轧机方案设计.docx
- 文档编号:28728867
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:42.06KB
轧机方案设计.docx
《轧机方案设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《轧机方案设计.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
轧机方案设计
轧机方案设计
轧机方案设计
篇二:
轧机方案设计安徽工业大学毕业设计论文宽厚板生产的发展趋势10产品大纲和金属平衡表13产品大纲13金属平衡表14设计方案16轧机的主要类型及布置形式16现代宽厚板的轧机设备16轧机的布置形式19宽厚板的加热设备及高压水除鳞系统20加热炉20高压水除鳞系统22矫直机23概述23宽厚板矫直机的类型23冷床24概述24冷床的主要形式24剪切设备25概述25宽厚板生产的剪切机类型25热处理炉27概述27热处理炉的分类27淬火机29淬火处理29宽厚板淬火机29车间自动化装置29四辊轧机电动APC和液压AGC2910在线检测措施及仪表30在线检测的主要措施30在线检测仪表31安徽工业大学毕业设计论文11计算机控制系统31工艺布置方案、流程及制度33工艺布置方案33宽厚板生产的主要特点33宽厚板工厂平面布置概略33工艺流程35工艺流程简述36工艺制度37板坯准备制度37板坯加热制度39轧制制度39精整制度40矫直40冷却41剪切41检查打印41钢板收集和堆垛42热处理制度42车间工作制度及年工作小时43工作制度43年工作时间43计划检修时间的确定43年工作时间43轧机主要参数的确定和生产能力计算44轧辊主要参数的确定44轧辊材质及轧辊轴承的确定44工作辊辊身长度的确定44工作辊直径的确定44支撑辊直径的确定44支撑辊辊身长度的确定45工作辊辊颈尺寸的确定45支撑辊辊颈尺寸的确定45轧机允许轧制力矩的确定45轧制速度和主电机主要参数的确定46轧制速度的确定46主电机型式的选择46主电机额定转速Hn的确定46主电机额定功率HP的确定46安徽工业大学毕业设计论文轧机的主要技术指标47压下规程设计47宽厚板轧制各道次压下率48各代表钢种坯料成品规格48代表钢种的计算过程48各代表钢种的压下规程表51轧机强度校核58支撑辊强度校核59工作辊强度的校核60电机校核61电机传动轧辊所需力矩的计算61轧制力矩62摩擦力矩62空转力矩62动力矩62总传动力矩63电机发热校核64电机过载校核64轧制工作图6410轧制速度和电机传动力矩64轧机及辅助设备生产能力的计算67轧机生产能力计算67加热炉主要参数确定及生产能力计算67加热炉宽度的确定67加热炉长度的确定67加热炉生产能力计算69轧机负荷率69矫直机主要技术参数及生产能力计算70矫直机主要技术参数确定70矫直机生产能力及负荷率计算72冷床主要参数及生产能力计算73冷床宽度的确定73冷床长度的确定73冷床生产能力计算74剪切机主要参数确定及生产能力计算75剪切机主要参数确定75火焰切割机主要参数确定76剪切机生产负荷率计算76安徽工业大学毕业设计论文热处理炉主要参数确定及生产能力计算77热处理炉主要参数的确定77热处理炉生产能力的计算78车间平面布置与起重运输79原料库面积计算79中间仓库面积计算79成品仓库面积计算80车间组成及厂房面积80厂房面积80起重设备及吊车81过跨小车81车间内主要设备间距82轧机取主要设备间距82精整剪切区主要设备间距83主要经济技术指标8410环境保护和综合治理8610设计要点8610主要污染物及其治理措施86全文总结87致谢88参考文献89附录91程序代码91安徽工业大学毕业设计论文中厚板轧机是轧钢行业中的中的主力轧机其装备水平及拥有量是一个国家钢铁工业发展水平的重要标志。
