y——辊身中部与边部的挠度差，四辊轧机按以下方法计算 对四辊轧机而言，支撑辊的辊身挠度差可以用上式进行近似计算(在保证D/D与B/L的值能正确配合的情况下)。长期以来，根据对轧辊挠度的12 分析，认为当支撑辊直径与工作辊直径之比值较大时，弯曲力主要由支撑辊承担，工作辊的挠度也可以近似地认为与支撑辊的挠度相等。因而就认为辊型设计时可以用支撑辊的辊身挠度差来代替工作辊的辊身挠度差。但是实际上这样做是不正确的。理论和实验都表明，轧制时工作辊的实际挠度比支撑辊大得多。这主要是因为工作辊与支撑辊之间存在有弹性压扁变形，结果使位于板宽范围之外的那一部分工作辊受到支撑辊的悬臂弯曲作用，从而大大地增加了工作根本身的挠度。轧件的挠度愈小，工作辊的挠度便愈大。因此，在进行辊型设计时，若不考虑工作辊这一弹性变形特点，而仅凭支撑辊辊身挠度差的计算来处理问题，其结果必然与实际不符。即四辊轧机工作辊的弯曲挠度不仅取决于支撑辊的弯曲挠度，而且也取决于支撑辊和工作辊之间的不均匀弹性原扁所引起的挠度。如果支撑辊和工作 45 河北联合大学轻工学院 辊辊型的凸度均为零，则工作辊的挠度为: f,f，,f12y 式中: f1——工作辊的弯曲挠度; f2一一支拌辊的弯曲挠度; ,fy——支撑辊和工作辊间不均匀弹性压扁所引起的挠度差; 根据有关资料介绍，工作辊挠度计算公: f1=KwP (9.2) 1 Kw=(A+υ1B)/[Lβ(1+υ) (9.3) 1001 支撑辊的挠度计算公式为: f2=KwP (9.4) 2 Kw=( A0υ+ B)/[Lβ(Hυ)] (9.5) 2202 式中: P——为轧制力; Kw——工作辊柔度; 1 Kw——支撑辊柔度; 2 υ1 υ2系数，可按下式计算: υ1=(1.1n1+3n2δ+18β)/(1.1+3δ) (9.6) υ2=(1.1n1+3δ+18βK)/(1.1n1+3n2δ) (9.7) A0=n1(a/L-7/12)+n2δ (9.8) B0=(3-4u2+u3)/12+δ(1-u) (9.9) (u=b/L=0.735) 式中: a——两压下螺丝中心距;a=2800mm L——辊身长度;L=1700mm; b——轧件宽度。B=1250mm; 其中 n1=E1/E2(D/D)4=(D/D)4 (9.10) 1212 n2 =G/G(D/D)4=(D/D)4 (9.11) 121212 δ=kE1/(4G)(D/L)2=0.753(D/L)2 (9.12) 111 β=πE/2(D/L)4=34600(D/L)4 (9.13) 11 将各参数代入公式计算结果见表9-1。 46 第9章 辊型设计 表9-1 工作辊挠度 F1 F2 F3 F4 F5 参数 f0.053 0.060 0.062 0.055 0.044 1 将轧辊热凸度曲线和挠度曲线叠加起来，即得出轧辊辊型的磨削凹凸 曲线。 22，，，，xx,,,,,,,,,,,,, (9.14) ,,tfytKPKR,T1f1,,,,,,,,xxxwTLL,,,,,,,,，，，，式中: ——轧辊中部挠度值，各道次值如表9-2。 ff f表9-2 各道次值 参数 F1 F2 F3 F4 F5 f0.049 0.041 0.016 0.010 0.025 本次设计取前二机架f值为0.05，后三架f为0.02.原始凸度不能平衡的凸度挠度由液压弯辊装置来调节，CVC轧机调整串辊量和液压弯辊装置共同作用来调节辊形以控制得到良好的板形。 9.3 凸度计算 板形设定是指通过对轧机压下、弯辊及蹿辊的设定，使带钢轧出厚能获得要求的成品断面形状和平直度。如何同时保证成品要求凸度及带钢平直度，是板形设定模型要解决的问题。 冷轧带钢的出口断面形状虽然一般要用四次多项式描述，但由于其主要部分还是二次凸度，而且用于执行板形预设定模型计算结果的弯辊或串辊的调节力主要是二次凸度，因此预设定模型将忽略断面形状曲线的调节，以总的凸度(板宽 [16]中心点厚度与边部标志点厚度之差)为目标来建立模型。 出口带钢凸度CR为: PF,,EC,E(C，Cm，C)，CRCR= (9.15) CWWH00KKPf 式中: P——轧制力; F——弯辊力; Kp——轧制力对辊系弯曲变形影响的横向刚度; 47 河北联合大学轻工学院 Kf——弯辊力对辊系弯曲变形影响的横向刚度; CH——轧辊热辊型，仿真时取稳定时的热辊型进行计算; Cm——轧辊磨损辊型; C0——轧辊原始辊型; wC——可调辊型; Ec,E——相应系数; ? CR0为轧机入口处的带钢凸度。 由于假设带钢在变形区内无宽展发生，要避免长度延伸不均匀发生，则辊缝的调控必须自始至终保持比例凸度不变，即遵循等比例凸度的原则进行轧制。