金属压力加工车间设计05设备选择课件

Northeastern University，NEU 1 NEU26 七月七月 2024第五章第五章设备选择设备选择授课教师：彭良贵授课教师：彭良贵压力加工车间设计课程压力加工车间设计课程 Northeastern University，NEU 2 NEU26 七月七月 2024第第5 5章章 设备选择设备选择 5.1 主要主要设备选择熔铸设备选择熔铸设备选择轧机的选择轧机的选择挤压机的选择挤压机的选择拉拔机的选择拉拔机的选择 Northeastern University，NEU 3 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择主要设备选择主要设备选择的原则：主要设备选择的原则：n 满足产品方案的要求，保证获得高质量的产品；满足产品方案的要求，保证获得高质量的产品；（产品角度）（产品角度）n 满足生产方案及生产工艺流程的要求；满足生产方案及生产工艺流程的要求；（工艺角度）（工艺角度）n 注意设备的先进性和经济上的合理性；注意设备的先进性和经济上的合理性；（技术经济角度）（技术经济角度）n 要考虑设备之间的合理配置与平衡。要考虑设备之间的合理配置与平衡。（系统效率角度）（系统效率角度）Northeastern University，NEU 4 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（熔铸设备）主要设备选择（熔铸设备）熔铸设备选择：熔铸设备选择：有色金属及有色金属及合金熔炼炉合金熔炼炉竖竖 炉炉火焰反射炉火焰反射炉电阻加热炉电阻加热炉感应加热炉感应加热炉燃燃 料料 炉炉电电 炉炉工频炉工频炉中频炉中频炉高频炉高频炉电子束炉电子束炉电电 弧弧 炉炉炉型比较：炉型比较：熔炼速度、容积、能耗等技术参数；熔炼速度、容积、能耗等技术参数；熔炼质量；熔炼质量；技术水平及生产效率；技术水平及生产效率；操作环境及环保；操作环境及环保；投资及技术经济指标。投资及技术经济指标。Northeastern University，NEU 5 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（熔铸设备）主要设备选择（熔铸设备）熔铸设备选择：熔铸设备选择：有色金属及有色金属及合金铸造设备合金铸造设备半连续铸造设备半连续铸造设备连续铸造设备连续铸造设备钢丝绳式半连续铸造机钢丝绳式半连续铸造机液压式半连续铸造机液压式半连续铸造机丝杠式半连续铸造机丝杠式半连续铸造机立式连续铸造机立式连续铸造机卧式连续铸造机卧式连续铸造机铸机选择：铸机选择：技术参数技术参数（铸造速度、铸锭尺寸、产量及能耗）（铸造速度、铸锭尺寸、产量及能耗）技术水平及生产效率；技术水平及生产效率；操作环境及环保；操作环境及环保；投资及技术经济指标。投资及技术经济指标。Northeastern University，NEU 6 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧机类型轧机类型板带轧机板带轧机管材轧机管材轧机型材轧机型材轧机（轧辊辊身呈圆柱形）（轧辊辊身呈圆柱形）（轧辊辊身有轧槽）（轧辊辊身有轧槽）（轧辊辊身呈圆锥形、（轧辊辊身呈圆锥形、腰鼓形或盘形）腰鼓形或盘形）轨梁轧机轨梁轧机线材轧机线材轧机型材轧机型材轧机自动轧管机自动轧管机周期式轧管机周期式轧管机连续式轧管机连续式轧管机多辊横向旋压机多辊横向旋压机 Northeastern University，NEU 7 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择-轧机的种类轧机的种类行星轧机行星轧机二辊轧机二辊轧机三辊轧机三辊轧机三辊劳特式轧机三辊劳特式轧机四辊四辊轧机轧机（六辊）（六辊）八辊轧机八辊轧机十二辊轧机十二辊轧机十四辊轧机十四辊轧机二十辊轧机二十辊轧机十六辊轧机十六辊轧机立辊轧机立辊轧机二辊二辊万能轧机万能轧机四辊万能轧机四辊万能轧机穿孔机穿孔机三辊轧管机三辊轧管机钢球轧机钢球轧机异步异步轧机（辊径差轧机（辊径差/速度差）速度差）VC、HC、CVC、PC Northeastern University，NEU 8 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）Y型轧机是在钢管张力减径机的基础上，于型轧机是在钢管张力减径机的基础上，于1957年由原西德柯克斯公司设计，用年由原西德柯克斯公司设计，用作线材生产的精轧机组。轧机由互成作线材生产的精轧机组。轧机由互成120的圆盘型轧辊构成，其轧辊布置呈的圆盘型轧辊构成，其轧辊布置呈Y字型。字型。机组一般用机组一般用613架工作机座，相邻机座呈架工作机座，相邻机座呈Y型与倒型与倒Y型交替布置实现无扭轧制，型交替布置实现无扭轧制，轧制速度可达轧制速度可达60m/s。