因此中厚钢板是国民经济发展不可缺少的钢材品种各国对中厚板生产都很重视。
本设计是年产量为188万吨的中厚板生产车间其典型产品为X80263600mm。
在整个设计过程中简单介绍了中厚板生产技术的发展国内外的差距以及采用的新技术该车间的主要设备包括两座步进梁式加热炉、翻转机装置、高压水除磷装置、四辊可逆式轧机PC轧机还有各种附属设备。
在设计时以设定的年产量为基础结合各产品的市场前景按规格合理的设计了产品方案制定了金属平衡表并以典型产品为例制定工艺流程和轧制制度其中轧制制度包括压下制度、速度制度和温度制度并进行了轧制力计算、电动机载荷和轧辊强度的校核。
设计中对年产量进行了计算提出各项经济技术指标以及对环境保护的措施。
得出了科学合理的中厚板车间设计方案。
最后绘制了一张车间平面图最后附有一篇外文资料及译文。
本车间的设计特点包括产品高强度机械性能好采用了先进的生产技术考虑了环保的要求。
从总体上说达到了高产低耗。
关键词中厚板轧制制度船板安徽工业大学毕业设计论文NedesignheavplateWorkshopannualapait88milliontonsAbstratPlatemillmainrollingmillindustritsequipmentlevelountr’sironsteelindustrimportantsmbolThereforethiksteelplatenationaleonomidevelopmentsteelvarietiesountriesattahgreatimportaneplateprodutionheavplateplanthihprodues8tenthousandtonspereartpialprodutX80263600mmsimplintroduedprodutiontehnologheavplateholedesigndisparitgapheavplatemeansnetehnologmaininludestepbeamfurnaereversaldeviehighpressureaterdesalingunitfourrollreservableroughmillPCroughmillvariousappurtenanesAordingdesignedannualapaitonsideringmarketprospetsproduts’shememetalbalaneeredesignedreasonablrollingssteminludespressdonsstemveloitsstemtemperaturesstemrollforeeletromotorloadrollstrengtherehekedeletromotorloadrollstrengtherehekedmakedoutreasonableheavmediumplatedesignshemeplantlaoutdraingalsoaplishedEnglishpaperitstranslationauthorereattaheddesignedorkshopinludehighstrengthmehanialpropertprodutsadoptionadvanedproessingtehnologenvironmentalprotetiononsiderationplantahieveshighprodutionloeronsumptionKeordsheavplaterollingsstemshipplate安徽工业大学毕业设计论文概述宽厚板是冶金工业的一个重要产品。
宽厚板的品种繁多性能各异质量要求高应用范围广无论在经济建设还是国防建设中都离不开宽厚板。
因而世界各国都把宽厚板的品种、质量作为衡量一个国家钢铁工业综合水平的尺度。
