本科毕业设计
题目：精轧机组F1轧机主传动系统设计
学院: 机械自动化学院
专业: 机械电子工程
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摘要
精轧机作为轧制过程中最后一道轧制过程，对轧件的性能影响较大。精轧机在轧制过程中不仅要对轧件的宽度厚度进行控制，还对产品其他性能进行监测。对于热轧机，轧机还要承受高温影响。为保证轧件的产品要求，轧机的主传动系统必须保证良好的传动要求与品质要求。目前由于科技水平的不断进步，轧机在各方面性能都不断进步，为钢铁公司创造了不斐的收益。
F1精轧机主传动系统是将电机输出转速通过减速或增速来实现工作要求。本次设计根据需求采用减速方案，采用单级斜齿轮传动，传动过程简单，减少了功率的损耗，同时也保证了较高的传动精度，采用斜齿轮传动在一定程度上增加了传动强度；降低了维修的困难度。此次设计的最主要的目标是对轧机有更深层次的了解，与此同时还需要对传动系统进行设计和核算并了解其他各种部件的选择原理。
最后根据设计的尺寸参数，绘制减速机的装配图和关键零部件的零件图，来更深一步的了解减速机内部的结构。
关键词：精轧机；主传动系统；减速箱；齿轮
Abstract
As the last rolling process in the rolling process, finishing mill has a great influence on the performance of the workpiece. In the process of rolling, the finishing mill not only controls the width and thickness of the workpiece, but also monitors the other properties of the product. For hot rolling mills, the mill also suffers from high temperatures. In order to ensure the product requirements, the main drive system of rolling mill must ensure good transmission requirements and quality requirements. At present, due to the continuous progress of the scientific and technological level, the rolling mill in all aspects of performance are constantly improving, Steel Corp has created an tremendous income.
The main drive system of F1 finishing mill is to realize the output speed of the motor by slowing or increasing speed. This design according to the demand of the reduction scheme, using the single stage helical gear transmission, the transmission process is simple, reducing the power loss, but also to ensure the higher transmission precision, using helical gear transmission intensity increases to a certain extent reduces the difficulty of maintenance. The main purpose of this design is in the sake of having a deeper understanding of the mill, and to design and calculate the drive system, and to understand the selection principle of other components.
Finally, according to the design of the size parameters, draw the reducer assembly drawing and key parts of the parts diagram, to further understand the internal structure of the reducer.
Key words: Finishing mill; Main drive system; Reducer; Gear
目录
1 绪论 0
1.1 选题背景 0
1.2目的 0
1.3轧机的发展 0
1.4 轧机主传动系统的组成 (1)
2设计要求与参数 (3)
2.1 设计题目 (3)
2.2 设计参数 (3)
2.3 设计内容 (3)
3 总体方案设计 (4)
3.1 传动方案设计思路 (4)
3.2 传动方案设计 (4)
4电机的选择与传动比的确定 (6)
4.1 轧制力与力矩 (6)
4.1.1 轧制力的确定 (6)
4.2 电机的选择 (8)
4.2.1 电机的选择原理 (8)
4.2.2 电机功率的计算 (8)
4.3传动装置运动参数的确定 (9)
4.3.１传动比的计算 (9)
4.3.2各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 (9)
5齿轮的设计计算 (11)
5.1按齿面接触强度设计 (11)
5.2按齿根弯曲强度设计 (13)
5.3齿轮几何尺寸的计算 (16)
6轴的结构设计与校核 (17)
6.1高速轴Ⅰ的结构设计 (17)
6.2低速轴Ⅱ的结构设计 (18)
6.4低速轴Ⅱ的校核 (20)
6.4.1低速轴受力分析 (20)
7轴承的选择与校核 (22)
7.1高速轴轴承 (22)
7.2低速轴轴承 (22)
8键的选择与校核 (24)
8.1高速轴与联轴器键连接 (24)
8.2低速轴上的键连接 (24)
9 润滑方式、润滑油牌号以与密封装置选择 (26)
11 设计总结 (28)
参考文献 (29)
致谢 (30)
附录 (30)
1 绪论
1.1 选题背景
