轧钢毕业设计

1 / 19 轧钢毕业设计 河北工业职业技术学院 毕 业 论 文 论文题目： 900HC 轧机生产工艺 系 别 专业年级 09 冶金设备应用与维护 学生姓名 唐老鸭 学号 30040901030 指导教师 时彦林 职称教授 日 期 目 录 引言 . 1 1 综述 .1 冷 轧 板 带 生 产 的 兴 起 与 发展 . 冷 轧 板 带 生 产 工 艺 流程 .2 / 19 . 实 习 过 程 中 的 岗 位 基 本 介绍 2 900HC 轧 机 冷 轧 板 带 生产 . 900HC 轧 机 冷 轧 板 带 生 产 工 艺 流程 . 轧前准备 提料 开卷 穿带 轧制 卸料 质量检查 900HC 轧机冷轧板带生产的主要工序及其工艺 . 3 900HC 轧 机 主 要 设备 . 4 生产中常见不良分3 / 19 析 . 边浪 中浪 条伸 边裂 油斑 辊印 卷筒印 COIL SLIP 及 PIT 振动擦痕 凹痕 局部浪形 HEAT SCRATCH 树纹 DENDRITE 黑带 5 常见轧辊修理更换 . 轧辊断裂 的原因 4 / 19 防止轧辊断裂的方法 结束语 . 致 谢 . 附件 引言 本论文主要介绍了河北钢铁集团衡水薄板有限责任公司冷轧厂 900#轧机的生产工艺，及操作的一般参数。对于某些保密技术。本论文不做过多的鏊述， 综述 冷轧板带生产的兴起与发展 钢的冷轧是 19 世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度 20-25mm 的冷轧带钢。美国 1859 年建立了 25 mm 冷轧机，1887 年生产出宽 度为 150mm 的低碳钢带。 1880 年以后冷轧钢带生产在德国、美国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪切、矫直、平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。 5 / 19 宽的冷轧薄板是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国早在 1920 年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆式轧制而跨入单机可逆式轧制。 1926 年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。 原苏联开始冷轧生产是在 30 年代中期，第一个冷轧车间建在伊里奇冶金工厂，是四辊式，用单张的热轧板作原料。 1938 年在查波罗什 工厂开始安装从国外引进的三机架1680 mm 冷连轧及 1680 mm 可逆式冷轧机，生产厚度为 mm,宽度为 1500 mm 的钢板。以后为了满足汽车工业的需要，该厂又建立了一台 2180 mm 的可逆式冷轧机。 1951 年原苏联建设了一套 2030 mm 全连续式五机架冷轧机，年产 250 万吨，安装在新利佩茨克。 日本 1938 年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机，开始冷轧薄板的生产。 1940 年在新日铁广厂建立了第一套四机架 1420 mm 冷连轧机。 我国冷轧宽带钢的生产开始于 1960 年，首先建立了1700 mm 单机架可逆式轧机，以后陆续投产了 1200 mm 单机可逆式冷轧机， MKW1400 mm 偏八辊轧机、 1150 mm 二十辊冷轧 机和 1250 mm HC 单机可逆式冷轧机等， 70 年代投产了我国第一套 1700mm 连续式五机架冷轧机， 1988 年建立了2030 五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有 18 套，窄带钢轧机有 418 套。在这 30 多年中，我国冷轧6 / 19 薄板生产能力增加了 20 多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧板镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄 板和硅钢片等。但随着经济建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了经济建设的需要为此我们必须增建新轧机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。 从世界上看：日本 1960 年冷轧板产量 100 万吨，而30 年后的今天生产能力已达 2000 多万吨，增加了 20 倍。