等比例凸度原则可用下式表示: CR=CR=……=CR (9.16) n21 本设计典型产品为0.5mm冷轧薄板，产品凸度为6，则按等比例凸度原,m 则可知各道次出口凸度为 表9-3 各道次凸度 0 1 2 3 4 5 CR() ,m22.5 16.9 11.6 8.0 6.5 6 i 各道次轧辊热辊凸度: 17 ,mC,H Cm,轧辊磨损辊凸度(给定):30,m 轧辊原始辊型:50μm C,0 弯辊力设定为: 表9-4 弯辊力 1 2 3 4 5 F1200 2500 3000 2400 1500 /KN 轧制力对辊系弯曲变形影响的横向刚度=25000KN/mm; Kp 弯辊力对辊系弯曲变形影响的横向刚度Kf=8000KN/mm; 将数据带到上面的公式可求出CVC的辊型调节凸度: 表9-5 辊型调节凸度 凸度 F1 F2 F3 F4 F5 ，，EC,m 104.2 84.5 56 33.8 12.8 CW 则可根据计算值调节前4架的CVC辊缝形状和通过第5架中间辊的移动,来实现凸度恒定。 48 第10章 金属及其它消耗 第10章 金属及其它消耗 10.1 金属消耗 金属消耗是轧钢生产中最重要的消耗，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、降低产品成本有重要意义。金属消耗指标通常以金属消耗系数表示，它的含义是生产一吨合格钢材需要的钢锭或钢坯量。其计算公式为: K=W/Q (10.1) 式中: K——金属消耗系数; W——投入坯料重量(吨); Q一合格产品重量(吨); 金属消耗一般由下列的金属损耗所组成: (1)烧损 烧损就是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和轧制过程中形成的二次氧化铁皮，但前者是主要的。本设计取烧损为2,。 (2)切损 切损包括切头、切尾、切边和由于局部质量不合格而必须切除所造成的金属损失. 本设计切边量为50mm(两边之和)，切头、切尾量各为30mm，则切损为: 50/1250+0.06/1139.6,4.01,。 (3)清理表面损失1.5, (4)轧废 0.5, (5)加热、精整混号等造成的金属损失 本设计取由于加热、精整混号等造成的金属损失为0.5, 总金属消耗:2,+4.01,+1.5,+0.5,+0.5,,8.51, 10.2 其它消耗 1. 燃料消耗 49 河北联合大学轻工学院 轧钢本间的燃料消耗主要用于坯料的加热。常用的燃料有煤、煤粉、煤气和重油等。其消耗量一般用每吨钢材需要消耗多少热量来表示。有时固体燃料或液体燃料用每吨钢材加热消耗的燃料重量表示。 本设计的燃料消耗主要为退火炉加热带钢时所用的燃料消耗，所用燃料为煤 6气，参照《轧钢车间设计基础》和武钢冷轧厂的经验取燃料消耗为2.5×10大卡/ 3吨钢，(高炉、焦炉混合煤气消耗量为29000标米/时，焦炉煤气的消耗量为3000 3标米/时)。 2. 电能消耗 轧钢车间的电能消耗主要用于驱动轧机的主电机和车间内各类即助设备的电机(照明用电占耗电总景中的很少部分。 本设计只计算主轧机的电能消耗，然后将结果乘以一个系数即粗略地估计轧钢间的电能消耗。(以平均小时产量来计算) 平均小时产量为212.32吨，主电机的小时用电量为: ，4250，1 (2+2+2+2+2),42500KWh 吨钢的电耗为:42500/212.32,200.17KWh/t 考虑到辅助设备的电耗，将主电机的电耗乘以一个系数ξ(取ξ,1.1)，则得轧钢间的吨钢电耗为:220.19 kWh/t 3. 轧辊消耗 轧辊是轧机的主要备件，其消耗量取决于轧辊每车削一次所能轧出的钢材数量和一对轧辊所能车削的次数。表示轧辊消耗量的单位是每吨钢材平均消耗轧出的重量。显然轧辊车削—次所能轧出的钢材数量愈多、一对轧辊车削的次数愈多，辊耗量愈少。反之则辊耗量愈大。 影响轧辊消耗量的因素很多，主要有: 1) 轧机型式及机架数目; 2) 轧辊材质; 3) 所轧钢材的钢种和产品形状的复杂程度; 4) 轧制过程中金属变形的均匀性; 5) 轧制时采用的冷却方法和工作条件; 6) 轧制操作的技术水平以及轧辊的加工方法等。 近几年来，随着轧机产量的提高、轧辊材质的改善、轧辊制造方法的变更、轧辊热处联合艺的革新以及轧辊焊补技术的进步，轧棍使用寿命得到延长，轧制钢材数量增多，轧辊消耗量不断降低。 本设计的工作辊的材料为9Cr2Mo,硬度为95,102HS,支撑辊的材料为80CrMo3W,硬度为70,85HS,参考同类车间的轧辊消耗，取工作辊的轧辊消耗为 50 第10章 金属及其它消耗 1.4,1.5公斤/吨，支撑辊的轧辊消耗为0.4公斤/吨。 4. 水的消耗 轧钢车间用水按其用途可以分为:1)生产用水;2)生活用水;3)劳动保护用水。这三项用水中后两顶用水量不大，生产用水是轧钢厂水耗量的主要方面。 3参照以上数据和武钢冷轧厂的经验，本设计取工业净化水用量为1000m/h, 33软水用量为110m/h，循环水用水量为7400m/h(循环率为87,)。 5. 蒸汽消耗 蒸汽在轧钢车间主要用于冲刷煤气管道、冬季润滑油的保温、酸洗工段酸洗溶液从水洗槽的加热、薄板轧机轧辊的冷却、重油燃烧的的雾化等。 参照武钢冷轧厂和同类车间，本设计取，蒸气的气压为8,13个大气压，蒸 o气的温度为250,280C，用量的最大值为30吨/时。 6. 氧气消耗 轧钢车间氧气主要用于废品切割、坯料的表面清醒以及检修各类设备等。由于轧钢车间具体的工艺设备条件不同，所消耗的氧气数量也不一样。 7. 