（资料）年产56万吨棒材厂车间设计

题目：设计年产量为56万吨品为φ32mm的螺纹钢，占年产量的9%I年产量为56万吨棒材生产车间，设计产品φ32mm螺纹钢，占年产量的9%本设计是在包头建立一个56万吨的中型棒材厂，主要生产φ12~φ40mm的produanctionφ32mmthreadsteel,accountingfor9%ofastheviorousdevelopmentofoforironandsteelproductsyearbyyear.Rodsasaimportantpartofindustryinchina.Intheprocessofmanufacturingtherodsanandwirestock,slitrollingtechnologyandimplementattraditionalmethodofrollingpassinthetechniqueismoremature,particularincontroensurethequalityofrodsandbars.RollingentheproductiverateofunqualifiedproductsandimplementthetrackThedesignistoeststeelbarswithdiameterΦ12~Φ40mm.ItsrepresentativeproducethreadsteelbarswithdiameterΦ32,whoseoutputis9%oftheannualoutput.ThequalityofproductfMainlyincludetheproductschemeofdesigning,thepassdesign,thechoiceofmainequipment,calculationofproductioncapacity,theKeywords:ThreadsII且录 1 8 第四章设计产品的工艺设计 25 参考文献 1第一章前言占钢材总产量的48%~50%。比日本同期高20%左右，而且近几年年产量相对平稳。2001-2007年，我国螺纹钢产量由4389.7万吨增加到10136.6万吨，2008年螺纹钢产量为9512.1万吨，比2007年稍有下降。据国家统计局最新数据显示，2009年1-9月螺纹钢累计产量为9003.37万吨，增长27.50%。2009年螺纹钢产能约年该地区的螺纹钢产量占全国产量的比重在23%~29%,2007年下降到22.1%。再次2北、西北螺纹钢产量所占比重较低，2007年分别为9.3%、4.5%和5.9%速度增长(年平均增长速度为15%左右),目前我国线棒材占钢材总产量的2002年6月，全国共投产连续及半连续小型轧机70套，设计产能超过2100万吨/年，其中国产化设备超过40%。到目前为止，全国共投产高速线材轧机约70台套(含线材复合轧机),设计产能超过1700万吨/年。国产化设备最高精轧速度可达90m/s。3的小型型钢(线棒材)生产线属于落后淘汰设备。3、管理水平逐年提高机投产后2年左右即能达到或超过设计产量。2000年以后，不少小型线材轧机的成材率达到97%,一些实行负偏差轧制的轧机，成材率约在98%以上。另外，由于注重直径公差±0.1mm,椭圆度达0.14mm,可满足不同用户的需求1。1.2可行性分析从资源能源方面分析在包头建一个年产量为56万吨的棒材的可行性分析，首先4宽2～3公里,总面积48平方公里的范围之内。东介勒格勒矿体：位于城区东偏北。海拔1659米，东西长1400米，南北宽300米，由19个大小山岭构成。主区北部，海拔1783米，东西长1250米，南北宽405米。上盘矿物是矽质板岩和白云矿体组成，矿体分散，东西延长近10公里，南北宽2公里，海拔1683米。上盘为%,平均含量31～36%,含氟4.35%、硫1.59%、磷0.68%,SiO27.6%,已探明铁矿石储量为9.3亿吨。稀土矿物族稀土分配占96.45～98.73%,钇族稀土占1.27～3.55%。