，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，節(jié)能降耗的目的。為此，依照這一要求和進(jìn)展趨勢，以及為獲得高品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼的線材，本設(shè)計(jì)選取保證速度為100米/秒，連續(xù)操作最大軋制速度為120米/秒。4.1.2線數(shù)的確定依照國內(nèi)外各高線廠的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)的進(jìn)展，其趨勢將以單線為主，具體緣故為：隨著扎制速度的提高，單線也能高產(chǎn)；單線設(shè)備投資少，建廠快，能盡早收回成本，經(jīng)濟(jì)效益好；單線主廠房小，結(jié)構(gòu)緊湊。結(jié)合本設(shè)計(jì)的需求產(chǎn)量，設(shè)備技術(shù)水平，并以生產(chǎn)優(yōu)碳鋼為主，為保證產(chǎn)品產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，本設(shè)計(jì)方案將采納單線。4.1.3總機(jī)架數(shù)的確定由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最小規(guī)格為Φ5.5㎜，故在確定機(jī)架數(shù)時，應(yīng)以Φ5.5㎜產(chǎn)品作為設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。依照GB/T14981-94可知Φ5.5㎜線材的斷面面積F成＝23.8㎜2，坯料圓角半徑取8計(jì)算斷面面積，坯料斷面面積F坯＝1202－4（82－Π82/4）＝14345㎜2。對全連續(xù)高速線材軋機(jī)，平均延伸系數(shù)的范圍為1.260～1.328，取平均延伸系數(shù)μ＝1.265，則軋制機(jī)架總數(shù)為n＝（㏑F坯－㏑F成）/㏑μ＝27.25，取n＝28架本設(shè)計(jì)計(jì)算產(chǎn)品規(guī)格為Φ6.5㎜，依照標(biāo)準(zhǔn)得知Φ6.5㎜線材的斷面面積F成＝33.2㎜2，因此軋制道次總數(shù)為n＝（㏑F坯－㏑F成）/㏑μ＝25.82，取n＝26道次。4.2高線生產(chǎn)的要緊設(shè)備的特點(diǎn)及其選用4.2.1高線生產(chǎn)的要緊設(shè)備概況一個完整合理的高速線材生產(chǎn)要緊由以下設(shè)備組成：加熱爐、粗中軋機(jī)、預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、減定徑機(jī)、斯太爾摩冷卻線等組成。要成功地設(shè)計(jì)一條高速線材生產(chǎn)線，合理的選擇生產(chǎn)設(shè)備十分重要。選擇設(shè)備的原則是在選擇成熟設(shè)備的基礎(chǔ)上考慮先進(jìn)性，在保證工藝的條件下考慮經(jīng)濟(jì)性。以下就高速線材車間的要緊設(shè)備的特點(diǎn)作較全面的討論。常見的加熱爐有推鋼式和步進(jìn)式，步進(jìn)式加熱爐又可分為步進(jìn)梁式和步進(jìn)底式。具體比較見下表.表4-1幾種常見的加熱爐比較推鋼式步進(jìn)底式爐步進(jìn)梁式梁底組合式損傷重少無無能耗高低較低低燒損0.50%1.00%0.75%0.80%脫碳層1~2mm1.0mm0.5mm0.7~0.8mm造價100%115%120%115%步進(jìn)爐的特點(diǎn)：1)產(chǎn)量高。坯料四面受熱，大大縮短加熱時刻，能專門好地滿足高線加熱坯料量較大的的要求。2)加熱質(zhì)量好。鋼坯在加熱爐內(nèi)散開布置，加熱溫度均勻，可不能出現(xiàn)一般推鋼式加熱爐爐底處水管產(chǎn)生的黑印；鋼坯與步進(jìn)梁無摩擦，幸免鋼坯底面劃傷；加熱時刻短，減少鋼坯氧化量及脫碳層；坯料芯部和底部溫差小，全長加熱均勻。3）操作靈活。操作不受鋼坯外形的限制，爐長不受推鋼長度限制，變換品種容易；步進(jìn)梁可作“踏步”動作，使鋼坯溫度均勻；空爐出爐簡單，時刻短，勞動強(qiáng)度低。進(jìn)出料方式：出料采納側(cè)出料，進(jìn)料有側(cè)進(jìn)料（密封性好）。綜上所述并結(jié)合生產(chǎn)優(yōu)碳鋼的質(zhì)量與工藝要求，加熱爐選取步進(jìn)梁式加熱爐。粗軋機(jī)類型專門多，有三輥行星式、平立交替式、水平二輥式等形式。平立交替式：可實(shí)現(xiàn)軋件無扭軋制，特不適合高級線材的生產(chǎn)，另外可實(shí)行無孔型軋制?，F(xiàn)已有平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)，可實(shí)現(xiàn)多線生產(chǎn)，但造價較高。往常用于高級鋼的生產(chǎn)，現(xiàn)也普遍應(yīng)用于碳結(jié)鋼生產(chǎn)。水平二輥式：這種形式的粗軋機(jī)應(yīng)用較普遍,尤其適用于以碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金鋼為主的多線軋制。軋機(jī)形式要緊形式是閉口機(jī)架、短應(yīng)力線軋機(jī)和預(yù)應(yīng)力軋機(jī)。依照設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的需，粗、中軋機(jī)組均由交流電機(jī)單獨(dú)傳動的短應(yīng)力線高剛度機(jī)架的平立交替式軋機(jī)組成，粗軋機(jī)與中軋機(jī)均為6架，軋機(jī)平立交替布置，立式軋機(jī)為上傳動。當(dāng)前多采納平立交替布置，具有懸臂式軋輥的預(yù)精軋機(jī)，其要緊優(yōu)點(diǎn)有以下幾個；1）由于機(jī)架平立交替布置，實(shí)現(xiàn)了活套軋制，能夠消除粗軋和中軋軋制時不可幸免產(chǎn)生的堆、拉鋼現(xiàn)象而造成的軋件尺寸不均勻，從而使精軋機(jī)組得到尺寸穩(wěn)定且均勻的軋件，這對獲得高精度的線材制造了極為有利的條件。2）機(jī)架間設(shè)有活套從而實(shí)現(xiàn)了無張力軋制，消除了由于堆拉鋼而造成的軋件頭、尾尺寸差，減少了切頭、切尾，提高了成材率。3）本機(jī)組采納懸臂軸，碳化鎢輥環(huán)，硬度高，每孔軋出量可成倍提高，更換輥環(huán)方便，提高了作業(yè)率。到預(yù)精軋軋件的斷面較小，為保證軋件斷面形狀正確、尺寸精確和工藝穩(wěn)定，道次變形小，懸臂式軋輥的預(yù)精軋機(jī)完全滿足要求，其以設(shè)備重量輕、占地小。