上海宝钢生产实习报告

目 录

1前言 ....................................................................................................................................... 1

1.1实习目的 ............................................................................................................. 1 1.2实习要求 ............................................................................................................. 2 1.3实习内容 ............................................................................................................. 2 1.4实习方式 ............................................................................................................. 2 1.5实习时间 ............................................................................................................. 2

2实习内容 ............................................................................................................................... 4

2.1宝钢炼铁厂 ................................................................................................................ 4

2.1.1高炉冶炼的基本原理 ..................................................................................... 4 2.1.2高炉冶炼的原料 ............................................................................................. 4 2.1.3高炉冶炼的产品 ............................................................................................. 4 2.1.4宝钢高炉冶炼工艺流程 ................................................................................. 4 2.1.5主要设备 .......................................................................................................... 4 2.2炼钢厂 ......................................................................................................................... 8

2.2.1氧气顶吹转炉设备 ......................................................................................... 8 2.2.2转炉炉体 .......................................................................................................... 8 2.2.3转炉炉体支撑系统 ....................................................................................... 10 2.2.4转炉倾动机构 ............................................................................................... 13 2.2.5连续铸钢设备 ............................................................................................... 16 2.2.6浇铸设备 ........................................................................................................ 17 2.2.7结晶器 ............................................................................................................ 17 2.3 2050热连轧带钢厂 ................................................................................................. 17 2.4宝钢2030冷连扎带钢厂 ....................................................................................... 34

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2.4.1原料 ................................................................................................................ 34 2.4.2主要设备 ........................................................................................................ 34 2.5宝钢无缝钢管厂 ...................................................................................................... 42

2.5.1无缝钢管厂各区域生产流程 ...................................................................... 42 2.5.2主要设备 ........................................................................................................ 43

总 结 ................................................................................................................................... 52 致 谢 .................................................................................................................................. 52

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1前言

宝钢集团公司（简称“宝钢”）是中国最大、最现代化的钢铁联合企业。宝钢股份以其诚信、人才、创新、管理、技术诸方面综合优势，奠定了在国际钢铁市场上世界级钢铁联合企业的地位。《世界钢铁业指南》评定宝钢股份在世界钢铁行业的综合竞争力为前三名，认为也是未来最具发展潜力的钢铁企业。

公司专业生产高技术含量、高附加值的钢铁产品。在汽车用钢，造船用钢，油、气开采和输送用钢，家电用钢，电工器材用钢，锅炉和压力容器用钢，食品、饮料等包装用钢，金属制品用钢，不锈钢，特种材料用钢以及高等级建筑用钢等领域，宝钢股份在成为中国市场主要钢材供应商的同时，产品出口日本、韩国、欧美四十多个国家和地区。

公司全部装备技术建立在当代钢铁冶炼、冷热加工、液压传感、电子控制、计算机和信息通讯等先进技术的基础上，具有大型化、连续化、自动化的特点。通过引进并对其不断进行技术改造，保持着世界最先进的技术水平。

公司采用国际先进的质量管理，主要产品均获得国际权威机构认可。通过BSI英国标准协会ISO9001认证和复审，获美国API会标、日本JIS认可证书，通过了通用、福特、克莱斯勒等世界三大著名汽车厂的QS 9000贯标认证，得到中国、法国、美国、英国、德国、挪威、意大利等七国船级社认可。

公司具有雄厚的研发实力，从事新技术、新产品、新工艺、新装备的开发研制，为公司积聚了不竭的发展动力。

公司重视环境保护，追求可持续发展，在中国冶金行业第一家通过 ISO14001 环境贯标认证，堪称世界上最美丽的钢铁企业。

1.1实习目的

在高校、企业联合培养人才的新机制下，进一步发挥企业在工程人才培养中的作用，加强对学生的工程实践教育，培养学生的工程素养和工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，培养造就一大批创新能力强、适应行业企业需求和经济社会发展需要的高质量工程技术人才。

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学生通过听课和现场参观，了解冶金生产中包括采矿、选矿、原燃料准备、焦化、烧结、炼铁、炼钢、连铸、各种轧钢等各生产工序的工艺、流程、装备及其功能和原理，体验企业真实的生产生活状况，感受企业的先进文化。

1.2实习要求

学生在企业进行认识实习期间，要自觉遵守企业的各项规章制度，服从管理人员和指导教师的管理指挥，对于违反规定的学生可终止其在企业的学习资格。

企业要对所有到本企业进行认识实习的学生和教师进行安全和本企业有关规章制度等方面的教育。

企业要选派本企业具有丰富实践经验的工程技术人员为学生讲课，选派本企业具有一定工作经历和实践经验的工程技术人员和管理人员带领学生在企业进行参观实习。

1.3实习内容

本专业认识实习的对象厂为大型现代化钢铁联合企业。

1）通过请现场技术人员讲课和参观，了解实习企业的主要生产厂矿、产品种类、年产量、生产工艺及设备水平等企业情况。

2）通过现场参观和现场指导教师的讲解，了解各生产厂（车间、工段）的生产种类、生产工艺及生产流程、生产技术经济指标，车间主要设备及其功能和工作原理等。

1.4实习方式

1）在校内或在企业运用课堂教学、电化教学进行现场实习前的讲授；

2）在企业各生产厂（车间、工段）由现场技术人员和学校教师带领到各生产现场进行参观实习。

1.5实习时间

1）学校进行实习动员、课堂教学以及相关企业生产工艺设备电化教学、相关专业实验室参观。

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2）到企业的各生产厂（车间、工段）进行参观实习。通过参观实习，了解各生产厂（车间、工段）的生产产品种类、生产工艺及生产流程、年产量、生产技术经济指标，车间主要设备及其功能和工作原理。时间安排如下：

日期 时间 周一 上午 下午 周二 上午 下午 上午 下午 上午 周四 下午 周五 上午 下午 上午 周一 下午 上午 下午 周三 上午 下午 上午 下午 上午 周五 下午 钢管事业部 （无缝） 宝钢钢管事业部 钢管事业部 （线材） 北京科技大学 宝钢冷轧厂 宝钢热轧厂 钢管事业部 （电炉、连铸） 宝钢制造部 安全教育、参观现场 （电炉、连铸） 电炉、连铸生产工艺与设备 介绍宝钢生产管制流程 热轧生产工艺与设备 安全教育、参观现场 热轧生产工艺与设备 冷轧生产工艺与设备 安全教育、参观现场 无缝钢管生产工艺与设备 安全教育、参观现场 线材生产工艺与设备 返京 宝钢炼钢厂 宝钢炼铁厂 实施单位 讲座内容 原料生产工艺与设备 烧结生产工艺与设备 安全教育、参观现场 高炉生产工艺与设备 安全教育、参观现场 转炉炼钢生产工艺与设备 安全教育、参观现场 转炉炼钢生产工艺与设备 第一周 周三 周二 第二周 周四 周六 上午

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2实习内容

2.1宝钢炼铁厂 2.1.1高炉冶炼的原料

铁矿石(含铁量23%~70%)、燃料(主要是焦炭)、熔剂(主要是石灰石) 2.1.2高炉冶炼的产品

生铁(铁和碳、硅、锰等元素的合金，并含有少量磷和硫)、炉渣、高炉煤气、炉尘 2.1.3主要设备 一、高炉

炼铁生产的主要设备是高炉

高炉是一个竖直的圆筒形炉子。外面用钢板制成炉壳，里面砌耐火砖炉衬。 炉腔内从上至下依次分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五段。

炉料自炉喉上部装入炉腔，铁水和炉渣分别从位于炉腔下部的出铁口和出渣口排出，出渣口比出铁口位置稍高。

风口位于炉腔的上部，沿高炉周围均匀分布，通过围管和风口把热风吹到炉内，以供焦炭燃烧之用。

炉气沿炉喉上方的煤气上升管排出。

炉缸在出铁口以下有一死铁层保护着炉底,使炉底免遭炉渣和煤气的侵蚀和冲刷。 炉腹的作用是适应炉料融化时的体积收缩和煤气上升时的体积扩大,因此做成上大下小的锥形。

炉腰是连接炉身和炉腹的缓冲带，由于炉腰部位有炉渣形成，初成渣使这里的炉料透气性恶化，所以直径较大，以减小煤气流的阻力。炉身自上而下逐渐扩大，以适应炉料加热后的体积膨胀并减小炉料下降的阻力。

此外，在高炉本体上下和周围还有一系列金属框架供各种机械设备安装用，以及输送油、水、气和原料的管道和车辆。

围绕高炉，有供料系统、上料系统、装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统、喷出系统。

二、高炉上料机

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高炉上料机用来把炉料运送到高炉炉顶，是高炉加料系统中的重要设备。 高炉上料机主要有两种：斜桥料车上料机和带式上料机。（宝钢目前采用带式上料机）

（一） 料车式上料机

料车式上料机的主要组成部分是：斜桥、料车和卷扬机。

料车式上料机结构紧凑，占地面积小；对于中小高炉，有足够的上料能力；能实现自动控制并且运转可靠。

料车式上料机的结构特点主要有两点：

（1）工作过程中，两个料车交替上料，当装满的料车上升时，空料车下降，空车重量等于一个平衡重，平衡了重料车的车箱自重。这样，不但节省了电机功率，而且电机运转时有一个重料车上升，没有空行程。