耐火材料消耗 压缩空气消耗 8. 轧钢车间的压缩空气主要用作动力如加热炉炉门升降、穿孔机及轧管机的送料气缸、风铲清理、冷却(电机及润滑系统)、吹刷设备等。生产一吨合格产品所耗用的压缩空气量叫单位产品的压缩空气消耗量。 2参照武钢冷轧厂，本设计取压缩空气的压力为5,6公斤/厘米，压缩空气 3的消耗量为172米/分。 9. 润滑油消耗 轧钢车间润滑油消耗包括各类工艺润滑油的消耗、轧机油压平衡用油耗、各类轴承油耗等。生产1吨合格钢材所消耗的润滑油量叫做轧钢车间的单位产品润滑油耗。 参考同类车间，本设计取润滑油消耗为0.15公斤,吨。 51 河北联合大学轻工学院 第11章 辅助设备的选择 11.1 开卷机 开卷机用来开启成卷带材，它是酸洗、冷轧以及精整等机组所必需的设备。开卷设备按其用途可分为开卷和预开卷两种形式。对开卷辅助时间没有特殊要求的机组，一般只装设一套开卷设备，对于后续工序有时间要求的冷连轧机组、恒速运转机组，常装设预开卷设备。有的装有拆除带卷捆带的设备。预开卷机有两种形式:一种是在机组头部设置两套相同的开卷设备，一套工作，一套备用;另一种只为开卷机作开卷准备，不单独装设开卷机。前者设备重量大、占地多，后者结构简单、设备紧凑。常用的开卷机有双锥头式、双柱头式和悬臂式三种。双锥头式和双柱头式开卷机开卷张力大，多用于热轧钢卷的开卷。悬臂式开卷机开卷张力小，多用于冷轧钢卷的开卷。 本设计的精整机组的开卷机选用不设活动支承的悬臂式开卷机，其卷筒的胀缩方式为斜楔式。卷筒的直径有Φ610和Φ450两种规格。双机架平整机组也采用的悬臂式开卷机但其卷筒为可更换式，卷筒直径分别设有Φ610和Φ450毫米两种。生产时根据带钢厚度或者工艺要求可随时进行更换。不同直径的卷筒，其结构与安装部分尺寸完全相同，因而可以实现互换，并且结构简单，更换方便。为增大卷筒的胀缩范围，减少胀缩油缸行程，胀缩斜楔的倾斜角较大(α,160)。由于斜楔套简为一整体的加工件，尺寸紧凑，所以主轴直径较大，强度高，刚度大。 11.2 连续酸洗机组 11.2.1 酸洗机组选型 目前带钢酸洗设备有3种形式，即半连续酸洗机组，连续卧式酸洗机组和连续塔式酸洗机组。 半连续酸洗机组:酸洗设备简单，大大的缩短了机组的长度，减少了占地面积，提高了机组的生产率并简化了操作，同时生产的带钢品种也较多。它的主要缺点是不能并卷，因此对于小卷重板卷的冷轧厂不使用这种机组。 连续卧式酸洗机组:操作较复杂，要求工人的素质比较高;可以实现完全自 52 第11章 辅助设备的选择 动化，提高酸洗质量和酸洗效率，所以新建的车间多半采用此机组。 连续塔式酸洗机组，虽然酸洗效果比较好，但是它也有一系列的缺点:其一是中部有一个高高的酸洗塔，吊车不好通过，使中部设备维修困难，这就增加了 [19]检修时间;其二是带钢断带后，重新穿带比较困难。 酸洗机组形式的选择要根据具体的条件来确定。综合以上各机组的特点，再结合本次设计的具体情况，本次设计选取连续卧式酸洗机组。 11.2.2 酸洗液的选取 连续酸洗机组主要技术数据如下: 酸洗线的基本技术参数 入口段的最大速度: 600m/min 酸洗段的最大速度: 306m/min 酸洗段的最小速度: 20m/min 出口段的最大速度: 500m/min 穿带速度: 60m/min 加速度: 1m/s? 减速-正常停车: 1.5m/s? 减速-紧急停车: 2.0m/s? 入口活套的工作存储能力: 632m 入口活套的最大存储能力: 646m 入口活套的层数: 4 中间活套的工作存储能力: 308m 中间活套的最大存储能力: 330m 中间活套的层数: 4 出口活套的工作存储能力: 联机后由250,450 m 出口活套的工作存储能力: 联机后由270,420 m 出口活套的层数: 4 入口段的最长的停车时间: 120s 出口段的最长的停车时间: 100s 酸洗介质:盐酸浓度3,15,， 0温度70,90C 53 河北联合大学轻工学院 11.3 卷取机 卷取机有辊式和卷筒式两种。辊式卷取机以三辊弯曲成形自由卷绕的方式进行卷取，这种卷取方式速度低、钢卷松弛、质量不好。特别是在下一道工序要求开卷张力时，易导致带钢表面的擦伤，影响产品质量。 胀缩式卷筒应用广泛，种类也比较多，可分为: 1. 弓形板式卷筒，弓形板式卷筒又可分为轴向缸斜楔胀缩式(开式)和径向缸直接胀缩式(闭式)两种。 2. 扇形板式卷筒，扇形板式卷筒又可分为:斜楔胀缩式(开式、闭式两种)和四棱锥胀缩式(开式和闭式两种)。 本设计采用卡罗塞尔卷取机: 名以上的芯轴的直径: 610 mm 最大的卷取速度: 1224m/min 最大的芯轴的旋转速度: 639rpm 减速比: 1.36 最大速度时的张力: 9800daN 电机速度: 470/1500 rpm 名以上的电机的功率: 2000kw 生产能力: 1,500,000t/y 11.4 飞剪 在带钢运行中进行横向剪切的剪切机称为飞剪机，简称飞剪。板带车间的飞剪装设在连续式轧制作业线上如热镀锌、电镀锡机组中，也由用于单独的横切机组。飞剪用于剪切带倒钢的头部、尾部或定尺剪切，也可用于分卷和切取试样。 