进入21世纪以来大型造船业海洋工程桥梁、大口径石油、天然气输送管线、大型压力容器和贮罐、重型建筑结构特别是高层、防火、耐侯、大跨度和非对称的空间结构用途、机械工程的技术进步和旺盛需求极大地拉动了宽厚板的发展低合金、高强度的宽厚板的生产技术进步。
宽厚板的定义及用途宽厚钢板主要由中厚板轧机生产但对于部分厚度小于25mm、宽度小于2m且钢板性能要求不太严格的中板也可以用热轧宽带钢轧机生产。
常用于中厚板生产的轧机有四种二辊可逆式轧机、三辊劳特式轧机、四辊可逆式轧机和万能式轧机。
宽厚板不仅种类多而且具有使用温度区域较广、环境复杂要求高特点。
既使相同用途的钢板对材质要求也不尽相同。
宽厚板主要用于船舰、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械及国防建设等方面。
中厚板的品种繁多使用温度区域较广200600使用环境复杂使用要求高强韧性、焊接性等。
即使相同用途的钢板对材质的要求也不尽相同因此可以说中厚板是多品种、用途广泛的代表性钢材在国民经济发展中具有重要地位对促进国民经济发展发挥着重要作用。
习惯上宽厚板材按照厚度可以分为宽厚板、厚板、特厚板。
通常厚度为420mm的钢板为中板厚度为2060mm为厚板厚度大于60mm的钢板为特厚板国外宽厚板发展状况宽厚钢板用途很广且使用几乎都需焊接加工。
随着用户对钢板的质量和性能不断提出越来越高的要求促使钢铁工业不断推出新技术和开发新钢种以满足市场需要。
由于微合金高强度钢逐步开发控轧控冷工艺技术也随之开发并不断发展促使很多国家的厚板轧机的技术装备也不断更新改造同时竟相开发新品种提高产品质量及收得率在国际市场争夺大的份额。
其中日本、德国、韩国尤为突出。
低合金、高强度的宽厚板的生产和技术进步是国际钢铁业发展热点。
近几年在我国周边建成或正在建设的5m5m的宽厚板轧机有俄罗斯的MMK和OMK集团韩国的浦项、现代制钢、东国制钢集团公司印度的Essar、Jindal钢铁公司和泰国的Canadoil钢铁公司。
宽厚板的生产可以追溯到18世纪末。
到19实际末期在欧洲英国、法国、安徽工业大学毕业设计论文德国等工业化初期宽先后出现了宽厚板作坊式工厂。
这些工厂规模小产量低产品应用十分有限。
19实际后期到20世纪20年代这一时期在欧洲和美国先后出现了辊身长度3000mm以上的二辊、三辊及四辊轧机。
这些轧机可以称之为“第一代”宽厚板轧机多数为蒸汽传动以钢锭为原料单机架生产。
轧机能力一般为年产量3万5万吨以下产品主要是锅炉、造船、装甲及一般结构钢板。
20实际30年代到50年代在欧洲、美国及日本出现了双机架和半连续布置形式大多采用四辊轧机四辊式和半连续布置形式在美国使用的较多。
这一时期的主要特点是四辊轧机得到广发普及采用单机架或双机架布置5000mm级的宽规格轧机得到交普遍的使用轧机能力显著提高一般在5万100万吨年左右不等产品以装甲板和船板为主。
20世纪60年代至70年代欧洲、美国和日本相继改建或新建一批4300mm级、4700mm级和5500mm级的新型四辊单机架或双机架宽厚板轧机。
这期间在美国所建设的双机架宽厚板轧机任意二辊四辊形式为主而日本则已经完全采用双机架四辊轧机配置。
除了连铸坯的采用、加热炉技术的改进以及精整剪切设备新技术的采用70年代新建的宽厚板工厂生产能力和产品质量得到较大提高单一工厂的生产能力已经提高到80200万吨工厂面积最大已超过20万m2。
产品宽造船板、高级结构板和高强度板的比例都已经大幅度提高。
20世纪80年代中后期以控制轧制和控制冷却为核心的工艺技术逐步成熟并得到推广应用。
先前建设的宽厚板厂都不同程度的进行了相关技术的改进先后出现了众多各具特色的控制轧制和控制冷却的技术和设备。
这些改造成果对日后新建的宽厚板工厂无疑具有示范和启迪作用。
此外在这个时期成功开发和应用的平面形状控制及板形控制技术使宽厚板轧制技术又向前跨越了一大步。