原西德 1950 年年产冷轧板万吨，而 11974 年产达万吨，增加了 50 多倍。 冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是： 钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，特别是在生产厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起 的轧建首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围，性能出现显着异。当厚度小于一定限度时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以至根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。 因此，从规格方面考虑，事实上存在一个热轧厚度下限。 70 年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加 8、 9 几家来生产 1 mm 和 mm 的薄带。但实践证明 ,从产品质量和设备重量来说是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为 mm，但实际生产中7 / 19 很少生产 mm 或 mm 以上的热轧卷板。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可 以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。现代冷连轧宽带轧机和双机架二次冷轧可生产厚度 为 mm 的冷轧薄板 ,作为镀锡原板，即使不经二次冷轧也可生产 厚的冷轧钢板 mm。多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达 mm 的产品。一般 mm 厚的板带为一般薄板， mm 厚的为较薄薄板 , mm 厚的板带为极薄薄板，这些产品用热轧方法是不可能生产的。从厚度精度上看，现代热连轧厚度精度通常为 50 m，而现代冷连轧板厚精度高达 5 m，比热轧厚度精度高 10 倍。从板形方面看，热轧板带平直度为 50I，而冷轧板特别是现代化 的宽带钢冷轧机轧制的带钢，其平直度能控制在 5 20 I 以内。 目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适合于生产表面光洁程度要求很高的板带钢产品。热轧板表面粗糙度热轧状态下为 20 m，酸洗后为25 m。而冷轧板表面清洁光亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板按表面粗糙度分为 3 种：一种是无光泽的钢板，其表面粗糙度为 3 10 m，一般适于用作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板的附着性较强；第二种是光亮板，其表面粗 糙度大于 m，这种钢板主要作为8 / 19 装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹板，采用表面具有70 120 m 凸凹的平整辊平整钢板，这种钢板用于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。 性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理的恰当配合，可以在比较宽的范围内满足用户的需求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成形，这样深冲性能就成为薄板生产和使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构 111。热轧薄板的塑性应变比 R 仅可达到，而冷轧第一代沸腾钢汽车板 R 为，第二代 08AL 钢 R 为 ，第三代冷轧汽车板 R 为，这是热轧无法达到的。 硅钢是机电工业的重要材料之一，主要用户是电机制造业和输变电事业制造业。能源价格上涨、能源危机，必然要求使用低能耗材料，所以 60 年代就开始淘汰能耗高的热轧硅钢片， 山西机电职业技术学院机械工程系 毕业论文 课题：小型轧钢机的设计 专 业机械制造与自动化 班 级机制 08127 班 9 / 19 姓 名焦自忠 学 号 28110411 指导教师 廉冰娴 实践单位 昆山大泽钢铁科技公司 摘要 设计的轧钢机为 300 3 型钢轧钢机，轧辊的直径为 300 mm。