已探明的保有储量，5水面宽130米到458米，水深1.6米到9.3米，平均流速为每秒1.4米，最大流量61、规格：一般应包括标准的牌号(种类代号)、钢筋的公称直径、公称重量(质量)、规定长度及上述指标的允差值等各项。我国标准推荐公称直径为于总长度的0.4%。7牌号公称直径(mm)的210国道穿。被称为塞外第一桥的黄河公路大桥，长810米，宽12米，桥梁经久包头市内还有包白(白云鄂博)、包石(石拐)以及环城等铁路，连接着包头市各区8第二章产品方案的编制2.1.1产品方案的内容规格、计划产量。产品方案是设计任务书中的主要内容之一，是进行车间设计时制定(1)车间生产的钢种和生产的规模；9(2)各类产品的品种和规格；(3)各类产品的数量和其在总产量中所占的比例等。2.1.2产品方案的选择原则(1)满足国名经济发展对轧制产品的需要，特别是根据市场信息解决某些短缺产品(2)考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。(3)考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。(4)考虑建厂地区资源及钢的供应条件，物资和材料等运输的情况，逐步完善和(5)要逐步解决产品品种的规格的老化问题，要适应当前对外开放、对内搞活的2.1.3产品方案的确定以包头地区为实地条件，制定本设计棒材厂的产量为56万吨，主要生产热轧结构钢、低合金钢。其产品方案如表2.1所示。圆钢螺纹钢用圆钢牌号5产品规格(mm)所占比例2.2产品标准与技术要求2.2.1产品的标准1)规格标准也称品种标准。规定钢材应有的断面形状、尺寸大小及允许偏差，2)性能标准规定有关金属的化学成分、物理机械性能、热处理性能、晶粒度、3)试验标准规定做试验时的取样部位、试样形状和尺寸大小、试验条件以及4)交货标准规定钢材交货、验收时的包装、标志(如打印、涂色等)方法及2.2.2热轧带肋钢筋相关技术要求(1)尺寸、外形、重量级允许偏差应符合GB1499-1998《钢筋混凝土用热轧1)规格：螺纹钢的规格要求一般应包括标准的牌号(种类代号)、钢筋的公称直径、公称重量(质量)、规定长度及上述指标的允许公差值等各项。我国标准推荐长度的0.6%。(2)牌号及化学成分见表2.2。表2.2HRB400性能参数牌号化学成分(%)S(3)力学性能检验结果应符合表2.2中的规定。钢筋在最大力下的总延长率不大于2.5%。(4)表面质量清楚深度从钢材实际尺寸算起应符合相关的规定。清除宽度不小于深度的5倍，同一截面达到最大清除深度不用多余一处。允许从实际尺寸算起不超过尺寸公差的1/2的(5)脱碳层度不大于钢材直径的或厚度的1.5%。W—投入坯料重量；1)烧损：金属在高温下加热表面被氧化的损失(含炉内及成型过程的二次氧化)。一次氧化铁皮为主。对于推钢式炉加热连铸坯为1%—2%;步进式炉加热连铸坯为0.5~1.5%。2)切损：5%左右3)工艺损失根据金属消耗量的计算，碳钢的成品率为A=92.7%、合金钢的成品率为料重t%t%t%总t量00558 第三章确定车间生产工艺轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，是代表车间生产技术水平。因此，选择3.1.1轧钢机选择的原则1)在瞒足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑；2)有较高的生产效率和设备利用系数；3)保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新产品的可能；4)有利于轧机机械化、自动化的实现，有助于工人劳动条件的改善；5)轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便；6)备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化；7)有良好的综合技术经济指标。1)单机架布置；3)顺列式(跟踪式)布置；4)布棋式布置；5)半连续式布置；2轧机的类型(1)横行式轧机。最早的棒材轧机都是横行式轧机。