因此，采納4架平立交替布置的懸臂式預(yù)精軋機(jī)組是合理的，不僅提高了軋機(jī)作業(yè)率,更重要的是保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了金屬收得率，降低了生產(chǎn)成本。精軋機(jī)組是高速線材軋機(jī)最重要的、最關(guān)鍵的設(shè)備之一。當(dāng)今世界要緊有四種流行機(jī)組：摩根、阿希洛、德馬克、達(dá)涅利。表4-2幾種機(jī)型的要緊特點(diǎn)如下表所示序號結(jié)構(gòu)和參數(shù)主導(dǎo)機(jī)型摩根型德馬克達(dá)涅利阿希洛1工作機(jī)座布置形式側(cè)交450，后為頂交450側(cè)交450，后改為150/750平立交替頂交4502輥環(huán)直徑φ8“×5+φ6”×5φ210×10φ210×2+φ165×8φ210×103輥縫調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)帶液壓平衡的擺臂式4機(jī)架中心距800～750mm800mm750及650mm920mm本設(shè)計(jì)采納摩根第六代V型8架超重型軋機(jī)，因?yàn)樗o有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：1)采納頂交45°機(jī)型，傳動軸至地面設(shè)備機(jī)組距離短小，設(shè)備重心低，傾動力矩小。機(jī)組穩(wěn)定性好，震動小，噪音低，重量小、剛性大。2)操作視野開闊，便于操作治理。3)主電機(jī)功率大，為進(jìn)一步提高精軋操作速度和實(shí)現(xiàn)低溫軋制制造了條件。4)機(jī)架承載能力大，提高了軋制精度，最高軋制速度可達(dá)140m/s,成品范圍大,生產(chǎn)率極高，是目前無扭精軋機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型。泰克森軋機(jī)是摩根公司開發(fā)的一種定、減徑技術(shù)，泰克森的日語意思是“最佳尺寸”，該技術(shù)有效地解決了改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、增加生產(chǎn)率和縮短交貨時刻等問題。泰克森軋機(jī)由四架懸臂式軋機(jī)（兩架減徑機(jī)和兩架定徑機(jī)）組成，作為“二精軋機(jī)”安裝在“一精軋機(jī)”和吐絲機(jī)之間。增加泰克森軋機(jī)后，有以下優(yōu)點(diǎn)：可提高常規(guī)線材軋機(jī)的生產(chǎn)率；提高了產(chǎn)品的尺寸公差；具有“自由定徑”功能，即用單一的名義孔槽尺寸，通過微調(diào)來料尺寸和對不同方坯間隙調(diào)整泰克森軋機(jī)的輥縫，生產(chǎn)出一批不同尺寸的成品棒線材的自由尺寸軋制能力；實(shí)現(xiàn)800℃低溫軋制，晶粒組織更細(xì)，通過操縱晶粒尺寸和吐絲溫度促進(jìn)相變或延遲相變，從而利用斯泰爾摩的最佳冷卻能力，可處理如軸承鋼、冷鐓優(yōu)質(zhì)鋼等鋼種，而不需要后續(xù)熱處理，提高了產(chǎn)品的冶金性能；由于立式吐絲機(jī)要緊適用終軋速度不大于120米/秒，而臥式吐絲機(jī)其重心低，振動小可適合于軋制高速線材?？紤]到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，采納臥式吐絲機(jī)，其下傾角為15°，線圈平均直徑為1075㎜，為保證軋出高質(zhì)量的線材，應(yīng)盡量減少其振動，故本設(shè)計(jì)在吐絲機(jī)上還設(shè)有振動檢測裝置。操縱冷卻線是高速線材生產(chǎn)的要緊技術(shù)之一。為幸免當(dāng)線材盤卷在800℃～1050℃高溫下自然冷卻時，因盤卷內(nèi)外溫差大而導(dǎo)致表面嚴(yán)峻氧化、盤卷內(nèi)部不符合要求、機(jī)械性能低、拉拔性能差等問題，為此目前新建的高線都選擇了斯太爾摩冷卻線，斯太爾摩冷卻線有三種形式:標(biāo)準(zhǔn)型、緩慢型、延遲型，具體比較見下表。表4-3三種斯太爾摩冷卻線的比較類型標(biāo)準(zhǔn)型延遲型緩慢型設(shè)備特點(diǎn)鏈?zhǔn)交蜉伿竭\(yùn)輸機(jī)，風(fēng)冷，造價低有絕熱面板，側(cè)墻，頂蓋的運(yùn)輸機(jī)，造價低，產(chǎn)量較大有絕熱面板，側(cè)墻、頂蓋、電熱燒嘴的運(yùn)輸機(jī)，造價高，產(chǎn)量低冷卻速度4.44~10C/s1.11~10C/s0.28~10C/s中碳鋼和高碳鋼冷鐓處理介于空冷和鉛浴處理之間、適用于中、高碳鋼生產(chǎn)比標(biāo)準(zhǔn)型好，用于緊固件的中碳鋼生產(chǎn)，抗拉強(qiáng)度可減少10~15%有利于冷鐓加工比延遲型好，比較接近鉛浴淬火處理水平合金鋼適用于一般生產(chǎn)要求，比延遲型綜合性能差軟化退火比標(biāo)準(zhǔn)型好,有利于提高綜合機(jī)械性能,減少二次氧化鐵皮,提高表面質(zhì)量軟化退火效果最好，綜合機(jī)械性能最好由于生產(chǎn)線材要緊是優(yōu)碳鋼，以及依照以上三種斯太爾摩冷卻線的比較，本設(shè)計(jì)選用斯太爾摩延遲型冷卻線。盤卷運(yùn)輸設(shè)備有吊掛式和鉤式兩種，但吊掛式要求廠房高，生產(chǎn)操作不方便。鉤式運(yùn)輸設(shè)備分為單獨(dú)馬達(dá)傳動系統(tǒng)和集體傳動的驅(qū)動——游動系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用實(shí)際條件動身，采納驅(qū)動——游動的“C”形鉤式的運(yùn)輸設(shè)備。軋輥?zhàn)钜o的動身點(diǎn)是保證線材的表面質(zhì)量。耐磨性是軋輥?zhàn)钜o的指標(biāo)（相關(guān)于其它軋鋼廠）。粗軋：壓下量大，軋制條件惡劣，以強(qiáng)度、韌性為主。精軋：是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，以硬度和耐磨性為主。表3-4高線軋輥的選用方案粗軋球墨鑄鐵中軋球墨鑄鐵預(yù)精軋?zhí)蓟u精軋?zhí)蓟u在軋鋼機(jī)的傳動方式上，近年來粗軋和中軋機(jī)組已逐漸由單獨(dú)傳動的方式取代了單獨(dú)與成組相結(jié)合的方式，緣故為：1）在粗軋機(jī)的第1－3架軋機(jī)上，采納單獨(dú)傳動可消除來料鋼坯的尺寸波動，可靈活地調(diào)節(jié)軋制斷面尺寸而不致產(chǎn)生超出要求的堆鋼或拉鋼軋制現(xiàn)象；另一個緣故是那個部位的軋制速度專門低(<0.4米/秒)，若采納成組傳動反會增大傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)備重量，因此，那個部位全采納單獨(dú)傳動方式更為合適。