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1、年产180万吨厚板车间设计 毕业设计【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）学 号：200xxxxx0228HEBEI POLYTECHNIC UNIVERSITY课程设计说明书题目：年产180万吨厚板车间设计学生姓名： 专业班级：0xxx2班 学 院：指导教师： 教授 2010年3月12日引言在现代社会的国民经济中，钢铁生产占据着很重要的地位。钢铁材料的用途十分广泛，不管农业、工业、还是国防；也不管是原材料工业、矿山、煤炭、水电、石油、化工、还是铁路、交通、机械、建材及其他部门，都需要有质量优良，品种齐全，数量足够的钢铁。中厚宽板广泛用于机器制造、造船、建筑
2、、桥梁、容器罐以及大直径输送管线等部门，宽度越大，轧辊挠度越大，轧制平直钢板的困难越大。我国2300mm中板轧机生产过最小4mm厚中板。邯钢2800mm中板轧机是由德国引进的二手设备，在德国曾生产过32500mm钢板。目前，国外宽厚板轧机轧制最小厚度定为4.5mm的居多，特别是日本几乎所有轧机均定为4.5mm。我国新建轧机最少都定为5mm，少数定为6mm，先进性自然就差一些。生产厚度4mm以下中板时，钢板轧制长度要在20m以下，因此，坯料单重受到很大限制，除加热炉炉型受限制外，轧制成薄中板的输送也是很大问题，辊道辊距为1000mm时钢板塌下到辊道盖板上，钢板在辊子上打滑便输送不了.目 录绪 论
3、11 轧机比拟和选择41.1 轧机类型及其布置得比拟4单机架轧机4双机架轧机51.2 厚板轧机选择5新型轧机5轧机选择62 压下规程和辊型设计82.1 压下规程设计8轧制道次8各道次压下量分配8速度制度12温度制度12力能参数计算122.2 典型产品30mmQ235厚板生产压下规程设计142.3 辊型设计17第3章 轧制图表和年产量计算203.1 轧制图表20研究轧机工作图表的意义20轧制图表的根本形式及其特征203.2 年产量的计算23轧机小时产量计算24轧钢机平均小时产量24年产量的计算26影响轧机产量的因素27第4章 轧辊强度及主电机能力的校核294.1 轧辊强度校核29支撑辊校核29工
4、作辊的校核31接触应力计算314.2 主电机能力校核33主电机的功率计算34轧机电机能力校核34校核电动机的过载条件为： 。356 板凸度和弯辊366.1 板型控制理论366.2 板型控制策略376.3 板凸度计算376.4 影响辊缝形状的因素38轧辊挠度计算38轧辊热膨胀对辊缝的影响40轧辊的磨损对辊缝的影响41原始辊型对辊缝的影响41入口板凸度对辊缝的影响426.5 弯辊装置42弯曲工作辊42弯曲支撑辊436.6 CVC轧机的抽动量计算43参考文献36绪 论在现代社会的国民生产中，钢铁生产占据着很重要的地位。钢铁材料的用途十分广泛，不管农业、工业、还是国防；也不管是原材料工业、矿山、煤炭、
5、水电、石油、化工、还是铁路、交通、机械、建材及其他部门，都需要有质量优良，品种齐全，数量足够的钢铁。在钢铁产品当中，中厚板是重要种类之一，目前全球中厚板年产量约为1.2亿吨，占世界钢材总产量的14.8%左右。我国的生产能力约为3500万吨，约占当年全国钢材的总产量的14左右。1中厚板生产的开展历史中厚板生产的开展历史至今大约200年。18世纪初，西欧在二辊周期式薄板轧机上生产小块中板。欧洲的国家中厚板生产也是较早的。1910年捷克维特科委采哥特瓦德钢铁公司投产了一套4500mm二辊式中厚板轧机。意大利、西班牙等国也相继投产了多套中厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用钢板，多数为二次大战备