横行式轧机有单列式和超过10m/s,盘重不大于100kg。(2)半连续式轧机。半连续式轧机是由横列式机组和连续式机组组成。其初可以采用较大的张力进行拉钢轧制，以维持各机架间的秒流量，这种方式轧出的中间跟踪式轧机，中、精轧机组为复二重式轧机。复二速度可达12.5—20m/s,多线轧制提高了产量，一套轧机年产量可达15—25万吨，盘重为80—200kg。(3)传统连续式轧机。棒材轧制从横列式过渡到连续式是从1940年代开始机轧辊尺寸(mm)主组0000000000000000003.2确定产品的工艺流程3.2.1制订工艺流程的依据计的重要内容。制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为了获得质量符合要求的产品，1)产品的技术条件要求则是其主要方面，它对产品的质量要求，即它对的内部组织与性能以及表面质量都作出了明确的规定它反映了金属在加工过程中的难易程度，决定了并影响了我们对金属采3)生产规模大小成材还是二个阶段生产的问题。批量的多少主要反映在选取设备的技术水平、产品成4)产品陈本5)工人的劳动条件3.2.2生产工艺流程本设计的计算产品为φ32的螺纹钢，参考其他棒材车间的工艺流程来确定该检查包装入库装热送可以节约能源),通过测长和称重后，将钢坯送入加热炉内，加热至轧件在粗轧和中轧机组中采用微张力无扭轧制，在精轧机组机架间设有立式活套实现无张力无扭轧制。轧机传动系统，采用逆向调节，全车间为二级计算机控制。在第四章设计产品的工艺设计(1)金属收得率可提高6~12%;(2)每吨钢大概可节约热能14万卡；(3)降低产品成本可达10%;(4)出于比轧制坯形状好、短尺少、成分均匀，使用连铸坯(1)坯料坯料表面处理连铸坯表面存在各种缺陷(如结疤、折叠、裂纹、皮下气泡等),如不在轧制前(2)表面氧化铁皮清除4.3坯料的加热式中：T—加热时间(分);S—钢料厚度(厘米)。对于不用钢种的加热时间，也可以按单位厚度金属所需加热时间计算。这时公式为：式中B—钢料厚度，(厘米);C—考虑钢的化学成分和其他因素影响的系数。对于连续式加热炉C值可查下表。低碳钢4.3.1加热速度制度钢的加热速度是指在单位时间内钢的温度的变化。加热速度愈快，炉子生产能力愈高，燃料消耗和金属氧化的损失相对愈少。所以快速加热是强化加热炉生产的一个重要措施。但是提高速度是有条件的，它受到钢本身所能允许的内外温差和炉子给热4.3.2加热温度制度4.4.1轧制温度制度一般确定钢加工时的温度制度要根据钢种特性及其相图来确定。要求加工的温度区间应尽量选择在单相区，但对有些钢种又要避开它的高温脆性区，通常在设计和生产过程中，开轧温度根据钢料的出炉温度以保证必须的终轧温度为依据；而终轧温度主要考虑保证产品的组织和性能，保证产品的质量，主要与钢种有关。在确定温度制1)根据钢的化学成分和特性，选择在某一温度下金属具有最好的塑性条件而便于变形；2)在某一温度下加工，金属具有最小的变形抗力，以减少轧制时的能量消耗；5)考虑在此温度范围内加工，钢的内部组织情况，不允许钢中碳化物成粗大的6)考虑到加工的温度范围对轧件头部和尾部温差的影响，要保证轧件的头部和4.4.2轧制速度制度速度的提高，受到轧机结构及其强度、刚度、电机能力、机械化自动化水平、咬入条度的变化是通过传动轧机的主电机的速度变化传动调速有三种方法：即(1)直流驱动这是过去常采用的方法。这种方法采用直流电机，以发电机组或大功率可控硅装置供电；(2)串级调速主传动不用直流电机而采用可控硅逆变技术改变交流电机的转速；(3)差动调速这是一种将主传动视作一一般热轧后的轧件尚有800~900℃的温度，从此温度下冷却到常温，钢材经历的余热进行控制冷却，从而获得所需要的金相组织和力学性能，这就是钢材的冷却制上自然冷却。凡是在空气中冷却不会产生裂纹，对钢材的组织及性能又无特殊要求时，目前，对于钢筋混凝土用热带肋钢筋，为提高其力学性能，常用淬火+自回火(2)钢材的切断(3)其他精整工序验等，主要视产品的技术要求而定。