（2）如图所示，在斜桥顶端主轨道的两侧，装有上升的辅助导轨。料车的前后轮不同，后轮的轮缘两侧设有内外两个踏面。当料车行至斜桥顶端时，前轮继续沿轨道下降，后轮则靠外踏面被上升的辅助轨道抬起，整个料车以前轮为中心倾翻，将料倒入漏斗中。当卷扬机反转时，空料车依靠自重返回，另一个重料车上升。 （二）带式上料机

同料车式上料机比较，带式上料机的主要优点是：

（1）生产能力大，并且易于实现大型高炉要求的大批上料。一般认为，当高炉日生产铁超过4000~5000吨时，宜采用带式上料机上料。

（2）设备和基建投资较少。

（3）由于带式上料机是高架结构，占用的地面面积小，使高炉周围能有足够的面积配置炉前设备来清理铁渣，使用移动式机械来维持高炉风口和整修铁沟，并使在炉前布置冲水渣设施成为可能。

（4）改善了炉顶装料设备的工作条件。

（5）操作和维护简单,便于实现自动控制,使用寿命长。

根据高炉胶带上料总体布置的要求，胶带机的头轮设置在炉顶上，尾轮设置在矿槽下部，机械传动装置和电控室设置在偏于尾轮一侧的中部。这种布置便于炉顶装料设备

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和矿槽设备的布置。为了减小胶带张力，上料胶带机驱动装置一般采用多电机双滚筒串联中间驱动，以增大胶带在传动滚筒上的包角。

当采用多电机双滚筒串联驱动时，驱动装置的选择力求统一，尽量采用同一型式的驱动装置。这样有利于驱动装置的组合，制造和配套，同时也减少备品备件的品种和规格。

驱动装置的组合型式，一般有三机驱动和四机驱动两种。在传动配置时，要使第一个传动滚筒有两台驱动装置同时工作，第二个传动滚筒可有两台或一台驱动装置工作。

胶带上料机是高炉主要设备之一，其运行正常与否，直接影响高炉的生产，因此在设计中要考虑胶带机运行可靠，控制操作方便并有必要的安全措施和备用、检修手段。

高炉上料胶带机连续运行，且带料启动，为使炉料在胶带机上运行平稳，不出现撒料现象，胶带机运行速度一般为2~2.5米/秒。电动机在起动和制动时，加（减）速度要合理选择；满载启动时，加速度0.2~0.4米/秒2，空载起动时加速度为0.4~0.6米/秒2，此外还要考虑胶带起动制动时的张力不应超过最大张力的1.4~1.6倍。

带料机的胶带采用钢丝绳芯胶带。

带式上料机采用了多个电机双滚筒驱动。由此有以下优点： a.双滚筒驱动胶带张力较单滚驱动较小。

b.由于多电机驱动，每个传动滚筒都由单独或两个电机传动，因此可以采用电气控制或液力传动控制的办法来实现平衡传动，以使两个传动滚筒的圆周力之比值为一定值，排出了外载荷变化和两个传动滚筒间胶带张力S变化的影响。

c.平衡传动实际上是两个相互调整的单滚筒传动。两个传动滚筒各有一定的静止角，包角没有完全用于力的传递，所以胶带磨损减小寿命延长。

三、泥炮

高炉出铁后必须立即使用耐火泥将出铁口堵住。泥炮就是堵住出铁口的专用设备，泥炮是在高炉不休风的全风压工况下工作。随着高炉大型化和高压技术的发展，过去我国高炉广泛使用的电动泥炮，已逐渐被液压泥炮所替代。

现代高炉对泥炮的要求有：

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a. 泥炮的泥缸必须有足够的容积，保证供应足够的堵铁口泥，能一次堵住出铁口，并且在出铁口过浅时，能打入足量的泥量，以恢复和保持正常的出铁口深度，较好地修补炉缸前墙。

b. 打泥活塞应具有足够的推力，以克服密实的耐火泥的运动阻力，能在全风压的情况下将耐火泥分布在炉缸内壁上。

c. 结构紧凑，能安装在风口平台以下，以便于实现机械化更换风口。 d. 炮嘴在出铁口炉门附近，做近似直线运动，并能调整倾斜角度。 e. 工作可靠，能远距离操纵。

宝钢1号高炉首次从日本引进了ＭＨＧ型全液压泥炮，由三菱公司制造。 这种泥炮由打泥机构、压紧机构、回转机构、锁紧机构和液压站组成。泥缸有效容积0.3立方米，泥缸活塞最大推力600吨，打泥机构油压为35MPa。

泥炮工作时，回转机构将炮身从非工作位置转到工作位置，压泡机构将炮嘴压紧在出铁口上，同时锁紧机构将泥炮工作位置固定，最后打泥机构把炮泥打入出铁口，整个工作完成。

打泥机构的主要特点是打泥油缸采用了固定式活塞和可动式油缸。如上图，打泥时，用可动式油缸推动泥缸中的泥塞前后移动。采用这种机构后，由泥缸活塞漏出的泥可由泥缸后部的漏泥孔排出，因此漏出的泥可不致接触油缸活塞杆，从而保护了油缸和活塞杆，减少了维修和延长了油缸的使用寿命。

压炮机构按工艺要求，打泥时将炮嘴紧压在铁口上，并保证炮泥有一段烧结变硬是、的时间。

压炮机构由压炮油缸、曲柄组件、悬挂杆等主要部件组成。如上图，打泥机构和曲柄销套在一起，能转动，前端通过悬挂杆吊在框架上。曲柄通过曲柄臂和压炮油缸相连，压炮时，油缸活塞杆后退，油缸臂转动，带动曲柄臂，加之悬挂杆的作用，炮嘴按设计轨迹压向出铁口，炮嘴在接近出铁口时，做近似直线运动。

回转机构由带有减速器的油马达、大小齿轮副所组成。带减速器的油马达装在旋转框架上，大齿轮由齿圈和轮壳组成，两部分之间有滚珠支撑，大齿圈用螺栓与机架相连，所以大齿圈固定不动，轮毂与旋转框架相连。当油马达带动小齿轮旋转时，小齿轮绕固定的大齿圈滚动，从而带动旋转框架作回转运动。

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打泥时和压炮时的反作用力通过锚钩传到地基。如上图，锚钩设置在旋转台架的下方，锚座固定在基础上，脱钩动作由油缸来完成，出现故障时，可用手动操纵脱钩。

这种泥炮有完备的冷却和隔热保护措施。炮筒做成了内外两层的形式，中间有空气冷却，下部靠近出铁口部分，又增设了冷却水箱。大部分液压和润滑管路布置在密闭箱形旋转台架内，箱形台架靠铁沟一侧有水箱保护。

MHG型泥炮已由北京科技大学等单位完成了国产化设计制造，成功地使用在了宝钢2号高炉上。 2.2炼钢厂

2.2.1氧气顶吹转炉设备

氧气顶吹转炉设备由于具有投资少、建基快，冶炼周期短、产量高、钢种多，质量好等优点，目前已成为世界上炼钢的主要设备。它由炉体、支撑装置及倾动机械组成。 2.2.2转炉炉体

转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳有钢板焊成，而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成.工作曾直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触，易受侵蚀，国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳，用以保护炉壳钢板，修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设填充层，由焦油镁砂或焦油白云石组成，其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力，并便于拆炉。 一、炉帽

为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出，故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形，其炉口均为正炉口，用来加料，插入吹氧管，排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区，直接受喷溅物烧损，并受烟罩辐射热作用，其温度经常高达300~400摄氏度，在高温的作用下，炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口，目前普遍采用通入循环水强制冷却的冷却炉口，这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故，水冷部分应加强维护。

水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口采用钢板焊接结构，其水箱内焊有若干隔水板，使冷却水在水箱内形成一个回路，同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大，制造容易，但是由于焊口易开裂，因此安全性较差。

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埋管式水冷炉口是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中，这种结构冷却强度不如水箱式，但安全性和寿命均比水箱式高。

水冷炉口可用楔与炉帽相连，但由于炉渣的粘结，往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此，我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。 二、炉身

炉身是整个炉子承载部分，皆采用圆柱形。出钢口通常设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计，应考虑出钢过程中炉内钢水液面；炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系；堵出钢口方便否；能否保证炉内钢水全部倒完；出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中，由于出钢口烧损较为严重，为便于修砌、维护和更换，出钢口可设计短些。 三、炉底

炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都比较简便，但其强度不如球型好，故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥面相反，故为大型转炉采用。

炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式：死炉帽活炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三中联结方式与修炉方式有关，死炉底和整体炉壳采取上修，而活炉底采取下修。

死炉帽活炉底的炉帽与炉身是焊死的，而炉底与炉身则采用可拆式联结，这种结构适用下修法。

活炉帽死炉底具有结构简单，重量轻，制造简便，安全可靠等优点，在大型转炉上多采用此结构。用这种结构修炉时要采用上修方式，即炉初砖要由炉口送进炉内进行砌筑。

整体焊接炉壳是近年来300吨级转炉上采用的。这种结构由于采用整体焊接的方法，因此具有结构简单，炉壳承载能力大，安全可靠性高等优点。由于炉壳尺寸足够大，所以修炉时炉衬砖可由炉口运进炉内进行砌筑。

