线材设计(5)

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安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书

打捆前松卷： 10个

“C”形钩小车组维修段维修及储备钩子数：2个 以上总计，正常所需的“C”形钩数量为：48个。

6.2斯太尔摩冷却运输线的选择

在线材生产过程中，轧制出来的线材产品必须从轧后的高温红热状态冷却到常温状态。线材轧后的温度和冷却速度决定了线材内在组织、力学性能及表面氧化铁皮数量，因而对产品质量有着极其重要的影响。所以，线材轧后如何冷却，是整个线材生产过程中产品质量控制的关键环节之一。

随着终轧温度和速度的提高，盘重的增大，在这神情况下，再采用自然冷却方式，不仅使线材的冷却时间加长．厂房、设备增大，而且会加剧盘卷内外温差，导致冷却极不均匀，并将造成以下不良后果：

1）.金相组织不均匀。2）.性能不均匀。3）.氧化铁皮过厚。4). 由于线材成卷堆冷．冷却缓慢，对于含碳量较高的线材来说，容易引起二次脱碳。

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，在线材生产过程中需要控制冷却。

一般线材轧后控制冷却过程可分为三个阶段，第一阶段的主要目的是为相变做组织准备及减少二次氧化铁皮生成量。一般采用快速冷却，冷却到相交前温度，此温度称为吐丝温度；第二阶段为相变过程，主要控制冷却速度；第三阶段相变结束，除有时考虑到固溶元素的析出采用慢冷外，一般采用空冷。

本设计采用斯太尔摩冷却法。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。其工艺的特点是适应不同钢种的需要，具体冷却形式为标准型冷却、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。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。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。缓慢冷却斯太尔摩线用于处理低碳钢、低合金钢线

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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。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。

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表6-1三种斯太尔摩冷却线的比较

Table6-1 cooling method 类型 设备特点 标准型 风冷，造价低 延迟型 顶盖的运输机，造价低，产量较大 冷却速度 最小运输速度 低碳钢和低合金钢 4.44~10°C/s 0.254m/s 有一定的软化退火效果，不适合于生产低碳、低合金钢 中碳钢和高碳钢 1.11~10°C/s 0.051m/s 比标准型软化效果好、低合金钢的抗拉强度可降低3~4Kg/mm 有较好的软化效果、比标准型好，用于紧低碳钢和低合金钢最合适 抗拉强度可减少10%~15%有利于冷镦加工 合金钢 适用于一般生产要求，比延迟型综合性能差 软化退火比标准型好,有利于提高综合机械性能,减少二次氧化铁皮,提高表面质量 软化退火效果最好，综合机械性能最好 比延迟型好，比较接平 固件的中碳钢生产，近铅浴淬火处理水缓慢型 顶盖、电热烧嘴的运输机，造价高，产量低 0.28~10°C/s 0.051m/s 有较好的软化效果、低碳钢和低合金钢最合适 链式或辊式运输机，有绝热面板，侧墙，有绝热面板，侧墙、

由上述介绍和图表中的比较，本设计选用延迟型的斯泰尔摩冷却线。

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/h

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6.3其它辅助设备的选择

6.3.1上料台架

型式：步进式

承载钢坯尺寸：140×140×12000mm 台面载荷：75ｔ 交流电机传动 6.3.2钢坯质量检测装置 型式:气动拔钢式 升降臂个数:4个 传动臂个数:2个 收集筐能力:8t 6.3.3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：1kg 6.3.4炉尾推钢机

总推力：150Kn 推速：0.035 m/s 回程速度：0.075m/s 工作行程1m。 6.3.5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）:38kN 6.3.6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：90kＮ

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6.3.7轧前事故卡断剪

作用：钢坯切头，发生事故时，将钢坯切断。 型式：液压摆动式 最低剪切温度：900℃ 最大剪切断面：160×160mm 最大剪切力：2000kN 最短剪切周期：60s

一次重磨剪刃寿命：17000次 6.3.8高压水除鳞装置

最大水量：20m3/h 水压：20MPa 6.3.9飞剪机

位置:布置在6号轧机后 作用：正常生产时，对轧件进行切头和切尾；发生事故时，对轧件进行连续碎断，保证轧制顺利进行，缩短事故处理时间。

型式：启停式回转飞剪 剪切断面：≤Φ80mm 剪切温度：≥900°C

最大剪切力：650kN 剪切速度：0.8-1.8m/s 碎断长度：850mm 剪切长度：70mm±15mm

一次重磨剪刃寿命：17000次 6.3.10飞剪机

位置:布置在12号轧机后

作用：正常生产时，对轧件进行切头和切尾；发生事故时，对轧件进行连续碎断，保证轧制顺利进行，缩短事故处理时间。

型式：连杆式启停飞剪 剪切断面：≤Φ50mm 剪切温度：≥900°C 最大剪切力：250kN 剪切速度：2~4m/s

碎断长度：750mm

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