成品的质量检验第五章产品的孔型设计5.1.1孔型设计的内容(2)轧辊孔型设计—孔型配置保证轧件能正常轧制、操作方便、且其节奏时间为最短、成品的质量好和轧机的生产(3)轧辊辅助设计—导位和诱导装置的设计5.1.2孔型设计的要求(1)保证获得优质的产品面光洁，无耳子，折迭，裂纹，麻点，刮伤表面缺陷，金属内部的残余应力小，金相(2)保证轧机生产率高性。合理的孔型设计应能充分发挥轧机设备能(4)劳动条件好、强度小5.1.3孔型设计的原则(1)选择合理的孔型系统(2)充分利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形量集中在前几个道次，然(3)采用形状简单的孔型，选用孔型的数量要适当。(4)道次数与翻钢程序及次数要合理。(5)轧件在孔型中的状态应稳定或力求稳定。(6)生产型钢的品种多的型钢轧机，其孔型的共用性应广些。(7)要便于轧机的调整。[315.2孔型设计的程序5.2.1孔型系统的选择生产螺纹钢的孔型系统一般由延伸孔型和精轧孔两部分组成。延伸孔的目的是减少轧件断面，并为轧件正确、顺利地进入精轧孔创造良好条件，根据成品要求，延伸孔型采用一对箱型和四对椭圆-圆孔型组合。精轧孔型选择圆—椭圆—圆孔型组合。选择坯料为1505.2.2轧制道次的确定1φ12螺纹钢的轧制道次的确定：总延伸系数：式中：F₀—来料断面积；Fn一轧后的断面积；取平均延伸系数：μc=1.35则轧制道次可确定为：因此，轧制道次为18道次，机架为18架。2计算产品φ32螺纹钢轧制道次的确定：总延伸系数：则轧制道次可确定为：该计算产品的轧制道次为12道次。所以取机架数位12架，剩余机架移开。3延伸系数的分配：延伸孔型由9道次组成，为了孔型设计方便，可将粗轧的总延伸系数按对进行分配，粗轧总延伸系数为：5.2.3确定各方、圆形断面尺寸按式：计算各断面尺寸：5.2.4确定各中间扁轧件的断面尺寸1、精轧孔选用圆—椭圆—圆孔型系统(1)成品孔型尺寸为：A)成品孔内径d由于螺纹钢圆形槽底的磨损大于其他各处，并考虑负偏差轧制，因此成品孔内径d按负偏差设计，即：B)成品孔内经开口宽度BC)成品孔内经的扩张角和扩张半径因为p<θ,故可求出R′为：D)横筋高度和宽度为了提高成品孔的使用寿命，防止由于圆形槽底磨损较快而造成横筋高度小于最大负偏差的情况发生，故横筋的设计的高度通常按部分正偏差设计h=ho+(0～0.7)△,h为公称尺寸。横筋顶部宽度b不按负偏差设计，否则金属很难充满横筋。所以横筋宽度的设计尺寸应取公称尺寸，或比公称尺寸大0.1～0.2mm。所以：E)纵筋高度纵筋高度是指纵筋的厚度，也就是辊缝值的大小。按公称尺寸选取：横筋的弓形长度：C——横筋末端最大间隙。横筋的弓形高度：横筋半径：图5-2横筋的弓形高度螺纹钢的成品前孔有三种形式：单半径椭圆、平椭圆和六角孔。本设计采用平椭圆孔[4]。平椭圆孔的内圆弧半径取R=h,如图5—3。内蒙古科技大学毕业设计说明书图5-3平椭圆的孔型则椭圆半径R为：(3)椭圆前圆孔的基圆直径为：取宽展系数β=0.7βy=0.3,b=39+(39-24.8)×0.7=48.9b=26.35+(48.9-32.11)×0.3=31.(1)第一孔型(矩形箱孔型)取β₂=0.3βa=0.25设:矩形轧件之高度h₁=103mm,则：b₁=ao+(ao-h)β₂=150+(150-103)×0.3=164.1mm(2)第三孔型(椭圆孔型)内蒙古科技大学毕业设计说明书验证轧件在第四孔(圆孔型)的充满情况：(3)第五孔型(椭圆孔型)验证轧件在第六孔(圆孔型)的充满情况：轧件宽度b₆<B6,且充满程度为71.2/73.82=0.96,故认为椭圆孔的设计是适设h₇=42mm,则轧件在第七孔型的轧后宽度为：验证轧件在第八孔(圆孔型)的充满情况：hg=2Rg=53.4mm轧件在第八孔型中的实际宽度为：轧件宽度b₈<B8,且充满程度为53.8/57.4=0.94,故认为椭圆孔的设计是适(5)第九孔型(椭圆孔型)设hg=30mm,则轧件在第九孔型的轧后宽度为：轧件宽度b₁o<B10且充满程度为39.4/40.6=0.97,故认为椭圆孔的设计第六章轧制规程的确定速度的提高同样也受到轧机结构及其强度、刚度、电机能力等一系列因素的限制。