Northeastern University，NEU 9 NEU开坯机开坯机：轧辊轧辊的名义的名义直径直径型材型材轧机：轧辊轧机：轧辊的名义的名义直径直径线材轧机：线材轧机：轧辊轧辊的名义的名义直径直径板板带轧机：轧辊带轧机：轧辊的辊身长度的辊身长度钢管钢管轧机轧机：所所轧钢管的最大外径轧钢管的最大外径26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机牌坊窗口尺寸和主柱面机牌坊窗口尺寸和主柱面积最大最大允允许轧制力、制力、轧制力矩制力矩轧制速度、制速度、电机功率、机功率、额定定转速速坯料与坯料与成品尺寸成品尺寸设备重量，外型尺寸重量，外型尺寸年年产量量及及标称参数称参数轧机选择轧机选择-轧机的主要技术参数轧机的主要技术参数 Northeastern University，NEU 10 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择-轧机的布置形式轧机的布置形式横列横列式式 （a）顺顺列式列式 （b）棋盘式棋盘式 （c）半连续式（半连续式（d）全连续式全连续式（e）轧机布置轧机布置单机架布置单机架布置多机架布置多机架布置3/4连续式连续式 Northeastern University，NEU 11 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择轧机主要参数轧机主要参数n 机架数机架数 一般一般参照年参照年产量相近的同量相近的同类厂家。厂家。连轧机：机：n立柱面立柱面积 为总延伸系数；为总延伸系数；为平均延伸系数；为平均延伸系数；铸铁辊铸铁辊 a=0.6-0.8钢辊钢辊 a=0.8-1.0合金钢辊合金钢辊 a=1.0-1.2d为辊颈直径，或支撑辊辊颈直径为辊颈直径，或支撑辊辊颈直径n主主电机参数机参数 1）主主电机型式机型式 交流交流/直流直流 2）传动方式方式 单独独传动：方便，：方便，动态速降大速降大 集体集体传动：动态速降影响小速降影响小 分分组传动 3）额定功率和定功率和转速速 一般参考同一般参考同类车间预选 轧制力矩、制力矩、总力矩力矩计算、功率算、功率计算、算、电机机选型、型、额定定转速确定，校核速确定，校核 Northeastern University，NEU 12 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧辊参数轧辊参数轧辊由由辊身、身、辊颈和和轴头（传动辊）三部分）三部分组成。工作成。工作辊辊身与身与轧件接件接触；触；轧辊辊径安装在径安装在轴承中，通承中，通过轴承座和承座和压下装置将下装置将轧制力制力传递给机机架；架；轧辊轴头和和连接接轴相相连，传递轧制扭矩。制扭矩。轧辊的基本尺寸参数有：的基本尺寸参数有：轧辊的名的名义直径、直径、辊身身长度、度、辊颈直径、直径、辊颈长度。度。Northeastern University，NEU 13 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧辊参数轧辊参数a.轧辊直径直径D 考考虑轧辊抗弯抗弯强度及其容度及其容许挠度（工度（工艺要求），同要求），同时注意咬入角的容注意咬入角的容许值。经验公式：公式：有有张力力轧制制时 Dmax=（15002000）hmin 无无张力力轧制制时 Dmax 1000hmin 对型型钢轧机而言，机而言，轧辊直径可由坯料高度确定：直径可由坯料高度确定：D=K1Hmax所轧最大坯料厚度所轧最大坯料厚度轧机型式系数轧机型式系数轧件最小可轧厚度轧件最小可轧厚度初轧机：初轧机：1.31.7大型材：大型材：2.54.5中型材：中型材：2.95.0小型材：小型材：4.56.0线线 材：材：5.08.0对管材管材轧机，其机，其轧辊直径：直径：坯料直径坯料直径附加量附加量倍数倍数或或 Northeastern University，NEU 14 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧辊参数轧辊参数b.辊身身长度度L 辊身长度余量辊身长度余量板带轧件最大宽度板带轧件最大宽度辊身长度余量与最大板宽和冷轧辊身长度余量与最大板宽和冷轧/热热轧条件相关：轧条件相关：热轧：热轧：700mmHSM，=100mm；1450mmHSM，=150mm；4300mmPM，=200mm；冷轧：冷轧：650mmTCM，=100mm；1800mmTCM，=150mm；辊身身长度与直径的关系：度与直径的关系：初初轧机：机：L/D=2.33.0 二二辊中厚板中厚板轧机：机：L/D=1.853.50 二二辊中薄板中薄板轧机：机：L/D=1.52.2型材型材轧机：机：L/D=1.52.5四四辊轧机工作机工作辊：L/D=2.54.0 四四辊轧机支撑机支撑辊：L/D=1.82.70穿孔机：穿孔机：L/D=0.550.7 自自动轧管机：管机：L/D=1.451.55均整机：均整机：L/D=0.800.90注意：注意：1）对于于带液液压弯弯辊装置的四装置的四辊轧机，机，为消除工作消除工作辊与支撑与支撑辊间的有害接触，的有害接触，支撑支撑辊之之辊身身长度度应比工作比工作辊略小。略小。2）对于于CVC等工作等工作辊横移横移类轧机，工机，工作作辊辊身身长应增加两倍之横移量。