毕业设计（论文）文献综述-机械横移式加热炉出钢机设计.doc

重庆科技学院学生毕业设计（论文）文 献 综 述题目 机械横移式加热炉出钢机设计 院（系） 机械与动力工程学院 专业班级 学生姓名 学号 指导教师（签字） 文献综述要求1.文献综述是要求学生对所进行的课题搜集大量情报资料后综合分析而写出的一种学术论文。其特点“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更加精练明确、更有逻辑层次；“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的描述和评价。2.文献综述中引用的中外文资料，内容必须与课题或专业方向紧密相关，理工类不得少于10篇，其它不少于12篇。3.文献综述不少于2000字。其所附注释、参考文献格式要求同正文。文献综述的评阅评阅要求：应根据学校“文献综述要求”，对学生的文献综述内容的相关性、阅读数量以及综述的文字表述情况等作具体的评价。指导教师的评语：指导教师（签字） 年 月 日 关于出钢机及其相关设备的研究摘 要出钢机是加热炉区重要的机械设备之一，它的运转直接影响整套轧机的生产率。目前广泛应用的出钢机有两种，分别是侧出料出钢机和料杆式出机。本文对推钢式加热炉、推钢机、出钢机、出钢机的横移方式进行了研究。关键词：推钢式加热炉 推钢机 出钢机 机械横移 前言随着各行各业对钢材需求量的加大，各钢厂新上及改造的项目比较多，加热炉的选用就提到日程上来，现在加热炉的形式一般为两种，一种是推钢式加热炉，另一种是步进式加热炉。推钢式加热炉的加热质量不如步进式加热炉。坯料在推钢式炉中加热时是沿滑轨做直线运动的，坯料与滑轨的接触位置不能接受热辐射和热对流，而且从坯料高温部位传导而来的热量还要向滑轨传导一部分。这种接触位置是不能改变的，在坯料被加热的过程中它总是坯料温度最低的部位，甚至出料时形成低温“黑印”。现在的推钢式加热炉在设计中使用了全热滑轨，并布满加热段和均热段，这种滑轨在高温状态下强度高、硬度大、导热少，有效地减少了坯料热量向纵管冷却水中的流失，且获得了成功；还由于推钢式加热炉的投资是步进式加热炉的三分之一，且其对钢坯不直度的要求比较低， 因此推钢式加热炉的应用将会更加广泛，尤其是型钢及棒材的项目，现在首选的加热炉是推钢式加热炉。由此可见对推钢式加热炉区附属机械设备也将会提出更新的使用要求。1 推钢式加热炉对炉区附属机械设备的要求现代钢厂一直追求的目标是增加产量和降低生产成本。一般来讲，产量的增加可以通过采取增加小时产量和提高工厂效率两个方面的措施来获得。在传统的轧制工艺中，由加热炉顺序推出的钢坯之间要有几秒的间隔， 目的是为在精轧区完成顺序轧制。由于钢坯之间的间隔时间而降低了轧机的利用率，因而就导致产量的降低。此外，轧机反复不断地咬入钢坯可能产生废品，也会使轧机设备产生磨损和机械损坏。这就意味着要停机检修，增加维护量和备件存货，人力也会相应地增加。为提高轧机产量，除采用提高轧制速度的措施外，还可以采取其它方法。比如增加钢坯重量，即在断面相同时增加钢坯长度，或在钢坯长度不变时加大钢坯断面，实践证明在断面相同时增加钢坯长度是比较明智的想法，现在许多钢厂采用了此办法，由此对钢坯进炉和出炉的设备就有了更新的要求。在推钢式加热炉的装料、移动炉内坯料和出料过程中最常用的方式是端进侧出， 即炉子装料端设有推钢机，将入炉辊道上的一块或多块钢坯推入炉内，并推动整个炉内的钢坯前移， 出料由出钢机将钢坯推出至出炉辊道上。所以钢坯长度的增加不仅导致推钢机和出钢机推力的加大，而且还需增加推钢机的推头数量和出钢机的行程。2 推钢机的构造形式和创新推钢机的构造形式很多，常见的有齿条式、丝杠式、曲柄连杆式和液压式等几种。推钢机往往做成双排的，两个推杆各有驱动装置，还需保证同步。推钢机的主要参数是推力、推杆行程和推杆速度。图1为齿条式推钢机，它是由齿轮齿条机构将电动机的转动变为齿条的直线运动，齿条装在推杆上，使推杆移动并产生推力。其工作可靠，传动效率较高，推力和行程较大但设备自重大，这种推钢机应用最广。两台使用时由机械联轴器或电气连锁来保证同步。图1 齿条式推钢机丝杠式和曲柄连杆式推钢机的行程和推力较小，适用于小型钢坯加热炉。现在很少采用。液压推钢机直接由液压缸带动推杆，结构简单，设备轻便，推力大，速度行程易控制。但同步由液压控制阀或液压同步马达来保证。为提高生产率，往往用电机加速来缩短回程空载时间(通过电气变频控制系统来实现)，若采用液压传动则控制速度更方便，但是液压传动的同步控制精度不高，累积误差多。该方案通过吸收两方面的优点，推出了液压齿条式推钢机(见图2)。图2 液压齿条式推钢机它以液压传动为动力，机械同步做保证，即以油缸为动力推动齿条式推杆，通过齿条与齿轮轴，并把两齿轮轴用机械联轴器联在一起保证两推杆同步。3 出钢机的构造形式和创新侧向出料的加热炉，多用摩擦式出钢机(见图3)。