6、战的需要。二战后，机器制造、造船、建筑、桥梁、容器罐以及大直径输送管线等部门的开展，对中厚板需求量和质量提出了更高的要求。因此，50年代兴旺国家除完成大量技术改造外，还新建了一批4060mm以下低刚度轧机。60年代以4700mm为主大刚度的双机架轧机，实现了控制轧制，提高了中厚板质量，并掌握了中厚板生产的计算机控制。70年代开展到5500mm为主的特宽型的单机架轧机，以满足石油和天然气等长距离输送所需大直径管线用板。80年代由于中厚板使用部门的萧条，中厚板产量下降，西欧、日本和美国都关闭了一批中厚板轧机。虽然世界上中厚板轧机套数少了，但轧机的素质和生产技术确提高了。现今，中厚板轧机代表着一个国
7、家的轧机水平。现在大规格、高质量中厚板需求量的增加，更是加快了设备工艺落后、小规格中厚板轧机的淘汰，同时，也加速了现代化大型中厚板厂的兴建。我国第一套中厚板轧机是在1936年鞍山钢铁公司建成的2300mm三辊劳特式轧机。近几年来，在全国中厚板轧机改造的同时新建轧机的工作也比拟顺利。宝钢和沙钢的两套5500mm厚板轧机正在加紧施工，舞钢、济钢及邯钢等厂完善厚板精整设备。经过50年的建设和生产，我国已形成了较强的中厚板生产能力。但是，与国外先进的中厚钢板生产相比，归纳起来还有以下5条主要的差距：1)厚板连铸比低。目前只存百分之十几，大局部以初轧坯和小钢锭为原料，日本的厚板连铸比已达92以上。2)轧
8、机性能差。轧机规格尺寸小，轧机性能低、宽厚板轧机少，还缺少5m左右的特宽厚板轧机。 ，3)钢板质量差，品种不全。主要是缺少炉外精炼，钢质差。4)工艺落后，操作与管理水平差，消耗高。与日本相比，金属消耗大l0，燃耗多两倍。5)自动化水平低，辅助设备陈旧。2 中厚钢板生产的开展趋势中厚板轧机是轧钢设备中的主力轧机之一，代表一个国家钢铁工业开展的水平，世界上每个工业先进的国家部拥有假设干套。各国的中厚板轧机和生产技术都各有其特色，钢板质量和各项经济指标也到达了较高的水平。总的说，目前日本的厚板轧机性能和生产技术在世界上居于领先地位。归纳起来，中厚钢板生产的开展趋势有以下6个方面。 (1) 轧制技术普
9、遍提高中厚板轧制技术的开展是比拟快的，不管是新建的，还是改造的，轧机性能也都普遍提高了。首先是轧机的刚度系数已提高至800kN/mm以上，辊身单位长度的轧制力由10kN/mm提高至1520kN/mm，轧制速度由4m/s提高至7.5m/s，主电动机功率也大大加大。液压AGC、计算机以及测温、测压、测厚、测宽、测长及测板形等自动化检测手段已广泛采用，轧制钢板的最大长度已由30 m提高至60 m，生产钢板最大宽度已到达5350mm。钢板尺寸的偏差也缩小了，厚度最小偏差已达土0.055mm，宽度最小偏差达士3mm，长度的最小偏差为8mm以下，镰刀弯也减至5mm/m以下。切废量已减至很小，总切边量只有5
10、0mm以下，切头尾长不到200 mm，使成材率到达95以上。热装炉时，燃耗已降至0.6GJ/t以下。 (2) 厚板连铸比不断提高目前，世界上大多数中厚板轧机用的原料都以连铸板坯为主，厚板连铸比逐年有明显地提高，日本厚板连铸比已达92以上，大局部厂均已做到全连铸生产。 (3)轧机越建越大世界上中厚板轧机越建越大。新建轧机的尺寸(辊面宽度)都在5m左右，世界上5m以上轧机有13套，其中5500mm级轧机有5套，而淘汰的都是4m以下的，因此，中厚板轧机的尺寸普遍加大。(4) 控轧控冷相结合控轧控冷可细化晶粒，提高强度和韧性，降低合金元素含量和碳当量，提高可焊性，改善钢板性能，降低生产本钱，节约贵重的