增加两倍之横移量。3）型材）型材轧机机辊身身长应考考虑孔型数及其孔型数及其宽度。度。Northeastern University，NEU 15 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧辊参数轧辊参数c.轧辊辊面硬度面硬度 轧辊硬度轧辊硬度软辊软辊硬面辊硬面辊半硬辊半硬辊（肖氏硬度约为（肖氏硬度约为3040HS，用于开坯机、大型型钢粗轧机），用于开坯机、大型型钢粗轧机）特硬辊特硬辊（肖氏硬度约为（肖氏硬度约为4060HS，用于型钢轧机、板带粗轧机），用于型钢轧机、板带粗轧机）（肖氏硬度约为（肖氏硬度约为6085HS，用于精轧机），用于精轧机）（肖氏硬度约为（肖氏硬度约为85100HS，用于冷轧机），用于冷轧机）d.轧辊辊型型 平辊：负凸度（热轧）、正凸度（冷轧）；倒角平辊：负凸度（热轧）、正凸度（冷轧）；倒角CVC辊型辊型 Northeastern University，NEU 16 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（轧机设备）主要设备选择（轧机设备）轧机选择轧机选择 轧辊参数轧辊参数e.轧辊材材质（合金（合金铸钢辊、铸铁辊、合金、合金锻钢辊）Northeastern University，NEU 17 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（挤压机设备）主要设备选择（挤压机设备）挤压机选择：挤压机选择：结构形式结构形式立式挤压机立式挤压机卧式挤压机卧式挤压机（对中性好，占地小，（对中性好，占地小，需要高厂房或深地坑）需要高厂房或深地坑）（操作、维护容易，但占地大，易产生偏心）（操作、维护容易，但占地大，易产生偏心）传动方式传动方式机械传动机械传动液压传动液压传动（吨位小，热挤压很少采用）（吨位小，热挤压很少采用）（吨位大，启动平稳、过载适应性好）（吨位大，启动平稳、过载适应性好）穿孔系统穿孔系统无无有有（管棒型材都适合）（管棒型材都适合）（适合挤压棒材和线坯）（适合挤压棒材和线坯）连续挤压机连续挤压机连续挤压原理连续挤压原理连续包覆原理连续包覆原理 Northeastern University，NEU 18 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择（拉拔机设备）主要设备选择（拉拔机设备）拉拔机选择：拉拔机选择：结构形式结构形式链式拉拔机链式拉拔机卷盘式拉拔机卷盘式拉拔机拉丝机拉丝机卧式管棒材液压连续拉拔机卧式管棒材液压连续拉拔机链式三线拉拔机链式三线拉拔机卷盘式拉拔机卷盘式拉拔机直线式拉丝机直线式拉丝机 Northeastern University，NEU 19 NEU26 七月七月 20245.15.1 主要设备选择主要设备选择1、某厂拟生产黄铜冷轧板材，规格为、某厂拟生产黄铜冷轧板材，规格为0.2mm600mm4000mm（厚（厚宽宽长），要求采用带式法生产，通过计算选择一台合适的成品轧机（不考长），要求采用带式法生产，通过计算选择一台合适的成品轧机（不考虑年产量），并提出所选轧机的主要技术参数（轧辊直径、辊身长度、轧虑年产量），并提出所选轧机的主要技术参数（轧辊直径、辊身长度、轧制速度、主电机功率）。制速度、主电机功率）。练习题练习题2、某厂拟生产紫铜（、某厂拟生产紫铜（T2）管材）管材55mm5mm（R态），已知铸锭尺寸为态），已知铸锭尺寸为195mm350mm，要求通过计算选择一台吨位最小的挤压机。，要求通过计算选择一台吨位最小的挤压机。Northeastern University，NEU 20 NEU26 七月七月 2024 5.2 辅助助设备选择 加加热及及热处理理设备选择 切断切断设备选择 矫直机直机选择 冷却、冷床冷却、冷床设备选择 铣面、除面、除鳞及酸洗及酸洗设备选择 起重运起重运输设备选择 其他其他设备第第5 5章章 设备选择设备选择 Northeastern University，NEU 21 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择辅助设备选择的原则：辅助设备选择的原则：n 必须满足生产工艺流程的要求；必须满足生产工艺流程的要求；（必备）（必备）n 必须保证有较高的工作效率，充分发挥主要设备的能力；必须保证有较高的工作效率，充分发挥主要设备的能力；（高效）（高效）n 尽量选择重量轻、体积小的辅助设备，以节约投资。尽量选择重量轻、体积小的辅助设备，以节约投资。（节约）（节约）辅助设备的合理选择对产品的产量和质量有十分重要的影响，在设辅助设备的合理选择对产品的产量和质量有十分重要的影响，在设计时应根据生产要求确定其形式、能力和数量。计时应根据生产要求确定其形式、能力和数量。Northeastern University，NEU 22 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择包括加包括加热炉和炉和热处理炉：理炉：（均（均热，退火，淬火，退火，淬火，时效，回火，常化等）。