2）對軋機(jī)采納單獨(dú)傳動，能夠滿足靈活地調(diào)整軋制斷面尺寸的要求，對磨損程度不同的軋輥可進(jìn)行個不調(diào)整，可幸免不論磨損程度如何而一律去車削的弊病，因而可使軋輥使用壽命得到充分發(fā)揮。機(jī)采納單獨(dú)傳動后，在保持連軋關(guān)系的條件下，通過調(diào)整軋輥輥縫和轉(zhuǎn)速，可軋出各種規(guī)格產(chǎn)品所要求的中間斷面尺寸。在一定限度內(nèi)，能夠適應(yīng)加大開孔斷面等改變孔設(shè)計(jì)的情況。高速線材軋機(jī)中，精軋機(jī)組采納集體傳動方式，這是因?yàn)椋?）為盡量縮短軋件頭尾因拉鋼軋制而造成的超差長度，要求軋機(jī)的結(jié)構(gòu)盡量緊湊，從而使機(jī)架的間距專門小，在這種緊湊的條件下，軋機(jī)布置成單獨(dú)傳動是不可能的。2）高速線材軋機(jī)的精軋機(jī)，不僅速度高，而且隨產(chǎn)品規(guī)格的不同還需調(diào)節(jié)成各不相同的速度，若搞成單獨(dú)傳動，機(jī)架數(shù)量多，各產(chǎn)品規(guī)格在各架次所要求的速度差異較大,故所需求的電氣操縱系統(tǒng)必將十分復(fù)雜，同時也必須要求有比較高的靈敏度才能適應(yīng)。因而，即使電氣系統(tǒng)能夠做到，但要做到保持所有產(chǎn)品規(guī)格在機(jī)架間的微張力軋制關(guān)系，實(shí)際上也是難以實(shí)現(xiàn)的。3）集體傳動組合結(jié)構(gòu)，大大地改善了咬入瞬間的電機(jī)動態(tài)速降問題，使各機(jī)架間微張力關(guān)系不受電氣設(shè)備的阻礙，從而為高速下微張力軋制制造了有利條件。綜上所述，設(shè)計(jì)中粗、中軋、預(yù)精軋機(jī)組采納交流電機(jī)單獨(dú)傳動，精軋機(jī)組采納交流電機(jī)集體傳動。第五章孔型設(shè)計(jì)5.1孔型系統(tǒng)的選擇孔型系統(tǒng)的選擇是孔型設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，選擇是否恰當(dāng)對軋機(jī)的生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、各項(xiàng)消耗指標(biāo)及生產(chǎn)工藝操作有決定阻礙，故孔型系統(tǒng)的選擇必需按照具體條件嚴(yán)格進(jìn)行?？仔拖到y(tǒng)選擇的具體條件為：1）鋼坯條件，應(yīng)考慮：是連鑄坯依舊軋制坯，斷面幾何形狀，尺寸及其波動范圍，坯料表面質(zhì)量，鋼種等。2）設(shè)備條件，應(yīng)考慮：軋機(jī)布置形式，機(jī)架結(jié)構(gòu)形式，機(jī)組組成，數(shù)量及參數(shù)，傳動方式，電機(jī)能力及調(diào)速范圍，輔助設(shè)備的配置及能力。3）產(chǎn)品條件，應(yīng)考慮：產(chǎn)品品種，規(guī)格范圍，尺寸精度及金屬性能要求。4）生產(chǎn)工藝操作要求，應(yīng)考慮：軋制方式是單線依舊雙線，孔型共用要求，操作人員的操作適應(yīng)和技術(shù)水平等。5.1.1粗軋、中軋孔型系統(tǒng)選擇高線軋機(jī)常用的延伸孔型系統(tǒng)有：箱形孔型系統(tǒng)，橢--圓孔型系統(tǒng)。1.箱形孔型系統(tǒng)作為傳統(tǒng)的箱形孔有扁箱和立箱兩種，從此孔型出來的軋件為矩形或方形，其要緊優(yōu)點(diǎn)有：1）共用性好。通過改變輥縫的方法可軋制出不同尺寸的產(chǎn)品。2）軋件在整個寬度上變形均勻，孔型磨損均勻，變形能耗小。3）軋件側(cè)表面氧化鐵皮易脫落，有利于改善軋件表面質(zhì)量。4）軋輥切槽淺，軋輥強(qiáng)度高，可采納較大道次的變形量。5）軋件斷面溫降較為均勻。箱形孔也有其不可幸免的缺點(diǎn)：1）由于箱形孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，難以從中軋出尺寸精確的產(chǎn)品。2）軋件在孔型中受兩個方向的壓縮，故軋件側(cè)表面不易平直，甚至出現(xiàn)裂紋。3）軋件在孔型中穩(wěn)定性不行，易發(fā)生倒鋼或歪扭，小斷面軋件尤為嚴(yán)峻。2．橢圓--圓孔型系統(tǒng)該孔型系統(tǒng)的要緊優(yōu)點(diǎn)：1)變形較均勻，軋制前后軋件斷面形狀能平穩(wěn)地過渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力；2)由于軋機(jī)沒有明顯棱角，冷卻比較均勻，且軋制中有利于去除軋件表面氧化鐵皮；3)在某些情況下，可由延伸孔型軋出成品圓鋼，因而可減少軋輥數(shù)量和換輥次數(shù)。該孔型系統(tǒng)的要緊缺點(diǎn)有：1)延伸系數(shù)較小，有時會造成軋制道次增加；2)橢圓件在圓孔型中軋制不穩(wěn)定；3)軋件在圓孔型中易出耳子；綜合以上各孔型系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)今國內(nèi)、外高線廠廣泛使用之孔型系統(tǒng)，和自身設(shè)計(jì)的要求特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)粗軋機(jī)孔型前兩架選擇箱形孔型系統(tǒng)，后四架選擇橢圓--圓孔型系統(tǒng)。5.1.2預(yù)精軋、精軋機(jī)組孔型的選擇現(xiàn)代高速線材的預(yù)精軋、精軋機(jī)組都采納橢圓--圓孔型系統(tǒng)，這一孔型系統(tǒng)除了前述的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)適合相鄰機(jī)架軋輥軸線與地平線成45°/45°，75°/15°，90°/0°相互垂直的布置；2)變形平穩(wěn)，內(nèi)應(yīng)力小，可得到尺寸準(zhǔn)確，表面光滑的軋件和成品；3)橢圓--圓孔型系統(tǒng)，可借助調(diào)整輥縫值得到不同斷面尺寸的軋件，增加了孔型樣板，孔型加工的刀具和模具，軋輥輥片和導(dǎo)衛(wèi)裝置的共用性，減少了備件，簡化了治理；4)這一孔型系統(tǒng)的每一個圓孔型都能夠設(shè)計(jì)成既是延伸孔型，又是有關(guān)產(chǎn)品的成品孔型，適用于一組孔型系統(tǒng)軋輥，借助甩去機(jī)架軋制多規(guī)格產(chǎn)品。