2300中板粗轧机的设计与应用毕业论文

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1、2300中板粗轧机的设计与应用毕业论文目录目录11. 绪论31.1选题背景31.2轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用31.3 国外板带轧机设备的发展概况31.3.1国外轧钢技术的发展状况31.3.2国外中厚板技术的发展51.3.3高强韧中厚板开发51.3.4国外板形控制技术61.4国内轧钢技术的发展现状61.4.1国内轧钢企业存在的问题61.4.2中国钢铁产业现状61.4.3钢铁产品结构急需优化71.5轧钢工艺技术的发展71.5.1国内中厚板技术的发展71.5.2无头轧制和半无头轧制81.5.3其它工艺技术的发展91.5.4 轧钢工艺的进步91.5.5新技术得到应用推广91.6马钢轧钢技术的

2、发展101.6.1马钢轧钢技术的进步101.6.2马钢轧钢技术的发展方向101.7 2300中板粗机主传动系统设计111.7.1原始数据111.7.2设计任务和要求121.7.3设计步骤122. 轧制力能参数计算与说明132.1轧制工艺参数132.2 轧辊主参数的确定132.2.1 辊身长度的确定132.2.2 工作辊直径的确定132.3 计算变形阻力132.4计算各个道次的变形阻力 ：153. 轧制力与轧制力矩193.1平均单位压力：193.2总轧制力计算193.3计算各个道次的轧制力193.4轧制力矩213.5轧辊强度的校核213.6轧辊电机的选择234. 滑块式万向接轴结构设计与强度校核

3、254.1滑块式万向接轴结构设计254.2 开式叉头、扁头254.3开口式扁头强度计算与结果分析264.4开式叉头强度计算与结果分析284.5接轴强度的计算与结果分析284.6万向接轴的许用应力295. 轴承计算305.1轧辊轴承的类型和工作特点305.2轧辊轴承的类型与特点305.3非金属衬开式轴承305.4轴承的受力计算315.5轴承的寿命延长326. 机架强度的校核336.1机架的类型和选择3362机架的材料和许用应力336.3机架强度计算336.3.1机架中线所在位置的计算356.3.2计算上、下横梁及立柱的截面的惯性矩和立柱断面面积386.3.3计算上、下横梁及立柱中的应力387.

4、润滑407.1轧钢机对润滑的要求407.2热轧板型钢带轧机对润滑脂的要求407.3润滑的功能417.4润滑的意义417.5轧钢机械润滑特点417.6轧钢机常用润滑系统简介427.7万向接轴的润滑方式及润滑剂选择43结论44致谢45参考文献461. 绪论1.1选题背景20XX12月份全球64个主要产钢国和地区粗钢产量为1.17亿吨,同比增长1.7%。12月份全球粗钢日均产量为377.6万吨,环比下降1.8,创20XX最低水平。 12月份欧盟27国粗钢产量为1254万吨,同比下降0.8；独联体产量为932万吨,同比增长1.2%；北美产量为1013万吨,同比增长9.6；南美产量为380万吨,同比增长

5、10.3%；非洲产量为120万吨,同比增长1.9%；中东产量为172万吨,同比增长3.6%；亚洲产量为7458万吨,同比增长0.7%。 该统计数据还显示,20XX,全球64个主要产钢国家和地区粗钢总产量为14.9亿吨。20XX欧盟27国粗钢产量为1.77亿吨,同比增长2.8%；独联体产量为1.12亿吨,同比增长4.0%；北美产量为1.19亿吨,同比增长6.8%；南美产量为4836万吨,同比增长10.2%；非洲产量为1397万吨,同比下降14.1%；中东产量为2033万吨,同比增长7.1%；亚洲产量为9.54亿吨,同比增长7.9%。1.2轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用全球经济一体化的发展对