11.4.1 飞剪的基本要求 生产工艺对带钢飞剪的要求也不断提高，主要有以下几点: 1) 飞剪应能在一定温度条件下剪圆规定的各种材质、各种宽度和厚度的带材，其生产率必须与生产作业线的生产率相适应。 2) 剪切时，剪刃在带钢运动方向的速度水平分量必须与带钢运行速度保持一定关系，保证剪切时带钢不被阻挡亦不被拉断(冷剪时不超过材料的弹性极 54 第11章 辅助设备的选择 限)。 3) 剪切时，飞剪上下剪刃宜作平面平移运动，上下剪刃直或近似垂直于带材表面，并保持适当的侧隙和重合度。 4) 飞剪应能按规定剪得定尺长度的板材，或定长的切头。 5) 定尺飞剪剪得带钢的切口应当平直，且垂直于带材的轴线，长度公差应符合要求,切头飞剪剪切后带钢的头部或尾部的形状应有利于下一工序的咬入。 6) 从飞剪的结构上应减少往复运动构件，降低运动构件的质量和加速度，从而减少惯性力和动载荷。 11.4.2 剪的基本形式 板带车间的飞剪接用途可分为切头飞剪和定尺飞剪两大类。按结构形式的不同，切头飞剪又有曲柄式和滚筒式两种;定尺飞剪又有滚筒式、滑座式、摆式和曲柄式等几种。 11.4.3 飞剪的选择 为了实现上述各项工艺要求，飞剪本体设置有剪切机构、空切机构、匀速机构、刀片侧向间隙调节机构、主副齿侧隙消除机构、传动机构;辅助装置有夹送、矫正及切头收集等装置。为了在连续轧制不停机的情况下能够进行分送还设有快速导向装置。飞剪的具体结构形式，取决于飞剪的工作制度、剪切定尺范围、剪切精度以及调节定只长度的方法等，也与配置的电气、电子控制系统有关。本设计选用滚筒式飞剪。 11.5 剪切机 11.5.1 剪切机的基本形式 1(斜刀片剪切机 斜刀片剪切机主要用来剪切板带材的头部、尾部和分切。传动方式分机械传动(曲轴、曲柄和肘节式)、液压传动和压缩空气传动三种。在实际生产中多采用前两种传动方式。在现代化连轧板带车间里，愈来愈多地采用液压传动的剪切机。液压传动的剪切机具有结构简单、重量轻等一系列优点。但是在应用上受条件的 55 河北联合大学轻工学院 限制需设置专用液压站。一般固定刀架的刀片是水平的，活动刀架的刀片则是倾斜的。上切式剪切机常单独使用或用于独立的机组之中。下切式剪切机则常设在连续作业线的前面、后面或中间，进行切头、切尾或分切。 1) 电动斜刀片剪切机 电动斜刀片剪切机指一般机城传动的剪切机，其结构形式比较多，主要由机架、上下刀架及传动裴置等部分组成。 2) 液压斜刀片剪切机 一般机械传动的剪切机，结构形式比较多，主要由机架、上下刀架及传动装置等部分组成。 上切式液压斜刀片剪切机: 上切式液压斜刀片剪切机主要由焊接机架、下刀架、活动上刀架、同步装置和油缸等组成。剪切机本身可以不设机座、固定在其它设备的机体上。 下切式液压斜刀片剪切机: 下切式液压斜刀片剪切机用以剪切宽度为600,1530毫米的冷轧带钢。液压 2系统工作压力为64公斤,厘米。油缸内径160毫米，行程175毫米。 上下切式双动液压斜刀片剪切机: 上下刀片均移动的下切式液压斜刀片剪切机，适用于要求剪刃开口度较大的场合。 3) 圆盘剪 圆盘剪按其用途和构造可分为两大类:两对刀盘的和多对刀盘的。两对刀盘的圆盘剪只用来剪切带材的边缘故称切边圆盘剪或切边剪;多对刀盘的圆盘剪在剪切带材边部的同时并将带材纵切成多条较窄的带材，故称分条圆盘剪或分条剪。按圆盘剪的传动方式又有拉剪和动力剪之分。所谓拉剪，即刀盘没有传动装置，直接由机后的拉力辊及卷取机等设备将带钢拉过圆盘剪进行剪切。横剪或纵剪机组里的圆盘剪在传动系统中装有离合器使用时可根据情况由离合器脱开传动装置，使其工作。 11.5.2 剪切机的选择 剪切次数影响剪切质量。剪切次数多，则剪切面整个长度较为光滑，而且断面与板带表面成直角。如次数过少，由于剪切过程结束前，板带材有足够时间在自重作用下向下弯曲，致使剪切的最后部分的断面与板带表面不成直角。综上所述，本设计在连续作业线的前面、后面或中间安装下切式剪切机。在连续作业线的前面、后面或中间要进行切头、切尾或分切，在精整机的后面的分卷剪切机为 56 第11章 辅助设备的选择 下切式液压斜刀片剪切机。酸洗机组用的圆盘剪为拉式两对刀片圆盘剪，纵切机组用的圆盘剪为拉式为多对刀片圆盘剪。 11.6 张力矫正机 经过再结晶退火的冷轧带钢需要进行平整以改善冷轧带钢的性能。平整实际是压下率为0.3,0.6的冷轧过程。 经过平整可以消除钢材的屈服平台，同时可使钢板屈服极限达到最小值，从而提高钢板成形性能。汽车板的平整延伸率为0.8,1.2时屈服极限最低，成形性能良好。实践经验表明，平整带钢的温度对平整后带钢的力学性能和板形有很大影响，带钢温度平整前不能大于70?，否则极易出现浪形、飘形缺陷，并且能加重平整带钢的时效硬化，因此平整前钢卷应充分冷却，为了很高效率，加速冷却，可设置冷却台或在存放场加吹风机强化冷却。 11.6.1 张力矫正机的类型 板材张力矫正机用一固定夹紧装置和一可移动夹紧装置夹紧板材的两端对板材进行拉伸，使板材产生一定的塑性变形而达到矫正的目的。因此，张力矫正机的最大张力应与能矫正的板材的最大厚度和宽度相适应。张力矫正机普遍采用液压缸拉伸，当矫正不同规格的板材时由液压系统进行调整而获得所需要的不同张力。 