11、合金元素。控轧终轧温度为740780，控冷速度为9/s，冷至550，拉抗强度可提高2050MPa，屈服强度可增高2030MPa，而韧性的变化很小。碳当量可由0.37降至0.28，各种性能均能满足UOE焊管的要求。 (5) 板形动态系统控制为了提高钢板的精度和成材率，板形控制己成为厚板轧机一项不可缺少的新技术。板形控制的最终目标是生产出切头尾和切边少、矩形或近似矩形的平直钢板。广泛采用液压AGC、横向板形控制及计算机控制，实现了自动化板形动态系统控制的要求。 (6) 精整现代化厚板精整线一般由热矫直机、步进式或盘辊式冷床。外表检查修磨装置、超声波探伤仪、双边剪或圆盘剪、定尺剪、打印机、收集装置及
12、冷矫直机等设备所组成，一条现代化精整线一年可处理钢板200万t以上。本次设计着眼于调整我国中厚板产品，增强产品的市场竞争力，增强企业效益，而设计一座年产180万吨5000mm厚板车间。内容主要包括：建厂分析、主要设备选择、压下规程设计、力能较核与电机负荷验算、板型控制、辅助设备选择等等，本说明书对这些内容均作了较详细的论述。1 轧机比拟和选择轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，代表着车间的技术水平，是区别于其他车间类型的关键。因此，轧钢车间主要设备选择就是指轧机的选择。轧机选择的是否合理对车间生产具有非常重要的影响。轧机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，产品品种和规格，生产规模的大小以及
13、由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间工艺设计而言,轧钢机选择的主要内容是：确定轧钢机的结构形式，确定其主要技术参数，选用轧机的架数以及布置方式。在选择轧钢机时一般要考虑以下各项原那么：1) 在满足产品方案的前提下，使轧机布置合理,既要满足当前生产又要考虑未来的生产开展。2) 有较高的生产效率和设备利用系数。3) 能获得质量良好产品的同时还要尽可能多地轧制多品种。4) 有利于轧机机械化,自动化的实现,有助于改善劳动条件。5) 轧机结构型式先进合理，操作简单，维修方便。6) 有良好的综合技术经济指标。1.1 轧机类型及其布置得比拟生产中厚板的轧机型式很多。按机架结构分类，可分为二辊式、三辊劳特
14、式、四辊式、复合式及万能式几种。按机架布置分类，可分单机架并列式和顺列式双机架等几种。1.1.1 单机架轧机1二辊可逆式轧机二辊可逆式轧机的轧辊直径较大，能增大压下量，以减少轧制道次及轧制间隙时间，并对原料种类及尺寸的适应性较广。它的主要缺点是：因为没有支承辊，轧机的刚性较差。换辊比拟困难，修磨辊型就不方便，所以轧出钢板的精度和外表质量都较差。可逆式轧机必须采用带变流设备的直流电动机，投资费用此较高。因此，单机架二辊可逆式中板轧机目前很少应用。个别现存的也只用来轧制较厚的中厚板。2三辊劳特式轧机由于不能变速，中辊的直径小，且又是惰辊，故其咬人能力大为减弱。原料规格和钢板产量都受到一定的限制。在
15、轧机前后均需装设升降台，当所轧钢板重量及宽度愈大时，升降台装置那么愈显得笨重，所以不适于轧制较厚而宽的产品。此外，三辊劳特式轧机的结构较复杂，维修的工作量大，操作和维修的人员也较多。3四辊可逆式轧机这种轧机有两个值径较小的工作辊和两个直径较大的分别位于工作辊上、下的支承辊。由于较大的支承辊承受轧制压力，减少了工作辊变形，所以这种轧机适于轧制宽度较大且精度要求较高的碳素钢钢板和合金钢钢板。在这种轧机上轧制时，可得到比在三辊劳特式轧机上按宽度分布得更均匀的压下量。这在轧制厚度为46毫米的钢板时特别重要。四辊式轧机的工作辊直径比三辊式的小，所以轧制时，轧件作用在轧辊上的压力较小，电能消耗也较少。缺点：使用直流电机，投资费用较高。 4 复合式轧机和万能式轧机复合式轧机根据不同用途，配有二辊式和四辊式的两套轧辊。作为二辊轧机时，生产板坯；作为四辊轧机时，生产板材。由于其灵活性大，适用于产量不大而品种多的