钢铁工业从七八十年代以来就开始作为我国经济的一个有代表性的产业，它从某些方面来说代表着其国家经济方面的水平高低，钢铁行业的发展直接影响着各行各业。随着中国科学技术和经济的快速发展，中国的钢铁形工业在取得了巨大成就的同时很多问题也浮现出来：1.据统计中国在2012年的钢铁产能大约达到了九亿吨。然而，在此种情况下，国内钢铁企业还在继续增产，同年兴建了宝钢和武钢的很多项目；2.产物结构分布混乱，同质化严重；其次科技含量和性价比较高的比较高的钢铁产物比例太低；3.钢铁行业在市场的集中度不够，非重点的企业投资越来越迅速。自2010年后多数比较受重视的大型或中型钢铁企业受市场低迷影响实施了降产举措，在一定程度上缓和了市场的供需求关系，但一些非重点企业却倚靠低成本对他们的有力形势来增加产量；4.钢铁出口稳步增长，但利润较低；5.主要钢铁行业均面临较大持续下滑的风险。[1]钢铁行业在我国的经济发展中的地位不容小觑,它的发展影响着我国各行各业走向,是我国的国际经济地位的指向标。由于金属矿石在国际上的价格有越来越高的趋势,这无疑冲击着我国的钢铁行业，带来的影响就是从中所获利润逐渐减少,这在一定程度上冲击着我国的经济。
目前我国正处于“十三五”发展时期，当前我国经济发展进入新常态，各种行业兴起，尤其是计算机行业和电气行业，虽然我国在机械方面的产业的发展处于艰难时期，面临多重困难，但是不可忽视的是在机械方面的产业仍然是促进我国经济加速的重要支撑，这也是其发展的机遇。
1.2 目的
从此前的种种现象看来，中国在机械方面产业的发展跟其他制造业强国比起来仍然相形见绌。为提高中国制造业整体水平，首先得从材料的质量上下手。中国目前很多产品竞争不过其他国家在很大程度上是因为原始材料的在品质方面达不到要求。
钢铁行业目前需要改变原来的发展模式，才能改变其夕阳化的局面。首先从源头上要有所改变，提高轧机的质量，精度，效率在钢铁行业的发展中很有必要这在一定程度上提高了钢板质量以与精度，减少材料的浪费，降低了废品率。轧机传动系统的合理设计在很大程度上提升了轧机的质量。
1.3 轧机的发展
18 世纪末，英国一名叫做H. 科特的人最先发明了通过水力作为驱动力的二辊轧机。随后，J. 皮卡德尝试把蒸汽机与轧机结合，用蒸汽机提供动力来驱动轧机，这一做法大大提高了轧机的工作效率，使的轧机开始得到广泛的应用。19世纪中期，德国
发明出了万能式轧机。1891年，美国的宜家钢铁制造公司制作出了四辊的厚板轧机。1897 年德国成功地将电力用到轧机中，采取电动机来驱动。在50 年代后，张力与板型控制类型的的大型冷连轧机组开始迅速发展，与之同时发展的还有连续铸坯机，这些各种类型的轧机几乎取代了粗轧机，他们开始与热连轧机组成联合机组。
1.4 轧机主传动系统的组成
轧机由电机、传动系统、工作机座和轧辊组成；轧机的传动系统由联轴器、减速齿轮箱、连接轴组成[11]，他们的功能和用途如下：
1.减速机
减速机的作用是把电动机提供的转速转变成轧制过程中轧辊需要的转速。因为高速电机在价格是比低速电机便宜。而一个装置是否需要用到减速机，要考虑的是购置减速箱的用度或着生产减速箱与其在摩擦损耗上所花的费用是否低于低速电动机与高速电动机之间的差价。通常，只有当轧机轧辊的转动速度不大于200到250r/min时才会选择采取减速机，当轧辊转速大于200到250 r/min时则不用减速机而是直接采取速度稍微低的电机较为适宜。在可逆轧机中，尽管轧辊的转速比200到250 r/min还要小的时候，一般也不用减速机而是直接选择采取低速电机，这是因为对于此种类型的传动传动
系统采取低速电机更易于实现可逆运转的功能。此外，当需要高的轧辊转速时，会设置增速机。
2.连接轴
轧机经常使用到的连接轴类型为梅花接轴、齿式接轴、万向接轴和联合接轴（一头为万向接轴而另一头是梅花接轴）.[7]
连接轴选择什么样的类型通常与轧辊的调整量和连接轴允许的倾斜的大小等相关因素来有关，选取原则如下：
(1)用于初轧（因为板材较厚）因此轧辊调动量较大，故角度一般在8°到10°之间；
(2)对于型钢来说，轧机的轧辊调整量较小，一般只在轧辊磨损严重或者调换新的轧辊时才会进行轧辊调整，通常选择梅花接轴或者联合接轴；
(3)小型轧机和线材轧机轧制时速度一般较高，虽然轧辊的调整量很小，但考虑到在高速的状况下仍然要要保证运转的平稳与可靠，故通常采取齿式类型或弧面齿形类型的接轴；
(4)在带钢轧机精轧机组上，若连接轴倾角不大且扭矩合适可采用孤面齿形接轴；如果当倾角或扭矩较大时则采用万向接轴。
3.联轴器
联轴器种类分两种，目前用得最广泛的是齿轮联轴器。
2 设计要求与参数
2.1 设计题目
设计题目：精轧机组F1轧机主传动系统设计
2.2 设计参数
轧辊直径：825mm 轴颈直径：335mm 板坯厚度：40mm 压下率：40% 轧制速度：2.05 m/s 钢坯温度 1300℃
产品规格：厚度 1.2-12.7mm 宽度 720-1430mm
材质：碳钢、合金钢、 硅钢，最高强度，700MPa b σ≤550MPa s σ≤
工作制度：24小时工作制，轴承寿命10年
2.3 设计内容
1.总体方案设计
2.电动机选型
3.减速箱的设计（包括齿轮与轴的设计与校核）
3 总体方案设计
3.1 传动方案设计思路
在确定传动应选择什么方案时方案时，应充分了解传动机构的功能与适用工作条件，与此同时还要结合工作机所传递的载荷性质和大小，以与其工作的运动方式和速度，工作条件也必不可少，分析比较各种所设计的传动方案。[4]
3.2 传动方案设计
轧机示意图：
工作流程从右至左，根据计算功率选择电动机型号，如果计算出来的电机功率太大，找不到适用的电动机的型号，可以考虑选择用多个电机来进行驱动。只用一个电机驱动的情况称单电机驱动，多个电机驱动的情况成为多电机驱动。（对于功率适宜的工作条件，可以直接采用单电机来驱动轧辊；对于功率比较大的工作条件来说，采用多电机驱动，一个电机分别驱动一个轧辊。）
选择好了电机驱动类型以后根据所选电机的转动速度与工作要求来确定是否需要
额外加装减速机或者增速机，此次设计，因为传动需要，所以在电机后设置减速机。然后根据传动比要求确定减速机的类型。对于单级齿轮减速器而言，其最大的传动比一般限制在10以内，因为对于单级齿轮传动，传动比过大会造成箱体结构尺寸偏大，造成外廓尺寸偏大。不利于安装与摆放，经济性降低。当传动比大于10以后，就应考虑采取二级齿轮减速器。
本次设计由于传动比不大，选用单级齿轮减速器，其结构原理图如下：
单级减速器应用比较广泛广泛，主要是因为其只有一级传递，结构简单，在传动过程中损耗较少，因此精度较二级或者三级的要高。此外因为轮齿可做成多种形状，如直齿、斜齿、人字齿，因此其种类也比较多。可用在低速重载的情况下，在高速传动也经常用到。
4 电机的选择与传动比的确定
4.1 轧制力与力矩
金属通过轧辊产生的压力产生塑性变形的过程叫做轧制。有计算数据可知板坯厚度H=40mm ，由压下率ε为40%，可计算出：压下量：?h=εH=40%×40=16mm ，轧制后板厚：h=H-?h=40-16=24mm ，轧辊半径R=D/2=412.5mm 。[3]
4.1.1 轧制力的确定
1. 轧制时轧机与板坯的接触弧长度l0：
在实际情况的设计计算中，一般不直接采取其接触弧的长度，而采取弧长的水平投影l0。
水平投影l0：
（4.1）
2. 轧制时金属变形阻力计算
金属在轧制过程中当受力达到其屈服强度极限时会发生塑性变形现象，此时所受的屈服极限是金属单向受到拉伸力时的变形阻力。变形阻力与变形时的温度，速度，以与变形程度有关[3]。轧制时金属的平均变形速度up 根据文献[3]（2-10）可知：