1(6000吨张力矫正机 6000吨张力矫正机用于矫正厚5,150毫米、宽1000,2500毫米、长5000,20000毫米的铝合金板材。 2(500吨张力矫正机 500吨张力矫正机用于矫正厚0.5,4毫米、宽400,1050毫米、长1000,7000毫米的高强度有色金属板或不锈钢板。 11.6.2 连续张力矫正机 连续张力矫正机用于矫正成卷的带材，它用两组张力辊组产生张力使带材发生塑性拉伸变形而矫正带材。连续张力矫正机最先用于矫正铝带，目前大多仍用于矫正铝带。它可以单独作为一个作业线，也可以和切头、带卷准备、涂(镀)层作业线结合起来。近年来，连续张力矫正机正逐步为连续拉弯矫正机取代。 57 河北联合大学轻工学院 11.6.3 连续拉弯矫正机 连续拉弯矫正机综合了连续张力矫正机和辊式矫正机的特点，在拉伸和连续交替弯曲的联合作用下使带材产生塑性延伸而获得矫正。因此，带张力的带材至少得通过两个弯曲辊和一个矫正辊。连续拉弯矫正机能矫正厚度小于10毫米、宽度为1000,3000毫米的带材，对厚度在0.3,0.5毫米的薄带材能获得良好的矫正效果。矫正速度范围很大、一般0,240米,分，最大矫正速度可达l000米,分。最初出现的连续拉弯矫正机就是连续张力矫正机和辊式矫正机的单纯组合，现已很少采用。新发展起来的结构形式为具有一组弯曲辊和一组矫正辊的矫 2正机。弯曲辊组常用屈于矫正服极限较低的带材，如σ,30,35公斤,毫米。s 2当屈服极限较高，达到σ,70公斤,毫米时，常用S形弯曲辊组弯曲。 s 本设计的的精整机为单机架和双机架平整机两套，均为连续张力矫直机。镀锌机组所采用的矫直机为拉弯矫正机。此矫正机用于矫正厚度0.25,2.5毫米、 2宽1500毫米、屈服极限35公斤,毫米的镀锌带钢。 11.7 运输机 板带车间常用的运输机有板垛运输机和带卷运输机。 11.7.1 横向运输机 横向运输机用来向垂直于主轧线、精整线的侧面运输板材或板垛，常用的横向运输机有链式、步进式、车式、辊式和推料式等。 11.7.2 链式运输机 链式运输机是常用的带卷运输机械。可用于机组的进出料运输、车间的过跨运输和车间之间的长距离运输。运输距离可达300米;运输带卷的数量也较多;除水平运输外，还可进行斜度较小的倾斜运输。链式运输机按带卷放置状态可分为平板型、槽型和鞍型。平板型链式运输机用于运输立卷，常在热带卷输出线和冷却线上运输带卷，或往立卷仓库或退火炉运输带卷。槽型链式运输机用于运输卧卷，且带卷中心线与运输机中心线一致。鞍型链式运输机也用于运输卧卷，而带卷中心线与运输机中心线垂直。 58 第11章 辅助设备的选择 11.7.3 步进梁运输机 步进梁运输机适用于机组前后的进、出料运输和车间的过路运输。步进梁运输机具有工作平稳可靠、结构简单、重量轻、运输距离较近和端部卸科等特点。步进梁运输机可分为三类:平板型步进梁运输机，槽型步进梁运输机和鞍型步进梁运输机 11.7.4 钢卷运输车 钢卷运输车用于运输钢卷，并可把钢卷装上开卷机或从卷取机上卸下纲卷，亦可用于机组间的长距离运输和车间之间的过跨运输。 根据以上叙述，本设计选用步进梁运输机和钢卷运输车两种主要形式的运输设备来运输钢卷。 11.8 退火炉 冷轧带钢的热处理(主要是指冷轧后带钢进行退火)基本作用有如下两个方面: 第—，消除冷轧带钢的加工硬化和残余应力，软化金属，提高塑性以便于进一步进行冷轧或其它加工。 第二，改善组织结构，产生所需要的晶粒大小和取向。一般冷轧后，晶粒沿轧向拉长，要通过热处理，使其再结晶，并通过对温度、时间的控制，使尽力呈一定的大小和形状，从而改善钢的力学性能或物理性能。 冷轧带钢的热处理有预先热处理(一般为初退火)，中间热处理(两个轧程之间)，最终热处理等三种。预先热处理的目的是为冷轧做好准备使带钢具有良好的塑性和一定的组织。主要用于含碳量较高的碳素结构钢、合金结构钢等以及在冷轧前对热轧板卷进行不完全退火。初退火制度因钢质不同而有所区别，一般在640,750?左右。通过预先热处理可以降低硬度，消除热轧板卷加工硬化和极大组织，提高塑性，增加延伸率，有利于冷轧。初退火后要进行酸洗，故初退火一般可不用保护气氛。中间热处理一般都是在保护气氛中进行光亮退火。最终热处理的方法因钢板用途不同而异，有回火、退火、正火等，主要是退火。对低碳钢冷轧板的最终热处理一般采用低温退火，对于中碳钢冷轧板和低合金冷轧板，一般采用完全退火。 确定退火制度时要考虑化学成分，如含碳量、合金元素含量等。同时还要考 59 河北联合大学轻工学院 虑带钢的规格、卷重以及加工的变形程度，变形程度越小再结晶温度愈低，形成的晶粒也愈细。退火设备条件及工艺操作不同也是确定退火制度的一个因素，一般理论退火温度确定之前，还需要在实验中加以检验、修正，最后制订出符合实际并能得到良好性能的合理退火制度。 本设计采用连续退火机组，这种机组就是把冷轧后的电解清洗、罩式退火、钢卷冷却、调质轧制(平整)和精整检查等5个单独的生产工序联结成一条生产机组，用立式的连续炉代替间歇式的罩式炉，实现了生产的连续化。图11.1为一种冷轧连续退火机组示意图。