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350中轧线材轧机设计
1 绪论
选择的背景和目的
线材的用途很广,在国民经济各部分中都有着大量的应用。除了建筑等还可以作为其它加大工车间的原料,如拔丝车间、钢绳车间、钢丝网车间和螺丝车间等都有应用。线材生产的特点是轧制断面小、长度长的螺纹钢,最小断面为∮。线材轧制是将120×120毫米断面轧成33×33毫米的断面是粗轧阶段,从33×33毫米断面轧成17×17毫米断面一般称为中轧,继续将断面变小到∮10毫米以下称为精轧。轧制过程中轧件散热快、温变快、特别是头尾变黑,使得轧制困难。因此,控制轧制过程中的温度是最重要的。
随着盘重的增加,轧件的长度加大,表面散热加大,由于轧制时间长,造成轧制沿长产生不同温度,造成轧件尺寸波动大,影响轧件的机械性能。沿长度波动很大。这样就给调整工作带来更大困难。更容易出现耳子。在轧制过程盘重大的轧件轧制道次多,温降也大,温度变化是线材轧机非常重要的因素。一般为提高生产率、提高产品质量,都采用钢坯一次轧制,一次加热成材。在断面小道次多的情况下只有采用高速轧制才可以解决温降的大问题。
线材轧机轧制道次多,轧机的布置就多。为保证温度,只有采用高的线速度轧制才能解决温度降的问题。由于高速轧制的发展,轧机在轧制过程中易产生冲击,给线材生产又带来安全问题,所以要孔型和前后导卫配置合理采用耐磨材料防止快速磨损。线材生产由横列式向连续式发展。而且采用自动化、高速化。由于轧制速度快,轧后冷却需要配合发展不同工艺的冷却方法,使线材质量有了很大的提高。随着原料、加热、轧制和精整工序新技术的采用,使线材产品满足国民经济快速发展的线材需求量。
为了提高生产率,采用钢坯一火成材,即加热一次轧制成线材产品。线材轧机合为粗轧、中轧和精轧三个机组。为保证线材的性能和表面质量以及内部晶粒组织,要求轧机进行改造更新,采用新技术改变轧制工艺。近年来采用的高速轧制,出现了无扭轧制的新型轧机。
这次设计选择中轧线材轧机设计。中轧轧机可采用二重式或复二重式布置。轧机采用三辊轧机。在我国不少中小型线材厂采用,它可以满足品种繁多产品的需要,而且投资少见效快。又比较灵活,仍在采用的一种轧机。350中轧线材轧机孔型采用椭圆—方孔型,轧辊采用冷硬铸铁,采用“拉而不紧”的围盘、。通过三辊轧机设计,提高单体机械设备的设计能力。同时也了解该轧机在线材轧机组的地位和作用,培养设计的综合能力。
线材轧机在我国内部的发展趋势
线材车间轧机布置的改进
将横列式、复二重式布置向高速连轧线材生产发展。粗轧机采用箱—立箱、六角—方发展,中轧采用菱—方发展,精轧采用椭圆—方发展。这样便于轧机咬入,延伸系数相应提高。防止臂头减少轧制事故。
中轧与精轧采用多线轧制。连轧机采用单线轧制,精轧机前设有活套,以补充中轧和精轧机的不同程度的延伸差。用活套补偿这些特别是高速线材轧制轧机布置的重要特征。
采用无扭精轧机组,发展现代化车间
实行高速无扭线材轧制,是保证线材生产高生产率、低消耗发展趋势。轧机采用单线布置,轧后冷却自动化。最早出现的是丫型轧机,以后逐步发展框架式45°无扭转精轧机,到当代最先进的45°悬臂式高速无扭精轧机。它们的特点是:
1、丫型轧机
丫型轧机是采用每个机架装有三个轧辊组成相似于字母“丫”形,称为丫型轧机。丫型轧机类似于生产钢管的现代化三辊减径机,每个机架有三个互成120°布置的圆盘状的轧辊,由若干台机架紧凑地连续地布置在一起组成连轧机组。采用上传动或下传动。丫型轧机为三角弧边组成三角圆组成三角
—圆孔型系统。这类轧机前后道次变形均匀,张力可控制在2%的范围内,采用恒微张力轧制。
该轧机的优点:由于相邻机架轧辊方位互相错开、变形均匀,因轧件六向压缩,所以轧件不会臂头,不用切头适于低塑性轧制;由于机架轧辊中心线互相错开一个角度,因此,轧件不扭转,轧制速度可以提高到50—60米/秒;采用整体传动,结构紧凑,易于实现自动化。但是轧辊成形是在专用特殊磨床上加工,孔型磨损后不能在轧制线上换辊,氧化铁皮不易去除,轧辊磨损快。发展前途向无头轧制,连铸连轧发展。
2、框架式45°无扭高速精轧机组
机架为闭口框架,采用双支撑滚动轴承:传动轴于地面成45°,各轧辊互成45°,通常有8个机架组成,传动轧制速度达50米/秒。成组吊装,用液压缸移动轧辊来更换孔型。其优点:轧制线固定不变、采用椭圆—椭圆孔型系统实现无扭轧制、轧件免受扭转、轧废大大减少。由于传动系统中减少了接轴与联轴器,降低了传动件的振动,提高产品尺寸精度,轧辊弹跳稳定,生产率高。其缺点是:制造困难、寿命短、基建投资大、占地面积大。
3、悬臂式45°高速无