因此，目前預(yù)精軋及精軋機(jī)組要緊采納橢圓-圓孔型系統(tǒng)。5.2要緊參數(shù)的計(jì)算5.2.1箱型孔型(K1，K2)設(shè)計(jì)系數(shù)的確定1.箱型(K1)的設(shè)計(jì)一般在平箱孔中寬展系數(shù)為0.2—0.4，在立箱孔中的寬展系數(shù)為0.15—0.35取第一道次的壓下量為Δh=40mm孔型槽底寬度：bk1=B-(0.05B～0)取bk1=120mm孔型槽口寬度：Bk1=B+β×Δh+(5～10)取Bk1=135mm孔型高度：h=H-Δh=80mm孔型側(cè)壁斜度：tanφ15=15%槽底圓角半徑：r1=(0.12—0.20)B=18.00mm（取r1=0.15）槽底圓角半徑：r2=15.2mm輥縫：S=12.0mm軋件面積：F=11274.04mm22.箱型(K2)的設(shè)計(jì)取第二道次的壓下量為Δh=45mm孔型槽底寬度：bk2=h15-(0.05h1～0)取bk2=80mm孔型槽口寬度：Bk2=B+β×Δh+(5～10)取Bk2=96mm孔型高度：h=H-Δh=90mm槽底圓角半徑：r1=(0.12—020)B=13.44mm槽底圓角半徑：r2=11.2mm輥縫：S=12mm軋件面積：F=8476.74mm23.確定總延伸系數(shù)μΣ和平均延伸系數(shù)μp總延伸系數(shù)：μΣ=Fp/Fc=14345/33.18=432.339取平均延伸系數(shù)：μp=1.265∴其軋制道次為：n=㏒μΣ/㏒μp=25.82故取26道次4.確定各機(jī)組延伸系數(shù)機(jī)組的平均延伸系數(shù)范圍:粗軋機(jī)組：1.29～1.395中軋機(jī)組：1.290～1.373預(yù)精軋機(jī)組：1.21～1.276精軋機(jī)組：1.232～1.255依照以上范圍，并結(jié)合國內(nèi)外部分廠家的實(shí)際情況，現(xiàn)選取粗軋機(jī)組平均延伸系數(shù)為1.330，中軋機(jī)組平均延伸系數(shù)為1.290，預(yù)精軋機(jī)組平均延伸系數(shù)為1.240，精軋機(jī)組平均延伸系數(shù)為1.215。3.驗(yàn)算：驗(yàn)算通過。5.2.2各道次延伸系數(shù)的確定1）粗軋機(jī)組由于粗軋機(jī)機(jī)組的延伸系數(shù)較大，但關(guān)于第一架軋機(jī)，考慮來料波動，咬入條件及軋輥強(qiáng)度等因素，延伸系數(shù)可略小一些。μ1=1.290μ2=1.330μ3=1.390μ4=1.360μ5=1.320μ6=1.2932）中軋機(jī)組：μ7=1.345μ8=1.292μ9=1.320μ10=1.272μ11=1.290μ12=1.2533）預(yù)精軋機(jī)組：μ13=1.270μ14=1.225μ15=1.250μ16=1.2154）精軋機(jī)組：μ17=1.260μ18=1.215μ19=1.250μ20=1.210μ21=1.240μ22=1.200μ23=1.235μ24=1.160μ25=1.225μ26=1.160驗(yàn)算：μΣ=μ1×μ2×μ3┄μ25×μ26=432.4235.3摩擦系數(shù)的確定f=k1·k2·k3(1.05-0.0005t)……（式5-1）公式中：k1軋輥材質(zhì)阻礙系數(shù)，對碳化鎢軋輥k1=0.7;對鑄鐵軋輥k1=0.8,本設(shè)計(jì)1～12機(jī)架為球墨鑄鐵，13～26機(jī)架采納碳化鎢輥環(huán)k2軋制速度阻礙系數(shù)k3軋件材質(zhì)阻礙系數(shù)，本設(shè)計(jì)以優(yōu)碳鋼為主，故取k3=1.11．軋制溫度的確定本設(shè)計(jì)采納低溫軋制，且為優(yōu)碳鋼，故開軋溫度為980℃，具體參見表格5-1中所示。2．軋制速度的確定各道次軋制速度的確定按下式：Vi=Vi+1/μi+1……（式5-2）公式中：Vi,Vi+1分不為第i和第i+1道次的出口速度μi+1為第i+1道次延伸系數(shù)本設(shè)計(jì)保證速度為100米/秒，各道次出口速度見表5-1。5.4孔型設(shè)計(jì)5.4.1孔型設(shè)計(jì)講明1）為有利于消除氧化鐵皮，粗、中軋的圓孔均采納切線擴(kuò)張；2）予精軋和精軋機(jī)組孔型尺寸較小，軋輥強(qiáng)度高，為方便輥環(huán)的加工、制造，其圓孔型也采納切線擴(kuò)張；3）橢圓孔型一律采納單弧，因?yàn)榫垯C(jī)組輥環(huán)是極硬的碳化鎢，需用電解液修磨、加工，為了便于磨削和恢復(fù)孔型，常采納單半徑橢圓。5.4.2各孔型計(jì)算方法1．已知碳鋼總平均延伸系數(shù)μzp=1.265，按設(shè)置26機(jī)架（其中2精軋道次由于產(chǎn)品需要去掉）考慮，來料尺寸Φ原按下式計(jì)算并圓整[6]：Φ原2/Φ成2=μzp26……（式5-3）各機(jī)組間來料尺寸均可由相應(yīng)的值求出，確定各機(jī)組的坯料尺寸，再進(jìn)行軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)2．算偶數(shù)機(jī)架的圓坯尺寸，截面積，初定兩圓坯間橢坯截面積，設(shè)計(jì)圓坯孔型。由圓坯名義尺寸Φ135.5至Φ6.5除成品機(jī)架外，還有12個偶數(shù)機(jī)架。依照兩圓孔間原坯直徑之比約等于平均延伸系數(shù)這一概念，通過適當(dāng)圓整并考慮與公稱尺寸相應(yīng)差值后，這12個園坯的直徑（“天地”尺寸）及其名義尺寸、截面積等參數(shù)計(jì)算結(jié)果見表5-1，表5-2。兩坯圓間橢坯截面積Ft,依照前面的介紹，能夠按以下式初定：Ft=Kt……（式5-4）式中：Fa、Fb－橢坯前、后圓坯的截面積Ft－因橢孔延伸比圓孔大2-4%的修正系數(shù)軋制碳鋼Kt=0.99軋制合金鋼Kt=0.98園孔其余尺寸參數(shù)的確定：db=dh+kb……（式5-5）kb－考慮便于調(diào)整及因?qū)捳共▌右鸬牟町悾ó?dāng)輥徑≥200時，kb=0.02dh；當(dāng)輥徑≤160時，kb=-0.01dh）孔側(cè)壁弧圓半徑R一般可用作圖法求得，當(dāng)設(shè)定α=300時，也可按下式計(jì)算：……（式5-6）算出的孔寬db，孔側(cè)圓弧半徑R及輥縫S等參數(shù)均以在表中3．求各奇數(shù)機(jī)架即各橢圓孔（1）確定各橢孔高H（即橢坯厚h）依照資料介紹，H可按下式計(jì)算……（式5-7）式中：d前、d后－橢孔前、后坯圓外徑－橢孔軋輥工作半徑。