因此在选择是综合以上因素考虑，尽可能提高轧制速度。3、温度规程温度规程规定了轧制时的温度区间，即主要决定轧制时轧件的开轧温度和终轧温度。一般确定钢加工时的温度规程要根据钢种特性及其相图来确定。要求加工的温度区间应尽量选择在单相区内。通常在设计和生产过程中，开轧温度根据钢料的出炉温度以保证必须的终轧温度为依据；而终轧温度主要考虑保证产品的组织与性能，保证产品的质量，主要与钢种有关。由于轧制方式为全连续轧制，可根据金属秒流量相等来求得各道次轧制速度，取设第12机架的出口速度为V₁₂=12.5m/s,根据公式：、2……n道轧件的出口速度；F、F₂…Fn——第1、2…n道轧件轧后的断面积。6.2道次间隙时间轧机间距轧制速度可计算出则可计算出各道次的间隙时间及轧制速度，如下表6-1。机列粗轧机列中机出炉135234567896.3轧辊的转速内蒙古科技大学毕业设计说明书经计算的各道次轧辊的转速如下：n₇=189.31r/minng=258.46r/min6.4轧制温度降计算轧件在轧制过程中的温度变化，是由于辐射、传导、对流引起的温度下降和金属变形热所产生的温度升高合成的，可以用下式表示：以上四项主要起作用的是辐射损失和变形热所产生的温度上升。由于传导和对流对温度影响较小，甚至可以忽略不计，此时，可以采用AN采利柯夫方法计算在孔型中轧制和移送到下一孔型时间内，轧制温度的变化：式中：to—进入该孔型前的轧件温度，℃;π—轧后轧件横截面周长，mm;w—轧后轧件横截面面积，mm²;t—轧件冷却时间，s;△tb—在该孔型中金属温度的升高，℃;△tb值按下式确定：U—延伸系数。[6]在钢坯由加热炉送到第一架轧机的时间内，金属温度变化如按上式计算，其中，以内蒙古科技大学毕业设计说明书0₀—基准变形抗力，即t=1000℃、y=0.4和u=10s-¹时的变形抗力，t—变形温度，℃;γ—变形程度(对数应变);σ₀,a₁~a₆—回归系数，其值取决与钢种[6。如表6-2所示。钢种其他道次的变形抗力列入表6—4所示。6.5.1轧件的变形程度轧件的变形程度为：式中：h₁—变形后轧件的高度；ho—变形前轧件的高度；根据公式可计算出各道次的变形程度如表6-3所示。6.5.2轧件的平均变形程度平均变形程度按表6—3所列的公式确定。表6—3按不同孔型系统轧制时的平均变形程度(ε)的计算公式孔型系统ε计算公式矩形一箱形孔，六角一方，椭圆一方，平椭圆—圆，矩形—平辊椭圆—圆，椭圆—椭圆所得数据列入表6-4.6.5.3轧件的变形速度轧件的平均变形速度按下式计算：ε—平均变形程度；D—轧辊工作直径；H—轧件的原始高度；所得数据列入表6-4中。轧后轧件温程度速度横截面周长π抗力YEU℃)234566786第七章轧制参数的计算及电机和轧辊的校核被轧钢材的粘度系数；其中：t轧制温度平均变形速度，k=9.8×(14-0.01t)×(1.其中：G以%表示的碳含量；M以%表示的锰含量151。各道次的轧制力及中间数据列于表7-1。7.1.2接触面积的确定在孔型中轧制时，由于轧辊上有孔型，轧件进入变形区和轧辊相接触是不同的，压下是不均匀的，因而接触面积已不再呈梯形。在这种情况下，接触面积亦可近似地按平均高度法公式来计算，此时所取压下量和辊径半径均为平均值，即：式中：FHF为轧前、轧后轧件断面的面积；B、b为轧前、轧后轧件的最大宽度。则，在孔型中轧辊与轧件的接触面积为：各道次的接触面积列于表7-1中。7.1.3轧制力的计算公式各公式的计算值列于表7—1。接触单位轧制压轧制K面积力123456898959065在轧制过程中，在主电动机轴上，忽略动力矩，传动轧辊所需力矩最多有以下三部分组成即静力矩：式中：M轧制力矩；M——总的附加摩擦力矩；M空转力矩。传动比；nc——轧辊转速。7.2.1轧制力矩的计算按金属对轧辊的作用力计算轧制力矩：4轧制力臂系数；取ψ=0.55;M₁=2×1362.00×0.55×√2088×47M₂=2×639.78×0.55×√2547×1其他各道次的轧制力矩列于表7—2中。