（4.2） （4.3）
3. 变形速度知道后，科根据文献[3]经验公式（2-11）来确定变形阻力δz: （
4.4）
C--钢的含碳量，单位为%；
d ε-对数变形程度；
T--轧制时金属的绝对温度，K ；
u p --平均变形速度，秒-1；
v--轧制速度，m/s 。
轧制过程中温度为1300℃，故T=1300+273=1573℃。
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定尺剪 卸钢链称重打捆机点数器 钢坯 大棒轧机倍尺剪夹尾器双转毂加热炉初轧中轧预精轧精轧机组水冷箱 工艺布置图
二高线 加 热 炉 钢坯出炉 2 4 8 6 10 12 14 15-16 17-18 6架粗轧机 1#剪 6架中轧机 2#剪 2架中轧机 4架预精轧机组 NTM RSM 集卷站
1、 一高线 1.1 一高线简介 线棒工序一高线作业区为线棒材复合生产线，其中线材生产线是国内最早引进的现代化高速线材生产线之一，其轧机关键设备从德国德马克公司引进，电控系统从瑞典ABB 公司成套引进。2001年底，酒钢公司又在原高线厂房成品跨增加大规格直条棒材精轧机、棒材高速上料系统及精整设备，使其成为即具备盘卷线材生产能力，又具备直条棒材生产能力的线、棒复合生产线。新建的棒材生产线关键设备达到世界领先水平，是国内第一条速度超过30m/s 的单线棒材生产线，其主要机械设备由意大利西马克公司引进，电控系统从德国西门子公司引进。一高线具有线、棒材共50万吨的年设计生产能力，其中高速棒材产能30万吨，高速线材产能20万吨，棒材捆重4吨，线材卷重1吨，目前已达到60万吨的能力，可进行线材和棒材的交替生产，以满足不同用户的需求。 一高线采用大断面连铸方坯，一火成材，大压缩率使组织均匀、致密，先进的自动张力控制和多活套无张力控制保证了轧件通条尺寸均匀，线材精轧机组采用大辊径碳化钨辊环，产品表面光洁美观，精轧前、精轧内和精轧后都采取了有效的轧件水冷措施，产品理化性能得以合理控制，其优良的加工使用性能得到了用户的一致好评。目前一高线可生产普通碳素钢、焊接用钢、中高碳钢和合金结构钢五大类钢钟，这些钢种都具有成熟的生产工艺和质量控制手段，投放市场以来深受用户的欢迎。 1.2 一高线工艺流程 生产时从原料库将150方、6米长（150mm ×150mm ×6000mm ）的钢坯吊放到加热炉上料台架上，进行入炉加热，按加热工艺规定将钢坯加热好后，用出钢机将钢坯推出炉子进行轧制。 ⑴、 轧制?5.5mm ～?14mm 高速线材时，钢坯经9架粗轧机组、4架中轧机组、4架预精轧机组及10架线材精轧机组轧制出成品，然后立即进入4段水冷箱进行控制冷却，通过水冷将线材降至所需要的温度，进入吐丝机布圈后落在空冷运输辊道上，散卷线材在空冷辊道上完成最终相变，使机械性能和内部组织达到工艺需求，然后进行集卷、剪头、打包、检查、取样、挂标志牌，最后卸卷入库。 → →→ → → ⑵、 轧制?8mm ～?16mm 的光面直条或带肋钢筋时，钢坯经10架线材精轧机组轧制出成品；轧制?18mm ～?32mm 的光面直条或带肋钢筋时时，钢坯经4架预精轧机组轧制后，经运输导槽弯曲导送至2架棒材精轧机组轧制出成品。线材精轧机组和棒材精轧机组生产出来的各种规格的棒材产品，各自经过水冷箱喷水冷却，进行在线水冷降温，然后送至成品倍尺剪分段剪切，分段后的倍尺交替进入双转毂并经尾部制动器制动减速抛入冷床冷却。冷却后的倍尺，经输送辊道运输至冷剪剪成商品定尺。定尺进行检查、短尺及废次品剔出、计数与分离、收集、打捆、称重、挂标志牌、卸卷，最后用天车吊入成品库。 一高线轧制?8mm ～?32mm 的圆钢或螺纹棒材工艺流程 1.3 主要设备产能及性能指标 加热炉 功能：将钢坯加热至1050℃~1150℃ 技术性能：200m 2蓄热式步进加热炉，最大加热能力为每小时110吨，加热钢坯长度为5.7m~6.25m 。 主要特点：上海嘉德公司设计，烟台工业炉厂制造，燃烧介质为纯高炉煤气，这是酒钢公司第二座畜热式加热炉。 粗中轧 功能：将钢坯轧制成?52mm 的圆钢。 技术性能：1~4架轧辊直径600mm ，5~9架480mm ，中轧10~13架350mm 。 主要特点：太原矿山机械厂制造，水平二辊轧机，单线连续式布置，直流调速电机单独传动。 预精轧 功能：将粗中轧过来的红坯轧制成?17mm~?21.5mm 的圆钢。 技术性能：14~17架轧辊直径275mm 。 主要特点：德国德马克公司进口，14、16架为悬臂水平轧机，15、17架为悬臂立式机架，单线连续式布置，直流调速电机单独传动。
概述： 精轧除鳞机：除鳞箱的上盖是用液压缸开闭，使除鳞喷咀维修容易。入口夹送辊 有将带钢从精轧内拖出的作用，出口夹送辊兼给切头剪提供切尾速度信号。 F1E 立辊轧机：为了进一步提高板宽精度，并使中间坯对中于轧制中心线，在F1 轧机入口侧设置立辊轧机。 工作辊轴向窜动的HCW 轧机：轧机通过工作辊轴向窜动，加上强力液压弯辊，可以改变轧辊的凸度，从而保证板形质量并延长轧辊的使用寿命。 F1-F7 全部采用HCW 轧机。 F1-F7 全部采用全液压H—AGC。 F1-F7 全部采用强力液压弯辊。 F1-F7 设工艺润滑水。 F1-F7 之间采用带钢冷却（F1-F3 强冷）。。 F1-F7 采用氧化铁皮抑制。 F1-F7 采用轧辊分段冷却。 F1-F7 采用水压除尘。 F1-F7 轧机间采用液压活套。 F1-F7 采用横移列车式的快速换工作辊。 3.1. 精轧除磷机（051112050） 用途：用以清除板坯二次氧化铁皮，并对板坯测速。 型式：夹送辊式高压水除鳞箱。 结构特点： 精轧除机箱体是由两片机架通过横梁连接而成。正常工作时，用液压缸辊缝设定将带材送入精轧机中，当发生事故时，用液压缸将带材从轧机中拉出。上辊有飞剪切尾速度检测功能。高压水喷嘴纵向交错布置，使喷射区域相互补充，避免出现水痕。 控制及联锁要求： 1. 所有辊子速度应与飞剪精轧立辊轧机速度相匹配. 2. 前后夹送辊正常工作时,液压缸处于夹紧状态; 事故时,前夹送辊液压缸工作,后夹送辊液压缸打开.。 3. 后夹送辊上辊具有飞剪切尾测速功能. 4. 前后夹送辊辊缝预先设定, 除鳞过程中不再动作. 5. 带钢进入除鳞机前,喷嘴开始喷水,带钢出夹送辊之后,停止喷水。 6. 换集水管时，上盖缸驱动至上盖与水平成900 后，换集水管，维修完成后。驱动缸回落。集水管维修后，送入除鳞机体内。 3.2. F1E 立辊轧机（051112051） 用途：将中间坯正确导入精轧机并对中间坯边部进行轧制。 型式：吸附型、上传动式（不可逆轧制）。 结构特点： 在精轧除鳞机的出口侧，F1 轧机的入口侧，配置附着式的立辊轧机(F1E), 机架装配、侧压装置等部件组成,辊缝的予设定是通过被分别设在立辊轧机的操作侧、传动侧的液压压下缸来完成的。 控制联锁要求： 1.F1E 立辊与F1 水平辊轧机进行微张力控制。 2.两台主传动电机进行电气同步控制。。 3.侧压开口度精度0.5-1mm。