粗算可按=D0/2-1/6(+)+S/2取值D0－公稱直徑K－修正系數(shù)，K=0.87-0.85（隨園坯外徑增大而遞減，并隨f增大而增大）4孔型計(jì)算中的寬展模型采納烏薩托夫斯基公式：其中：a為溫度修正系數(shù)，T>900℃時a=1.0,當(dāng)T在750~900℃時a=1.005：d為軋件鋼種修正系數(shù)：e為軋輥材質(zhì)修正系數(shù)當(dāng)v在0.4~17m/s時:c=(0.00341λ-0.002598)v+(1.0768-0.10431)λ……（式5-8）λ為平均壓下系數(shù),δ為軋件形狀系數(shù)，取δ=1.273ε輥徑系數(shù)：Dg為平均工作輥徑Dg=Do+s-2/3hks為輥縫s=(0.18~0.3)hk5.5孔型設(shè)計(jì)步驟：1)依照產(chǎn)品尺寸和鋼種與平均延伸系數(shù)（碳鋼為1.25左右）結(jié)合，來料尺寸（碳鋼預(yù)精軋來料尺寸為φ16—21），算出軋制道次，即機(jī)架數(shù)。2)求K1以外的各偶機(jī)架的圓坯尺寸，圓坯面積及相鄰坯間的延伸率。初定前后圓坯間橢圓坯的面積，做出圓坯孔孔型尺寸。3)計(jì)算奇數(shù)機(jī)架各橢圓孔尺寸，計(jì)算橢圓孔高度，再計(jì)算橢圓坯寬度，然后定孔型寬度，計(jì)算橢圓孔各參數(shù)及橢圓孔面積，與初定值比較，調(diào)整參數(shù)使橢圓孔面積接近初定值。4)依照相鄰圓坯與橢圓坯的連軋關(guān)系及應(yīng)考慮的差值，按照統(tǒng)籌兼顧的原則確定各架線速度及轉(zhuǎn)速n。5)設(shè)計(jì)成品孔（該孔的延伸系數(shù)比一般孔要小1-2%）6)列出孔型工藝參數(shù)及設(shè)備性能表。7)繪制孔型圖。表5-1孔型設(shè)計(jì)計(jì)算表道次延伸系數(shù)軋件面積mm2軋件長度m速度m/sK1K2K3溫度℃摩擦系數(shù)11.2911274.0415.220.30.811.19800.49321.338476.7420.240.40.811.19600.50231.396098.3838.250.550.811.19400.5141.364484.150.50.750.811.19300.51751.323397.0565.290.990.811.19200.51961.2932627.2687.681.280.80.981.19100.51371.3451953.35113.291.720.80.91.19000.47581.2921511.37149.542.220.80.81.19000.42291.32900.45190.212.930.80.71.19000.37101.272698.02245.373.730.80.61.19000.317111.29698.02245.374.820.80.521.19000.275121.253557.08370.456.030.80.51.19000.264131.27438.64390.327.660.70.51.18500.241141.225358.08478.139.390.70.51.18500.241151.25286.46597.6711.730.70.51.18500.241161.215235.77726.1714.260.70.51.18500.241171.26187.12914.2817.960.70.51.18000.25181.215154.011110.8321.830.70.51.18000.25191.25123.211388.5227.280.70.51.18000.25201.21101.821680.2133.010.70.51.18000.25211.2482.122083.2840.940.70.51.18000.25221.268.432500.0649.120.70.51.18000.25231.23555.413087.5260.670.70.51.18000.25241.1647.773581.3170.370.70.51.18100.248251.225394386.6586.210.70.51.18300.245261.1633.615090.131000.70.51.18500.241表5-2各孔型參數(shù)計(jì)算表道次軋件高㎜孔寬㎜軋件寬㎜充滿度%名義直徑㎜工作輥徑㎜圓半徑㎜圓角半徑mm軌縫㎜180135.093.20%55047812.029096.093.60%55048312.0357.46123.6114.4692.60%55049896.813.4012476.385.376.389.70%55051138.24.6510.5542.5396.588.3491.50%55051481.59.710657.462.957.491.20%55051428.73.669733.4471.265.3291.70%40037358.58.098.5844.4849.844.4889.30%40037322.22.458925.9256.351.0490.70%40038147.46.4471034.536.734.594%40037817.32.236.51119.924439.5995%40038538.45.3761226.7528.526.7593.80%40038413.41.7551316.833429.987.90%270257273.9541421.722.921.794.70%27025610.91.4541513.1827.224.4689.90%27026023.33.1731617.419.617.494.60%2702588.71.3321711.122219.186.80%20019117.72.461.61814.361514.3695.70%2001907.811.061.7199.1417.515.186.30%20019313.42.081.32011.8312.411.8395.40%2001925.920.921.5217.2615.213.3487.80%20019412.71.761229.7109.797%2001944.90.751.3236.112.811.1487%20019610.81.401247.988.47.9895%2001953.990.661.1254.3811.19.5686.10%2001969.511.201266.576.766.5797.20%2001953.290.521表5-3軋制表道次堆拉率速度(m/s)軋輥實(shí)際轉(zhuǎn)速(rpm)壓下量(mm)摩擦角(°)10.2710.7940.026.2420.3614.2445.026.6630.519.2644.042740.6925.8147.627.3450.9334.5633.7727.4361.2144.9639.127.1671.6