效，回火，常化等）。n按工按工艺用途分用途分为：铸锭的加的加热及均及均热炉；炉；半成品和成品退火炉；半成品和成品退火炉；成品成品热处理炉。理炉。n按加按加热温度分温度分为：低温炉（：低温炉（轻金属及合金）；金属及合金）；中温炉（重金属及合金）；中温炉（重金属及合金）；高温炉（碳高温炉（碳钢及合金及合金钢）。）。加热及热处理设备选择：加热及热处理设备选择：设备选型主要确定：炉型、热源、炉膛尺寸。设备选型主要确定：炉型、热源、炉膛尺寸。Northeastern University，NEU 23 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择加热炉设备加热炉设备-炉型选择炉型选择均匀化炉均匀化炉井式炉井式炉箱式炉箱式炉均热炉均热炉换热式换热式蓄热式蓄热式复座式复座式烧嘴式烧嘴式连续式加热炉连续式加热炉推钢式加热炉推钢式加热炉步进式加热炉步进式加热炉环形加热炉环形加热炉感应加热炉感应加热炉蓄热式加热炉蓄热式加热炉 Northeastern University，NEU 24 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择加热及热处理设备加热及热处理设备-炉膛尺寸炉膛尺寸 1.炉炉宽（主要根据坯料（主要根据坯料长度确定）度确定）空隙间距空隙间距坯料排列数坯料排列数坯料长度坯料长度其中，其中，Q加加热炉小炉小时产量；量；b坯料坯料宽度（度（m）；）；T加加热时间（h）；）；n装料排列数；装料排列数；G每根坯料重量（每根坯料重量（t）。）。2.炉炉长（主要根据加（主要根据加热炉炉产量确定）量确定）（注：（注：对于推于推钢式加式加热炉，炉，还需考需考虑推推钢比的限制）比的限制）推钢长度推钢长度 Northeastern University，NEU 25 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择热处理炉设备热处理炉设备-炉型选择炉型选择热处理炉热处理炉箱式炉箱式炉罩式退火炉罩式退火炉电阻退火炉电阻退火炉辊底式退火炉辊底式退火炉井式退火炉井式退火炉链式退火炉链式退火炉气垫式退火炉气垫式退火炉盐浴炉盐浴炉接触式退火炉接触式退火炉炉子参数：炉子参数：工作温度工作温度 炉膛尺寸炉膛尺寸 保护气氛保护气氛 能耗能耗 电机功率电机功率 生产能力生产能力 加热速度加热速度 冷却速度冷却速度 Northeastern University，NEU 26 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备选择切断设备选择切断设备切断设备锯机锯机剪切机剪切机折断机折断机圆盘锯圆盘锯杠杆式锯切机杠杆式锯切机滑座式锯切机滑座式锯切机平刃剪平刃剪斜刃剪斜刃剪鳄鱼剪鳄鱼剪圆盘剪圆盘剪飞剪飞剪作用作用：1）将轧件切成规定的尺寸）将轧件切成规定的尺寸；2）将轧件）将轧件头头/尾尾/边切边切掉。掉。Northeastern University，NEU 27 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备选择切断设备选择-圆盘锯参数圆盘锯参数 1.锯片直径片直径（主要根据（主要根据锯切材料断面尺寸）切材料断面尺寸）2.锯片厚度片厚度 3.锯机功率机功率 P单位位锯切面切面积上之上之锯切力，切力，MPa；B锯缝宽度度mm，B=S+24mmf单位位时间内内锯下金属的断面下金属的断面积，mm2/s；h被被锯件断面高度，件断面高度，mm；u进锯速度，速度，10300mm/s。Northeastern University，NEU 28 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备切断设备-锯机台数确定锯机台数确定锯切节奏（周期）时间锯切节奏（周期）时间 tz锯切一次的纯锯时间，锯切一次的纯锯时间，sn一根料的被锯定尺数一根料的被锯定尺数 tj锯切一次的间隙间锯切一次的间隙间,st锯切相邻两根料之间间隙时间，锯切相邻两根料之间间隙时间，s锯机台数：锯机台数：锯机生产能力要大于轧机大约锯机生产能力要大于轧机大约15%左右。左右。Northeastern University，NEU 29 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备切断设备-剪切机参数剪切机参数n 平刃剪平刃剪剪切力剪切力计算算 K1剪刃钝化和间隙系数，剪刃钝化和间隙系数，（热剪取（热剪取1.21.3,冷剪取冷剪取1.5）K2换算系数，换算系数，K2=0.70.8 剪断时之剪应力剪断时之剪应力(MPa)b抗拉抗拉强度（度（MPa）H相相对剪切深度剪切深度(mm),（热H=0.85,冷冷H=(1.21.6)）被剪金属之延伸率，被剪金属之延伸率，%F被剪金属的断面被剪金属的断面积mm2H1辊道平面至剪机道平面至剪机压板下平面之距板下平面之距mm,H1=h+5070mm