6、钢铁工业在节能降耗 、降低生产成本 、生产先进高强钢和高表面质量产品等要求越来越高 ,从而也促进了世界范围内轧钢技术 、轧钢设备和控制技术的进步。用轧制的方法生产钢材,具有生产率高,品种多,生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点。因此,它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的发展和应用。目前约有90%的钢都是经过轧制成材的。有色金属成材,主要也用轧制方法。为满足国民经济各部门的需要,除轧制生产一般产品外,还生产建筑、造船、汽车、石油化工、矿山、国防用的专用钢材。轧钢生产的成品,根据钢材断面形状,主要分成三大类：钢板、钢管和型钢包括线材。可见在现代钢铁企业中,作为使钢成材的轧钢生产,在整个国

7、民经济中占据着异常重要的地位,对促进我国经济快速发展起十分重要的作用。1.3 国外板带轧机设备的发展概况1.3.1国外轧钢技术的发展状况近年来 ,板带热轧技术取得了很大进步 ,除传统热连轧外 ,紧凑式热带生产线 、主要用于不锈钢生产的炉卷轧机 、无头轧制以及薄带直接铸轧生产线等新工艺新技术也有了很大发展 。无头轧制技术由轧机追尾控制技术 、头尾焊接技术 、高精度成品轧制技术和高速卷取技术等组成 。目前 , 日本J F E 公司的无头轧制技术可实现厚 1mm 薄板的稳定生产 ,其中关键的头尾焊接采用了感应加热焊接和激光焊接 。通过对精轧第 4第 6 机架采用小径 、单辊驱动的热连轧机 , 在大压

8、下的同时实施出口穿水快冷工艺 ,获得了较高抗拉强度 、优良的抗疲劳性 、加工性和焊接性的铁素体晶粒直径为2 5m的微细组织的热轧钢板。影响轧钢产品质量和生产率的表面缺陷很早就受到人们的重视 。为了从理论上查明原因并从根本上解决问题 ,日本钢铁联盟成立了 缺陷变形 系统开发研究会。同时借鉴铝板轧制 中三次元 刚塑性FEM 与结晶塑性模式相结合的聚合组织预测模拟技术 ,应用于钢材开发 中同时保证形状和质量的理论模式 。目前 , 日本J F E 公司的无头轧制技术可实现厚 1mm 薄板的稳定生产 ,其中关键的头尾焊接采用了感应加热焊接和激光焊接 。通过对精轧第 4第 6 机架采用小径 、单辊驱动的热

9、连轧机 , 在大压下的同时实施出口穿水快冷工艺 ,获得了较高抗拉强度 、优良的抗疲劳性 、加工性和焊接性的铁素体晶粒直径为2 5m的微细组织的热轧钢板。在薄板坯连铸连轧生产线上 , 除了批量轧制外 ,半无头轧制和快速产品切换 F PCflyin g p ro duct change 技术也具有很好的应用前景 ,它可以在实现不同规格产品快速切换的同时 ,保证较高的尺寸精度和较小的机架间的张力波动。2005 年意大利布雷西亚 Alf a Acciai 棒材无头轧制作业线生产出第 1 批经工字轮卷取的棒材大盘卷 。它是世界上第 1 条无头轧制工字轮卷取作业线 ,将达涅利最新推出的 ERW 无头焊接轧

10、制技术和工字轮卷取作业线有机地融合在一起 。ERW 无头焊接轧制技术通过方坯在线 自动闪光焊接 ,使轧机实现不间断生产 。工字轮卷取线则是通过无扭卷取 ,将带肋钢筋 、棒材卷取成超紧凑/ 超重大盘卷 ,Alf a Acciai 工字轮卷取作业线可生产816mm、经无扭卷取的超紧凑 、超重带肋钢筋 、棒材大盘卷 ,最大卷重可达 3t。SM S 钢轨轧制的前沿技术主要包括 :轧机数目最小化的紧凑式布置节省了投资和生产运营成本 ;不需要独立的精轧机 ;适于生产钢轨和其他产品的紧凑式连轧机上的万能轧制技术 ; 带有液压调节系统的 CCS 轧机机架便于实现快速换辊 、快速更换产品规格以及减小偏差 。该公