在国外有的转炉为了减少停炉时间，提高炉座利用率，修炉时采用更换炉体的方式，将不能吹炼的待维修炉体移至炉座外修理，而将事先准备好的炉体整体装入炉座继续吹炼，这种炉座称为活炉座。

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转炉炉壳是一个倾转的容器，属薄壳结构。它具有重载、倾动和高温的特点，工作时不仅受静的和动的机械应力负荷，还承受热应力负荷，这两种负荷在炉体上产生有三种应力：由机械负荷产生的应力，热膨胀应力及炉壳温度分布不均而产生的热应力。

由于上述三种应力相互作用，炉壳将随着炉子容量、结构、使用时间以及运转操作的不同而有所变化。炉壳在上述应力长期作用下，将会产生变形、裂纹及局部过热和烧穿。

在生产实践中，为了提高炉壳寿命，可采取以下措施：

a. 选择抗蠕变强度高而焊接性能好的材料来制造炉壳。各国普遍采用耐压锅炉钢板制造。近年来也有采用合金钢的，因其在高温下具有良好的抗蠕变性能和焊接性能。目前我国用于制造炉壳的低合金高强度钢有16Mn和14MnNb等。

b. 降低炉壳温度。炉帽由于受到钢液、炉渣和烟罩的热辐射以及炉口喷溅物的热作用和烧蚀，它的变形和损坏较之炉身部分更为严重，因此对炉帽的降温要给与更大的重视。现在用的防热板结构是在大挡渣板型式发展起来的，大挡渣板是用一块很大的钢板自炉口下部一直延伸么托圈的上盖板。这样既不利于炉帽的通风散热，也不易于制造当喷溅严重时还会产生。近年来，强化转炉的技术日趋完善，以致出现风冷和水冷相兼的冷却方式。宝钢的冷却系统中0.6MPa，140t/h流量的冷却水由耳轴轴套上孔进入，分别对炉口圈、炉帽、炉体护板等各部位进行冷却，然后汇集回水再对托圈进行冷却，这样形成水冷回路。为改善托圈与炉体之间空气对流加强散热效果，降低炉体温度，采用喷吹进行冷却，空气冷却是用压力为10KPa流量为250m3/h低压空气，从耳轴的中心孔进入后，由托圈下沿回形管路的喷嘴喷吹。

另外，为了提高炉身和托圈间的自然冷却效果，应合理选择炉壳与托圈间的间隙量，间隙量过小空气不易流通，散热不好；间隙量过大时增大托圈尺寸，结构庞大。

c. 炉壳已产生椭圆变形后，可将已变形的炉壳在托圈内旋转90度继续使用，这样可延长炉壳寿命。也可采用椭圆形托圈，以适应炉壳变形，有助于延长炉壳寿命。 2.2.3转炉炉体支撑系统

转炉炉体及其附件的全部重量接通过支承系统传递到基础上去，同时支承系统还担负着传递从倾动机械给炉体使其倾动的力矩。因此支承系统是转炉机械重要组成部分。

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炉体支撑系统包括：支承炉体的托圈，将炉体与托圈联结起来的联结装置，以及支承托圈的耳轴轴承及底座。 一、托圈

早期建造的炉子不带托圈，如日本钢管公司60吨转炉，原西德莱茵豪森钢厂180吨转炉均不带托圈，这种炉子的炉体是通过焊接在炉体上的耳轴板或加强圈来支撑的。这种结构虽然简单，但炉壳承载不均，其寿命较短，现已不再采用。

现代转炉皆采用托圈结构来承载炉体，因此托圈是转炉重要的承载部件。托圈在工作中除承受炉体和钢液的静负荷和传递倾动力矩外，还承受着频繁启动、制动以及碰撞产生的动负荷，此外还承着由炉体、盛钢桶、渣罐以及喷溅物的热辐射，因此托圈应具有足够强度和刚度。

1.托圈结构

宝钢300吨转炉采用整体式托圈。托圈是钢板焊接的箱形结构，高宽比为3.16，两侧分别同驱动侧耳轴座焊接成一个整体托圈。钢板材料是日本钢号SM41C。

耳轴座与耳轴是一个整体铸件，其材料是SCW49，为了减少耳轴座与托圈外腹板联结处处于断面急剧变化而引起的应力集中，将耳轴座做成叉形过渡形式，在连接处其厚度与腹板相同，然后向耳轴附近逐渐平缓增厚。

为了增强耳轴座焊接处的强度和刚度，在耳轴座焊接处焊有横隔板，横隔板焊在托圈高度的中间，在耳轴两侧各一块。在耳轴同一侧隔板之间还焊七块均布的立筋板来提高腹板的刚度。

在两块立筋板中间焊有穿通内、外腹板的圆管来增强托圈的刚性和改善炉壳空冷效果。

在出钢侧的托圈外腹板上，借支承块用螺栓固定保护板，以防渣罐、盛钢桶的辐射热对托圈的作用。

为了降低托圈的热应力，该托圈采用了水冷却，从水冷炉口、炉顶钢板和渣罐排出的冷却水，经排水集水箱汇集后由驱动侧耳轴座上部进入托圈，再由从侧耳轴内孔引出。

2.托圈与耳轴联结

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耳轴是重要承载件，在材料选择上应选择具有高强度和良好韧性的合金钢来制造，例如驱动侧常选择35CrMo或40Cr，从动侧也可用45锻钢制造。宝钢300吨转炉的耳轴材质是SCW49.

耳轴与托圈联结有三种形式：法兰螺栓联结、静配合联结和整体焊接。宝钢300吨转炉采用了直接焊接的连接方法。这种连接方法防止了运转中可能出现的松动，同时减少了连接件，结构简单，加工量小，提高了运转安全性，因此在大型转炉上得到了应用。为了防止结构焊接变形，制造时要注意保证两年耳轴的平行度好和同心度，因此制造要求较高。

二、炉体与托圈联结装置

1.对联结装置的要求

炉体通过连接装置支承在托圈上，由于炉体很重，且在工作中应能360度任意倾转，因此对联结装置应具有以下性能：一方面炉体能牢固地固定在托圈上，任意倾转不应产生任何横向或纵向窜动；另一方面又能适应炉壳和托圈热膨胀，在炉体的径向和轴向产生相对位移时所具有的补偿能力，以免造成炉壳或托圈由于挤压而产生严重变形和破坏。这些是设计联结装置时必须考虑的。

由于炉壳和托圈的变形，在联结装置中引起载荷的重新分配，往往造成局部过载，并由此而引起严重变形或破坏，所以联结装置的设计应满足以下要求：

a. 转炉处于任何倾动位置时，均能安全可靠地把炉体负载均匀的传递给托圈。 b. 能适应炉体在托圈中的径向和轴向热膨胀而产生相对位移，即应具有位移的补偿能力，同时又不应产生窜动。

c. 炉体的荷重应均匀地分布在托圈上，使炉壳的强度和变形的影响减少到最低限度。

d. 考虑到变形的产生，能以预先确定的方式传递载荷，并避免因静不定问题的存在而使支承系统承受附加载荷。

2.炉体与托圈联结装置的结构

联结装置的主要形式有：法兰螺栓联结装置、卡板类持器联结装置、四点静不定吊挂联结装置及自调螺栓联结装置。宝钢300吨转炉采用的是自调螺栓联结装置。

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整个连接装置由两部分组成：一部分是托圈上部三组互成120度配置的自调螺栓装置；另一部分是安装在耳轴部位的托圈上下两组止动托架。

三个互成120度的调节螺栓，用销轴连接在托圈上盖板上的支承座上，可在销轴上任意摆动，其上面通过两块球面垫片联结在炉壳法兰的销孔中，并用螺母锁紧靠着球面自调螺栓可作任意摆动，在炉体处于直立位置时，三组自调螺栓承受了炉体的自重，当炉体倾动时，三组自调螺栓承受垂直托圈平面载荷外还要由出钢口对侧自调螺栓装置来承受倾动力，因它距耳轴中心距离最远。在炉体受热膨胀时，焊在炉壳上的法兰推动卡在其销孔中的球面垫片外移，借着球面的作用自调螺栓便倾斜，因此炉体可在托圈内相对位移不受约束，自调螺栓最大倾角为6.9度，相应炉壳最大径向膨胀量为130mm。

承受平行托圈平面方向载荷的两组托架分别装在两耳轴部位的托圈上下平面上，托架是焊在炉壳上并嵌入托圈凹槽内，托架与凹槽仅在侧面相接触，以制其横向位移并平行托圈平面方向载荷。

这种装置属三点静定支承装置，能很好满足对联接装置各项性能要求，且结构简单，是一种运转可靠值得推广的联结装置。 2.2.4转炉倾动机构 一、倾动机械工作特点

倾动机械是用以转动炉体，已完成转炉兑铁水、出钢、加料、修炉等一系列工艺操作，因此倾动机械是实现转炉炼钢生产的关键设备之一，它的工作特点是：

1.低转速大减速比

转炉工作对象是高温液态金属，在冶炼过程中还要进行上述的各项工艺操作，要求炉体能平稳倾动准确定位，因此炉子皆采取低转速的倾动速度，通常倾动转速为0.1~1.5/分。为获得如此低的倾动速度，需要很大的速比，一般约为600~1000，甚至更高。例如我国120吨转炉速比为753.35,300吨转炉速为638.245。