精轧机组 用途： F1-F7精轧机组用于将经过粗轧并切头的中间坯轧制为成品规格，中间坯厚度25～50×700～1350mm，成品规格1.2～20×700～1350mm。 结构: 精轧机组由以下部分组成: F1精轧机列、F2精轧机列、F3精轧机列、F4精轧机列、F5精轧机列、F6精轧机列、F7精轧机列、F1-F7传动装置、工作辊换辊装置、支撑辊换辊装置、F1-F7活套和导卫装置、F1-F7机上配管、F1-F7平台围栏和平台配管等。 F1━F7精轧机列是四辊不可逆式水平轧机，由7架轧机组成，呈连续式布置，机架间距离5500，称为F1━F7机架。 轧机由机架装配、工作辊装配、支承辊装配、压下装置、弯辊窜辊装置、平衡装置、移动垫板装置、传动装置、走台、配管、接近开关等组成。 传动装置由主电机、电机联轴器、减速机、中间接轴、齿轮机座和轧辊接轴组成。其中F5-F7没有减速机。 工作辊换辊装置由横移列车、固定轨道和电动小车等组成。 支撑辊换辊装置由固定滑道和推拉液压缸等组成。 活套和导卫装置由液压活套、工作辊冷却、支撑辊冷却、机架间冷却、入口导卫、出口导卫、导卫梁、交叉喷射等组成。 主要结构见简图。 1.电机 2.联轴器 3.减速机 4.中间接轴 5.齿轮机座 6.轧辊接轴 7.精轧机本体 三、主要技术参数 四辊精轧机主要技术参数表 轧机名称 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 最小工作辊直径mm 720 720 720 720 540 540 540 最大工作辊直径mm 800 800 800 800 600 600 600 工作辊辊身长度mm 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 最小支撑辊直径mm 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 最大支撑辊直径mm 1350 1350 1350 1350 1350 1350 1350 支撑辊辊身长度mm 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 最大轧制力t 3500 3500 3500 3500 3000 3000 3000 最大轧制力矩t*m 177.6 149.7 100 47.8 36.7 29.8 27.5 最大弯辊力/单侧t 150 150 150 150 120 120 120 轧机线速度 (最大辊径时）基速(m/s) 1.26 1.632 2.4 3.49 4.71 6.28 8.01 最高速(m/s) 3.15 4.236 6.336 9.22 12.44 15.39 18.54 轧机线速度 (最小辊径时）基速(m/s) 1.134 1.476 2.16 3.14 4.24 5.652 7.21 最高速(m/s) 2.835 3.804 5.7 8.29 11.2 13.85 16.68 推荐减速机速比 4.65 3.92 2.62 1.8 主电机 DC/AC AC AC AC AC AC AC AC
2、轧钢工艺 2.1 产品大纲及金属平衡 2.1.1 产品大纲 本车间设计为2条年产量80万吨的高速线材生产线。 主要产品规格为： 圆钢： Φ5.0—Φ20mm 光面线材 螺纹钢： Φ6.0—Φ18mm 螺纹钢筋 生产钢种为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、锚螺钢、合金钢、不锈钢、 轴承钢等。 按品种规格和钢种分类的产品大纲见表2—1、2—2。 产 品 大 纲 表 2—1 产 品 大 纲 表 2—2 序号 产品规格范围 年产量（t ） 比例（%） 序号 钢种 代表钢号 年产量（t ） 比例（%） 1 普通碳素结构钢 Q235 400000 25 2 优质碳素结构钢 45# 80# 480000 30 3 焊条钢 320000 20 4 弹簧钢 60Mn 60Si 2Mn 64000 4 5 合金结构钢 40Gr 160000 10 6 冷镦优质钢 ML25—ML45 80000 10 7 不锈钢 8000 0.5 8 轴承钢 8000 0.5 7 合计（t ） 1600000 100 8 比例（%） 100
1 ф5－ф5.5 160000 10 2 ф6.0—ф9 400000 25 3 ф10—ф13 720000 45 4 ф14—ф18 240000 15 5 ф20 80000 5 合计100 2.1.2 产品质量及标准 （1）产品交货状态： 均以盘卷状态交货 （2）产品执行标准 —GB/T14981-94热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差 —GB700-88碳素结构钢 —GB/T699-1999优质碳素结构钢技术条件 —GB6478-86冷镦钢技术条件 —GB/T3077-1999合金结构钢技术条件 —GB1222-84弹簧钢 2.1.3 原料 车间所用原料为连铸坯，全部由潍钢炼钢供给，钢坯规格尺寸为：150×150×12000mm,净重为2075kg，最小坯料长度为8000mm。 坯料应满足国家标准YB2011—83中规定和YB/T004—91中规定的内容。 连铸坯年需要量为166.4万吨。 2.1.4 金属平衡 车间原料用量为166.4万吨，成品量为160万吨，成材率为96%,金属平衡见表2—2。 车间金属平衡表表2-3 产品炉内烧损及二次氧化切损及轧废 原料量(t) 数量所占数量所占数量所占
F1精轧机列 产品安装、调试及使用说明 书 编号 51228 MS 包括以下设备: F2精轧机列＜51227)F3精轧机列＜51227) F5精轧机列＜51227)F6精轧机列＜51227) <59298) 工作辊冷却装置＜59303) 机架间冷却装置＜59304)交叉喷射＜59305) 支撑辊冷却装置＜59314) 限公司设计研究院 2004年 8 月 E2立辊轧机＜51227) F4精轧机列＜51227) 活套装置＜59296) 工作辊换辊装置＜59297)支承辊换辊装置 入口导卫＜59300) 出口导卫＜59301) 导卫梁装置＜59302) 机上配管＜59306) 走台 <59307) 围栏 <59308) 特殊工具＜59309) 除尘装置＜59310) 纵向管线＜59311)
精轧区在整个连轧机组中是一个相对独立的区域。而精轧区内部各设备又是非常紧密地联系在一起的，为方便用户使用，特将精轧区各设备统一编制产品安装、调试及使用说明书。 精轧区设备组成： 精轧区设备由以下部分组成：精轧除鳞箱及辊道、E2立辊轧机、F1精轧机列、F2 精轧机列、F3 精轧机列、F4 精轧机列、F5 精轧机列、F6 精轧机列、液压活套装置、工作辊换辊装置、支撑辊换辊装置、导卫梁、入口导卫、出口导卫、工作辊冷却装置、支撑辊冷却装置、机架间冷却装置、交叉喷射装置、机上配管、走台、围栏、F6 后吹风除尘装置、纵向管线及特殊工具等。 1．F1-F6 精轧机列(51228-51233＞ 1.1. 用途：F1-F6 精轧机列是精轧区的重要设备，与E2 立辊轧机一起将经过粗轧并切头的中间坯连续轧制为成品带钢。 本设备工艺号及图号： 工艺号F1：59-1 ；F2：59-2 ；F3：59-3 ； F4：61-1 ；F5：61-2；F6：61-3； 图号F1：51228 ；F2：51229；F3：51230； F4：51231；F5：51232；F6：51233； 相关设备有： E2立辊轧机51227＜工艺号58) 活套装置59296＜工艺号60) 工作辊换辊装置59297＜工艺号62) 支承辊换辊装置59298＜工艺号63) 入口导卫59300 出口导卫59301 导卫梁装置59302 工作辊冷却装置59303 机架间冷却装 置59304 交叉喷射59305 机上配管59306 走台59307