轧钢机主要 用来为轧制小型线材，采用三辊式工作机座。轧钢机的主要设备是由一个主机列组成的。轧钢机的主机列是由原动机，传动装置和执行机构三个基本部分组成的。采用的配置方式为电动机 减速机 齿轮机座 轧机。由于轧辊的转向和转速不可逆转，原动机采用造价较底的高速交流主电机。考虑到轧制负荷很不均匀， 为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。齿轮机座：其用途是传递转矩给工作辊，设计采用三个直径相等的圆柱形人字齿轮在垂直面排成一排，装在密闭的箱体内。联轴器：在减速器与齿轮机座之间采用的是安全连轴器。而主联轴器采用的的梅花接轴联轴器。 关键词： 轧钢机 齿轮机座 飞轮 目录 摘 要 ?I Abstract?II 10 / 19 第 1 章 绪论 ?1 轧钢机的定义 ?1 轧钢机的标称 ?1 轧钢机的用途 ?1 轧钢机的主机列 ?2 第 2 章 轧 制 压 力 和 轧 制 力 矩 的 计算 ?5 轧制平均单位压力的确定 ?5 轧制总压力的确定 ?7 轧制力矩的确定 ?8 电动机的选择 ?8 第 3 章飞轮的的设 ? 10 飞轮力矩的确定 ?10 飞轮强度的校核 ?13 第 4 章减速器的选则 ?14 传动比的计 ?14 减速器的特点和破坏形式 ?16 主减速机的结构 ?16 主减速器的润滑和防护 ?17 齿轮的材料和热处理 ?17 减速器工作状态的分析 ?17 第 5 章 齿轮机座的设计 ?19 11 / 19 齿轮机座的类型和结构 ?19 齿轮的设计和轴端强度的校核 ?19 密封和漏油的问题 ?22 齿轮机座的润滑 ?22 齿轮机座的总述 ?22 第 6 章 轧 钢 机 工 作 机 座 设计 ?24 工作机座的选择 ?24 轧辊与轧辊轴承的设计 ?25 轧辊调整装置的设计 ?28 机架结构的设计 ?30 机架强度的校核 ?31 第 7 章孔型的设计 ?35 第 8 章专题设计 ?39 总 结 ?45 参考文献 ?45 第 1 章 绪论 轧钢机的定义 轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定义。大多数情况下，轧制生产过程要经过几个轧制过成，还要完成一系列的的辅助工序，如将原材12 / 19 料由仓库运出加热，轧件送往轧辊，轧制、翻转、剪切、打印，轧件收集、卷取成卷等。 一个轧件的全过程由多种机械按工艺顺序而成机组来完成，这种机组或机器体系叫轧钢机械或称轧钢机。第一种情 况轧钢机由一个或几个工作机座传动机构和使轧辊转动的电动机组，后一情况轧钢机是由若干台工做机组成，这些机组数目与加工轧材工艺过成生产率相适应，因此，轧钢机按顺序排列并且用辊道或其他运输装置连成一条工艺流水线机器组成机组。 轧钢机是机械中使金属在旋转的轧辊中产生变形的那部分设备。主要使设备排列成一定形式的工作线称为轧钢机的主机列。用以完成其他工序的机械设备称为辅助机械。 轧钢机的标称 轧钢机的类别与规格与轧钢机的断面尺寸有关，因此轧钢机的初轧和型钢的类是以轧钢的名义直径。也就 是说轧钢机的大小是常用与轧件有关的尺寸参数来标称。 初轧机和型钢轧机的主要性能参数是轧辊名义直径，因为轧辊的名义直径的大小与其能够轧制的最大断面有关，因此，初轧机和型钢轧机是以轧辊的名义直径标称的。 小型轧钢机的名义直径为： 180 450mm. 轧钢机的用途 轧钢机形式有两种：冷轧与热轧，热轧主要用于开13 / 19 坯，兼生产一部形钢，这这种轧机的型号有 630-650 型轧机，500-550 型轧机、 650 中型轧机与 2300 中板轧机等，冷轧主要用于终级轧制，轧带钢的产品很多， 具有代表性的冷轧板带钢产品金属镀层薄板、深冲板、电工硅钢板、不锈钢和涂层钢板。现也促使冷轧机的装备技术和控制技术向更高的方向发展。型号有 1400mmNKW、 1250mmHC 单辊可逆式轧机 . 1150mm 二十辊冷轧机 ,。 设计的轧钢机为 300 3 轧钢机，轧辊的直径为 300 mm.，轧钢机主要用来为轧制小型线材。 25 50 毫米的圆钢，20 40 毫米的方钢；螺纹钢等。 其结构的特点为： 1 采用三辊式工作机座，主电机不可逆转，中上辊与中下辊交替过钢，实现多道次的轧制。 2 由于轧辊的转向和转速不可逆转，可采用造价较底的高速交流主电机在传动装置中装有减速机和齿轮机座。考虑到第一机座轧件较短，轧制次数较多，负荷很不均匀，为了均衡电机负荷，减少电机的容量，在减速机和电动机之间加有飞轮。 摘 要 Abstract 第 1 章 绪论 轧钢机的简介 14 / 19 实现金属轧制过程、完成金属塑性变形的设备。包括主要设备及附属设备，但一般所说的轧机仅指主要设备。 最早的轧机出现在 14 世纪的欧洲， 1480 年意大利人达 ?