进入21世纪以来除了继续改进已有的技术外国外宽厚板厂不断开发新的技术和装备例如日本开发出了JFE西日本制铁所福山地区原NKK福山厂厚板厂采用了所谓的Super—OLACSuperOn—LineAeleratedCooling新一代加速冷却系统其最大特点是避开了过渡沸腾和膜沸腾实现了全面的核沸腾具有可达极限的冷却速率和极高的冷却均匀性。
矫直设备上开发出的新一代强力矫直机具有高刚度、全液压、自动化程度很高等优点。
此外热处理设备上日本JFE公司西日本制铁铁所福山厂于201X年5月开始投产的到目前为止世界上仅有一套调质过程完全在轧线上完成为HOPHeattreatmentlineProess。
该系统安装于矫直机之后如图11所示为了提高加热效率简化装置采用巨大的感应线圈可以对钢板进行高速率的加热。
经过Super—OLAC淬火的钢板通过HOP时利用高效的感应加热装置进行快速回火可以对碳化物的分布和尺寸进行控制使其非常均匀、细小地分散于基体之上从而实现调质钢的高强度和高韧性。
通过最优组织设计可以大幅度地提高材料的性能生产抗拉强度为6001100MPa级低温韧性和焊接性能均好的钢材等。
安徽工业大学毕业设计论文具有在线热处理的中厚板生产线所以这个时期的宽厚板生产已全面进入以控制轧制和控制冷却技术为主导的产品开发阶段其产品以高强度、高韧性和高可焊接性的管线钢、船板钢、专用结构钢建筑、桥梁等为代表。
国内宽厚板发展概况在整个“十一五”期间我国建设了14套宽度在4100mm以上的宽厚板机增加产能2400多万吨。
满足大型海洋工程和造船业、大型桥梁、大口径石油、天燃气输送管线、大型压力容器和储罐、重型建筑结构特别是高层、防火、耐侯、大跨度和非对称的空间结构用途、大型水利电力、核能和机械工程的技术进步和旺盛需求极大地拉动了高等级宽厚板生产的发展。
高强度宽厚板钢材的屈服强度在345MPa以上用于重大钢结构的则有Q390、Q420和Q460例如201X年奥运会主体工程—国家体育场鸟巢结构大量使用了我国舞阳钢铁有限责任公司生产的厚度为110mm的Q460EZ35钢板为了提高安全性和整体性能、减轻自重、减少焊接量造船和海洋平台则多用D36和E36以上的宽幅厚板Φ1220mm以上的大口径石油和天燃气输送管线多用X70级或以上甚至X100和X120等级的抗硫化氢腐蚀的宽厚板这些用途的宽厚板往往还单独或综合要求具有良好的低温冲击性能抗焊接热影响和裂纹敏感特性或者试件断面收缩率达到25或35以上的抗层状撕裂的性能。
见表1安徽工业大学毕业设计论文201X年末前我国新建投产的宽厚板轧机企业轧机宽度设计产能技术投产mm万吨来源年月宝钢50000SMSSiemag201X12首钢秦板43000SMSSiemag201X5000180SIEMENSVAI201X舞钢241000SIEMENSVAI201X包钢4100140SMSSiemag201X宝钢罗泾4200160SMSSiemag201X鞍钢鲅鱼圈5500200SMSSiemag201X4300180SIEMENSVAI201X舞钢鄂城4300120160SIEMENSVAI201X营口五矿4800200SMSSiemag201X5000180SIEMENSVAI201X重钢4100130二重201X济钢4300210SIEMENSVAI201X5000200SIEMENSVAI201X兴澄特钢4300165DANIELI201X厚钢板产量从201X年的82126万吨发展到201X年的187486万吨增长了128而今年也继续保持增长趋势。
特厚板的产量增长速度也比较快从201X年的18001万吨增至201X年的47456万吨增长幅度达163今天110月份的产量达3931万吨。
而在201X年的时候我国特厚板产量仅为7143万吨从201X年以后随着我国经济的高速发展国内也相继投产了一批具有世界先进水平的特宽厚板轧机之后一直到201X年我国特厚板的产量也以每年百分之三十几的速度增长。