2.重载

转炉炉体自重很大，再加上炉液重量，整个被倾动部分的重量要达到上百吨甚至几千吨重，通常炉子回转部分总重约为炉子容量的6~8倍。例如50吨炉子回转部分重量为354吨，而120吨和300吨炉子分别为887吨和2000吨重。要使这样重的炉子倾动，就

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必须在它耳轴上施加巨大的倾动力矩。例如我国50、120和300吨转炉倾动力矩分别是1400、2560和6500KN.m，当考虑动载和事故力矩后，其值还要增大。

3.启动、制动频繁，承受较大的动负载

在冶炼周期内，要进行兑铁水、摇炉、取样、出钢、倒渣以及清炉口等操作，倾动机械要在30~40分钟冶炼周期内频繁起动和制动。据某厂120吨转炉实际操作统计，在一个冶炼周期内，起动、制动经常在30~50次，最多可达80~100次，且较多的运转是属“点动”。因此倾动机械的运转属“起动工作制”，在这种运转状态下的倾动机械，承受较大的动负荷。再如倾动机械处于高温多尘工作环境中，这些都表明倾动机械工作繁重，条件恶劣。根据倾动机械工作特点和操作工艺要求，倾动机械应具有以下性能：

a. 倾动机械驱动转炉能连续回转360度，并可准确停在任意倾动位置上，还应根据工艺要求具有调速性能。其倾动位置能与氧枪、盛钢桶车及烟罩等相关设备有一定连锁要求。

b. 在运转工程中，必须具有最大的安全可靠性，在电气或机械中某一部分发生故障时，倾动机械应有能力继续进行短时间运转，维持到一炉钢冶炼结束，即使倾动机械发生无法控制事故时，炉子也不会自动倾翻发生倒钢事故。

c. 倾动机械应具有良好的柔性性能，以缓冲由冲击产生的动荷和由起动制动所产生的扭振。此外，倾动机械还应对事故等超载状态具有保护能力。

d. 结构应紧凑，重量轻，机械效率高，安装维修方便。 二、倾动机械的配置型式及基本结构

根据倾动机械安装方式不同，倾动机械配置有三种型式：落地式配置、半悬挂式配置和全悬挂式配置。

1.落地式配置

所谓落地式配置，即它的倾动机构除末级大齿轮外，其余皆安装在地基上，由安装在耳轴的大齿轮同安装在地基上的小齿轮啮合。这种型式结构简单，早起炉子容量不大情况下较多采用。随着炉子容量的增大，转炉冶炼的强化，这种结构已不能适应生产发展的要求。主要问题是当托圈或耳轴发生翘曲变形时末级齿轮副的正常啮合被破坏。往往造成齿轮严重磨损或折断以及传动装置的其他事故。为了改善上述情况，将末级大齿

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轮也安装在地基上，通过万向接轴或齿联轴器与耳轴相连接。这种配置形式改善了早落地式，因此提高了运转安全性。

2.半悬挂式配置

所谓半悬挂，是把末级齿轮副通过减速器箱体悬挂在转炉耳轴上，而其余部分仍安装在地基上，中间用万向接轴器或齿联轴器连接。半悬挂式结构上的新问题是，悬挂在耳轴上的减速器必须设置抗扭转装置来承受悬挂箱体的翻转力矩。

这种配置在一定程度上克服了落地式的缺点，如末级齿轮啮合不良得到很好解决，但正如落地式所存在的啮合点数过少，缓冲动载荷性能较差以及大安全运转性能等问题仍未解决好，因此这种结构形式在国外六十年代曾被采用过，以后很快被淘汰。

3.全悬挂式配置型式

这种配置是从半悬挂式发展来的，其特点是将整个传动机构全部挂在耳轴外伸端上，故称全悬挂式配置。由于它采用了扭力杆抗扭器，并实现了多点啮合，具有了全悬挂多点啮合扭力抗扭器柔性传动的特点，因此又称为“全悬挂多柔传动倾动机械”。

宝钢300吨转炉倾动机械就采用了这种型式。它由初级减速器、次级减速器、扭力杆抗扭器和润滑系统所组成。初级减速器结构采用渐开线斜齿轮，三级减速，速比为87.57，共有四台，借其法兰凸缘固定在次级减速器的外壳上。在其输出轴上的小齿轮与次级减速器的大齿轮相啮合，组成次级减速器。次级减速器是斜齿轮一级减速，速比为7.294，大齿轮的内孔直接套在耳轴上，用切向键将其固定。扭力杆的两端支承于固定在基础上的支座中，又用固定在扭力杆两侧的曲柄与次级减速器壳体底部两侧相铰接，通过它来平衡悬挂箱体上的翻转力矩。为防止过载以保护扭力杆，在次级减速器下部设置有止动支座，在正常情况下止动支座不起作用，止动支座与箱体底部有13.4mm的间隙，在倾动力矩超过正常值三倍时，由于扭力杆产生弹性变形，该间隙消除，次级减速器底部与止动块接触，扭力杆中的载荷就不在增加了，借以保护扭力杆不致被过大载荷而扭断。万一出现扭力杆损毁事故时，止动支座又起到平衡炉体的倾动力矩，防止炉体自动翻转。

四台直流电机，输出功率N=4×150/300KW，电压220/440V，转速480/960毎分钟，用可控硅调速，炉体可在0.15~1.5/分范围内+360度倾动，整个装置设有复位电源，以便在出钢过程中一旦停电时，由复位电源供电，炉体以0.375/分的低转速复位。

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装置润滑方式是，初级减速器采用油池飞溅润滑，次级减速器采用强制润滑，强制润滑系统是用次级减速器箱体下部作为油箱，并在箱体外壳上装有二台油泵，其中一台为备用。在我国不仅300吨转炉采用这种结构型式，在180吨转炉甚至在30吨中小型转炉也成为成功的采用这种结构。其主要特点是：

a. 对工作端变形有很好的适应性。对于重载、大跨度、耳轴支承条件差的转炉，耳轴有严重的翘曲变形，采用全悬挂装置，巧妙地解决了末级传动齿轮副不在同一基础上的矛盾，这样不论耳轴如何变形，传动系统皆有良好的适应性，皆不影响传动副的正常啮合。

b. 设备尺寸小，重量轻。由于采用多点啮合，即有多路传动系统同时与末级大齿轮相啮合，这样充分发挥了大齿轮的作用。啮合点数一般为四点，最多可达12点，这就使得传动系统计算力矩降到原来的1/4~1/12。因而设备尺寸和重量明显地成倍减少，这样大容量转炉有更重要意义。

c. 运转安全可靠性高。因多点啮合，采用多套传动系统，其中一套损坯时，由其余各套传动系统继续维持工作。柔性缓冲装置，减少了零部件所受的冲击载荷，改善了受载状态。此外，当柔性零件发生损毁时，悬挂减速器壳体便支承在制动块上，消除炉子翻转事故，这些都使得传动装置有更大的安全可靠性。

d. 降低基建投资。由于倾动机械全部悬挂在耳轴上，又采用了缓冲装置，因此它的基础仅仅是柔性缓冲装置的一、二个轴承座，其余承载能力也得到改善，节约基建投资。

e. 便于使传动装置实现系列化。由于转炉吨位不同，对倾动机械的扭矩、转速要求也不同，规格很复杂，给设计、制造、维修都带来困难。如采用全悬挂多柔传动，可根据不同负载采用不同啮合点数，即配备不同套路的传动装置，以满足各种不同要求。 2.2.5连续铸钢设备 连铸机的类型

自从连续浇注技术用于钢铁工业以来，连铸机的高度由高向低方向发展，即从立式到立弯式，再到弧形，近年来又出现了水平式连铸机。从连铸坯断面来看，有方坯，矩形坯，板坯，圆坯及各种异形坯。

立式连铸机是应用最早的一种形式，其各种有关设备沿结晶器中心线垂直安装，它的主要优点是：钢流易于控制，铸坯四面冷却均匀，冷却强度易于控制，铸坯在运行中

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不受弯曲，因而铸坯的质量较好，但是由于立式连铸机采取垂直布置，连铸机势必很高或被迫转入地下，厂房投资较大，为了较少建设投资、铸坯搬运顺利，尤其是为在原有铸锭跨度内改建连铸，所以相继出现了立弯形，弧形和椭圆形连铸机。其中弧形连铸机，以其机高较低，设备重量较轻，对钢种和铸坯断面的适应性较好等长处，而得到广泛应用，成为主流，但是与立式连铸机相比，弧形连铸机铸坯内弧容易集中非金属夹杂物，铸坯在圆弧和矫直点受到强烈弯曲应力作用而易产生内部裂纹等缺陷。因此近年来，新建连铸机又有采用立式和立弯式的趋势。宝钢炼钢厂1900mm板坯连铸机采用了立弯式。

水平连铸机是70年代后期发展起来的，它与其他形式的连铸机相比，具有一系列优点，如设备高度低，结构简单，投资少，操作方便，可浇注的钢种范围广，铸坯的质量好等。因而越来越受人们的重视。 2.3 2050热连轧带钢厂 一、加热初轧区主要设备 1、加热炉

加热炉是将板坯加热到所需温度的设备，带热连轧机的加热炉分为推钢式加热炉和步进式加热炉两类，前者将炉内全部坯料用推钢机自装料端推入炉内，同时推动炉内的坯料前移；步进式加热炉是由固定梁及活动梁组成，用活动梁的反复矩形运动，向前移送坯料。

