年产280万吨1780热轧带钢车间设计毕业设计终稿 - 图文(5)

第3章 车间布置及主要设备的选择 需要特别大的压缩力。导致设备庞大，投资高，安装维修不便。

②短锤头定宽压力是用短锤头替代长锤头。如图3.3（b）所示，用短锤头多次连续压缩来取代一次性压缩，大大减少了压缩力，减轻了压力机的负荷，简化了设备。

图3.3（a） 长锤头定宽压力机 图3.3（b） 短锤头定宽压力机

短锤头定宽压力机主要有两种形式：一种间歇式，如图3.4所示。在对板坯进行压缩之前，吃透位于打开位置，间距略大于板坯，板坯进入锤头之间的位置后停下来，对宽度方向进行压缩，一步压缩到位后锤头分开回到打开位置，然后板坯向前送进一步，开始下一步压缩，如此循环，直到板坯尾部压缩完毕。另一种是连续式，如图3.5所示。锤头对板坯进行压缩的同时，随板坯一起向前沿轧制线方向以相同速度前进。这种运动轨迹为一椭圆形曲线，可以保证板坯在首压缩的过程中以一定速度前进，不必是板坯停下来等待。压缩完成后，锤头沿椭圆形曲线再回到打开位置，准备下一次压缩。显然这种连续式定宽压力机的生产效率比间断式的要高得多[20]。

（a）压缩 （b）打开 （c）送进 （d）再压缩

图3.4 间歇式调宽压力机动作示意图

图3.5 连续式调宽压力机

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河北联合大学冶金与能源学院 本设计结合实际生产情况，参考安钢1580mm，鞍钢1780mm热轧带钢的设计，选用连续式短锤头定宽压力机。其主要技术参数如下表4：

表3-2 定宽压力机技术参数

宽度压下量（mm） 压力机负荷（MN） 压力机周期（行程/min） 板坯行走量（mm/行程） 板坯速度（m/min） 主电动机 最大350 最大22（普通钢，1050°C时） 50 400 20 3400KW，0/500（r/min） 3.2.3轧制总道次的确定

取平均延伸系数为1.42，由产品厚度为3mm，进粗轧机的厚度为150mm。

则根据公式

?p?n???nHh可得：

轧制总道次数为n=

H150lglg??h?3?11.16?12?lg?plg?plg1.42lg。所以确定道次数为

12道。初步确定粗轧6道，精轧6道。

3.2.4粗轧机

1）粗轧机布置形式及数量的选择

粗轧区的布置形式是根据产量、板卷重量等诸多因素决定的。由于精轧机的设计没有太大的区别，我们通常所说全连续式、3∕4连续式、半连续式和其它形式都是根据粗轧区轧机的布置形式来命名的。下面分别介绍粗轧机不同的布置形式。

（1）全连续式

所谓全连续式并不是说所有轧机构成连轧，只是说在整个轧制过程中轧件始终沿一个方向前进，没有逆向。全连续式粗轧机通常由4到6架不可逆式轧机组成，前几架为二辊式，后几架为四辊式。全连续式粗轧机的布置形式主要有两种：一种是全部轧机呈跟踪式连续布置；另一种是前几架轧机为跟踪式，后两架为连轧布置[12]。

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第3章 车间布置及主要设备的选择 典型的全连续式粗轧机的布置如图3.6所示。

R1 R2 R3 R4 R5 R6

图3.6 典型的全连续式粗轧机的布置

全连续式粗轧机在一、二代热轧带钢轧机中居多，因受当时的控制水平和机械制造能力的限制，粗轧机轧制速度较低，且都是以断面大、长度短的初轧板坯为原料，所以轧机产量取决于粗轧机的产量。全连续式粗轧机每架轧机只轧—道，轧件沿一个方向进行述连续轧制，生产能力大，因此在当时发展较快。

随着粗轧机控制水平的提高和轧机结构的改进，粗轧机的轧制速度提高了，生产能力增大了，粗轧机的布置形式也发生了很大变化，相继发展了3∕4连续式和半连续式。相比之下，全连续式粗轧机的优点就不明显了，而且其生产线长、占地面积大、设备多、投资大、对板坯厚度范围的适应性差等缺点更加突出，所以近期建设的粗轧机已不再采用全连续式。