h被剪金属的最大厚度，被剪金属的最大厚度，mmH1上下剪刃重叠量（上下剪刃重叠量（525mm）H2压板低于上剪刃板低于上剪刃值（550mm）H3辊道上平面超出下剪刃道上平面超出下剪刃值（520mm）n 平刃剪平刃剪剪切行程剪切行程 Northeastern University，NEU 30 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备切断设备-剪切机参数剪切机参数n 平刃剪平刃剪剪剪刃刃长度度（剪刃（剪刃长度与度与轧件最大件最大宽度有关）度有关）n 平刃刀片横断面尺寸平刃刀片横断面尺寸 小剪机：小剪机：L=(34)B 大中剪机：大中剪机：L=(22.5)B 板坯剪：板坯剪：L=B+200300mm 刀片横断面高度：刀片横断面高度：h=(0.651.5)H刀片横断面宽度：刀片横断面宽度：=(0.30.4)h其中，其中，H为被剪金属最大高度为被剪金属最大高度mm.小型剪剪切力小型剪剪切力P=6001600kN n=1630次次/min 中型剪剪切力中型剪剪切力P=25008000kN n=1020次次/min大型剪剪切力大型剪剪切力P=1000025000kN n=314次次/min n 平刃剪平刃剪剪剪刃行程次数刃行程次数（取决于（取决于轧机生机生产能力及剪切能力及剪切质量）量）Northeastern University，NEU 31 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备切断设备-剪切机参数剪切机参数n 斜斜刃剪刃剪剪切力剪切力计算算 n 剪刃剪刃倾角角 K1=1.31.5;K2=0.70.75;K3剪刃剪刃间隙系数；隙系数；=26时 K3=1.11.3 大取下限大取下限剪刃剪刃倾角；角；h被剪金属厚度，被剪金属厚度，mm；其余其余类同平刃剪参数。同平刃剪参数。（与被剪金属厚度有关）（与被剪金属厚度有关）h(mm)319 1235 35 ()13 35 812n 剪刃剪刃长度度（与被剪金属厚度有关）（与被剪金属厚度有关）n 剪切行程剪切行程（取决于轧件宽度和剪刃倾角）（取决于轧件宽度和剪刃倾角）Northeastern University，NEU 32 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择切断设备切断设备-剪切机参数剪切机参数n 圆盘剪剪剪切力剪切力计算算 n 圆盘直径直径D K3剪刃剪刃间隙系数（隙系数（1.21.4）其余其余类同斜刃剪参数。同斜刃剪参数。n 圆盘厚度厚度 黑色金属：黑色金属：D=(50100)h；有色金属：有色金属：D=(3268)h;h被剪金属最大厚度被剪金属最大厚度mm=（0.060.10）Dh(mm)25 510 1020 2025 v(m/s)1.02.0 0.51.0 0.250.5 0.20.3n 剪切速度剪切速度 Northeastern University，NEU 33 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择矫直机设备选择矫直机设备选择矫直机矫直机辊式矫直机辊式矫直机压力矫直机压力矫直机拉伸弯曲矫直机拉伸弯曲矫直机板带材辊式矫直机板带材辊式矫直机型材辊式矫直机型材辊式矫直机圆管棒斜辊式矫直机圆管棒斜辊式矫直机液压传动矫直机液压传动矫直机机械传动矫直机机械传动矫直机张力矫直机张力矫直机 Northeastern University，NEU 34 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择辊式矫直机参数辊式矫直机参数n矫直直辊直径直径D 式中：式中：h被矫金属厚度，被矫金属厚度，mm;E弹性模量；弹性模量；S屈服强度屈服强度经验公式经验公式:D=(0.90.95)t n矫直直辊节距距t 一般一般辊数越多，数越多，矫直直质量越好；材料越薄，要求的量越好；材料越薄，要求的辊子数越多。子数越多。h(mm)0.251.5 1.56 6 n 1929 1117 79经验公式：经验公式：t=(1020)hn矫直直辊辊数数n Northeastern University，NEU 35 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择型材辊式矫直机参数型材辊式矫直机参数n矫直直辊直径直径D 式中：式中：h被矫金属厚度，被矫金属厚度，mm;经验公式经验公式:D=(0.750.90)t n矫直直辊节距距t 经验公式：经验公式：t=(520)hn矫直直辊辊数数n大型材辊数大型材辊数 n=59 中小型材中小型材 n=710圆管棒辊式矫直机参数圆管棒辊式矫直机参数按按辊子数目分有子数目分有3,5,6,7辊等型式等型式按按辊型曲型曲线分分为正弦曲正弦曲线、立式双曲立式双曲线和卧式双曲和卧式双曲线用于用于矫直小于直小于300mm管管 和小于和小于100mm棒材。棒材。Northeastern University，NEU 36 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择压力力矫直机借助于冲直机借助于冲头的上下往复运的上下往复运动来来矫直材料，主要用作直材料，主要用作补充充矫直和局部直和局部矫直，属于直，属于间断作断作业，效果，效果较差。