7.2.2附加摩擦力矩的计算轧制过程中，轧件通过辊间时，在轴承内以及轧机传动机构中有摩擦力产生，所谓附加摩擦力矩，是指克服这些摩擦力所需的力矩，而且在此附加摩擦力矩的数值中，并不包括空转时轧机转动所需的力矩。组成附加摩擦力矩的基本数值有两大项，一为轧辊轴承中的摩擦力矩，另一项为传动机构中的摩擦力矩，即M和Me。1轧辊轴承中的附加摩擦力矩对上下两个轧辊(共四个轴承)而言，该力矩值为：d₁——轧辊辊颈直径；辊颈直径：d₁=0.55Df轧辊轴承摩擦系数，它取决于轴承构造和工作条件：滚动轴承f1=0.003M=1362.00×302.5×10-³×0.003=1.2362传动机构中的摩擦力矩该力矩是指减速机座，齿轮机座中的摩擦力矩。此传动系统的附加摩擦力矩根据传动效率按下式计算：式中：Me——换算到主电动机轴上的传动机构中的摩擦力矩；n传动机构的效率，即从主电动机到轧机的传动效率；一般以及齿轮传动的效率取0.96~0.98。7.2.3空转力矩的计算空转力矩是指空载转动轧机主机列所需的力矩。通常是根据转动部分轴承中引起的式中：M——电动机的额定力矩。N电机的额定转速。其值见表7—2。1556传15.40传动9.40075.0627.3静负荷图绘制要校核的第一架轧机静负荷图。如9-1所示。7.4主电机校核当电动机的传动负荷图确定后，就可以对电动机进行校核。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。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：式中：M等效力矩；¥t轧制时间内各段纯轧时间的总和；¥t轧制周期内各段间隙时间的总和；M各段纯轧制时间内所对应的力矩；M各段间隙时间所对应的空转力矩。校核电动机温升条件为：校核电动机的过载条件为：式中：M电动机的额定力矩；K点动机的允许过载系数，直流电动机：;交流同步电动机K=2.5~3.0;本设计中取K=2.0。Max——轧制周期内最大的力矩。电动机达到允许最大力矩K;时，其允许持续时间在15秒以内，否则电动机温升将超过允许范围。7.5计算产品φ32热轧带肋钢筋的电机校核7.5.1粗轧机的电机校核电动机的额定力矩：因粗轧中第五道力矩最大，取第五道校核：(1)电机的过热校核：内蒙古科技大学毕业设计说明书∴Mm<M因此，电机发热校核通过。(2)电机的过载校核：因此，电机过载条件合适。7.5.2中轧机的电机校核中轧中第九道力矩最大，取第九道校核，此道此电机的额定力矩：(1)电机的过热校核：因此，符合电动机的温升条件。(2)电机的过载校核：因此，电机过载条件合适。7.5.3精轧机的电机校核中轧中第九道力矩最大，取第九道校核，此道此电机的额定力矩：因此，符合电动机的温升条件。(2)电机的过载校核：因此，电机过载条件合适。7.6轧辊校核(1)工作时承受很大的轧制力及力矩，有时还有动载荷；(2)能在高温或温度变化很大的条件下工作；(3)由于轧辊在轧制过程中不断被磨损，故直接影响轧件质量，也影响轧计算弯曲强度，本设计中孔型在轧辊上均匀分布，且孔型形状相同，并只过一根钢。计算辊身断面的弯曲应力为：式中：M——计算辊身断面的弯矩，在图9—1所示下，其值为：式中：a——两根压下螺丝的中心距，通常为a=L+1;P轧制力；D——辊身计算断面的工作直径(应考虑轧辊重车后的最小值)。当辊颈受弯矩和扭矩作用时，需计算弯曲应力和扭转应力。辊颈上和辊身相接触处的弯矩应力，其值为：式中：M——辊颈上与辊身相接触处的弯矩；σa——辊身危险断面弯矩；R——支反力；支反力(压下螺丝中心)至辊身边缘的距离，近似取为辊径长度1的一半。作用在辊颈上的扭转应力：式中：Mh作用在弯曲应力计算侧的辊颈与辊身交界处之辊颈扭矩。辊颈强度按弯扭合应力考虑，采用刚轧辊时，按第四强度理论：辊颈危险断面取决于轧辊两侧支反力的大小和传动端的位置。如不易判别，则应分别计算两侧辊颈的合成应力，取较大值为辊颈危险断面之应力。型钢轧辊的辊头通常是梅花型结构，它受扭矩的作用。