（2） 3∕4连续式

3∕4连续式粗轧机由可逆式轧机和不可逆式轧机组成，其布置形式有2架轧机，3架轧机或4架轧机。

典型的3∕4连续式粗轧机的布置如图3.7所示。

图3.7 3∕4连续式粗轧机的布置

典型的3∕4连续式粗轧机由4架轧机组成，第1架为二辊可逆式轧机，第2架为四辊可逆式轧机。第3、4架均为四辊不可逆式轧机。3∕4连续式粗轧机的轧制工艺是：板坯在可逆式轧机上往复轧制3～5道次，在不可逆式轧机上轧制l

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河北联合大学冶金与能源学院 道次。3∕4连续式粗轧机兼有全连续式粗轧机的优点，又克服了它的缺点，与其相比具有生产线短、占地面积小、设备少、投资省、对板坯厚度范围的适应性好等优点。对于年产300万吨左右规模的带钢厂，采用3∕4连轧机较为适宜。我国热轧宽带钢粗轧机采用3∕4连续式布置的有宝钢2050mm、武钢1700mm、太钢1549mm。

（3）半连续式

半连续式粗轧机由1架或2架可逆式轧机组成。常见的布置形式有： ①1架四辊可逆式轧机组成，如下图3.8所示。

②由1架二辊可逆式轧机和1架四辊可逆式轧机组成，如图3.8所示。

单机架四辊可逆 二辊可逆 四辊可逆

图3.8两种半连续式粗轧机的布置

③由2架四辊可逆式轧机组成，如下图3.9所示。

四辊可逆 四辊可逆

图3.9 四辊可逆式轧机

半连续式粗轧机与3∕4连续式粗轧机相比，具有设备少、生产线线短、占地面积小、投资省等特点，且与精轧机组的能力匹配较灵活，对多品种的生产有利。我国热轧宽带钢粗轧机采用半连续式布置的有宝钢1580mm、鞍钢1780mm、攀钢1450mm、武钢2250mm[11]。

本设计考虑到实际生产情况，从缩短生产线长度、减小占地面积、节约设备投资等方面考虑，选择近年来常用的半连续式粗轧机布置方式。根据轧辊强度等方面的因素，参考现场经验，本设计中选用2架四棍可逆式粗轧机。

2）粗轧机的各种参数 （1）材料的选择

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第3章 车间布置及主要设备的选择 由于热轧的时候工作辊表面温度高，又受到水的激冷，表面冷热反复循环产生工作应力，热疲劳应力使得轧辊表面产生网状裂纹，工作辊选择以辊面硬度为主。四辊机座除了少数机座受辊强度和咬入条件限制采用铸钢轧辊以外，其他主要受到扭矩和压力，弯曲应力较小，轧制速度高，辊面要求光滑以保证板带的表面的质量而多采用铸铁轧辊（辊面硬）。支撑辊受压力大主要受的是弯曲应力，而且直径较大并要着重考虑强度和轧辊的淬透性，因此多采用含铬的合金锻钢。

（2）轧辊尺寸的选择

轧辊是轧钢机的主要部分，在选取工作辊和支撑辊辊颈的时候要考虑以下几个方面[15]：

①工作辊的辊颈可能减小的程度取决于工作辊径和万向接轴所传递的传动力矩。

②为创造良好的变形条件，强度高的带钢要求采用较小的工作辊径。 ③所能传递的变形力矩受工作辊断面积的限制，要求工作辊有较大的传动大的变形力矩。

④辊身长度与辊颈的比值不能超过允许值，否则工作辊会弯曲，所以要求辊颈采用较大的值。粗轧机性能参数如下表3-3所示。

表3-3 粗轧机的各种性能参数

名称 符号 轧机形式 辊径/mm 辊身长度/mm 主电机形式 主电机功率/KW 压下装置形式 最大轧制力/KN 立辊 E1 二辊 1000/900 450 DC 2×700 液压 3000 粗轧机 R1 四辊可逆 1150/1000 1780 AC 8000 液压 25000 粗轧机 R2 四辊可逆 1150/1000 1780 AC 8000 液压 25000

3.2.5保温装置

1）保温装置的概述

保温装置位于粗轧与精轧之间，用于改善中间带坯温度均匀性和减小带坯头尾温差。采用保温装置，不仅可以改善进精轧机的中间带坯温度，使轧机负荷稳定，有利于改善产品质量，扩大轧制品种规格，减少轧废，提高轧机成材率，还可以降低加热板坏的出炉温度，有利于节约能源。常用的保温装置主要有保温罩

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