1）结构

热轧厂采用三台节能型步进式加热炉，与轧制线成直线布置，是由法国引进的。其加热方式为上部和下部四段八步式

宝钢的步进机结构又四根活动梁、六根固定梁组成。水平梁由垂直立管支撑，固定梁的支撑管固定在炉底上，活动梁的支撑管穿过炉底的开口部位固定在活动框架上。升降运动液压缸与下框架连接，连接机构由铰链和连杆组成。下框架和下框架的导向是借侧面的斜辊来实现的，导向系统由一系列的楔形物和调整装置构成。

为适应热装的需要，步进移动框架分两段传动，传动方式采用全液压。每段用于纵向运动及垂直升降的液压缸分别为10个和2个，对应的导辊分别为12个。两段间的同步是由液压缸连接两个上下移动框架来实现的。移动缸及升降架的有效力分别为26吨108吨，对应压力为110巴和150巴。水平移动行程50mm，水平移动一次7.5秒，垂直

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移动一次15秒，一个循环总时间45秒。升降过程的中间也进行减速，这样一方面可以防止对机械设备产生急剧的冲击力，另一方面可以保证板坯在炉内加热时成直线输送，防止其偏斜。

采用水槽密封穿过活动支柱的炉底开口，一台炉子的水封槽有四条，固定在活动框架上，另有水封刀固定炉底钢板上，水封刀下面装有刮渣板，用于清除通过炉底开口落入水封槽的渣子。

2）设备参数

额定生产能力：350t/h 炉子全长：56740mm 炉子内宽：12600mm

最大炉底有效面积600平方米 加热能力： 加热温度为1250℃

加热250×1250×10500毫米和冷却坯最佳产量320吨/小时 加热250×1250×10500毫米和冷却坯额定产量350吨/小时 加热250×1250×10500毫米和冷却坯时最大产量400吨/小时

加热炉的平均燃料消耗量（在新的炉衬和连续生产的情况下，空气预热温度为500℃）：在350吨/小时产量时 309千卡/公斤钢；在320吨/小时产量时 304千卡/公斤钢

加热炉所使用的燃料：

a. 焦炉煤气+高炉煤气的混合煤气（能耗的30%） b. 重油（能耗的70%）

燃烧系统：全炉共有142个烧嘴，组成如下。 4个燃油可调烧侧烧嘴 18个燃油的水平火焰烧嘴 60个油气两用的平火焰烧嘴 30个混合煤气的平火焰烧嘴 20个气油两用的端烧嘴

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出轴中心线的最大倾角为2.48°。轧制时常用工作角度为12°，此时，万向联轴器与轧辊间的最大倾角为1.68° 2、万向联轴器

十字轴式万向联轴器由接轴、万向接头、轧辊插头自动对中装置、轧辊侧法兰轴套及齿轮箱侧法兰轴套组成。

联轴器总重10.5t，不采用平衡装置，接轴重量通过十字轴传至减速箱箱座及轧辊轴支承座上。

换辊时利用液压离合装置使万向联轴器与轧辊脱开。离合装置由升降缸及离合缸，推动接轴沿轴向缩进，使接轴与轧辊脱开。

轧辊侧的万向铰链内设有叉头自动对中装置。当轧辊与万向联轴器脱开时，失去支撑的自由端的叉头不会因自重而坠下。

在叉头的中心插有带锥形心芯轴，与芯轴外套动配合装配，并固定在轧辊侧叉头上。当轧辊与万向联轴器脱开时，盘形弹簧立即将芯轴顶出，芯轴的芯型头部卡紧在中间轴叉头的锥孔内，成为一个固定支点，并通过芯轴外套将轧辊侧叉头撑住，这样叉头就不会因自重而坠下。新装入的轧辊可以很方便的与万向联轴器对中吻合。这种叉头自动对中装置巧妙地装在万向铰链内部，且有良好的对中性，使用情况良好，对大中型万向联轴器实现快速换辊具有很大实用意义。

轧辊侧的叉头与轧辊轴套之间主要通过端面齿的啮合及螺栓传递扭矩，并设有一个销钉及8个销孔，便于换辊时的对中吻合。这样的连接方式对于吸收冲击、均匀传动系统的载荷以及快速换辊是相当有利的。

接轴的轴承、花键等处采用干油润滑，所有的润滑点都有可靠地密封，从而妥善解决了常用的滑块式万向接轴润滑恶劣的问题。 3、轧辊装配

穿孔机的轧辊轴承采用滚动轴承，径向力由轧辊两侧的四列圆柱滚子轴承承受，轴向力由轧辊出口侧的两列推力向心球面滚子轴承承受，两侧的轴承组件均采用单独可换式结构，整体装配，整体拆卸。

轧辊轴承座由压板直接固定在转鼓内。 4、轧辊压下装置

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轧辊采用电动压下。它由交流电机通过i=31的涡轮减速箱和i=20.5涡轮减速箱，带动压下螺杆。

为了同时满足压下速度及压下精度的要求，轧辊先以1.02mm/s的速度压下，当接近预定位置时，再自动切换到慢速，以0.102mm/s的速度到达预定位置，这样定位精度可达0.1mm。

在上辊压下装置中装有压力传感器，以测定轧制压力。

轧辊采用双液压缸液压平衡。转鼓两端由两只液压缸活塞杆分别吊住。换辊时，液压缸活塞杆可用另一台小液压缸推出。显然，这比单液压缸平衡更能达到消除间隙、避免冲击的目的。

5、轧辊的倾角及锁紧装置

轧辊的倾角调整范围为5°~15°，采用电动无级调节。

轧辊的倾角的大小由交流电机通过涡轮减速装置带动调整螺杆进行调节，螺杆的位置确定了倾角的大小。倾角位置的无间隙锁紧利用液压缸的推紧及调整螺杆的自锁作用实现。 二、连轧管机

连轧管机组是将减径空心坯，套在一根长29.7mm的芯棒上，在二辊式八架连轧管机组上进行轧制。连轧管机每架成45°倾斜布置，而两相邻机架交叉成90°布置。（一）连轧管机的特点

1、轧制速度较高，扎出的荒管长度也较大。

2、采用预应力机架装配，可使管子变形量的控制比较准确，产品精度高、不易

产生壁厚超差现象，还可以轧制壁厚较薄，直径较小的钢管。

3、连轧管机主电机采用45°倾斜布置。

4、由于各机架复合大、更换机架频繁，因此，在机架设计上采用接手液拉回装

置、液压镇紧装置以及液压离合的齿轮联轴器；冷却水管，液压，润滑管全部采用快速接头。更换一架机架只需要10min左右，提高了生产作业效率。

5、压下螺丝下部设有测压头，可以测量轧制各种规格品种时的轧制力，便于记

录数据。

6、采用液压机构，结构简单、操作方便。油压密封件密封严密，避免泄露现象。

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（二）连轧管机的组成与结构

连扎管机的任务是将从进料辊道及进料装置来的减径空心坯带芯棒浮动轧制成荒管。

连轧管机组由八个交叉排列的二辊式机架组成，安装在一个共同的焊接件机座上。两相邻机架互成90°并与垂直方向成45°。各轧机机架采用单独传动。

直流电机呈45°布置。电机通过蔡伯克斯联轴器直接传动斜齿轮分配箱的齿轮轴。斜齿轮分配箱的两个输出轴直接通过带有液压拉回装置的弧齿联轴器与轧辊相接。轧辊压下减速装置安装在钢结构的轧机底座上。它通过液压离合的联轴器与机架上的压下传动机构相连。在更换机架时，弧齿联轴器通过液压拉回装置动作。而与轧辊脱开。弧齿联轴器的液压托架也安装在钢结构的轧机底座上。

轧机底座是一个长约8.3m的马鞍形钢结构底座。各部分的焊接件用螺栓连接成一个整体，采用有筋板的组合底座，便于机架安装。在轧机底座上安装有机架、机架顶部、底部锁紧装置、压下减速装置及液压托架等。

连轧管机的轧辊传动装置由直流电机与斜齿轮分配箱组成。斜齿轮分配箱与主传动电机用蔡伯克斯联轴器来连接。斜齿轮分配箱与轧辊间是由弧齿联轴器相联接的。采用快速更换机架装置，为此，在连轧机的传动装置上配有能使弧齿联轴器的外齿轴套与轧辊的内齿圈快速脱开的液压拉回装置。在更换机架时，弧齿联轴器由液压托架拖住，更换一次机架时间约为10min左右。电机冷却用的进风和排风管道设置在电机的底部，从底部对电机进行通风冷却。

斜齿轮分配箱的作用是将电机的传动力矩分配到两个轧辊上，其速比i=1。箱体是焊接结构，采用垂直刨面。由于倾斜布置且传动力矩又大，所以传动箱与其轨座之间采用定位键定位、T型螺栓紧固。在斜齿界限分配箱的箱体中装有两根斜齿轮轴，斜齿轮轴为主动。

齿轮轴的轴承可采用液压卸载。齿轮轴的两端采用特殊形式的迷宫式密封。实际使用表明密封效果较好。

为了快速更换几架，弧齿联轴器的外齿必须能与轧辊轴上的内齿快速啮合和脱开，为此装有液压拉回装置。当液压缸进油动作时，带动拔叉，使弧齿联轴器接上。当液压缸反向进油时，弧齿联轴器脱开。