其主要性能是:生产能力83000吨/月;带厚0.2,1.6mm;带宽600,1600mm;作业线长度:入口段，540m/min、中心段400m/min、传送段560m/min;作业线长度:合计276m、炉子l20m。这种“五台一”的连续退火新工艺与分批退火，罩式炉退火，相比，具有如下优点: 1) 以带钢状态进行连续热处理可得到性能均匀、表面光洁的产品。 2) 控制炉内张力。可改善带钢板形，带钢平直度好。 3) 没有粘结和砂粒压入缺陷，钢材收得率高，且平整效率高、质量好。 4) 作业线将清洗、退火、平整、表面自动检查、涂油、重卷或剪切一次完成，减少了多次钢卷处理，减少许多因之产生的废品，提高了收得率。 5) 生产过程简单合理、管理方便。生产出成品的时间由成批退火的l0d缩短 [10]为10min。交货迅速，生产过程贮备料也可大大减少。 6) 车间布置紧凑、占地面积小，省掉许多辅助设备，建设费用降低，劳动定员大幅度减少，而且节省能源。 1 开卷机;2 张力平整机;3 剪切;4 焊接机;5 电解清洗;6 入口活塞;7 预热段;8 加热段;9 均热段;10 缓冷段;11 急冷段;12 冷却段;13 最终冷却段;14 出口活塞;15 平整机;1 6剪边机;17 检查装置;18 涂油机;19 剪边;20 张力卷曲机 图11.1 冷连轧连续退火机组 用连续退火炉即可以生产普通级别的冲压成形冷轧薄板，也可以生产深冲压和超深冲压成形的汽车用冷轧板和烤漆硬化钢板;即能生产硬质的镀锡原板，也能生产软质的镀锡原板;即能生产一般强度级别的冷轧板，又能生产微合金化合金钢、双相钢等高强和超高强度冷轧板。可以这样说，到现在为止凡是罩式退火炉能生产的产品，连续退火机组都可以生产。 60 第11章 辅助设备的选择 11.9 彩涂生产线 以涂层板为原料的加工工艺是:涂层板剪切——加工成型——组装，它对于加工户有如下优点: 1) 省力、省时、省场地。由于工序简单，不要前处理、涂漆和烘干等工序，所以节省操作入员和庞大的操作场地，而且可以形成流水线连续加工。 2) 节约能源。由于不要烘干，所以可节约大量能源。 3) 作业环境卫生，消除公害。涂料和溶剂的挥发、干燥炉产生的有害暖气、除了前的预处理废酸、废碱和磷化过程的淤渣等公害都没有了，加工厂不需三废处理。 4) 质量均匀化。由于是平板涂层，所以其薄膜厚度和硬度均匀，无论是一批中或各批之间的质量相差都很小。 5) 安全。加工厂不需保管油漆、溶剂等易燃易爆物品。 6) 图案多样化。平板木纹图样多冲多样，印花、压花等都成为可能。 这样，不仅降低了加工成本，而且提高了产品质量，增加了花式品种，大大增加了产品的竞争能力，所以各种钢板加工都被涂层板所代替，从而促进了涂层板的生产。 本设计采用水平式连续辊涂生产线见图11.2。 1 开卷机;2 双切剪;3 焊接机;4 入口活套;5 预处理槽;6 干燥机;7 切涂室;8精涂室;9 初烘烤炉;10 二次烘烤炉;11 水冷却;12 复膜机;13 空气冷却;14 出口活套;15 分卷剪;16 卷取机 图11.2 连续辊涂层作业线 涂层预处联合序包括清洗、磷化、蜜蜂、铬化等处理，为了确保清洗干净，通常增加刷洗、漂洗等工序。涂层机是该作业线的关键设备，由涂料辊、浸漆辊、调节辊和漆盆组成。本设计采用三辊V形涂层机。涂层机是放在涂层小车上的，通过汽缸可以使它靠上或脱离带钢，以便焊缝通过时将其离开，从而避免将涂料辊割坏。涂层机和小车放在涂层室内与外界隔开。涂料辊是衬软橡胶的钢辊，浸 [20]漆辊和调节辊是镀铬钢辊。 61 河北联合大学轻工学院 一般印刷单色时涂层标准厚度为25μm，底漆厚度为3,10μm。通常底漆和面漆之比为5:20，如果要进行压花，则涂膜就要厚些。涂层厚度依靠凋节辊来控制。另外，影响涂层厚度的因素是涂层速度和涂料的粘度。速度高、粘度大就厚、反之就薄。通常在速度一定的条件下，采用溶剂来稀释涂料以调节其粘度。通过这些工艺操作，其涂层厚度误差可控制在?5,之内。 有机涂料的种类很多，主要有下列几种: 1) 氨基醇酸树脂:韧性好、装饰性强、有持久的外观、价格便宜，缺点是成型性差。 2) 热固性丙烯酸塑料:耐磨损、耐擦伤、充满光泽，但成型性相当有限。 3) 聚脂:具有加工性、耐磨性和外观兼顾的优点，是目前用途最广泛的一种。 4) 有机溶胶;具有良好的成型性、装饰性和抗化学腐蚀性，但是在温度较高情况下光泽度较差。 5) 环氧树脂:具有优良的硬度、韧性、抗弯曲性、抗热性和耐磨性，是作底漆的良好原料。 11.10 镀锌 钢板镀锌后能大大延长使用寿命。如果钢板上锌层没有被破坏，那么锌可以防止腐蚀介质(水、氧气、二氧化碳等)结出钢板表面。但是，如果当镀锌层发生了破坏，个别部位的铁露出表面时，由于锌的化学性质比铁活泼，在腐蚀过程中锌与铁形成了微电池，锌是微电池的阳极，在腐蚀的时候被溶解，而铁是阴极 则受到了保护。因此，镀锌器皿即使局部地方露铁仍然不会生锈。 本设计采用连续式电镀锌的工艺。目前世界上连续电镀锌机组的电镀槽有4种类型:垂直式、水平式、径向式和喷射式。(如下图11.2) 喷射式电镀槽由外槽、内槽、阳极、导电辊、边缘罩、支持辊、绝缘垫组成。