对一般结构的梅花头，当d₂=0.66d₁,最大扭转应力产生在梅花头的槽底部位，其值为：式中：M——作用在梅花头上的扭矩；d₁——梅花头的外径。d₂——梅花头槽底处直径。在辊颈、长度相同的情况下，只校核轧制力最大那只辊。根据所选轧辊材料可查7.6.1计算产品的轧辊强度计算轧辊的许用应力σ,=500～600MPa因此，该道次轧辊强度验算通过。2、精轧中校核第九道：(1)辊身中轧中采用铸钢辊，按第四强度理论：轧辊的许用应力σ,=500～600MPa因此，该道次轧辊强度验算通过。P=231.65KNm;d=162.56mm;a=L+l=955.00mm;(1)辊身中轧中采用铸铁辊，按第三强度理论：=0.375×33.55+0.625√33.55²+4×7.17²=1258MPa(3)辊头轧辊的许用应力σ,=350～400MPa第八章轧钢机产量计算8.1.1纯轧时间式中：vi——轧制速度；因维持连轧关系的轧机每架只轧一道次且保持单位时间内通过各机架的金属秒流量相等的原则，各道次的纯轧时间相等。8.1.2轧制节奏时间连续式轧机的轧制节奏为：式中：△t上根钢完成到下根钢开始的时间。近似取△t=17(s)8.1.3轧制总延续时间式中：tj——道次间隙时间；则总的延续时间：T₂=23+22=45(s)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。实际生产过程中，由于种种原因(如轧机操作失误，轧件在孔型中打滑等),轧机小时产量达不到理论的数值。轧机实际能达到的小时产量用下式表示：其中：Q——原料重量，t;k₁——轧机利用系数，开坯机成品轧机h成品率，取b=94%Q=坯料长度(m)×坯料面积(m²)×钢材密度(t●内蒙古科技大学毕业设计说明书则计算产品的小时产量：其他各产品的小时产量列入表8-1.表8-1各种产品的小时产量规格(mm)轧件长度(m)终轧速度(m/s)纯轧时间tzh(s)小时产量申128.2轧钢机平均小时产量为了考核一个车间的生产水平和计算年产量，就需要计算各种产品所占不同比列的小时产量，这个产量称为平均小时产量，也称产品综合小时产量。平均小时产量计算公式：式中：a——各种产品所占百分比%;A——各种产品小时产量(t/h);规格φ12φ14φ16φ18φ20836948%根据表8-1的小时产量来计算平均小时产量，即：A,=85.157(t/h)实际上，任何机组不可能做到全年连续不断的工作，需要有一定的时间进行大修，1、年计划工作时间式中：T₁——一年计划大修时间(天);T₂——一年中定期中小修时间(天);T一年计划换辊时间(天);本车间计划：2、轧机年产量A=A,TjwK₂8.4轧制图表的绘制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，轧制图表是研究和分析轧制过程的工具。在轧制图表中表示了轧对这些关系的分析和研究可以清楚地看出:轧件在轧制过程中所占用的轧制时间、各轧件在任一时刻所处的位置等，而这些又是了解和掌握轧制过程的重要内容，是研究(1)分析研究轧机工作情况，找出工序间的薄弱环节以便促进；(2)准确计算轧制时间，以及轧钢机轧钢的交叉时间、工序间的间隙时间、(3)计算轧制过程中的轧辊、机架等所承受的轧制压力和校核电动机传动，2连续式轧机轧制工作图表有以下特点：(1)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提高而递减。亦即有如下关系：(3)轧制节奏时间则为：(4)轧制总延续时间：第九章辅助设备选择(6)翻转设备；(7)弯曲、卷曲设备；(8)起重运输设备。(1)满足产品生产工艺要求；(2)有较高的工作效率，保证轧机获得较短的轧制节奏时间而有较高的产量；(3)设备结构的型式要先进合理，动作灵活、结构紧凑，操作维修容易，备品(5)设备设计经济合理，体积小，重量轻，以减少设备总重量和节省车间投资。加热是热轧生产中的一个重要工序。而钢料加热质量的保证和加热炉产量的大小完全依赖于加热炉产量的大小，完全依赖于所选择的加热设备和它的加热制度。F——炉底布料面积(m²);设炉长36m,坯料间距0.2m。