推杆由摩擦辊的摩擦力带动，推杆内部通水冷却，推杆的导槽可以横移，使推杆对准被推的钢坯。正常操作时每次只推一根钢坯，但考虑钢坯之间可能粘连，出钢机应能推动两根钢坯； 出钢机的推力和行程取决于钢坯的长度、炉子宽度和工艺布置条件；推杆速度应使出钢能力与轧机生产能力相适应，一般取05ms2ms，出钢机的主要参数是推力、推杆行程和推杆速度。图3 摩擦式出钢机由于钢坯长度较长，所以出钢机的推力和行程都要加大，推杆一般选用无缝钢管，以便通冷却水，推力的大小与摩擦辊的正压力成正比，所以推力的增大必定导致正压力的增大，还由于摩擦辊与推杆之间的摩擦系数是滚动摩擦系数，即摩擦辊与推杆之间的压强将会成倍增加，而推杆表面没有淬火热处理，这样必将挤坏推杆，因此可以在原来两个摩擦辊的基础上再增加两个摩擦辊，四辊摩擦式出钢机见图4，这样就解决了推杆被挤坏的问题。以往推杆的冷却水回水为开放式，导致现场环境比较脏，这次给抚顺新抚钢有限责任公司做的出钢机在推杆的尾部增加了软管和拖链，进回水都在全封闭的状态下进行，改善了现场的环境。该出钢机的推力为28kN，最大行程为11000mm，推速为(进退)mms。该方案已在抚顺新抚钢有限责任公司棒材连轧厂加热炉区使用，得到了用户的好评。图4 四辊摩擦式出钢机图5 机械横移式加热炉出钢机将上图（图5）中横截面为圆形的推杆改为横截面为矩形的推杆，摩擦辊等作相应改进，将点接触改为线接触，这样可以增大摩擦辊与推杆之间的摩擦力、减小摩擦辊与推杆之间的压强，从而增加推杆的推力，减少摩擦辊与推杆的磨损，延长摩擦辊与推杆的使用寿命。还可以将上图（图5）中的活动小车由火车轮造型改为圆柱型，减小活动小车与轨道之间的压强，从而减少活动小车与轨道的磨损，延长活动小车与轨道的使用寿命。通过这两个改进措施该出钢机的生产率将提高，维护费用将降低，使用寿命将延长。 以下是无锡凯博冶金机械制造有限公司生产的CGJ系列出钢机：CGJ系列出钢机1概述 CGJ系列出钢机是冶金轧钢行业对加热炉内已达到加热标准的钢坯顶出进入下一环节的，主要设备故又称顶钢机。该设备有移动式和固定式两种，客户可根据实际需要选购。2结构特点及工作原理 CGJ系列出钢机（见图6）由电机、减速机、制动器、摩擦辊、水冷却推料、可移动平台等主要部件组成。它使落钢槽内钢坯通过摩擦，辊推动水冷却推杆，将钢坯推向下一环节，进入出炉辊道。该设备结构合理、安全可靠、操作方便。3 技术参数见表1 表1 CGJ系列出钢机的技术参数序号名称参数1最大推力P=1500kg2推杆行程S=6000mm3推杆速度V=0.222m/S4电机型号YZR200L-85减速机型号JZQ5006小车行走速度12m/min图6 CGJ系列出钢机以下是吉林东重机械制造厂研制的三种侧出料出钢机（见表2、表3、表4）：表2 机械齿条式出钢机参数/规格CJ1.0CJ1.5CJ2.0额定推力KN101520额定行程mm400050006000推进速度m/s111回程速度m/s1-21-21-2横移方式四车轮横移特点使用寿命长，前进、后退限位准确。不足是行程受限制，难实现大行程。表3 摩擦式出钢机（车轮横移式）参数/规格MCJ1.0MCJ1.5MCJ2.0额定推力KN101520额定行程mm5000800010000推进速度m/s111回程速度m/s1-21-21-2驱动方式双辊摩擦驱动横移方式四车轮横移特点可以实现较大行程，因摩擦各处消耗一部分功率，拖动功率相对大一些。表4 摩擦式出钢机（双油缸横移式）参数/规格YMJ1.0YMJ1.5YMJ2.0额定推力KN101520额定行程mm80001000010000推进速度m/s111回程速度m/s1-21-21-2驱动方式双辊摩擦驱动横移方式双油缸同步横移特点推进传动部分固定不动，双摩擦辊均主动传动、摩擦效率高。整机重量相对轻通过以上研究发现各种出钢机及其相关设备各有优劣，应该根据工况、成本等合理选择相应设备。参考文献1周明雄，凌士德，姜晓峰.加热炉出钢机设计改进J：浙江冶金，2002年2月第一期.2安斌.推钢式加热炉附属机械设备的开发与研制J：机械工程与自动化，2004年10月第5期(总第126期).3张海波.带钢厂出钢机的改进J：维普资讯 4陈滇怀，王春明.出钢机运行的定位控制J：一重技术，1997.1.5陈定晖，宋志东.加热炉出钢控制方式的改进J：浙江冶金，2002年5月第二期.6陈维新.重钢中板厂85 t推钢机设计J：重型机械科技，No3 September 20077刘京华，李子文 主编.小型连轧机的工艺与电气控制M.北京：冶金工业出版社，2000.7.8濮良贵，纪名刚 主编机械设计M.北京：高等教育出版社，2001.6（第七版）.9申永胜 主编.机械原理教程M.北京：清华大学出版社，1999.10王兰美 主编.机械制图M.北京：高等教育出版社，2004.2.11王章忠 主编机械工程材料M.北京：