TMEIC主传动（TMD-70） 本次粗轧技改中将对粗轧机R2、立辊、精轧机F0、F1、F2主传动进行改造，采用的设备为TMEIC传动系列，TMEIC是东芝、三菱电气公司的缩写；TMEIC 传动系列包括TMD-10，TMD-30、TMD-70、TMD-80（以上简称是对整个变频器而言的，如TMD-70包括逆变器TMdrive-70、整流器Tmdrive-P70、励磁装置等），本次技改中传动的型号涉及前面三种，传动所采用的功率器件有可控硅、IGBT、IEGT，IEGT是东芝最新开发的大功率半导体器件。以上变频器类型为交－直－交变频器，控制对象为交流异步电机和交流同步电机。 本教材中对TMEIC传动的结构、工作原理、维护等方面作了一些介绍，同时对传动的选型、电机、IEGT冷却装置以及最新功率器件IEGT作了简要说明。 第一章传动类型和电机 本次粗轧技改中采用的TMEIC传动系列包括TMD-10，TMD-30、TMD-70，TMD-10采用的IGBT功率器件，主要用于低电压传动和辅传动；主要用于精轧I8传动、CS前入口辊道传动、CB传动以及F0临时辊道传动。TMD-30为三电平IGBT电压型PWM变频器，主要用于中压传动。新飞剪传动就是采用的TMD-30传动，它的整流器为TMDrive-T30，采用晶闸管整流，逆频器为IGBT 的TMDrive-30，可以实现矢量控制和无传感器矢量控制。R2、立辊、F0、F1、F2传动采用的TMD-70传动，为三电平IEGT电压型PWM变频器，均采用IEGT。它包括整流器为TMDrive-P70，逆变器为TMDrive-70，均采用IEGT。 为了电机检修方便，R2、立辊、飞剪、F0~F2主传动逆变器和电机间增加了电机隔离盘，操作方式为手动；由于R2上下辊电机、飞剪电机为双线圈驱动，所以都配置了2台隔离盘。
操作规程编号：YTO-FS-PD765 精轧机轧钢岗位操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
精轧机轧钢岗位操作规程通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1、上岗们要穿戴必须的劳保用品 2、每天开班前会，必须先讲安全生产情况，进行安全教育 3、工作中，听从班组长的指挥 4、轧机运转，不得犯过作业线上整理方向轴瓦座等设备 5、台上人员听从台下人员的指挥 6、开动压下级构时，一定要有台下人员指挥，台上人员不得单独操作 7、导卫装置要安紧装正 8、处理跑钢时，尽量用铁链子吊钢 9、换辊时，要在专人的指挥下有秩序的进行，做到分工明确，密切配合，互相关照，严防碰伤，砸伤人和设备 10、使用天车要有专人指挥并负责检查换辊工具和吊具（钢丝、链钩、环）是否安全可靠，如发现工具、吊具不符合安全要求时应立即更换，不准使用
本科毕业设计 题目：精轧机组F1轧机主传动系统设计 学院: 机械自动化学院 专业: 机械电子工程 学号: 学生姓名: 指导教师: 日期:
摘要 精轧机作为轧制过程中最后一道轧制过程，对轧件的性能影响较大。精轧机在轧制过程中不仅要对轧件的宽度厚度进行控制，还对产品其他性能进行监测。对于热轧机，轧机还要承受高温影响。为保证轧件的产品要求，轧机的主传动系统必须保证良好的传动要求与品质要求。目前由于科技水平的不断进步，轧机在各方面性能都不断进步，为钢铁公司创造了不斐的收益。 F1精轧机主传动系统是将电机输出转速通过减速或增速来实现工作要求。本次设计根据需求采用减速方案，采用单级斜齿轮传动，传动过程简单，减少了功率的损耗，同时也保证了较高的传动精度，采用斜齿轮传动在一定程度上增加了传动强度；降低了维修的困难度。此次设计的最主要的目标是对轧机有更深层次的了解，与此同时还需要对传动系统进行设计和核算并了解其他各种部件的选择原理。 最后根据设计的尺寸参数，绘制减速机的装配图和关键零部件的零件图，来更深一步的了解减速机内部的结构。 关键词：精轧机；主传动系统；减速箱；齿轮
Abstract As the last rolling process in the rolling process, finishing mill has a great influence on the performance of the workpiece. In the process of rolling, the finishing mill not only controls the width and thickness of the workpiece, but also monitors the other properties of the product. For hot rolling mills, the mill also suffers from high temperatures. In order to ensure the product requirements, the main drive system of rolling mill must ensure good transmission requirements and quality requirements. At present, due to the continuous progress of the scientific and technological level, the rolling mill in all aspects of performance are constantly improving, Steel Corp has created an tremendous income. The main drive system of F1 finishing mill is to realize the output speed of the motor by slowing or increasing speed. This design according to the demand of the reduction scheme, using the single stage helical gear transmission, the transmission process is simple, reducing the power loss, but also to ensure the higher transmission