584.5833.9625.482.16110.5726.7222.8792.88144.3018.5620.3103.7186.7521.818114.77236.7514.5815.38125.98297.4217.2514.78137.59564.709.9213.54149.29693.0712.313.541511.61853.818.5213.541614.121043.629.813.54170.0317.081768.766.2814180.0421.632169.667.6414190.0527.042679.955.2214200.0532.743253.325.6714210.0540.624000.954.5714220.0448.774808.665.514230.0660.255864.883.914240.0470.316899.224.8214250.0486.158386.063.6213.772601009804.214.5313.54第六章軋機(jī)力能參數(shù)計(jì)算及電機(jī)設(shè)備校軋制壓力是軋鋼工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、選取的差不多參數(shù)之一，是設(shè)備選取、設(shè)備改造、設(shè)備核算，制定合理的壓下制度，增產(chǎn)挖潛的重要依據(jù)之一。6.1軋制壓力的計(jì)算6.1.1平均單位壓力的計(jì)算研究單位壓力在接觸弧上的分布規(guī)律，關(guān)于從理論上正確確定金屬軋制時的力能參數(shù)—軋制力，傳動軋輥的轉(zhuǎn)矩和功率具有重大意義，因?yàn)橛?jì)算軋輥及工作機(jī)架的要緊零件的強(qiáng)度和計(jì)算傳動軋輥所需的轉(zhuǎn)矩及電機(jī)功率，一定要了解金屬作用在軋輥上的總壓力，而金屬作用在軋輥上的總壓力大小及合力作用點(diǎn)位置完全取決于單位壓力。確定平均單位壓力的方法有三種：理論計(jì)算法、實(shí)測法、經(jīng)驗(yàn)公式和圖表法。采納理論計(jì)算法，計(jì)算平均單位壓力的公式有幾種：Ekelund,Sims,Stone,采利荷夫計(jì)算式等等，這些公式具有自己的適用范圍和限制條件，本設(shè)計(jì)采納S.Ekelund公式來計(jì)算平均單位壓力。S.Ekelund公式適用范圍：1）S.Ekelund公式適用于熱軋型鋼時計(jì)算平均單位壓力的半經(jīng)驗(yàn)公式。2）適用于當(dāng)軋制溫度大于800℃，錳含量小于1.0%。3）當(dāng)軋制速度小于5m/s，該公式比較準(zhǔn)確，當(dāng)軋制速度大于5m/s時，需要采納S.Ekelund修正公式。S.Ekelund公式：p=(1+m)(k+ηε)……（式6-1）m：外摩擦對單位壓力的阻礙系數(shù)△h：該道次平均壓下量H,h：軋制前后軋件平均高度η：粘性系數(shù),η=0.01(14-0.01t)C’×10Mpa……（式6-3）ε：平均變形速度η、ε：變形速度關(guān)于變形抗力的阻礙系數(shù)f：軋件與軋輥間的摩擦系數(shù)v：軋制速度K：靜載時平面變形抗力[4]K=9.8(14-0.01t)(1.4+C+Mn+0.3Cr)Mpa……（式6-5）公式中：t--軋制溫度℃c,Mn,Cr--鋼中的碳,錳,鉻含量,%S.Ekelund修公式[9]:p=(1+m)(k+ηε)a,a-修正系數(shù),……（式6-6）a=0.9682+0.00656v……（式6-7）6.1.2總軋制壓力PP=p·F……（式6-8）軋件與軋輥接觸面積為：式中：BH,Bh軋制前后軋件寬度L接觸弧長6.2軋輥強(qiáng)度校核6.2.1孔型在軋輥上的配置孔型系統(tǒng)及各孔型尺寸確定以后，還要合理的將孔型分配和布置到各機(jī)架的軋輥上，配輥應(yīng)做到合理，以便軋制操作方便，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，并使軋輥得到有效的應(yīng)用?？仔团渲玫囊话阍瓌t為[6]：1）力求軋機(jī)各機(jī)架的軋制時刻均衡；2）為了便于調(diào)整，成品孔必須單獨(dú)配置在成品機(jī)架的一個軋制線上；3）考慮孔型的磨損程度及對其質(zhì)量的阻礙，每一道次備有不同數(shù)量的孔型，當(dāng)孔型磨損到阻礙成品質(zhì)量時，能夠只換孔型而不必?fù)Q軋輥。4）咬入條件不行或操作困難的道次應(yīng)盡量布置在下軋制線；5）確定孔型間距及孔環(huán)寬度時，應(yīng)盡量考慮輥環(huán)強(qiáng)度以及安裝和調(diào)整軋輥輔件的操作條件。圖6-1由上而下依次為1#—6#機(jī)架孔型在軋輥上的配置情況表6-1軋輥及電機(jī)參數(shù)表機(jī)組機(jī)架號機(jī)架布置軋輥主電機(jī)軋輥尺寸材質(zhì)功率（kw）轉(zhuǎn)速rmp輥徑（mm）輥身長度(mm)MaxMin粗軋機(jī)組1H610520760球墨鑄鐵Ac400750/15002V610520760球墨鑄鐵Ac400750/15003H610520760球墨鑄鐵Ac600900/18004V610520760球墨鑄鐵Ac600900/18005H610320760球墨鑄鐵Ac600900/18006V610320760球墨鑄鐵Ac600900/1800中軋機(jī)組7H430370650球墨鑄鐵Ac700900/18008V430370650球墨鑄鐵Ac600900/18009H430370650球墨鑄鐵Ac700900/180010V430370650球墨鑄鐵Ac600900/180011H430370650球墨鑄鐵Ac700900/180012V430370650球墨鑄鐵Ac600900/1800預(yù)精軋機(jī)組13H28525595WCAc700900/180014V28525595WCAc600900/180015H28525595WCAc700900/180016V28525595WCAc600900/1800精軋機(jī)組1745°21219272WCAc5400900/18001845°21219272WC900/18001945°21219272WC900/18002045°21219272WC900/18002145°21219272WC900/18002245°21219272WC900/18002345°21219272WC900/18002445°21219272WC900/1800減定徑機(jī)組2545°21219272WC2×Ac2000900/18002645°21219272WC750/19002745°21219272WC750/19002845°21219272WC750/19006.2.2軋輥強(qiáng)度校核由于粗，中軋機(jī)軋制壓力較大且來料尺寸波動大，而予精軋、精軋壓力小，且使用高硬度的碳化鎢輥環(huán)，故本設(shè)計(jì)只校核粗機(jī)組的軋輥強(qiáng)度，對輥身只計(jì)算彎曲，對輥頸則計(jì)算彎曲和扭矩，對中軋機(jī)機(jī)組，預(yù)精軋及精軋機(jī)組軋輥則不予校核[8]。