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为了保证弧齿联轴器安全可靠地工作，在拔叉连杆的尾端焊接一个重锤。当液压发生故障时，液压拉回装置拔叉在重锤的重力作用下，使弧齿联轴器的外齿与轧辊轴上的内齿始终处于啮合状态，不至于在联轴器转动时因液压失压而突然脱开，造成事故。 液压托架装置的作用，是在装拆连轧机架时用来支承弧齿联轴器。它是由上辊托架和下辊托架组成的，由安装在底座上的液压缸通过一套杠杆系统而使托架上下移动。托架装置的销轴均支承在尼龙衬套上，维护十分方便。在轧制时，弧齿联轴器的液压托架下降，处于不工作状态。在更换机架时，液压托架上升，支承弧齿联轴器，弧齿联轴器的连接轴支承在液压托架的尼龙托块上。

轧辊压下、压上传动系统是由上、下辊压下传动系统、压下减速装置、上辊传动装置、上辊压下装置、手动离合联轴器传动轴、下辊传动装置、下辊压上装置、轧辊、轧辊液平衡缸、脉冲发生器、离合器及液压缸等组成。

除压下减速装置固定在机架底座的框架上之外，其余装置都安装在机架上，在更换机架时，随同机架一起从轧制线上吊出。

压下螺丝采用锯齿形螺纹，整个压下传动系统只能在非轧制状态下进行调整。压下螺丝外径与轧辊轴颈直径比为0.57。

连轧器各个机架的孔型分两个步骤进行调整，一是机架在预装台架上的预调整，二是机架装在轧制线后的生产调整。后者的调整是由电机带动压下减速装置和压下系统来实现的。

压下减速装置包括有电机、涡轮蜗杆减速箱、液压离合齿轮联轴器及脉冲发生器等。 由于机架经常装卸，机架与底座的接触面可能产生磨损而造成轧制中心线偏移，所以每季度要测量一次底座的支承面相对于轧制中心的位置。

轧制中心与连轧机机架理论中心的偏差不得大于0.05mm，这就是说：各机架轧制中心必须都集中在这个以理论轧制中心为圆心,直径为0.1mm的圆内。

采用液压锁紧装置是为了适应快速更换机架的要求，且结构简单、工作可靠。液压锁紧装置是由液压缸驱动的平面连杆机构。液压缸活塞杆外伸时，曲柄的外伸球铰形锁紧头通过牌坊上的一个长方形切槽把轧机机架牢牢的锁紧在机架底座上。液压缸活塞杆缩回时，锁紧头抬起，就可更换机架。每个机架设有两套顶部锁紧装置和两套底部锁紧装置。

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(三)张力减径机

张力减径机实际上是一种空心轧制的多机架连轧,被轧制的钢管不仅受到径向压缩,同时还受到纵向拉伸,即存在张力,故称为张力减径.在张力的作用下,钢管在减径的同时实现减壁,张力越大,减壁量越大.因此,根据生产品种的要求,灵活的给定张力值通过轧辊转速系列实现减径和减壁的适当配合,从而获得所需要的规格.焊接钢管的焊缝如经过张减热变形,质量将有较大的提高。 （一） 张减机的传动形式

1、 集中传动单独差动调整。这种传动形式的特点是结构紧凑、装机容量小。同时，这种传动形式也存在着维修困难、调整系统刚性较差等缺点。为了提高调速系统的刚性，往往采用大马拉小车的办法，增大油马达的容量。

2、 集中传动集中差动调速。为了克服单独差动调速传动的缺点，采用集中传动集中差动调速的张减机。该传动的特点是：结构简单、传动系统刚性好，投资少。缺点是：调速范围不够广、所生产的规格范围比较小。

3、 单独传动。采用电枢可控硅闭环反馈技术，单独传动的动态速降问题能得到比较满意的解决，从而使单独传动的优点得到较好地发挥。

（二） 张减机的结构

张减机组是由28台350kW直流电机、28套FEK——118型齿轮联轴器、14架双位机座、244架轧制机架、7架输送机架、12架导向机架、2台换辊小车组成。 1、 张减机的传动装置

张减机采用直流电机单独传动，电机又采用电枢调速和磁场调速，其调速范围大。因此机构传动链，只配有能满足基本转速所需的减速比。

2、 复式减速箱的结构特点复式减速箱箱体较高，支承面积较小，为增加其稳定性，

复式减速箱用螺栓紧固在整体的底座上。为保证减速箱主轴与双位机座输入轴能相互对准，避免受力后箱体沿轧制线方向串位，因此箱体与公共底座间采用平键固接并用销子定位。复式减速箱箱体上部在进出轴两侧均设有凸台，相邻两架复式减速箱的箱体用四块钢板和螺栓逐台连成一体。这样张减机组的14台减速箱上下部均能连成一体，从而增加了刚性和稳定性。

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10个混合煤气用的端烧嘴 2、粗轧机组

本机组将加热好的板坯6—8（10）道次轧成为精轧机组做需要的带坯。入口板坯（厚度×宽度×长度）150—250×650—1930×4000—12000。

出口带坯35（厚度×宽度×长度）（35）38—65×6000—1900×41000—81000，最大重量44.5吨，除磷箱水压16MPa。

1）E1可逆立辊轧机

立辊轧机E1布置在R1可逆式粗轧前并附着在机架上，又称大立辊。结构特点及主要参数如下：轧机一道次最大宽度下压120毫米，三个道次最大有效宽度压下量为150毫米。

轧辊直径1100/1050毫米，辊身长度650毫米。 立辊的最小开口度为600毫米，最开口度2050毫米。

轧辊速度0—1.37/2.0米/分，主电机为DC3000千瓦，最大轧制力8000kN. 宝钢的粗轧制机的立辊采用电动测压下，在轧制间隔中调整轧辊开口度，压下点击容量2200kW，转速0—920rpm，压下速度80mm/s。

另备有自动装置控制宽度，液压缸直径720mm，行程40+2×10mm，速度40mm/s，系统压力280巴。

轧辊采用液压平衡装置，液压缸直径为220—150mm，行程1650mm，系统压力130巴。 轧辊主传动接轴为十字式接轴，换辊进由安装在接轴内的液压缸把与轧辊处接头拉开。

轧辊轴承：双列圆锥滚子轴承，直径635/940，宽度305mm。 在立辊轧机两侧配有水压160巴的高压水除磷装置。 2）R1二辊可逆轧机 宝钢R1轧机机列布置如下：

轧辊直径，1350/1200毫米（最小），辊身长度2050毫米，材质为特殊合金铸钢。 轧机主传动电机为DC2×2850kW，最大轧制力30000kN. 轧辊速度范围0—1.37/2.0m/min。

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采用电动机压下机构，不带钢压下，电机容量2×110 kW，0—1020rpm，压下速度210mm/s。为了实现单侧压下，压下机构传动设有托开始离合器：不带钢压下机构易产生压下螺丝的阻塞，为此，轧机设计有液压压下回松装置，回松装置单侧为2000tf。

主传动轴为385tf—m万向接轴，直径610mm，设有液压平衡装置。 3）E2立辊轧机

布置在R2可逆式粗轧机前面并附着在机架上。

轧辊直径为1000/950mm，辊身长度470mm。最小开口度600mm，最大开口度2050毫米，轧速速度0—2.5/5m/s。

轧机主传动采用电机为DC2×600 kW，最大轧制力3800 kN，最大轧制力矩56tf—m。 自动宽度控制装置：液压缸直径620mm，行程30+2×10mm，单侧速度20mm/s，系统压力240巴。

轧辊平衡装置为液压平衡，液压直径160/90m，行程1600mm，系统压力130巴。 轧辊接头：十字式接轴。换辊方式同E1。 压头设在压下螺丝和轴承座之间，容量4250tf。

轴承形式：双列圆锥混子轴承，直径635×940mm，宽度305mm。 轧辊材质：特殊合金铸钢。 4）R2四辊可逆轧机

轧机布置如下：工作辊尺寸Φ1000/1630，辊身长度2050mm，轧辊速度2.5—5m/s。 轧机传动：DC2×6200 kW，最大轧制力40000 kN，最大轧制力矩680tf—m，测压头容量2×2300tf。

轧制采用液压平衡装置，上工作辊4个平衡缸，直径170/150mm，下辊4个压紧液压缸，直径160/125mm，系统压力150巴。支承辊液压平衡缸一个，直径380mm，系统压力150巴。

压下回松装置为克服电动压下的阻塞而设，液压缸直径140/100mm，回松力单侧为2500tf。

主传动接轴是万向接轴，接轴剪断力矩420tf—m，接轴设有液压平衡装置。 工作辊轴承：四列滚珠轴承，直径710/900mm，宽度410mm。 支承辊轴承：Morgoil 56″-75KL油膜轴承。

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用液压传动横移小车更换工作辊，用液压传动更换支承辊。 5）E3、E4立辊轧机