precision, using helical gear transmission intensity increases to a certain extent reduces the difficulty of maintenance. The main purpose of this design is in the sake of having a deeper understanding of the mill, and to design and calculate the drive system, and to understand the selection principle of other components. Finally, according to the design of the size parameters, draw the reducer assembly drawing and key parts of the parts diagram, to further understand the internal structure of the reducer. Key words: Finishing mill; Main drive system; Reducer; Gear
高速线材精轧机组 安装使用说明书 制造单位：哈尔滨广旺机电设备制造有限公司 设备图号： ZJF90d00 使用客户： 出厂日期：
目录 第一章、技术说明 (2) 第二章、设备安装调整 (4) 第三章、设备的使用维护与更换 (7) 第四章、常见故障及排除 (13) 第五章、附件 (14)
精轧机组是高速线材车间的重要设备，为了保证精轧机组正常运转，用户须了解机组的性能、安装、运行与日常维护等基本常识。本说明书就以上几个方面作了简单的介绍，用户在安装、使用机组前请先阅读本手册。本说明书供武安文煜高线专用。 第一章技术说明 一、设备用途 本精轧机组为摩根五代顶交45°无扭重载高速线材精轧机组，图纸由国内设计转化完成。本机组通过10机架连续微张力轧制，将上游轧机输送的轧件，轧制成φ5.5-φ20mm的成品线材。 二、设备主要性能参数 1. 工艺参数： ●来料规格：φ17—φ22mm ●来料温度：＞900℃ ●成品规格: φ5.5-φ20mm ●主要钢种：碳钢、优质碳素钢、低合金钢、合金钢、焊条钢、冷镦 钢等 ●第10架出口速度：≤95m/s(轧制φ6.5规格时) 2. 设备参数： ●机组组成：?230轧机(5架)、?170轧机(5架)、 增速箱、大底座、挡水板与防水槽、缓冲 箱、保护罩、联轴器、精轧机组配管等。 ●机架数量： 10架(1-5架为?230轧机，6-10架为?170轧机同 种规格的轧辊箱可以互换)
●布置方式：顶交45°，10机架集中传动 ●辊环尺寸：?230轧机：?228.3/?205×72mm ?170轧机：?170.66/?153×57.35/70mm ●传动电机： AC同步变频电机，功率： 5500kW ●振动值：≤4.5 mm/s ●噪音：≤80dB(距轧机1.5米处) ●机组总速比(电机速度/装辊转速)见下表： ●机组润滑方式：稀油集中润滑 油压： 0.35MPa（点压力） 总耗量：1200L/min 油品： Mobil 525 清洁度：10μ
达涅利新一代棒材生产线经济效益显著 意大利AcciaierieBertoliSafau（ABS）工厂 以很高的生产率生产小规格棒材产品，以充分发挥加热炉生产能力，一直是全世界棒材生产商共同追求的一个目标。 对于中国市场来说，为实现这一目标，最常用的方式就是众所周知的多线切分轧制系统。它采用专用轧辊孔型设计和特殊的导卫设备，以使轧件成形，并纵向切分为2线、3线或4线棒材。然后，同时将各线棒材轧制到最终产品尺寸规格。 能够在中国的棒材轧机上应用的具有革命性创新意义的一项可选技术，将是超高速棒材精轧和通过达涅利HTC（High-speed Twin Channel ）“高速双通道”输送系统，将精轧后的棒材高速送上冷床。 高速双通道输送系统最初由达涅利早在20世纪70年代初期研制开发，并申请专利，此后在全世界获得广泛应用。它将棒材输送到冷床上的速度也由最初几年的20m/s最大速度，逐渐发展到今天创纪录的50m/s。 HTC高速双通道输送系统非常适用于最新一代高效棒材轧机。高效棒材轧机在生产小规格棒材时，可在连续式预精轧机上进行切分轧制，然后在两个独立的Delta高速线材轧制机组，同时完成双线精轧。 本文将介绍超高速棒材精轧机组和高速输送系统的主要技术特点，它们的主要亮点和给用户带来的好处（其中最显著的特点是可以极高的生产效率，生产最小直径为?6mm的小规格螺纹钢棒材）。 高效生产小规格棒材 现代棒材轧机追求的主要目标之一，是能够以很高的生产率，生产符合市场需要的小规格棒材和钢筋。小规格棒材和钢筋通常占轧机设备总产量的一半以上。要实现这一目标，就意味着要充分发挥加热炉加热小规格坯料的生产能力，从而能够很好地平衡轧机的生产能力，充分发挥它的生产潜力。 要实现这一目标，可通过以下两种途径： 1）MSR多线切分轧制 该系统目前在中国使用最多，主要目的是用于实现上述目标。多线切分轧制系统利用同一根直方坯，通过两线或多线切分轧制，生产小规格棒材。其特点是，与单线轧制相比，可以减少轧制道次。 切分轧制技术采用特殊的轧辊孔型设计和专用导卫设备，以使轧件成形，并将来坯纵向切分为2线、3线、4线或5线棒材。然后由精轧机架将各线棒材，轧制到最终产品尺寸规格，并同时完成倍尺剪切。然后，通过传统“挡板式”入口输送辊道，以18～20m/s（用于2线切分轧制）或13～15m/s（用于3线或4线切分轧制）的最大速度，将这些棒材一起输送到冷床上。 这项工艺必然要涉及将两根或多根棒材送到冷床齿槽内（输送根数取决于轧机切分轧制线数）。随之而来的问题是，有可能使棒材在对中辊道区内头部对齐作业变得困难。 当采用4线切分轧制时，这个问题可能容易解决一些。这应该归功于双挡板式冷床入口输送辊道。由于配备了这种输送辊道，只需将两根棒材送入冷床上的每个齿槽内，从而使棒材头部对齐和料层成形变得容易一些。切分轧制工艺可用于生产?8～22mm圆钢和钢筋。
轧机电气主传动方案的分析与比较 摘要：首钢2160轧机电气主传动原设计方案为交交变频全数字矢量控制调速系统，而宝钢1580轧机应用的是GTO交直交变频技术。为此本文对交交变频和交直交变频进行了深入的分析和比较，以供类似工程建设时参考与选择。 关键词：轧机；主传动 中图分类号：TG333.11文献标识码： A 文章编号： 90年代初期首钢开始筹建2160热轧厂，工艺方案为年产413万吨各类板卷。 该轧线设计有3台步进式加热炉；2架可逆式粗轧机，R1前设有加强的大立棍轧机E1、R2前、后设有立辊轧机E2、E3，实现AWC自动宽度控制，R2后面布置了板卷箱、飞剪；精轧机组由6架带液压AGC和工作滚轴动的轧机组成，精轧机前设有1台立辊轧机S4，输出辊道上布置了水幕和层流冷却；3台液压卷曲机（其中1台预留）具有踏步控制功能；精整区设计了5条精整剪切线。 在整个工艺线上采用了多种先进技术，其中之一是8架轧机的主传动采用交流电机传动，全部由交交变频装置为其供电。近年来，随着电力电子技术的不断发展，开发出新一代电力电子器件，如可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管IGBT和集成门极整流元件IGCT等的出现，使交直交变