6.2.3危險(xiǎn)斷面尺寸的確定1．軋輥危險(xiǎn)斷面尺寸的確定Dw=Dmin+S-H……（式6-10）式中：Dw──軋輥危險(xiǎn)斷面直徑；Dmin──軋輥?zhàn)钚≈睆?，即?bào)廢前的公稱直徑；S──該道次的輥縫；h──該道次的孔高度。2．粗、中軋機(jī)組軋輥輥頸尺寸的確定粗、中軋機(jī)組使用滾動軸承,其型式為四列圓柱滾動軸，輥頸直徑d和新輥直徑D之間存在以下關(guān)系[16]：d=(0.53~0.55)D……（式6-11）輥頸長度l和輥頸直徑D之間存在以下關(guān)系：l=d+20～30㎜6.2.4軋輥強(qiáng)度校核1軋輥簡支梁圖示及受力如下所示：軋輥受力圖6-2及彎矩、扭矩圖6-3和6-4所示：abPRALRB圖6-2軋輥受力圖MMmaxX圖6-3彎矩圖X圖6-4扭矩圖上圖中：L──軋輥輥身長度；1──軋輥輥頸長度；a──壓下螺絲中心線至輥周圍緣的距離，一般a＝1／2；b──輥周圍緣至第N孔作用點(diǎn)距離，b＝c＋（n－1）e，c為輥周圍緣至第一孔中心線的距離，e為相鄰的兩孔中心線間距；RA、RB——是機(jī)架對軋輥的支撐作用力。Ra＝P(L－b＋a)/(L＋2a)……（式6-12）M＝P(L－b＋a)(a＋b)/(L＋2a)……（式6-13）當(dāng)n＝1,2,3…時，計(jì)算M1；M2；M3…則Mmax＝max(M1；M2；M3…)，如圖6-3所示。[17]彎曲應(yīng)力σ＝Mmax/W＝Mmax/(0.1Dw3)……（式6-14）對QT60-2球墨鑄鐵軋輥，許用應(yīng)力Rb＝120Mpa[16]。1）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τ＝Mn/Wn＝Mn/(0.2d3)……（式6-15）2）彎曲應(yīng)力σ＝Mj/(0.1d3)……（式6-16）式中：Mn,Mj──輥軋危險(xiǎn)斷面處的扭轉(zhuǎn)和彎矩；M＝P(L－b＋a)a/(L+2a);……（式6-17）Mn＝9550×N×η/Nj,N·mN──電機(jī)輸入功率Nj──軋輥差不多轉(zhuǎn)速rmpη──電機(jī)功率；計(jì)算合成應(yīng)力σ∑對鑄鐵輥，由莫爾強(qiáng)度理論，若σ∑<Rb，則輥頸強(qiáng)度滿足。6.3傳動力矩計(jì)算一般講來，為了傳動軋輥，電機(jī)軸上所需的力矩，由以下四部分組成[10]：M∑=M/i+Mf+Mo+Md……（式6-18）式中：M──軋制力矩，此即為使軋件發(fā)生塑性變形所需的力矩；Mf──傳至電機(jī)軸上的附加摩擦力矩；Mo──空轉(zhuǎn)力矩，即在空轉(zhuǎn)時傳動軋鋼機(jī)所需的力矩；Md──動力矩，此力矩是為了克服速度變化時的慣性力所必需的；i──電動機(jī)到軋輥的傳動比。6.3.1軋制力矩MM=2Pxl……（式6-19）式中：x──軋制壓力力臂系數(shù)，依照《塑加原理》圖示19－2確定；l──變形區(qū)長度。6.3.2摩擦力矩Mf=Mf1/i+Mf2……（式6-20）式中：Mf1──軋輥軸承中的摩擦力矩；Mf2──傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩；Mf1=Pdf1d──軋輥輥頸直徑f1──軋輥軸承中摩擦系數(shù)；Mf2=(1/η-1)(M+Mf1)/iη──主電機(jī)到軋輥的傳動效率。6.3.3空轉(zhuǎn)力矩Mo=(0.03~0.06)Mh……（式6-21）Mh=9550Nk/n式中：Mh──電機(jī)額定力矩；Nk──電機(jī)額定功率；n──電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；6.3.4動力矩高線采納全連軋，故Md=06.4電機(jī)校核6.4.1電機(jī)校核關(guān)于交流電機(jī)，要緊進(jìn)行額定校核：由于軋制總力矩小于額定力矩，校核通過，詳見表6-5。表6-2軋制壓力計(jì)算表道次外摩擦阻礙系數(shù)m變形抗力K(Mpa)粘性系數(shù)η(Mpa)變形速度（s-1）修正系數(shù)c平均單位壓力(Mpa)總壓力(KN)10.145115.50.421.141132.81804.2920.1421210.442.0091139.192163.4930.207126.50.462.6621154.161743.4740.256129.250.474.2681164.861733.4150.231320.486.2411166.041273.3560.146134.750.499.4981187.641370.66表6-3軋輥危險(xiǎn)斷面尺寸及強(qiáng)度校核表道次軋輥除斷面直徑mm輥頸尺寸mm最大彎距KN?m彎曲壓力Mpa輥頸彎距KN?m輥頸扭距N?m合應(yīng)力Mpa彎曲應(yīng)力Mpa掃轉(zhuǎn)應(yīng)力Mpa軋輥許用應(yīng)力Mpa是否安全1454.86330501.1753.2176.884838.6749.2349.220.67120安全2431330593.4174.12222.534838.6761.9361.920.67120安全3474.54330488.1745.4156.916048.3343.6843.660.84120安全4454.2330477.7751175.516048.3348.8648.880.84120安全5487.47330350.1430.28129.956048.3336.1936.60.84120安全6471.26330383.7836.67123.366048.3334.3534.320.84120安全表6-4傳動力矩計(jì)算表道次力臂系數(shù)Χ傳動比i軋輥軸承摩擦系數(shù)f1軋制力矩(KN?m)傳動效率η軋輥軸承摩擦力矩(KN?m)傳動機(jī)構(gòu)摩擦力矩(KN?m)摩擦力矩(KN?m)空轉(zhuǎn)力矩(KN?m)總力矩(KN?m)10.4588.760.003162.390.961.790.0770.0970.2042.1320.4266.540.003218.080.962.140.1380.170.2043.65130.4357.490.003149.940.961.730.110.140.2552.92240.4141.660.003156.