出钢机的设计

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1、第36页1概述1.1设计的目的、意义及相关设备的发展情况1.1.1毕业设计的目的和意义毕业设计是一个综合的专业教学环节，其目的是通过一定工程实践工作，将前面所学的理论知识与工程实践相结合，培养学生综合应用能力、独立思考能力和解决工程问题能力。在毕业设计中，通过查阅资料、方案设计、参数确定、理论分析、设计计算，从而提高分析及解决问题的能力，达到高级工程技术人员的基本要求。1.1.2国内外相关设备发展情况世界上主要工业国家的钢产量中，有四分之三要经过轧制，其中板、带钢产量占钢材总产量的一半以上。加热是轧制作业线的初始工序，钢料轧制前的加热广泛应用各种不同炉型结

2、构的连续加热炉。出钢机是加热炉区重要的机械设备之一，它的运转直接影响整套轧机的生产率[5]。在以前广泛的应用有一种简单的出钢方式，它的工作原理是，加热炉端出料时，推钢机将钢料推到出料端的斜坡上，靠钢料的自重滑出炉外。这种方式不需出料机械，结构简单，但缺点是尺寸较大、重量较重的板坯对出料辊道的冲击力很大；有时板坯偏斜后又滑不到辊道上；板坯表面还容易划伤，产生翘皮、结疤等现象。加之板坯在下滑过程中对辊道的撞击，影响了辊道的使用寿命。所以为了适应大坯料生产的要求,加快了生产的节奏,保证了高附加值钢板的轧制，目前广泛应用的出钢机有两种，分别是侧出料出钢机和料杆式出

3、钢机。这两种出钢机都有生产效率高的特点，所以大量的应用在连接加热炉区和连轧作业区之间，具有提高钢板表面质量和经济效益重要意义。1.2现场生产工艺流程如图1.1，此为鞍山钢铁集团第一炼钢厂连轧作业区的生产工艺流程。1.3设计方案的评述1.3.1出钢机的形式(1)侧出料出钢机推钢机将加热好的钢料推到出料位置后，炉头侧面的出钢机推杆伸入炉内，将钢料推到炉外辊道或料台上。为了使机构简单并能保证机械安全运转，一般出钢机推杆采用第36页原料验收加热开坯连轧火焰切割火焰切割定尺锯切标志冷却清理检验检查入库发出探伤喷标包装图1.1工艺流程摩擦辊传动的方式。推力较大时上下摩

4、擦辊同时传动，推力小时只用下辊传动。第36页有的小型钢坯加热炉，钢坯轧制周期短，为了配合推钢机满足轧制周期的要求，将出钢机整个放在一个小车上，并能在轨道上移动。当推钢机将一批钢坯（例如3~8根）推到出钢位置后，靠整个出钢机移动，可依次将钢坯逐根推出炉外。也有的使出钢机支座绕尾部回转轴转动一个很小的角度而能同样起到上述作用[5]。如图1.21-推杆2-夹持辊3-机架轨道4-小车图1.2小车结构(2)料杆式出钢机料杆式出钢机出料是靠出料杆伸入炉内后升起，将加热好的板坯托起移出炉外，然后出料杆下降，将板坯放在送料辊道上，它的优点是机械传动效率高、出钢速度比较快、

5、工作可靠。因此目前大型板坯的出炉，一般都采用料杆式出钢机出料。为了适应大坯料生产的要求，提高连轧作业区的生产效率，所以，选用料杆式出钢机。1.3.2出钢机的结构及工作原理(1)出钢机的结构出钢机设备由两大部分组成，一是传动装置，二是升降移送机构。主要包括主电机、减速器、出料杆、活动架、升降机构、压辊装置、支承装置、液压缸、横移传动装置等机构组成。(2)出钢机的工作原理出钢机的初始位置和状态是，升降机构处于下位，移送机构处于后位（即炉后辊道）的轧制中心线上。第36页出钢工艺过程是周期性的，出钢机由初始位置向加热炉方向（正向）运行取钢时升降机构处于下位。此时移

6、送机构以高速运行，接近炉门时减至中速，接近板坯时减至低速。当出钢机出料杆端头插入到板坯下底面3/4宽度的深度时停车，以确保板坯重心落在出料杆内，同时又不误碰相邻的板坯。出钢时，首先升降机构升起到上位，出料杆托起板坯，使板坯底面高于炉内滑轨面和炉后辊道面。然后移送机构反向运行，从炉出口侧向炉后辊道轧制中心线移送。因为带有负载，不用高速级，先低速运行。当板坯露出炉门时升至中速，到达轧制中心线时停车。然后升降机构降至下位，使板坯落在炉后辊道面上，由后者运输，经高压水除鳞后送往主轧机或粗轧机轧制。1.3.3出钢机主要装置形式的选择及原因(1)出钢机头重脚轻，出料杆

7、滚轮始终处于受压状态，出钢时，如果滚轮上承受了远大于设计极限的正压力，造成滚轮轴承损坏严重。此外,如果采用链传动，滚轮与传动链轮之间有一受力臂，又长时间承受较大的正压力，造成出钢机受力臂后部产生塑性变形，最终导致链条打滑。所以，针对出钢机链条打滑现象，采用了齿轮齿条式结构，保证了传动精度的可靠。(2)出料杆通过行走轮压在工作台上，出料杆重心偏高,承受负荷时，出料杆与所托重物为一体，则重心继续上移，造成出料杆行走过程中失稳，严重影响定位精度。针对出料杆变形失稳的情况，将出料杆设计为整体铸钢结构。(3)出料杆头部为焊接式箱型结构，在使用中出料杆与钢坯直接接触，

8、在高温作用下，箱型出料杆焊缝受热产生应力，最终导致焊缝开裂而引发出