分别设在R3、R4前并附在R3、R4机架上。

轧辊直径880/830mm，辊身长450mm，立辊开口度最小600mm，最大开口度为2050mm，轧辊速度0—4m/s。

主传动电机DC2380 kW，最大轧制力18000 kN，转速0—420rpm，最大轧制力矩15tf—m。

自动宽度控制装置：液压缸直径520mm，速度20mm/s，系统压力240巴。 轧辊平衡装置用直径140/80mm液压缸平衡，行程为1500mm，系统压力130巴。 轧辊接轴为十字轴式接轴，其换辊原理同 E1。

E3轧机在压下螺丝和同轴承座之间设有测压头，其容量为4×160tf。 轴承型式：双列圆锥滚子轴承，直径420/600mm，宽度210mm。 轧辊材质为特殊合金铸钢。 6）R3、R4四辊粗轧机

轧辊直径1200/1630mm，辊身长2050mm，轧辊速度R3是0—1.8/4.2m/s，R4是4.2m/s。轧辊材质，工作辊为特殊铸钢，支承辊为特殊合金铸钢。

主传动力能参数：R3电机为9000 kW，250/578rpm；R4电机为9000 kW，375rpm。最大轧制力皆为40000 kN。最大轧制力矩，R3，540tf—m，R4，230tf—m。

轧机采用液压平衡装置，上工作辊上平衡缸在传动侧的有二个，直径为190/180mm，在操作侧的二个直径为150/125mm；下工作辊4个液压辊直径为190/180mm，在操作侧的二个直径为160/125mm；系统压力150巴。支承辊平衡液压缸一个，直径为360mm，系统压力150巴。

压下回松装置用液压缸驱动，液压缸直径100/70mm，回松力单侧为250tf。 主传动轴采用Sieflex齿形连接，直径1040mm，每根接轴的剪断力矩为310t—m。 工作辊轴承：四列滚珠轴承，直径710/900mm，宽度410mm。 支承辊轴承：Morgoil 56″-75KL油膜轴承。 二、精轧卷曲区设备

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在精轧卷曲区将粗轧过来的65mm×1900mm的中间带坯继续轧成厚度1.2—25.4mm，宽度600—1900mm的精轧带钢，通过带钢地下卷曲机卷成带卷，并送出主轧线。

1、曲柄式切头飞剪 1）设备结构

分析曲柄式切头飞剪的剪切结构，它是关于主轧制直线上下对称的两套四连杆机构，刀刃装在刀架上，驱动曲柄进行断续或连续剪切。

热轧厂飞剪的机架采用整体刚性结构，剪切力通过曲柄轴传到整体型的轴承上。采用较大重量的重叠量是为了保证优良的剪切质量，倒置的“V”行上捡刃系统保证“软”剪切起始动作准确，降低剪切力和剪切力矩。

电气的最佳设计使得当剪切机在低速段剪切时，能形成一个附加的飞轮力矩。 设备配备二级管线摄像头对带钢头尾扫描，并在精轧操作室内显示，根据测得的带钢形状和剪切预设定标准，为剪切机控制系统确定所需的剪切量。

曲柄和刀架像轴承座一样采用突缘和衬套进行合理的保护，以减少磨损。重要的配合部分如轴承座、衬套、在轴承座里联结曲柄轴承的衬套、弹簧夹紧缸等都采用不锈钢、防铸材料，并用于润滑液，有力于设备抵抗腐蚀。

剪机的总体设计考虑拆装方便，对分级装配件，如带轴承的曲柄和刀架，将他们进行预装配，所以当对他们进行装配和移动时，均不需要进行进一步的装配工作。整体装配好的剪切装置包括两个横挡的轴承座和一个横梁式起重吊具，从上面吊入V形的剪切机座内。要将剪切部件从V形机架中取出时，也用相同的办法。

剪机装配有两把刀刃，刀刃固定在刀架座内，并弹簧卡紧部件通过软件与液压源相连，并因此将他们松开。更换刀刃是用换刀刃工具来完成的，换刀刃工具把需要安装的刀刃在更换以前就装好的。本机刀刃的寿命约为转鼓式的刀刃寿命的10倍。

2）设备主要参数

剪切带坯最大断面尺寸 65×1900 飞剪传动 2×1600 kW 剪切力 Max.11000 kN 最低剪切温度 900℃

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剪切结构参数：曲柄长度170mm，剪刃长度2100mm，减速比5.3684剪切速度0.3—Max.2m/s，切头长度Max.400mm。

2、夹送辊式除磷喷水系统 1）结构特点

除磷喷水系统带有一组用液压方法升降的防护罩，喷水管可以朝操作侧做轴向移动，不需要拧开高压的螺丝接头，可以很快的更换整套喷嘴管。

系统入口的夹送装置有大量的驱动装置，可以用于反输送中间带坯，上夹棍采用液压缸对带钢加压。

2）设备主要参数

入口夹送辊装置，600mm Dia.×2400mm Len。 出口夹送辊装置，300mm Dia.×2400mm Len。 入口夹送辊传动，2×50 kW 增压过得水压16MPa 3、精轧机组

用于将厚度35—65mm的带坯轧成厚度为1.2—25.4的带钢。 1）设备结构特点

一台精轧机包括两个铸钢闭口式牌坊，附近有凸台以安装平衡弯辊缸，牌坊断面约7000平方厘米，用地面和地脚固定的基础上，两牌坊通过顶部和底部的横梁用螺丝联结。牌坊上安装辊系、液压辊峰设定系统及机械压下装置等装置。

每个牌坊上有四个朝上作用的液压缸，每侧两个作为上工作辊的平衡缸，又作为上下工作辊的弯曲液压缸：另有四个朝下的液压缸，不仅提供下工作辊的弯辊力，又增加下支承辊和工作辊之间的接触压力，以保证主传动启动时工作辊对支承辊提供足够的摩擦力矩；支承辊的平衡缸在机架顶部，利用一个液压缸通过挂钩系统对支承辊进行平衡。

工作辊的凸度变化是靠CVC系统及工作辊的弯曲获得的。CVC系统是通过凹凸平辊型的工作辊做轴向移动，从而可预先设定好F1—F7各轧机的辊缝形状，这个移动过程是过程计算机来控制的。两个工作辊能轴向相对移动，它的驱动用轴承座中的两个液压缸，液压缸通过带动轴承座凸缘而移动轧辊。工作辊的移动结合辊身磨出的形状，就可能影响带钢的轧制断面。CVC轧辊轴向移动±100mm，凸度调节值为400μ。

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工作轧弯辊系统通过对轧机工作辊提供附加凸度，作为一种补偿轧辊受轧制力作用产生的凸度变化的手段。在F7后面安装一台带钢板形检测仪用于检测带钢凸度，提供给凸度控制系统。

设置在F4—F7机架的板形控制系统，用于控制带钢平直度。

机械压下采用电机传动压下螺丝的方式，用于补偿轧辊直径的变动，并对辊缝进行粗调。他的驱动只考虑克服平衡力，而压下螺丝要设计成能成受轧制力，并考虑他对轧机刚度的影响。每台轧机的电动压下系统，有一级圆柱齿轮减速和两级涡轮减速装置，压下螺丝用锻钢制造，压下螺母用青铜材料，压下螺丝下部设有止推装置。

利用一个气动齿形离合器可对压下系统进行单侧操作，以便进行轧辊“调平”造作。 设备采用液压辊缝设定系统作为辊缝精调控制系统，并作为厚度自动控制“AGC”的一个控制系统。F1—F7均设有液压辊缝设定系统，它在过载条件下借助于溢流阀可自动限制过载，而且在紧急事故情况下可以人工释放，将上辊抬高。液压辊缝调节系统的特点是调节距离小；在高负荷下上辊的移动也很精确；设定操作可以在很短的时间内完成，有良好的动态响应性。

所有的机架都有测压头，安装在支承辊换辊滑板上，处于地下支承辊轴承座底下。 主传动减速箱的箱体采用焊接结构，使用斜齿轮传动，齿轮表面经过渗碳处理、磨削，由于尺寸关系不能进行表面处理的齿轮装上一个齿套，齿套用深淬火并回火的钢制造并经过磨削。

工作辊轧辊轴承采用滚动轴承，用干油润滑；支承辊采用摩根油膜轴承。 2）设备主要技术参数

F1—F3工作辊尺寸Φ850/765×2250 F4—F7工作辊尺寸Φ760/685×2250 F1—F3最大轧制力 Max.450000 kN F4—F7最大轧制力 Max.450000 kN F1—F3轧机传动 DC2×5000 kW F4—F6轧机传动 DC2×4500 kW F7轧机传动 DC5000 kW

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工作辊材质：F1—F3，为双层铬合金铸造辊，芯部球墨铸铁；F4—F7，为无限冷硬铸铁。

支承辊材质：特殊合金钢。

电动压下：压下螺丝电动压下，电机90 kW，750rpm，持续率15%，减速比60，压下速度5mm/s，最大行程350mm。

液压辊缝设定系统：液压缸直径1050/900mm；总行程30mm；工作行程20mm；在活塞侧压力300巴；在活塞杆侧压力250巴。响应频率大于12Hz。

最大总轧制力：F1—F3，4500t；F4—F7，4000t；

这辊平衡、工作辊弯辊和CVC系统：轧辊平衡缸28个安装在机架牌坊凸台上，直径170/110mm，平衡压力180巴；弯辊压力260巴；F1—F3最大弯辊凸度150μ，F4—F7最大弯辊凸度250μ，CVC系统液压缸28个；工作辊带动及锁定缸28个，压力最大260巴，工作辊轴向移动±100mm。CVC凸度调节值400μ.