350.961.720.1580.1990.2554.20750.4230.910.00396.260.961.260.1320.1730.2553.54260.4623.760.003126.10.961.360.2330.290.2555.852表6-5電機(jī)校核表道次軋件長度m速度m/s機(jī)架間距m額定力矩(KN?m)軋制總力矩(KN?m)最過載力矩(KN?m)115.220.273.0005.0932.1312.733220.240.363.0005.0933.65112.733328.130.53.0006.3672.92215.918438.150.693.0006.3674.20715.918550.50.933.0006.3673.54215.918665.291.217.5006.3675.85215.918第七章生產(chǎn)能力計(jì)算7.1各規(guī)格產(chǎn)品軋制時刻，間隙時刻的確定7.1.1各種軋制時刻，間隙時刻的確定1.純軋時刻TzhTzh=Ln/Vn……（式7-1）式中：Ln──軋件在最后架軋機(jī)上所軋出的長度；Vn──軋件在最后架軋機(jī)的出口速度；2．機(jī)架（機(jī)組）之間的間隙時刻：5s3．軋制節(jié)奏時刻TT=Tzh+△t……（式7-2）式中：△t──兩根軋件之間的間隙時刻，4．軋制總連續(xù)時刻Tz=Tzh+∑Tj……（式7-3）式中：∑Tj──各種間隙時刻的總和。具體數(shù)據(jù)參見表7-1表7-1軋機(jī)能力分析表成品直徑（㎜）終軋速度（m/s）軋制時刻（s）間隙時刻（s）軋制節(jié)奏時刻（s）按鋼種計(jì)算小時產(chǎn)量（噸）打算年產(chǎn)量（萬噸）年軋制時刻（h）Φ5.59576.3581.3503600Φ6.510050.9555.972.8273709Φ7.076.458.6563.663.93469Φ8.066.151.8556.871.63528Φ9.046.558.2563.263.41158Φ10.04153.4558.469.72343Φ12.029.252.1557.171.31175小記4059827.2加熱爐小時生產(chǎn)能力計(jì)算按鋼種計(jì)算最大的理論小時產(chǎn)量：A=3600Qnc/T式中：T——軋制節(jié)奏時刻Q——坯料單根重量n——軋制線數(shù)c——難軋系數(shù)（高碳鋼，合金鋼難軋系數(shù)為0.9）7.3工作制度及年工作時刻的確定軋機(jī)年工作制度及年工作時刻的確定具體見表7-2所示：表7-2年工作時刻表項(xiàng)目時刻備注日歷時數(shù)365天計(jì)8760小時工作制度三班連續(xù)工作，節(jié)假日不休大中修20天每年一次小修520小時每周一次用10個小時年打算工作時刻7760交接班329小時每班20分鐘設(shè)備及操作事故350小時換輥及導(dǎo)衛(wèi)400小時一般安排在小修中進(jìn)行，該項(xiàng)是指小修外所占用時刻年有效工作時刻6681小時7.4軋機(jī)負(fù)荷率及軋機(jī)年產(chǎn)量計(jì)算7.4.1軋機(jī)負(fù)荷率軋機(jī)負(fù)荷率=軋機(jī)年需作業(yè)時刻/軋機(jī)年有效作業(yè)時刻=5982/6681=89.54%7.4.2軋機(jī)年產(chǎn)量A=∑Antn=A1t1+A2t2+A3t3+…=４０萬噸式中：A1，A2，A3——各產(chǎn)品的小時產(chǎn)量t1，t2，t3——軋制相應(yīng)產(chǎn)品所需的工作時刻7.5加熱爐的生產(chǎn)能力計(jì)算7.5.1設(shè)計(jì)條件1.燃料：高爐和焦?fàn)t混合煤氣2.加熱坯料及鋼種配比坯料:120×120×12000mm單重:1308Kg同意最大彎曲度:全長不大于70mm短尺鋼坯比例:≤3~5%標(biāo)準(zhǔn)鋼坯尺寸:120×120×mm以標(biāo)準(zhǔn)鋼坯考核爐子額定產(chǎn)量和燃料消耗量鋼種分配:優(yōu)碳鋼78%;合金鋼22%.3.鋼坯裝爐溫度冷裝:室溫4.鋼坯出爐溫度優(yōu)碳鋼,低合金鋼9800C;合金鋼10500C5.加熱爐爐型本設(shè)計(jì)采納步進(jìn)梁式加熱爐.7.5.2加熱爐生產(chǎn)能力計(jì)算1.爐子加熱能力的確定 Q爐=75噸/小時2.加熱爐尺寸1）爐膛寬度BB=l+2C=12000+2×400=12800mm式中：C——料間或料與爐間的空隙距離，取C=0.42)綜合加熱速度Z=5+0.1a=5+0.1(12×1.011)=6.2min/cm式中:a─坯料厚度,cm3)鋼坯放置根數(shù)[7]n=azQ爐/60Q坯=12×6.2×75/(60×1.308)=72根式中:Q爐─加熱爐小時產(chǎn)量Q坯─坯料單根重量4)步距s=s’+a式中：s’─坯料間距,s’/a=0.4~0.8(考慮到是生產(chǎn)優(yōu)碳鋼,間距應(yīng)大些,取s’=80mm)。s=80+120=200mm5)爐子有效長度L有=sn=200×72=14400mm6)爐底有效面積F=L有L坯=12×1.011×14.4=174.70m27)爐底強(qiáng)度P=Q坯×n/F=1308×72/174.70=539.07kg/m2h8)爐體實(shí)際長度L=L有+1040=15440mm9）加熱時刻：τ＝（1/K）×(14.25S/(1.232－S))式中：S——方坯的厚度；K——修正系數(shù)，K=C1×C2×C3K=C1×C2×C3式中：C1——爐型參數(shù)，四面加熱的步進(jìn)式加熱爐取C1=2.10；C2——鋼種系數(shù)；優(yōu)碳鋼和低合金鋼取C2=0.7；C3——燃料系數(shù)，燒煤氣，取C3=0.9；K=C1×C2×C3=2.10×0.7×0.9=1.323τ＝（1/K）×(14.25S/(1.232－S))=1×(14.25×0.12)/1.323(1.232-0.12)=1.163小時第八章廠房平面布置和起重運(yùn)輸設(shè)備本車間由主軋跨，成品跨，主控室，軋輥導(dǎo)衛(wèi)間，檢驗(yàn)室，水泵房和水處理等設(shè)施組成。車間冷坯上料，加熱爐，主軋線，PIF線部分設(shè)備均布置在主軋跨同一跨間。原料跨全長為100m，跨距30m，建筑面積3000m2，柱距12m。廠房內(nèi)沒有1臺10+10t電磁掛梁橋式起重機(jī)。原料跨的加熱爐區(qū)采納了雙層結(jié)構(gòu)，下層表高+0m，上層標(biāo)高+5m。鋼坯上料臺架爐后輸出輥道，鋼坯稱重及步進(jìn)梁試爐鋼均布置在標(biāo)高+5m的平臺上。8.1廠房平面布置8.1.1主軋跨本跨全長為400m，跨距30m，建筑面積12000m2，柱距為12