宽厚板生产的发展趋势根据中国中厚板产品的生产现状及国民经济建设未来发展的需求考虑发展趋势和需要解决的课题主要有X90及以上级别高强、高韧、耐腐蚀、易焊接、低温油气管线厚钢板工程化及配套技术海洋油气管线用X70以上厚板抗大变形X80X100管线板工程化。
稳定生产高强度、高韧性中厚板板材ReL600900MPa、Rm7001400屈服强度960MPa以上级别厚度达到的薄规格超高强工程机械用钢
篇三:
轧机方案设计1原轧机设备简述本轧机是用来把高碳钢从一块热板轧成一个冷轧的带圈,并且能以2重或4重辊型进行工作。
主传动电机是通过一个传送比为2的齿轮箱同支承辊或工作辊连接,电动机的速度从零速到基速是调节发电机的输出直流电压值来变动的,而基速至最高速则是通过提高输出频率来实现的。
在进行热轧时,可以用2重或4重,而且只使用主传动机构,两个圈卷机不运转,位于主传动电动机和支承工作辊之间的变速箱有两种速率,高速时6:
4:
1,低速时12:
8:
1。
在进行冷轧时轧机通常处于4重情况CONTROLENGINEERINGChina版权所有,使用6:
4:
1的比率的齿轮传动。
圈取机的传动与此相同,每个驱动装置由一个发电机和电动机机组组成,用两个电动机目的是为了方便的调节可控张力的调节的范围,在低张力范围,把一个电动机脱离连接,而两个连接在一起的电动机被供高张力范围使用。
电动发电机组由三个传动发电机组成,它们分别给主传动装置、左、右圈取机供电。
全部发电机组由一个三相感应电动机驱动。
系统如图1所示。
图1原轧机电控系统2轧机电气系统改造方案
1原轧机的技术数据:
主传动电动机:
一台,SC062020型350V,686A,4001200转分;圈取传动电动机:
四台,CF2805型250V,168A,10001250转分;主传动电机工作车速:
250米分;寸动引带速度:
25米分。
2传动系统的改造方案原控制系统采用的是旋转变流机组供电的直流调速系统是属于五六十年代的产品,该方式设备多、体积大、费用高、效率低、运行噪音大、维护不方便、输出回路采用分离元件作的模拟控制,控制精度差,无法实现智能化控制,对于的控制系统主轧钢机、卷饶机、开卷机在工作时是个时变的,非线性的,采用模拟控制方法非常不便。
改造后系统采用系列,CT201X系列变频器支持DEB,在轧机工作过程中如果出现紧急制动时方便能量在直流母线上馈送,而且其支持多种总线通讯协议控制工程网版权所有,适用于恶劣的工作环境,控制装置使用交流380V的3相标准交流输入电压,提供SPWM输出电压,可用于交流电机的调速控制,其具有众多优点:
装置可以实现复杂的控制算法,这是简单模拟技术无法实现的;标准软件模块与可组态的软件控制电路相结合;通过串行线路,可其他装置或主机通讯;再生控制功能,可以通过组建公共直流母线的运行方式,在公共直流区接入制动电阻,方便轧机快速往复工作的需要;发生故障时,人机接口便自动显示报警,同时自动保护停机。
1主轧机的控制主轧机的控制采用恒转矩控制方式,将原来的变流旋转机组控制直接改为用一台CT201X变频器拖动交流电动机来实现。
由于负载较重,所以在工作过程中上升时采用一个S斜坡函数发生器这一模块来实现给定积分器的功能,使实际加到速度环的输入信号是一个平稳上升的斜坡信号,改变给定积分器的积分时间即可改变斜坡信号的上升斜率。
2可逆轧机的控制可逆轧机有两个相同的卷筒,根据轧制方向能起卷取和开卷作用,两组传动装置是相同的,只是在卷取和开卷时的操作方法上有所不同。
带钢的张力控制可分为间接张力控制和直接张力控制。
间接张力就是充分利用CT201X丰富的内部模块,把卷取或开卷的线速度给定、张力给定信号转换成电机的电流和转矩控制信号,以达到恒张力的控制的目的。
直接张力控制是用实测张力作为反馈信号,与给定信号相比较,用张力调节器,组成张力闭环对张力进行调节。