频器得到较大的发展。宝钢1580热轧机建设时，主传动中全线都采用交直交变频器，为此，我们对宝纲1580热轧机主传动系统进行了考察，并对两种供电方式做了技术上的分析对比。 技术对比 1．1交交变频与交直交变频装置概述[1] 如图1，主整流变压器是三个独立的△/Y-11连接的变压器，每个变压器连接一组由正反桥组成的交交变频装置，其输出对应同步机A、B、C 三项中的一项，三相交交变频装置采用逻辑无环流三项有中点方式， 图1 交交变频器住电路见图 输出端采用星点连接，电机双绕组串联、三相星接和变频器星点独立。 对应的输出每一项而言，其输出电压为Uom cos a ,当a=0时，Ud=Uom,（Uom为输出电压最大值，Ud为空载直流平均电压），改变a角，可以改变其输出电压平均值的大小。 图2交直交三电平变换器主电路简图 因输出是接到电动机的一相，而反电势负载的电流滞后电压一个角度，这就要求正反两组晶闸管都要有一个本桥逆变的过程，此时电压和电流反向，电机向电网回馈电能，所以a角也要有大于90度的移相范围，即每组晶闸管的输出都可正可负，在输出电压的一个周波中，按电流过零点分，两组桥轮流工作，而每组桥工作的半波内又有整流和本桥逆变两个区间。其输出电压U的函数表达式为：U=Ud/Uom cos wo t (wo为输出电压基波的角频率，K为调制系数)，即改变wo就可改变输出频率，改变a
邯钢老区轧钢棒材工程施工组织设计 1 编制依据 1.1邯钢老区钢轧改造项目小棒工程施工合同(合同编号：GZ-BC-JA-01); 1.2 国家现行的技术标准、规程、规范； 1.3 本公司执行的GB/T19001-2000、GB/T24001-2004、GB/T 28001-2001整合型管理体系文件； 1.4 建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》及地方政府的有关规定； 1.5 建设部颁布的《工程建设标准强制性条文》； 1.6业主对质量、安全、文明施工的有关规定； 1.7我公司所具备的施工技术力量和管理能力及长期施工生产中总结、验证的施工方法； 1.8施工现场情况及我公司对本工程的了解； 1.9已建成类似工程的经验。 2 工程概况及施工范围 2.1 建设项目概况 2.1.1 工程名称:邯钢老区轧钢棒材工程 2.1.2 建设地点：原邯郸县西小屯村内 2.1.3 建设单位: 邯郸钢铁集团有限责任公司 2.1.4设计单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司 2.2 施工范围及合同要求： 2.2.1施工范围：棒材车间及棒线材水处理系统土建、机械、管道、电气、仪表、液压、润滑、气动等建安工程。（不包含门窗、冷床、加热炉和退火炉安装） 2.2.2合同要求开竣工日期：合同要求工期为300天。 2.2.3 工程质量标准：达到国家质量验评合格标准。
2.3 工程特点： 2.3.1邯钢轧钢工程分为多个标段多单位施工，厂区测量控制网应由业主组织多家施工单位联合测设，统一使用。使土建施工、设备安装标高、轴线在标段接口处相吻合，从而保证设备安装精确度的要求。 2.3.2主厂房面积大，小棒及高线合为一个车间，车间全长603m，总宽度120m，总建筑面积为62811m2。小棒车间主厂房轴线面积约35541m2，高架平台面积约11800m2。跨间距大（最大36m），砼浇灌量大（约42000m3）. 2.3.3旋流池布置在高线主轧跨外，离厂房比较近，直径大（内径14m），底板深（底板顶面标高-14m），施工场地狭窄，除考虑深井降水外，必须提前施工。B列35轴线、36轴线处柱基需待旋流池施工完后再施工，需与高线施工单位配合施工。 2.3.4施工协调复杂：本工程为老区新建工程，施工涉及设计单位、多家设备供货单位，不仅存在与设计、设备供货单位的协调，还有邯钢生产的影响，存在大件运输时施工道路的协调、施工场地、标段接口处的协调等，必须提前做好各种准备工作，将工程施工过程中可能遇到的事情对工程的影响降至最小。 2.3.5设备安装精度要求高，要求土建设备基础螺栓、埋件埋设准确。钢结构焊接质量及安装质量要求高，必须选高素质、有经验的管理人员和施工操作人员投入施工，充分利用以往类似工程的施工经验并在施工中加大质量检查力度，严把质量关，确保工程施工质量。 2.4 工程简介 2.4.1小棒车间建筑： 小棒及高线合为一个车间，车间全长603m，总宽度120m，总建筑面积为62800m2。 本工程小棒车间与高线车间相邻布置，其主轧跨相邻共柱，共用原料跨、加热炉跨、轧辊间机修间及旋流池。 小棒车间由原料库、加热炉跨、主轧跨、成品跨及轧辊间等跨间组成及
mm热带连轧机 R1四辊可逆轧机 产品安装调试及使用说明书 编号51226MS S 集团有限公司设计研究院 2004年7月
MS 1.用途: R1粗轧机是粗轧区的关键设备，与E1组成万能可逆轧机,当连铸坯经加热炉加热好后，除去氧化铁皮,由机前工作辊道送至E1R1机前，由机前推床将钢坯推正、对中轧线，经E1立辊轧边，再送入R1，经来回可逆轧制5~7道次，将厚度160的坯料轧制到规定的厚度、宽度，中间坯再由机后工作辊道送往热卷箱、飞剪区进行热卷及切头切尾，之后进入精轧机区进行轧制。本设备工艺号为42，图号为51226.00。 相关设备有： 支承辊换辊装置59294（工艺号43） 工作辊换辊装置59312（工艺号43） E1立辊轧机51225（工艺号41） 机前工作辊道53235（工艺号34，35，36，37，38，39） 机后工作辊道53236（工艺号46，47，48，49） 机前推床5277（工艺号40） 机后推床5278（工艺号45） 2.技术性能与基本参数 坯料规格：160X750~1400X7200~12000mm（厚X 宽X长） 中间坯规格：17~30（40）X750~1400X~最大长113m
MS 坯料最大重量：21t 工作辊直径X辊身长：φ1050/φ980 X1550mm 支承辊直径X辊身长：φ1350（最大）/φ1250（最小）X1500mm 工作辊轴承：4列圆锥φ660.4Xφ812.8X365mm 支承辊轴承：Morgan48 X75 KL型油膜轴承 最大轧制压力：3500KN 最大轧制力矩：2X2000KN.m 轧制速度：2.75~5.5m/s 主电机型号：BPT6000-12交流变频电机2台 主电机功率：6000KW 主电机转速：50/100r/min 轧辊最大开口度：新辊270mm 压下速度：5-15-25mm/s 压下电机型号：ZKSL-315-41 压下电机功率：150KW 压下电机转速：385/770r/min 压下蜗轮副中心距:A=711.2mm 压下蜗轮副速比:i=1.125X18.33=20.64 ZC1型 压下螺丝规格：S508X48（P=24）mm双头锯齿型螺纹压下止推轴承：φ609.6 X204.01mm满装锥形滚子止
