燕山大学
本科毕业设计（论文）开题报告
课题名称：3500中厚板轧机
学院（系）：机械工程学院
年级专业：06级机电3班
学生姓名：***
指导教师：牟德君
完成日期：2009年3月17日
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
冶金工业部标准规定：厚度在4毫米以下的钢板称为薄板；厚度在4毫米以上的称为厚板。我国习惯于将厚度在4~25毫米范围内的钢板成为中板。
在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。[1]中板生产目前均采用热轧。即将钢胚或钢锭加热后，在轧机中经多道次轧制，轧成一定厚度的钢板。
生产中板的轧机型式很多。按机架机构分类，可分为二辊式、四辊式、复合式和万能式几种。按机架布置风雷，可分为单机架、并列式和顺列式等几种。[1]
1.轧钢机的发展
初轧机的发展。初轧机的发展经过了3个阶段，到20世纪70年代初，初轧机的轧辊直径已增大到了1 500 mm。我国从1959年开始自行设计制造开坯机，目前已制成700mm，750tam，850lnm，1 150mm初轧机。20世纪80年代以来，连铸技术得到较大的发展，连铸比达到80％甚至更高，连铸连轧工艺和设备也日趋完善，初轧机的职能将逐步转变为配合连铸，弥补连铸在钢种和规格方面的不足。
带钢连轧机的发展。在所有市场需求的钢材中，板带材占有相当大的比重。我国于1981年从13本引进1 700mm热连轧机的全套设备。随后，一大批具有先进生产工艺的热连轧和冷连轧板带厂迅速崛起，。热连轧机发展的主要特点有：加大带卷和坯料重量，减少切头切尾的损耗，提高产品收得率；采用加速轧制，提高钢材产量；产品规格增加，精度提高；采用计算机控制，提高了自动化水平等。冷轧钢板的生产成本、投资费用虽然比热轧钢板高，但由于冷轧钢板的性能和质量比热轧好，在同样用途下，可以节约金属材料达30％，故冷轧板生产得到迅速发展。我国于1965年末制成300him五机架试验性窄带钢冷连轧机，20世纪80年代又从原西德引进1 700 lnlrn五机架带钢冷连轧机成套机组，90年代后又有六辊HC轧机、CVC轧机也先后投入生产。带钢冷连轧机正在向大型化、高速化、高精度和自动化方向发展。[2]
2.轧钢技术发展前景
世界轧钢工业的技术进步主要集中在生产工艺流程的缩短和简化上，最终形成轧材性能高品质化、品种规格多样化、控制管理计算机化等。展望未来，轧钢工艺和技术的发展主要体现在以下几方面。(1)铸轧一体化。利用轧辊进行钢材生产，因其过程连续、高效、可控且便于计算机等高新技术的应用，在今后相当一段时间内，以辊轧为特征的连续轧钢技术仍将是钢铁工业钢材成型的主流技术，但轧钢前后工序的衔接技术必将有长足的进步。在20世纪，由于连铸的发展，已经逐步淘汰初轧工序。而连铸技术生产的薄带钢直接进行冷轧，又使连铸与热轧工序合二为一。铸轧的一体化，将使轧制工艺流程更加紧凑。同时，低能耗、低成本的铸轧～体化，也是棒、线、型材生产发展的方向。(2)轧制过程清洁化。在热轧过程中，钢的氧化不仅消耗钢材与能源，同时也带来环境的污染，并给深加工带来困难。因此，低氧化燃烧技术和低成本氢的应用都成为无氧化加热钢坯的基本技术。酸洗除鳞是冷轧生产中最大的污染源，新开发的无酸清洁型(AFc)除鳞技术，可使带钢表面全无氧化物、光滑，并具有金属光泽。无氧化(或低氧化)和无酸除鳞(氧化铁皮)这两项被称为绿色工艺的新技术，将使轧钢过程清洁化。(3)轧制过程柔性化。板带热连轧生产中压力调宽技术和板形控制技术的应用，实现了板宽的自由规程轧制。棒、线材生产的粗、中轧平辊轧制技术的应用，实现了部分规格产品的自由轧制。冷弯和焊管机也可实现自由规格生产。这些新技术使轧制过程柔性化。(4)高新技术的应用。20世纪轧钢技术取得重大进步的主要特征是信息技术的应用。板形自动控制，自由规程轧制，高精度、多参数在线综合测试等高新技术的应用使轧钢生产达到全新水平。轧机的控制已开始由计算机模型控制转向人工智能控制，并随着信息技术的发展，将实现生产过程的最优化，使库存率降低，资金周转加快，最终降低成本。(5)钢材的延伸加工。在轧钢生产过程中，除应不断挖掘钢材的性能潜力外，还要不断扩大多种钢材的延伸加工产业，如开发自润滑钢板用于各种冲压件生产，减少冲压厂润滑油污染；开发建筑带肋钢筋焊网等，把钢材材料生产、服务延伸到各个钢材使用部门。随着工业的发展和轧钢技术的进步，轧钢工艺的装备水平和自动控制水平不断提高，老，式轧机也不断被各种新型轧机所取代。按照我国走新型工业化道路的要求，轧钢技术发展的重点也转移到可持续发展上，在保证满足环保要求的条件下，达到钢材生产的高质量和低
成本。[2]
二、3500中厚板轧钢机设计的目的和意义
在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。[1]中国已经连续8年稳定地成为世界钢材产量的第一大国。据统计，2003年全国累计产钢材2.36亿T，其中中厚板产量为2460万，比2002年增长了22.5%。目前中国3000mm以上宽度的中厚板轧机仅有8套，其余均为3000mm以下，整体装备水平仍较低，还没有很好地应用控制轧制和控制冷却等提高产品力学、物理性能的工艺技术，生产产品的质量和品种远远不能满足国民经济发展的需要。为了缩小与发达国家中厚板轧机先进水平之间的差距，提高工艺技术和装备水平，改变产品和技术经济指标比较落后的局面，就必须淘汰落后的工艺技术和设备，不断地对现有的中厚板轧机进行现代化技术改造和兴建新机组，这是中国由钢铁生产大国走向钢铁强国的重要一步。[3]
我所研究的课题是3500中厚板轧钢机的设计，使我设计的轧钢机具有生产出厚度在4毫米以上，最大宽度为3500毫米的中厚钢板的能力；以及对轧钢机部分功能以及结构方面进行改进或创新，使其能够高效、平稳、精确的生产出合格的产品。
三、研究的基本内容，拟解决的主要问题
我所研究的基本内容是：使我设计的轧钢机具有生产出厚度在4毫米以上，最大宽度为3500毫米钢板的能力；以及对轧钢机部分功能以及结构方面进行改进或创新，使其能够高效、平稳、精确的生产。
方案的选择:
选择顺列式双机架中板轧机，采用二辊可逆式粗轧机及四辊可逆式精轧机的组合，集中了两种轧机的优点，能够获得精确的厚度公差及较高的生产能力。[1]
待解决的问题:
(1)辊系的结构设计
辊的结构设计，主要包括辊型设计和参数设计。