差。压力力矫直机一般按照直机一般按照被被矫直材料的直材料的矫直直压力来力来选择。压力矫直机选择压力矫直机选择张力矫直机选择张力矫直机选择典型的板带板形缺陷典型的板带板形缺陷连续拉伸机组连续拉伸机组张力平整机组张力平整机组联合机组联合机组 Northeastern University，NEU 37 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择冷床设备选择冷床设备选择冷床设备冷床设备链式运输机冷床链式运输机冷床齿条式冷却辊式冷床齿条式冷却辊式冷床钩式运输机钩式运输机钢绳拉料机冷床钢绳拉料机冷床步进式冷床步进式冷床 Northeastern University，NEU 38 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择冷床设备选择冷床设备选择-技术参数技术参数n冷床的冷床的宽度度B （lmax为进冷床前轧件最大长度，为进冷床前轧件最大长度，m）对进冷床前已经剪成对进冷床前已经剪成n根根l(m)长的定尺，则：长的定尺，则：或或冷床冷床长度度应保保证在冷却在冷却时间内内轧出的出的轧件能全部堆放在冷床上。件能全部堆放在冷床上。n冷床的冷床的长度度L A：最大小时产量最大小时产量t/hG：每根料重量，每根料重量，kg;C：相邻两根料之间最宽中心距离，相邻两根料之间最宽中心距离，mT：轧件在冷床上冷却到所需要的温度的时间（：轧件在冷床上冷却到所需要的温度的时间（h）K：冷床利用系数冷床利用系数 Northeastern University，NEU 39 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择冷床设备选择冷床设备选择-技术参数技术参数n冷却冷却时间T（1）按同）按同类车间相同相同规格格产品品实测的冷却的冷却时间选取。取。（2）牛牛顿冷却定律冷却定律理理论计算算q：轧件在某一温度下的热含量：轧件在某一温度下的热含量 （碳钢（碳钢850时时 q=0.1645 千卡千卡/千克千克 度度;碳钢碳钢150时时 q=0.112 千卡千卡/千克千克 度）度）t：轧件温度；：轧件温度；g：轧件单位长度重量：轧件单位长度重量 kg/m：自然对流传热系数：自然对流传热系数；F：轧件单位长度冷却面积：轧件单位长度冷却面积 m2Tave：冷却时平均温度：冷却时平均温度式中：式中：Q0、Q1分别为分别为冷却前后轧冷却前后轧 件的热含量（千卡件的热含量（千卡/米）：米）：Northeastern University，NEU 40 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择冷却设备选择冷却设备选择技术参数：技术参数：集管类型选择（冷却能力）集管类型选择（冷却能力）水流量、压力水流量、压力 冷却区长度（温降长度冷却区长度（温降长度 +控制微调长度控制微调长度 +特殊工艺长度）特殊工艺长度）Northeastern University，NEU 41 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择冷却设备选择冷却设备选择DP600 3.5mmX100 22mm Northeastern University，NEU 42 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择铣面设备选择铣面设备选择铣面方法铣面方法单面铣面机单面铣面机双面铣面机双面铣面机铣床结构铣床结构立铣铣面机立铣铣面机卧铣铣面机卧铣铣面机消除铸锭表面的结疤、裂纹、偏析物夹渣，或带坯表面的压痕、压消除铸锭表面的结疤、裂纹、偏析物夹渣，或带坯表面的压痕、压入、划伤等缺陷，有色金属加工车间常通过铣面的方式来提高板、入、划伤等缺陷，有色金属加工车间常通过铣面的方式来提高板、带的表面质量。带的表面质量。Northeastern University，NEU 43 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择除鳞设备选择除鳞设备选择轧件轧件集管集管高压喷嘴高压喷嘴辊道辊道主要技术参数主要技术参数：喷射压力，喷射压力，Mpa 喷射宽度喷射宽度 喷射水流量喷射水流量 Northeastern University，NEU 44 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择酸洗设备选择酸洗设备选择FeOFeOFe3O4Fe2O3氧化铁皮是金属在加热、热处理或在热状态进行加工时形成的一层氧化铁皮是金属在加热、热处理或在热状态进行加工时形成的一层附着在金属表面上的金属氧化物附着在金属表面上的金属氧化物。由于材料化学成分、加工工艺制由于材料化学成分、加工工艺制度不同，材料表面所生成的氧化铁皮的结构、厚度也有所不同。度不同，材料表面所生成的氧化铁皮的结构、厚度也有所不同。