冷连轧机主传动系统扭振分析 摘要：针对某新建的1420冷连轧机组，基于设计图纸建立了轧机主传动系统动力学模型。通过计算得到系统的固有频率和反共振频率、振型和Bode图，并进一步对系统的设计方案进行分析评价。结果表明，该冷连轧机主传动系统设计基本合理，部分设计参数还有优化的余地。 关键词：轧机主传动扭转振动固有频率 Torsional Vibration Analysis of the Tandem Cold Mill Main Drives WANG Zeji1，WANG Ruiting1，ZHANG Xiangjun2 (1 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd., Shanghai 201900, China 2 Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract：Focused on the newly-built 1420mm tandem cold mill group of some iron & steel corporation, the dynamic models of the main driving system are established basing on the basis of design drawing. The natural frequencies and anti-resonance frequencies, vibration modes and Bode diagrams of the system are gained by calculating. Subsequently, the analysis and judgement of the main driving system are carried out. The results show that the design of the main driving system is reasonable on the whole, but some design parameters need to be optimized. Key words：rolling mill；main drive；torsional vibration；natural frequency 1 概述 旋转体在旋转方向产生的振动称为扭转振动，它是转转机械中普遍存在的问题【1,2】。在 冷轧生产线上，随着高速、大功率电机在冷连轧机上的使用，接轴和齿轮轴等传动系统由于 扭转振动引起的事故随着增加。轧机主传动系统的事故主要与扭振有关，它往往会对钢板表 面的平直度、厚度公差产生影响。由于扭振引起的最大附加应力可以超过电机驱动力矩所产 生的工作应力的几倍。轧机主传动系统扭振会产生很高的交变应力，严重时会造成减速箱齿 轮断裂、地脚螺丝松动等设备事故，使生产不能顺利进行，或大大缩短轴系零部件的疲劳寿 命，具有极大的破坏性，给企业造成重大损失【2,3】。 目前国内的轧机主传动系统扭振分析工作往往是在现场出现问题后才开展的，扭振问题 无法从根本上解决。现代的轧机设计除了要进行强度、刚度等静力学设计外，还要进行动力 学设计。某公司1420冷轧工程是国家冶金装备自主集成重大创新项目，冷连轧机主传动系 统设计好坏直接关系到工程的成败。为了保证工程顺利建成投产，在设计阶段对轧机主传动 系统进行扭振分析显得尤为重要。 2 系统建模
2 316 合金棒材连轧线轧钢工艺设计和操作优化实践 【摘要】介绍棒线厂自行设计和优化合金棒材连轧线的孔型系统、导卫系统和相关的工艺备件参数，实现合金棒材连轧线和一棒、二棒、二高线在最大程度上的工艺备件共用，减少工艺备件库存和预装工作量20%～30%。同时，通过创新车间组建模式和优化生产操作模式，使各岗位人员迅速掌握设备和工艺操作要求，实现快速达产。 【关键词】轧钢连轧合金棒材工艺设计操作优化 1.前言 合金棒材连轧线（以下称“三棒”）原来的工艺设计（孔型、导卫、轧制规程等）由某钢铁设计院负责，但由于没有很好地考虑与柳钢一棒、二棒、二高线的共用问题，所以棒线厂决定自行设计全线孔型系统、导卫系统和相关的其它工艺备件参数，使三棒和一棒、二棒、二高线能在最大程度上实现孔型相同、料形相同、导卫相同、操作模式相同和备件共用，减少轧辊、轧机轴承、导卫备件、孔型刀和孔型样板等工艺备件库存20%～30%。同时，大幅度减少轧辊和导卫的预装工作量，各岗位人员能迅速掌握工艺操作要求，实现快速达产，为今后再上类似生产线提供设计思想和实践依据。 2.工艺设计优化的基本依据 棒线厂原有一棒、二棒和一高、二高4条生产线。 一棒全线19架轧机，粗中轧13架，全为闭口式水平轧机；精轧6架，为短应力轧机，平立交替布置，其中K3平立可转换。 一高线全线28架轧机，其中粗轧6架，中轧8架，全为闭口式轧机，平立交替布置。预精轧和精轧机组都采用辊环，与棒材没有共用性。 二棒设计全线18架轧机，其中粗轧6架，中轧6架，精轧6架，全平立交替布置，全为短应力线轧机，实现全线无扭轧制。1号～10号机架采用微张力控制、11号～18号机架采用7个活套实现无张力轧制。精轧机组第14号、16号、18号3架为平立可交换式。 二高线全线28架轧机，其中粗轧6架，中轧8架，全为短应力线轧机，平立交替布置。预精轧和精轧机组都采用辊环，与棒材没有共用性。 三棒全线18架轧机，其中粗轧6架，中轧6架，精轧6架，全平立交替布置，全为短应力线轧机。1号～10号机架采用微张力控制、11号～18号机架采用7个活套实现无张力轧制。精轧机组可用辊道替换空过机架。 在生产的产品规格设计上，三棒与二棒、一棒基本相似，但以生产合金棒材为优先安排。 从以上轧机布置、轧钢机型式、产品设计范围，可得出以下基本结论：三棒的粗中轧机组轧钢工艺可以与二棒、二高的一样，三棒的精轧机组轧钢工艺可以与一、二棒的一样，这样可以实现四条线之间的各种工艺备件最大共用。 3.孔型系统和机架空过布置的设计优化 孔型设计是型线材轧钢生产最重要的基础，只有设计出合理的孔型才能设计出合理的料形和导卫。一、二棒的孔型经过几次修改已基本完善，所以三棒的孔型系统是在充分收集一、二棒各孔型宽展系数的基础上设计的，它充分考虑了柳钢钢坯特有的宽展系数，克服了设计院过于理论化设计的缺点。由于三棒全线为18架轧机，全平立交替布置，与二棒布置相同，又由于合金棒材产品的宽展系数不同，用户要求零公差交货。所以，合金棒材连轧线的孔型系统需要以二棒孔型为主要参考，但不能简单地照搬二棒的孔型系统。经过仔细分析计算，我们决定三棒生产螺纹钢的孔型系统全部参照二棒孔型系统；生产合金棒材的成品孔型重新按零公差要求进行设计，其它机架孔型与二棒相同，通过调整料形来满足成品料形。这样三棒的孔型系统实现了与二棒、一棒和二高线的最大程度共用，节省了大量的孔型刀、孔型样板，也为轧辊和导卫实现共用提供了可能。同时，三棒增加Ф16、Ф18、Ф30、Ф35、Ф38、Ф42mm共6个规格棒材产品，