外槽宽2.3m、长3m，内外都衬有橡胶，内衬6mm、外衬3mm。阳极宽1.6m、长1.5m、厚35mm，上下各一块，由铜母线接电源，阳极材质为铜板外面镀铅。导电辊的尺寸为υ300mm×1800mm。 62 第11章 辅助设备的选择 a 垂直式;b 水平式;c 径向式;d 喷射式 槽体;5 陈没辊;6 喷射集流管 1 带钢;2 导电辊;3 锌阳极;4 图11.3 电镀槽类型 第一个槽的导电棍为不锈钢，第二到第九个槽的导电辊为钢辊外面镀紫铜。为提高导电辊的寿命，可按图11.4所示结构制作导电辊。导电辊两头带有轴承，安装在牌坊架上，中间通水进行冷却，由直流电机传动。边缘罩是装在带钢横向的两边的屏敝罩，用来防止带钢边部锌层增厚。支持辊是钢辊外面对胶，直径为300mm、长为1800mm。绝缘垫就是胶垫，防止带钢与阳极接触。电镀槽内的电镀液由循环槽供给，由泵通过集流管将电解液喷向带钢两面。 1-铬;2-紫铜;3-钢;4-紫铜轴 图11.4 导电辊结构 63 河北联合大学轻工学院 喷射电镀槽的特点是: 21).使用喷射电镀槽可获得50,90A/dm高电流密度，有利于提高电镀速度。 2).使用不溶性阳极有利于提高镀层的均匀性，减少能耗。 3).采用边缘罩能解决电镀边缘增厚问题。 64 第12章 车间平面布置 第12章 车间平面布置 12.1 概述 12.1.1 平面布置的原则 在确定轧钢车间平面布置时，注意应以下列原则为依据: 1) 满足工艺要求，使车间具有畅通的合理的金属流程线; 2) 满足产品今后在产量、质量和品种上发展的需要; 3 )设备的间距应满足上下工序工艺上的要求;各有关辅助设施应在有关机组附近，以利操作与使用;各机组应考虑有足够的检修场地，起重设备应配套; 4) 跨间组成和相互位置关系要合理，既要满足工艺要求，又要注意节省车间占地面积和投资; 5) 原料库场地面积适当，空中和地面运输要安全流畅; 6) 酸液、保护气等设施，要布置合理安全，符合环境保护条件; 7) 使上下车间联系紧密，缩短运输距离，缩短管线铺设长度。此外要注意为车间今后发展留有充分的余地。 12.1.2 金属流程线的确定 确定金属流程线是车间平面布置的重要内容。轧钢车间常用的金属流程线有一下几种:1(直线式;2(直线横移式;3(曲折式;4(放射式;5(过渡式;6(汇聚式.实际上，由于轧钢车间性质、生产任务和地形条件等情况不同，再加上轧钢车间由原料到成品的工序繁多，各种设备所起的作用又不尽相同，因而金属流程线的布置只有在少数情况才有可能是单一的，大多数情况则是上述各种方式的综合。 轧钢车间除金属流程线外，还有金属废料的流程线，原材料、备品备件以及成品加工流程线等。在安排这些流程线时应力求做到与主流程线不交叉，以防止相互干扰。 65 河北联合大学轻工学院 12.2 车间的布置形式 12.2.1 车间布置形式的分类 按产品的流程走向来分 (1)按厂房布置形式; 厂房跨间互相平行布置; 厂房跨间互相垂直布置。 (2)按产品流程走向考虑; 按产品流程走向考虑，可以有三种形式，即“z”字型、“工”字型和“U”字型三种。 12.2.2 几种典型平面布置实例 (1)厂房平行布置、工艺流程为“z”字型的冷轧车间。 (2)厂房跨间互相垂直布置、工艺流程为“工”字型的冷轧车间。 (3)厂房跨间互相垂直、工艺流程为“U”字型的冷轧车间。 12.3 冷轧板带生产车间组成 冷轧板带生产车间必须包括一定的机组及设施完成规定的生产任务，生产出合格的产品。例如，对于一般用途的钢板，需要有热轧带卷的存放仓库，酸洗机组(有些厂还设有并卷机组，将重量小的带卷合并成大卷)，酸洗后轧制前的带卷中间存放场，冷轧机，轧后退火前的带卷存放场，净化带钢表面的电解清洗机组(高质量冷轧板带及用户有要求的产品要经电解清洗净化)，电解清洗后带卷中间存放场，退火设备，退火后带卷存放场，平整机，平整后带卷中间存放场，剪切机组(包括纵剪及横剪)，剪后钢板及窄带卷(分卷)存放场，检查分类场及有关设施，包装设施及场地成品仓库及发货设施等。此外还必须有轧辊研磨、轴承清洗和必要的设备维修设施，以及全车间运输设备(起重机及地面运输装置)。还要有酸液供给、废酸处理、主电室、油库及乳化液供应装置等。生产镀层、涂层板带的车间还应包括镀层、涂层机组及相应设施。生产不锈钢带要有碱洗、淬火机组。生产硅钢片的车间要有脱碳退火、涂膜、拉伸回火及高温退火机组等。 66 第12章 车间平面布置 按照我国习惯，在一个冷轧厂内上述设备及设施组成了以下几个主要的车间(或工段):(a)酸洗车间;(b)冷轧车间;(c)热处理车间;(d)精整车间;(e)成品库;(f)镀层、涂层车间;(g)电气车间;(h)机修车间等。 12.4 设备间距的确定 主要设备之间在位置上的相互关系和它们之间在距离上的确定是车间平面布置中的又一重要问题。在考虑它们之间相互关系和决定间距时应根据产量大小、轧制产品长度和设备操作条件等因素。在保证满足生产要求的条件下，应尽量紧凑，以节省车间面积和投资。 设备之间相对位置决定的一般原则基本上满足上述的车间布置的原则即可。 具体的距离见车间平面布置图。 