芬奇曾设计 出轧机的草图。 1553 年法国人布律利埃轧制出金和银的板材，用以制造钱币。此后，西班牙、比利时和英国相继出现了轧机。 1766 年英国有了顺列式的小型轧机，至 19 世纪中叶，第一台可逆式轧机在英国投产，并轧出了船用板材。 1838 年建成了带活套的二列式线材轧机。 1848年德国发明了万能轧机， 1853 年美国开始应用三辊式型材轧机，并用蒸汽机传动升降台，实现了升降动作的机械化。接着美国又出现了三辊式劳特轧机， 1859 年建造了第一台连续式轧机， 1862 年英国人贝德森取得了平辊立辊交替配置的连续式线材轧机的专利。轧制型材的带 立辊的万能轧机是 1872年问世的， 20 世纪初期建造了半连续式带钢轧机。 20 世纪60 年代以来各类轧机在设计、研究和制造方面取得了很大进展，并朝着连续化、自动化、高速化和专业化的方向发展，相继出现了轧制速度高达每秒钟 130m 的各种类型的线材轧机、全连续式的冷、热带钢轧机、宽度为 5500mm 的厚板轧机和连续式 H 型钢轧机以及连续轧管机组等一系列先进设备，并在液压技术、电子计算机技术和各种测试仪表的应用以及轧制产品的实物质量和内部性能的控制等方面都有许多突破，使得轧机所用原料单重不断增大，产品的质量和产15 / 19 量不断提高，轧 制的品种与规格日益增多。 中国于 1871 年在福州船政局所属拉铁厂首先应用轧机，用以轧制厚度为 15mm 以下的钢板， 6 120mm 的方、圆钢。 1890 年湖北汉冶萍公司汉阳铁厂装有宽为 2450mm 的用蒸汽机拖动的二辊中板轧机、横列式三机架二辊轨梁轧机以及 350mm/300mm 的小型轧机。随着钢铁工业的不断发展和科学技术的日益进步，中国已有用来生产钢板、钢管、型钢和线材的多种类型的现代化轧机。 轧机的主要设备有工作机座和传动装置。工作机座由轧辊、轧辊轴承、机架、轨座、轧辊调整装置、轧辊平衡装 置、导卫装置以及换辊装置等组成。此外还有无牌坊轧机。传动装置由电动机、减速机、齿轮机座和连接轴、接手等组成。齿 轮机座的作用是将传动力矩分送到两个或两个以上受力的轧辊上。如采用直流电机躯动轧机，可不设减速装置。 轧机的附属设备主要是轧机前后的升降装置、移送装置、翻转装置以及工作辊道和延伸辊道等。 轧钢就是用轧钢机对钢坯进行压力加工，获得需要的形状规格和性能的过程。轧机主要是有几组轧辊构成，轧辊是一对转动方向相反的辊子，两个辊子之间形成一定形状的缝或孔，钢坯通过轧辊就成为一定 形状的钢材。 在结晶温度以上的轧制称为热轧 ;在再结晶温度以16 / 19 下的轧制称为冷轧。 我们常见的钢轨、圆钢、方钢、槽钢、T 形钢、汽车板、桥梁钢、螺纹钢、钢筋以及火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。 我国大型钢厂从 70 年代已用先进的连轧轧机，连轧机采用了一整套先进的自动化控制系统，全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施，轧件在几架轧机上同时轧制，大大提高了生产效率和质量。 1996 年我国粗钢产量突破 1 亿吨，成为世界上第一产钢大国， XX 年突破 2 亿吨， XX 年突破 3 亿吨，并连续 10年保 持世界第一。 XX 年我国钢产量突破 4 亿吨。我国钢铁业的迅猛发展，为我国国民经济高速发展奠定了基础。目前我国钢铁工花艺装配水平虽然有了长足的发展，距居世界先进水平差距还很大。其中轧钢机械设计制造不但走不出国门，而且还主要是靠进口。日本花 16 亿美元引进先进冶金装备及技术，建成年产亿吨的现代化钢铁企业，然后通过消化吸收和再创新，又大量向世界各国输出技术，成为世界钢铁生产第一强国。我国前后花 200 亿美元引进冶金设备和技术。我国要从钢铁生产大国变成钢铁生产强国，必须依靠技术进步，加强自主创新。特别是要尽快提高我国轧钢机 械的设计水平，这是非常重要的。 现代的钢铁联合企业是由炼铁、炼钢和轧钢三个主要的生产系统组成的，轧钢生产是钢铁工业生产的最终环17 / 19 节。 轧钢车间担负着生产钢材的任务。例如，铺设一条 5 oOOkm 的双轨铁路，需要 100 万吨重型钢轨；制造一艘万吨轮船，约需 6 000t 钢板；铺设一条 5 oookm 的石油输送管道，需要 90万吨无缝钢管。因此，钢铁轧制在国家工业体系中占有举足轻重的基础地位。 20 世纪 90 年代以前，中国轧钢生产的平均水平与世界主要产钢国比较，还 比较落后。轧钢生产以型钢 为主，生产线大、中、小型并存。不同企业的技术装备水平参差不齐，能耗、成本较高。很多企业还使用着 20 世纪 50 60 年代较为陈旧的设备和工艺。这是钢材质量、品种和效益较差的主要原因。