安徽工业大学新建年产35万吨高速连续式棒材车间工艺设计

1.1产品大纲1.2产品质量标准1.2.1圆钢质量标准及技术条件1.2.2螺纹钢质量标准及技术条件1.2.3定尺长度及公差1.3原料选择1.3.1连铸坯特点1.3.2连铸坯技术要求1.3.3连铸坯规格1.4金属平衡2.1轧制方案的选择：2.2轧机机架确定2.3新工艺新技术采用2.3.1连铸坯热装热送技术2.3.2穿水冷却2.3.3预留无头轧制2.3.4微张力轧制2.3.5成品飞剪优化剪切技术2.3.6低温轧制3.1生产工艺流程框图3.2生产工艺流程简述4.1年工作时间表4.2轧机年工作小时分析4.2.1日历作业率4.2.2有效作业率5.1轧机组成、型式粗轧机组、一中轧机组、二中轧机组分别有6架、6架、4架平立交替布置的无牌坊高刚度短应力线轧机，轧制线固定，单独传动，四个轴承座由拉杆组成轧机本体，轴承座设有自动就位装置。轧辊轴承为四列短圆柱轴承，平衡采用弹簧平衡，该弹簧平衡与传统的弹簧平衡结构完全不同，短应力线轧机的弹簧平衡力和轧缝变化无关，一组弹簧平衡上辊，另一组弹簧平衡下辊（仅用于消除间隙），不管轧机辊缝如何变化，都能保证有足够的平衡力，从而保证平稳过钢。辊缝对称调节采用蜗轮蜗杆直接带丝杆螺母。采用内藏式轴向调节机构，蜗杆-齿轮-前后双螺纹结构。轧机本体由四只快开螺栓连接在底座上。换辊时仅带走轧机本体，底座不动。无牌坊短应力线轧机，其优点如下：轧机应力线短，刚性好，轧件尺寸精度高；轴承座为浮动机构，承载均匀，寿命长；采用四列短圆柱轴承，承受能力高设有止推轴承承受轴向力，并设有螺纹间隙消除机构，可进行轴向精密调整；轴承座采用新型弹簧平衡，消除间隙；水平和立式机架可以互换，减少备件；轧辊辊缝对称调节，轧制线固定，操作方便，提高作业率；立式轧机采用上传动，避免冷却水和氧化铁皮进入传动系统；更换轧辊（机架）、调整孔型方便，水平轧机采用液压缸，立式轧机使用升降机构，安全可靠；机架采用整体更换，减少换辊时间，轧辊拆装采用专用工具在轧辊间进行，操作简单方便。8机架側交无扭精轧机组，辊环材质为碳化钨。选用一台交流变频调速主电机，通过增速齿轮箱，传动精轧机组。详细参数见表5-1表5-1轧机技术性能参数表5.2轧辊主要参数5.2.1轧辊尺寸确定轧辊的主要尺寸就工艺设计来说定轧辊身长度和辊身直径在确定轧辊主要尺寸时，要考虑到轧制时轧辊的抗弯强度和其耐磨性，以保证轧辊的安全和轧制产品的精确度。在确定轧辊直径时必须注意不同情况下咬入角的允许值和压下量与辊径之间的比值，以保证轧机顺利咬入。另外，还要考虑到接轴的传动情况和轧辊最大限度的使用效率，以节省轧辊储备和消耗，并减少换辊时间。（1）轧辊直径D的确定[12]由(式5-1)式中：D—轧辊直径,;mmK—系数，K=2.9~5；H—坯料高度，H=140mm根据经验取：粗轧机组：1#～6#，D=610mm中轧机组：7#～16#，D=420mm精轧机组：17#～18#，D=210.5mm，19#～24#，D=158.75（2）轧身长度的确定:(式5-2)式中：L—辊身长，mm;K—─系数，取K=1.5～2.5;D─轧辊直径，mm。据经验取：粗轧机组：1#～6#，L＝760中轧机组:7#～16#，L＝650精轧机组：17#～18#，L＝72㎜，19#～24#，L＝62㎜(3)辊颈尺寸的确定=1\*GB3①辊颈直径：d/D=0.5～0.53(式5-3)式中：d—辊径直径，mm;D—轧辊直径，mm.据经验：粗轧机组：1#～6#，d=390mm中轧机组：7#～16#，d=220精轧机组：17#～18#，d=90mm，：19#～24#，d==2\*GB3②辊颈长度：l/d=0.83～1.0(式5-4)粗轧机组：1#～6#，l=390mm中轧机组：7#～16#，l=2精轧机组：17#～18#，l=90mm，19#～24#，l=轧辊参数见表5—1表5—2轧辊参数架次轧辊直径mm轧辊长度mm辊颈直径mm辊颈长度mm1#～6#6107603903907#～16#42065022024017#～18#210.572909019#～24#158.756260605.2.2其它相关项目确定5.2.2.1轧辊材质选择5.2.2.2轴承选择轧辊轴承的主要类型有滚动和滑动两种。滚动轴承刚性大，摩擦系数小，但其径向尺寸受到限制；滑动轴承具有良好的高速运转性能，摩擦很小，但其制动和安装精度高，成本高，一般用在板带轧机上。综上所述，本设计选用四列圆柱滚子轴承，其径向载荷由圆柱滚子承担，轴向载荷由止推轴承承受，轴承座是滚动的。5.3轧机生产能力计算5.3.1连续式轧机轧制工作图表.(式5-5)(式5-6)[12](式5-7)(式5-8)5.3.2轧机生产能力分析、计算(式5-9)(式5-10)(式5-11)5.3.3轧制程序表6.1代表产品设计6.1.1孔型系统的选择6．1.1.1箱形孔型系统：6.1.1.2椭圆—圆孔型系统:优点：[11]圆孔型对来料尺寸波动适应能力差，容易出耳子，故对调整要求高。6.1.2轧制道次n确定以代表产品为Φ10的螺纹钢为例。坯料断面积140×140mm2,成品断面积78.5mm2。6.1.3孔型系统有关尺寸确定6.1.3.1箱形孔（K21～K22）的设计6.1.3.2椭圆孔—圆孔（K2～K20）的设计6.1.3.3成品前孔（K2）设计6.1.3.4成品孔（K1）设计6.1.4各道次面积和延伸系数6.1.4.1各道次面积6.1.4.2各道次延伸系数6.1.5验算：6.2轧制压力计算6.2.1关于S.Eklund公式的几点说明6.2.2计算公式6.2.3接触面水平投影面积的确定方法6.2．4轧制压力计算6.3主电机传动轧辊所需力矩6.3.1轧制力矩6.3.2摩擦力矩6.3.3空转力矩6.4电机校核6.4.1发热校核6.4.2过载校核6.5轧辊强度校核6.5.1轧辊辊身强度校核6.5.2辊颈强度校核6.5.2.1正应力6.5.2.2剪应力6.5.3强度校核条件6.6计算示例F====16525.3㎜2P=F=76.71×16525.3=1267655.8()=1267.7()7.1加热炉选择7.1.1设计条件7.1.2炉型选择7.1.3有关参数确定7.1.3.1加热炉小时产量7.1.3.2加热炉尺寸7.2冷床选择7.2.1冷床形式选择7.2.2主要参数确定7.2.2.1冷床宽度B7.2.2.2冷床长度L7.2.2.3冷床面积7.2.3冷床能力校核7.2.4冷床冷却能力及负荷率验算表7.3冷定尺