从理论讲直接张力控制系统是在转速闭环基础上套上一个张力环,组成双闭环系统。
但是比一般的系统复杂,主要表现在以下几个方面:
卷径和转动惯量均为变参数;张力矩在双闭环系统的设计中,负载力矩是外部扰动,但在轧钢系统中张力是系统输出量,张力矩是系统内部固有的反馈量。
当考虑张力矩时,转速环的设计不能按一般的双闭环设计方法;卷取开卷机与主轧机间的带钢的动力学特性及数学模型都较复杂,在动态过程中带钢的张力与动态速变存在一个时间滞后的关系,其参数是变量。
故我们采用间接张力控制的方法,通过前向通道把在一定的卷径、张力给定下需要的电机转矩计算出来,再把它转换成特定磁通下的电流给定值输出,同时检测张力值,把张力偏差经张力调节器计算后再折算成实际卷径下的调节张力矩加到前面的力矩上,对张力进行调节。
这种控制方法实际上也是直接控制电机的力矩,通过控制力矩来实现对张力的控制。
由于由前向通道输出的转矩值是经过补偿的方法计算出来的比较精确的值,它能够基本保持张力恒定。
再加上直接张力控制环的调节作用,以达到张力的精确控制。
动态补偿:
在实际运行中常有加、减速的,如单靠张力调节器进行调节,可能会因调节不及时造成张力波动,这就要求在加速过程中为了保持张力不变,电磁转矩中应该附加负的动态转矩以补偿需要放出的能量;在减速中则应附加正的动态转矩以补偿卷绕机构惯性所吸收的能量。
3控制系统组成及功能实现五台台达变频装置通过软件组态,由西门子S7-300PLC进行速度设定、张力设定,运行程序控制及各种连锁顺序操作等。
输入和参数修改通过一台西门子的OP270操作屏来完成。
五台变频调速装置采用公共直流母线的接法,通过内部电气连接和软件使五台装置成为一个整体。
S7-300与变频调速器、OP270操作屏组成现场总线控制网络,协议采用RS48
5,完成整个轧机操作控制,,控制系统组态图如图2所示。
图2改造后的轧机控制系统本系统主要有以下几部分:
轧机、开卷机、卷取机分别由五台交流电动机拖动,由台达公司生产的VFD-CT201X系列高性能矢量型变频器输出来控制电机;为达到所规定的张力范围,开卷机及卷取机分别有两台电机组成,这两台的变频装置采用公共直流母线的方式通过内部电气连接和软件配合使两台装置成为一个控制整体,通过速度反馈实现转矩控制;轧机的速度给定,寸动速度、张力大小可直接在操作屏进行调节;在速度变换的过程中可自动进行惯性补偿,补偿量可在操作屏上进行设置;在操作屏上实时显示线速度,电机电流,张力值。
压下吨位显示;当带材断裂,有警铃工作,电机自动停止运行。
4所选用的变频器应用设置及说明
4.1变频器的接线结构图为实现上述功能,所选用的五个传动点变频器接线结构如图3所示。
图3五个传动点的电气连接示意图
4.2变频器主要参数设置为实现上述的控制功能,对变频器的主要参数设置如下,由于篇幅限制,本次只列出部分主要的参数,如附表所示。
附表变频器参数表5改造后运行效果经过改造后,轧机系统可以去掉一个420马力电机,一台240kW的发电机,四个84kW的发电机,节能效果非常明显,一年可节约电费将近二十万元。
本套系统于201X年11月投入使用,经实际验证,其控制方法简单、体积小、精度高,各项性能指标均达到或优于用户的要求,是一个值得推广的老系统改造方法。
参考文献陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:
机械工业出版社,201X.廖常初.S7-300400PLC应用技术.北京:
机械工业出版社,201X.中达电通股份有限公司.台达CT201X变频器使用手册.201X.标签:
,,,,,
附送:
轧钢厂安全工作总结
轧钢厂安全工作总结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 轧机 方案设计