(3)炉子宽度式中：1——来料最大长度，m;B=1+2c=10+2×0.3=10.6(m)考虑到实际操作难度，炉子宽度选取B=15m(4)推钢机选择f摩擦系数，f取0.5~0.6;2速度确定9.3剪切设备的选择内蒙古科技大学毕业设计说明书1、粗轧后热剪K——考虑剪刃钝化和剪刃间隙的影响因素，热剪时K=1.2~1.3;δ——上下刀片的重迭量，常取5~25mm,取δ=15mm;E压板低于上刀刃的值，一般可取5~50mm,取ε=25mm;V辊道上平面超出下刀刃的值，一般可取5~20mm,取v=10(3)剪刃长度B——被剪金属最大宽度，mm。(4)刀刃横断面尺寸h=(0.65~1.5)Hδ=(0.3~0.4)hδ刀片横断面宽度，mm;H被剪金属最大高度，mm;(5)剪切行程次数主要考虑轧机生产能力，并考虑剪切时轧件的质量，剪切次数取20次1分。3、倍尺飞剪长度：60mm;最大剪切力：35t。4、定尺冷剪最大剪切力：3300KN剪切速度：0.5~1.5m/s剪切精度：士15mm;剪刃宽度：800nm;向移动过程中，逐渐自然冷却，是轧件温度由约1000℃下降到100℃左右。冷床卸9.4.1冷床结构与形式(1)设有钢绳拉钢机的冷床这类冷床以固定的导轨为床面，配以带往复运动的多爪式拉钢机。这种冷床的工作特点是靠绳式拉钢机使轧件成批地横向运动，冷床的面积利用率较高。此类冷床(2)设有链式运输机的冷床这类冷床多用于轧件表面质量要求较高、表面怕擦伤的钢材。如钢板、带钢和一次，轧件就向前运行一段距离。这种冷床的缺点是床面的利用率较小，但特别适用(4)辊式冷床(6)钩式运输机9.4.2冷床的性能参数主要取决于产品计划中钢材的最大成品长度，其相互之间的关系如下式所示：式中：B冷床宽度； 轧成成品的最大长度。辊道是轧钢车间中不可缺少的辅助设备。它的主要作用是用来运送轧件(运输辊道)、参与轧机的轧制过程(工作辊道)和连接车间内设备之间、机组之间的联系辊速：2.6m/s辊距：1m转速：1.9m/s3拉料辊转速：2m/s转速：1.8m/s转速：2.2m/s辊距：0.8m精轧飞剪后辊道(2)转速：2.2m/s辊距：0.8m转速：1.8m/s7冷剪机辊道转速：2.5m/s辊距：1.5m转速：1.5m/s9输出辊道转速：2m/s辊距：1.2m转速：2.8m/s转速：3m/s辊距：1.7m转速：3m/s辊距：1.8m转速：3m/s辊距：2m9.5.2起重运输设备选择50t电动平车：3台分布：初轧—原料1台原料跨—主机跨1台30/5吨电机双钩桥式起重机：1台20/5吨电机双钩桥式起重机：4台30/5双钩桥电动式起重机：4台15/3吨电机双钩桥式起重机：1台15吨刚性料耙桥式起重机：2台跨度速度速度30/5吨44700Kg62.5m/48.7m/中级15/3吨26500Kg71.5m/48.7m/中级第十章车间平面布置及经济技术指标(1)满足工艺要求，使车间具有畅通合理的金属的流程线；(3)设备的间距应满足上下工序工艺上的要求，互不干扰，并考虑到操作条件和劳动安全；地面积和投资；10.1.2金属流程线确定确定金属流程线是车间布置的重要内容。轧钢车间常用的金属流程线如图10.1。161—直线式；2—直线横移式；3—曲折式；根据车间性质、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工序繁多，各种设备所起的作用又不尽相同，本车间是上述各种方式的综合。10.1.3设备间距的确定1加热炉到轧机距离大小与加热炉布置方式有很大关系。它的布置方式是加热炉中心线和轧机中心线相互垂直。它们的间距是15m。2轧机间的距离粗轧机之间的距离2.5m;粗轧机到中轧机之间距离18.5m;中轧机之间的距离2.1m;中轧机到精轧机之间的距离8.4m;精轧机之间的距离4.2m。3轧机到切断设备的距离粗轧机到曲柄连杆式飞剪间距5m;精轧机到意大利飞剪距离20m;10.1.4仓库面积计算1原料仓库面积存放天数；k——金属综合消耗指数；%——没立方米所能存放的原料重量，t;2成品仓库面积3中间仓库面积A轧机平均日产量(t