酸洗是用化学方法除去金属表面氧化酸洗是用化学方法除去金属表面氧化铁皮的皮的过程。程。溶解作用溶解作用机械剥离作用机械剥离作用还原作用还原作用(H2)(H)(HCI)Northeastern University，NEU 45 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择酸洗设备选择酸洗设备选择酸洗介质酸洗介质盐酸酸洗盐酸酸洗硫酸酸洗硫酸酸洗硝酸酸洗硝酸酸洗磷酸酸洗磷酸酸洗氢氟酸酸洗氢氟酸酸洗混合酸酸洗混合酸酸洗框式酸洗框式酸洗连续酸洗连续酸洗酸洗方式酸洗方式（板、管、型材）（板、管、型材）（带材带材）连续酸洗技术：连续酸洗技术：深槽酸洗深槽酸洗 （酸液深（酸液深10001200mm）浅槽酸洗浅槽酸洗 （酸液深（酸液深4001000mm）浅槽紊流酸洗浅槽紊流酸洗（酸液深（酸液深400mm）参数比参数比较深槽深槽浅槽浅槽紊流紊流酸洗酸洗时间，1008065酸酸雾量，量，1006060电耗量，耗量，1007070热传递，100200700槽内槽内带钢提升器提升器有必要没必要没必要槽内槽内带钢位置控制位置控制不可能准确检测可以准确检测可以准确检测槽内断槽内断带事故事故处理理困难，费时容易容易酸洗后酸洗后带钢表面残留表面残留物，物，mg/m2带钢30020015050 Northeastern University，NEU 46 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择酸洗设备选择酸洗设备选择影响酸洗的因素影响酸洗的因素材料性因素材料性因素工艺因素工艺因素氧化铁皮组成氧化铁皮组成氧化铁皮厚度氧化铁皮厚度钢铁成份及合金组成钢铁成份及合金组成冷却工艺冷却工艺带钢厚度带钢厚度酸液种类酸液种类紊流因素紊流因素机械拉矫机械拉矫酸液中铁盐含量酸液中铁盐含量酸液浓度酸液浓度酸液温度酸液温度 Northeastern University，NEU 47 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择酸洗设备选择酸洗设备选择l框式酸洗框式酸洗的酸（碱）槽的酸（碱）槽长度和度和宽度按度按轧件件长度和度和宽度（或捆度（或捆宽）确定，深度按装框量确定。确定，深度按装框量确定。l连续酸洗酸洗槽槽宽度按度按轧件件宽度确定，其度确定，其长度按洗度按洗净轧件表面的件表面的时间和和轧件的运行速度确定，件的运行速度确定，对普碳普碳带钢，2分分钟即可除去氧化即可除去氧化铁皮，皮，若运行速度若运行速度为18m/min，则酸槽酸槽长度需要度需要36m。F：酸洗材断面酸洗材断面积m2；V：酸洗速度酸洗速度m/s：酸洗材比重：酸洗材比重 t/m；：成材率：成材率%K1：利用系数利用系数l生产能力生产能力 Northeastern University，NEU 48 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择起重运输设备选择起重运输设备选择n辊道及分道及分类主要用于主要用于运运输轧件件，连接接设备或机或机组间的的联系和系和参与参与轧制制过程程，一般，一般占占车间设备总重量的重量的2040%，其，其传动形式有集体形式有集体传动和和单独独传动两两类。起重运输设备包括起重机、辊道、运输小车以及各种升降设备。起重运输设备包括起重机、辊道、运输小车以及各种升降设备。用途分类用途分类工作辊道工作辊道延伸辊道延伸辊道运输辊道运输辊道炉子辊道炉子辊道其他辊道其他辊道结构分类结构分类空心辊道空心辊道实心辊道实心辊道圆形辊道圆形辊道锥形辊道锥形辊道花辊道花辊道 Northeastern University，NEU 49 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择1 12 23 34 4RFRFRMRMFMFMCSCSDCDCCFCFCFCFPDPD5 56 67 78 89 9101011111212131314141515 1616171718181.板坯接收辊道板坯接收辊道2.板坯称重、对中辊道板坯称重、对中辊道3.板坯检查辊道板坯检查辊道4.板坯装炉辊道板坯装炉辊道5.板坯吊销辊道板坯吊销辊道6.板坯出炉辊道板坯出炉辊道7.粗轧机输入辊道粗轧机输入辊道8.粗轧机入口工作辊道粗轧机入口工作辊道9.粗轧机出口工作辊道粗轧机出口工作辊道10.延时辊道延时辊道11.飞剪入口辊道飞剪入口辊道12.精轧机输入辊道精轧机输入辊道13.精轧机入口工作辊道精轧机入口工作辊道14.精轧机出口工作辊道精轧机出口工作辊道15.精轧机输出辊道精轧机输出辊道16.FM fill in roller table17.输出辊道输出辊道18.卷取机入口辊道卷取机入口辊道1800mmHSM辊道布置图辊道布置图 Northeastern University，NEU 50 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择 主要参数主要参数有有辊径径D、辊身身长度度L、节距距t、和和线速度速度v（1）D：根据根据轧件重量、要求及件重量、要求及辊子子强度确定度确定（2）L：取决于取决于轧件件宽度、度、轧机的机的辊身身长和用途。