67 河北联合大学轻工学院 结 论 毕业设计是大学学习中最后也是最为重要的一门课，它是我们把所学到的理论知识应用到实践中的一次实战演习，把书本上的知识与现场实际的一次对比，对我们更感性和深一步的理解金属压力加工有非常好的帮助。不管今后我们是走上工作岗位还是继续读研究生，它都会有助于我们的工作和学习。 毕业实习是毕业设计的前奏，毕业设计不应脱离来自毕业实习的指导。在毕业实习过程中不仅需要对现场工艺环节和轧钢设备的深入了解，更需要很多现场的一手资料，否则毕业设计很可能流于形式，甚至会导致严重的错误或纯粹抄袭书本。所以应加强对实习环节的重视和指导。 本设计结合冷轧生产线的实际情况，但又不拘泥于它的形式。设计中还适当预留了彩镀空间，为以后的其它产品的生产比如镀锡等留有余地。本次设计车间与我国大多数现有冷轧冷轧薄板车间不同的是:此车间全部采用了全连轧机，缩短了生产周期;连续酸洗、连续退火等，使生产率得到了极大地提高。 但是毕竟水平有限在设计过程中遇到不少问题，例如有些纯理论的计算和实际出入很大，有些是我们不可避免的，有些是我们改进设计方法后能收到明显实际效果的，这需要我们耐心去分析，细心去对比。 做车间设计既需要轧制原理方面、工艺流程方面的知识，又需要机械设备方面的知识，系统性和整体性都很强。我体会最深的还是压下规程及力能参数的计算，经过多次向老师请教和查阅资料，最终得以解决。 在设计过程中我认识到，作设计既要慎重的考虑实际情况，又要大胆的改进创新，使理论和实际紧密结合起来，才能得到满意的结果，同时我感觉我的理论基础和实际分析相结合的能力得到了很大的提高。 68 参 考 文 献 参考文献 [1] 傅作宝(冷轧薄板生产[M](北京:冶金工业出版社，1996( [2] 赵家骏.板带钢生产.北京:冶金工业出版社，1999年6月.87,90. [3] 宣梅灿，徐耀寰，韩静涛.宝钢宽带钢冷轧生产.黑龙江科学技术出版社，1994 年2月.146. [4] 程其华，周庆田，徐俊，白振华，窦爱民.冷带轧机轧制压力设定技术的研究. 冶金设备，2006，1:19,21. [5] 章希胜, 轧钢机械.冶金工业出版社1983.10. [6] 孙一康(带钢冷连轧计算机控制[M](北京:冶金工业出版社，2002:25-26( [7] 赵家骏(板带钢生产[M](北京:冶金工业出版社，1999:87-90( [8] 朱明.全氢罩式退火的安装要点.冶金设备，2001，2:56,57. [9] 程其华，周庆田，徐俊，白振华，窦爱民(冷带轧机轧制压力设定技术的研 究[D](冶金设备，2006，1:19-21( [10] 王廷溥，齐克敏(金属塑性加工学—轧制理论与工艺[M](北京:冶金工业 出版社，2001:58( [11] 邹家祥(轧钢机械[M](北京:冶金工业出版社，2000，2:86-90( [12] 连家创(冷轧带钢生产[M](北京:冶金工业出版社，1982( [13] 邹家祥，施东成(轧钢机械理论与结构设计[M](北京科技大学，1993( [14] 宋佩纯，韦光(板带生产工艺学[M](西安:西安交通大学出版社，1989: 173( [15] 王廷溥(金属塑性加工学[M](北京:冶金工业出版社，1988:209( [16] 赵志业(金属塑性变形与轧制理论[M](北京:冶金工业出版社，1998( [17] 金兹伯格V B(板带轧制工艺学[M](北京:冶金工业出版社,1988:169( 69 参 考 文 献 [18] 袁康(轧钢车间设计基础[M](北京:冶金工业出版社，2006:72-84( [19] PaulMichels(Modernisierungder6-ger[EB/OL](Tandemstrasse(Betriebs-beric ht(Rasselstein:1999( [20] Hans-Georg Hartung. EDC-a new system for reduction of edge drop in cold rolling.MPT inter-nation.1998,(2):80. 70 谢 辞 谢 辞 本设计是在张洪哲老师的悉心指导下完成的。三个月以来，张老师从课程设计开始就给予了很多方面的指导，在以后的毕业设计中给予了我细心的关怀和孜孜不倦的教诲。张老师具有丰富的理论教学和实践教学经验，业务水平高、教风严谨、责任心强。 值此成文之际，特向我的导师张洪哲老师表示忠心的感谢，并致以崇高的敬意。在设计的过程中，本专业的其他老师也给予了细心的指导同时轧钢班的各位同学也给予了我鼓励和帮助，在此深深地表示感谢。 在四年的大学学习期间，金属材料工程教研室的各位老师都曾给予过大力的支持和关怀。值此毕业之际，向所有关心、支持、鼓励和帮助过我的老师、同学们表示衷心的感谢～ 家人在这二十多年里给予了我无限的关爱、理解和支持。他们不仅给了我生命和智慧，给了我一个健康而温暖的成长环境，也给了我在最困难的时候坚持下去的勇气和力量。对他们的感激和爱也许一生都报答不完。在此谨向他们以及所有关心和支持过我工作的老师及同学表示诚挚的谢意和忠心的祝福。 再次感谢所有帮助过我的老师和同学们。 71