11、司还开发了一种新的紧凑式钢轨轧制技术 ,这种技术采用纵列式可逆轧机进行钢轨的万能轧制 ,并在韩国 IN I St eel 公司浦项厂第 1 次成功应用 , 目前包括美国 St eel Dynamic s 公司、印度J in dal St eel & Power 公司和土耳其 Kar demir 钢铁公司等都用此技术进行钢轨生产。J MAllwoo d 和 K H Kim 等也对增量环形轧制技术的可行性和商业潜力进行了分析 ,通过物理模拟 、有限元分析以及工业实验 ,得出通过精心设计刀具的轨迹进行环形轧制 ,技术上是可行的 ,并获得了有关的工艺参数。传统的板带凸度计算模型不能灵活有效且有适当精度

12、地对多辊轧机 进行计算,因而一些新的计算模型被用来预测钢带的横断凸度,这些模型与计算机实时系统一起用于预测和控制板带的凸度。T1 H1 Kim 等提出了一个全积分的三维有限元模型,用于对四辊轧机的板带、工作辊和支撑辊变形的耦合分析。结果表明,该模型可反映轧制过程中各工艺参数对板形的影响,通过精确过程控制可提高板带产品的尺寸精度。M1Abbaspour 等基于有限差分法提出了用于计算瞬态工作辊温度和热凸度的模型,此模型可预测不同冷却模式工作辊周向和轴向的边界条件,将模拟结果与Mobarakeh 钢铁厂实测的工作辊温度进行比较和验证。结果表明,控制集水管长度对工作辊温度的均匀性和热凸度有很大影响,

13、并直接影响板带的板形和质量。1.3.2国外中厚板技术的发展 为了满足超高层建筑物用钢板的高韧性要求,根据低碳多方位贝氏体的全新概念,神户制钢开发了建筑结构用板厚分别达到80 、100mm的KCL A235 、SA440 钢板,即使在焊接线能量为100kJ / mm 超大能量焊接的条件下,也能确保热影响区 的韧性;同时可降低小线能量焊接部位的硬化,有助于提高建筑结构件的施工效率和建筑结构物的安全性35 。新日铁研发了HAZ热影响区 细晶粒高韧性化技术2HTUFF ,并在君津、名古屋、大分钢铁厂进行了大规模试验。研制成功的HTUFF 厚板, 即使在热影响区超过1400 的超高温状态,也能使纳米级氧

14、化物、硫化物粒子高密度分散,抑制结晶晶粒的成长,大幅度提高了HAZ 的韧性。J FE 公司通过对超低碳贝氏体钢进行Super2OLAC处理,开发出新型的具有高强度和良好焊接性能的桥梁用YP500MPa BHS500 中厚板,该钢具有优良的使用性能,完全可满足造桥的新需求。1.3.3高强韧中厚板开发1集装箱船用厚板新日铁和三菱重工联合开发了YP460MPa级大型集装箱船用高强度厚钢板,钢板厚度为6070mm。这种高强度钢板的开发基于新日铁的TMCP技术,其结构性能通过了8000t 超大拉伸试验机的验证,由于其具有高强度、高韧性,因而在减重节能的同时能保证船只结构的可靠性、安全性。JFE公司则采用

15、JFEEWEL技术也开发了YP460MPa级高强度厚钢板,通过控制TiN粒子最小化粗晶热影响区及加B、Ca细化HAZ组织来提高基体韧性,并采用超级2在线加速冷却和最新的TMCP工艺生产这种厚板。2超高层建筑物用高强韧厚板 为了满足超高层建筑物用钢板的高韧性要求,根据低碳多方位贝氏体的全新概念,神户制钢开发了建筑结构用板厚分别达到80、100mm的KCLA235、SA440钢板,即使在焊接线能量为1了00kJ/ mm超大能量焊接的条件下,也能确保热影响区的韧性;同时可降低小线能量焊接部位的硬化,有助于提高建筑结构件的施工效率和建筑结构物的安全性7。新日铁研发HAZ细晶粒高韧性化技术2HTUFF,并在君津、名古屋、大分钢铁厂进行了大规模试验。研制成功的HTUFF厚板,即使在热影响区超过1400的超高温状态,也能使纳米级氧化物、硫化物粒子高密度分散,抑制结晶晶粒的成长,大幅度提高了HAZ的韧性。3桥梁用中厚钢板 JFE公司通过对超低碳贝