和用途。（3）t：取决于取决于轧件的件的长度度 t Lmin/2（4）v：取决于取决于辊道的用途和工作条件，道的用途和工作条件，机前机前vv轧(510)%，以免，以免轧件件过分撞分撞击导卫装置和孔型装置和孔型 机后机后vv轧(510)%，以保，以保证轧件不拱起。件不拱起。n辊道参数辊道参数 Northeastern University，NEU 51 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择1800mmHSM辊道辊参数辊道辊参数 Northeastern University，NEU 52 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择起重运输设备选择起重运输设备选择n起重机起重机起重机、天起重机、天车或吊或吊车主要用于主要用于车间原材料、原材料、产品、品、设备或部件的起重或部件的起重和运和运输。起重机类型起重机类型桥式起重机桥式起重机龙门式起重机龙门式起重机钳式起重机钳式起重机磁力起重机磁力起重机电葫芦电葫芦双梁桥式起重机双梁桥式起重机单梁桥式起重机单梁桥式起重机单主梁桥式起重机单主梁桥式起重机 Northeastern University，NEU 53 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择n起重机参数起重机参数（1）起重量）起重量按吊运物件的最大重量按吊运物件的最大重量选取；取；还考考虑今后今后产量增加提高起重量的可能性。量增加提高起重量的可能性。（2）运行速度）运行速度取决于吊取决于吊车的用途，的用途，检修、修、换辊用吊用吊车运行速度小于操作用吊运行速度小于操作用吊车。成品成品库及原料及原料库吊吊车采用采用较高的速度。高的速度。（3）工作制度工作制度按起重量，运行速度，使用按起重量，运行速度，使用频繁程度分：繁程度分：轻型（型（25%）：主）：主电室室(提升及运行速度提升及运行速度较慢慢)；中型（中型（40%）：安装，安装，检修，修，换辊等等(提升及运行速度中等提升及运行速度中等)；重型（重型（60%）：操作行操作行车（原料和成品的吊运），提升及运行速度（原料和成品的吊运），提升及运行速度 较大。大。Northeastern University，NEU 54 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择（4）起重机的台数）起重机的台数n按按轧机班机班产量量计算，算，式中：式中：T起重机每班工作起重机每班工作时间（分）；（分）；K起重机作起重机作业率，取率，取K=0.8;起重机有效工作起重机有效工作时间系数系数=0.8。备注：注：通常中小型通常中小型车间每每70100米米应有一台起重机；有一台起重机；原料原料库，成品，成品库每跨至少每跨至少应有两台吊有两台吊车。n起重机参数起重机参数 Northeastern University，NEU 55 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择轧辊磨床设备选择轧辊磨床设备选择轧辊移动式轧辊移动式砂轮架移动式砂轮架移动式磨床类型磨床类型轧辊在轧辊在使用过程中，除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压使用过程中，除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤，导致辊面质量变差痕等各种局部损伤和表面损伤，导致辊面质量变差，需要周期性的，需要周期性的对辊面进行磨削修复对辊面进行磨削修复，满足对粗糙度、凸度和辊型曲线的要求。，满足对粗糙度、凸度和辊型曲线的要求。Northeastern University，NEU 56 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择磨辊间设备布置磨辊间设备布置1.轧辊冷却轧辊冷却 2.4.9.11.13.轧辊堆放架轧辊堆放架 3.轧轧辊运输小车辊运输小车 5.轴承座翻转机轴承座翻转机 6.轧辊车床轧辊车床 7.工作辊轴承座提取工作辊轴承座提取8.支撑辊轴承座提取支撑辊轴承座提取 10.支撑辊磨床支撑辊磨床12.工作辊磨床工作辊磨床1212 1313 6 6 3 3 1 1 2 2 4 4 5 5 7 7 8 8 1010 1111 9 9 Northeastern University，NEU 57 NEU26 七月七月 20245.25.2 辅助设备选择辅助设备选择其他辅助设备选择其他辅助设备选择n辗头机机/空气空气锤管、棒、型、线材在拉拔前需辗头以便于穿过模具孔。管、棒、型、线材在拉拔前需辗头以便于穿过模具孔。等待等待充气充气锤头落下锤头落下泄压泄压 Northeastern University，NEU 58 NEU26 七月七月 2024结束！结束！第第5 5章章 设备选择设备选择