机架间张力及活套：

F1—F3机架间采用微张力控制；

F2—F3机架间采用微张力，设计中预留上活套的可能； F3—F4机架间采用微张力和活套挑二套设施； F4—F7之间采用活套挑；

活套挑电机力矩24kg—m，转速20rpm。 轧辊轴承：

工作辊：14个四列滚锥轴承和14个四列滚珠、滚锥组合轴承；

支承辊：28个Morgoil 55″75KL油膜轴承.此油膜轴承的新设特点是承载能力更好，辊颈与轴套之间的力矩传递不用键联结，所以在径向偏转方面精度很高，所以又把这种轴承称为“无间隙”的油膜轴承。

主传动轴：

F1—F3，共6根Sieflex型齿形接轴，直径为755mm； F4—F7，共8根Sieflex型齿形接轴，直径为675mm； 齿轮座：

F1—F3为二重式850mm人字齿轮座；

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F4—F7为二重式750mm人字齿轮座； 减速机：

F1、F2是二级减速；F3—F5是一级减速。 3）精轧机组换辊装置 （1）工作辊换辊装置

工作辊换辊装置的设计师为了实现快速换辊。

换辊过程是，放下上工作辊，利用轴承座上的钢销定位，将两个工作辊联在一起，并使辊间保持一定的距离，用装载机架里的液压提升滑轨将两个辊子升起，升到高于抽出的水平线，锁紧板打开，支撑齿形接轴，由抽出液压缸抽出工作辊组到轧机外的横移台上。抽出液压缸紧固在一个用液压来操作的活动门里，轧钢时安放在轧机地平下面。横移台横向移动，将已预先放在横移台上的工作辊组对准轧机中心线，接着将新辊组送入机架。液压操作的横移台装在精轧机的操作侧，它们能将磨好的工作辊移到轧机前面的对中位置，并用工作辊换辊液压缸将它推入轧机。活塞杆进出的位置检测靠安装在油缸活塞杆里的有色材料制成的触点，以及与之前的接近开关来完成。全部操作由人工启动然后自行进行。

工作辊横移式快速换辊装置的7个横移台用一个固定在基础上的液压缸传动，直径约360/180mm，行程1500mm，最大速度150mm/s，压力130/200巴，换辊液压缸直径180/125mm，行程6600mm，压力130/200巴，速度200mm/s。

（2）支承辊换辊装置

工作辊移出轧机后，就可以进行支承辊换辊作业。在轧机操作台的一侧的横移台必须有吊车吊起来并移开，装在地基上的换辊油缸将下支承辊拉出机架，然后由吊车将换辊凳子放在下支承辊上面，接着把下支承辊连同坐在下支承辊下面的凳子一起推入机架，接着依靠液压驱动将上支承辊放在换辊凳子上，把两个支承辊合在一起从机架中抽出，抽出后，用吊车将支承辊分别吊起放到轧辊运输小车上，用马达驱动小车将支承辊拉入磨辊间。马达小车也用于将新的支承辊拉到轧机处。

换辊液压缸直径320/220mm，行程5500mm，最大速度140mm/s，压力130/200巴。 4、层流冷却系统

精轧机轧出的热带钢经层流冷却进入地下卷曲机卷成合格的钢卷。

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冷却水量 上部7000m3/h 下部7000m3/h

冷却区域长度96m，上部32个冷却段，下部22个冷却段，上部集管分19组，每组用液压缸翻转。

水压70±2.5KPa 侧喷吹扫用水量150 m3/h 水压1MPa

5、卷取机及钢卷运输设备 1）卷取机 （1）设备特点

钢带在齿条传动的侧导板的导引下，由夹送辊送进卷取机，考虑到带钢厚度的变化。卷取机上夹送辊的上台量与气动压力相应，随后再相对于带钢厚度而自行调节。压下辊安装在夹送辊的入口端。在卷取厚带同时，用来抵消带钢的受弯力。

三个助卷辊上安装了液压摆动系统。助卷辊和带钢的接触压力由液压压力控制设定。 卷筒采用机械涨缩，还具有所谓再扩张和最终扩张的特点，并还有带钢头步跟踪特点，允许卷筒卷取带钢头几圈后就可以涨开，协同张力优化控制可使卷取过程中带钢张力变化最小，有助于限制带钢的拉缩问题。卷筒的外径是统一的，扇形块用不锈钢做成，当卷筒不工作时，可通过软管从中央干油润滑系统提供干油进行全面润滑。

卷取机的助卷辊外表面烧结了一层抗磨蹭，重磨时间间隔可超过一年。弧形护板用锰钢制造，装可更换的磨损板。

机器的铰链点采用高质量材料，采用双列锥形销，减小轴承间隙，维持系统的轴承间隙大致稳定。机器由钢板焊成，有液压缸将它加紧在地板和地脚螺丝上。整个机架可以用液压驱动侧向横移约6米，以进行维修。

当带钢尾部进入卷取机前，允许助卷钢靠拢到经过计算确定的位置。 卷取机的主传动系统是一个可有级变速的减速驱动装置。 操作侧机架窗口宽度为2400mm （2）设备主要技术参数

卷筒直径 762Exp. 727Clo.，卷筒电机850 kW，0—380/1000rpm，无带钢空转传速14m/s，卷筒可用液压缸移除，移出距离6000mm。

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助卷辊，数量3个，直径及长度380Dia.×2200，每个助卷辊传动79 kW，0—140rpm，用液压缸控制，直径220/160mm，最大压力210巴，一号辊行程1043mm，二号辊805，三号辊680mm。

下夹送辊，直径500mm，传动功率4520 kW，0—650/960rpm。

上夹送辊，直径900mm，传动功率450 kW，0—650/960rpm，传动齿轮速比i=1.8，夹送汽缸压力0—12巴无级。

两卷取机中心线距离9000mm

钢卷移出小车在液压缸传动下先提升，拖住钢卷，然后将钢卷移动690mm，运送速度170mm/s。

卷取后的钢卷的翻转由液压翻转机完成。 钢卷自动打捆机

自动卧式PSM—M40—CH3A 打捆周期 约30秒 2）钢卷运输系统

将主轧线生产出来的热轧钢卷分别运输到精整线的热钢卷库、DDQ库和冷轧厂热钢卷库，由运输链、步进梁，翻卷机、钢卷运输小车组成，钢卷运输系统，为了防止塌卷和提高成材率，运输系统采用卧卷打捆，立卷运输，卧卷存放区。 三、精整区主要设备

精整线

热轧钢卷分别在薄、中、厚三条横切线上剪切成定尺钢板；在平整分卷线上平整或切成小吨位钢卷；在纵切线上纵剪或切分成小吨位窄带卷或进行重卷。

1、平整分卷线

平整分卷线生产热平整钢卷或将钢卷按需要分成小卷。

主要设备有步进梁式钢卷运输机、带对中装置的钢卷小车、开卷机、四辊液压平整机、夹送矫直辊、侧导板、液压分切剪、辊式助卷卷取机等。

加工材料 热轧成卷带钢σ 抗张强度 σb Max. 640MPa 屈服点 σa Max. 490MPa

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钢卷尺寸 同国产规格 单位宽度卷重 23.0kg/mm 1）平整机

型式 四辊 不可逆单机架 工作辊 尺寸 Φ520/470*2100 支承辊 尺寸 Φ1200/1100*2000 轧制力 Max.12500kN

工作辊弯辊力 正弯力 Max.500kN，负弯力 Max.500/kN，液压缸调整，压力265巴，行程160mm 平整度 Max.5% 平整机传动530Kw

机组速度(出口侧)Max.400m/min Min. 150m/min 2）卷取机

型式：带夹紧槽的双扇形块卷筒

卷筒：名义直径760mm，辊身长度2000mm。

主传动：电机DC2*530kW，0—300/850rpm，张力范围1600—16000/kgf 2、纵切线

纵切线用来对热带钢卷进行切边、纵切、分卷切分成或仅重卷以生产各种规格带钢卷，为此机器有两种速度，主要设备有入口钢卷处理设备、纵剪机、液压切分剪、卷取机及其它设备。

加工材料 热轧成卷带钢 抗张强度 σb Max. 640MPa 屈服点 σa Max.490MPa 带钢厚度1.2—12.7mm 带钢宽度600—1900mm

入口钢卷尺寸 内径760 外径1100—2150 最大钢卷重量 43.6t 单位宽度卷重 23kg/mm

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成品钢卷尺寸 厚度 1.2—12.7 宽度 120—1850 内径 760 外径 1100—2150 最大钢卷重量 43.6t 单位宽度重量 23kg/mm 1）纵剪机

型式 有四个偏心调整的可替换纵剪机 圆盘剪名义直径 710 最多剪切数 16

剪切传动 IDC—motor，350kW，1350rpm 机组速度 带钢厚度1.2—8.0Max.150m/min 带钢厚度8.0—12.7Max.75m/min 2）卷取机

型式：有夹紧槽的二个扇形块涨缩卷筒。 卷筒：名义直径760mm，对中调节范围±75mm。 主传动：电机DC330kW，600/1700rpm。 张力：最大24000/12000kgf。 机组穿带速度：20m/min 3、厚规格横切线

厚规格横切线用来将厚5—25.4mm带钢开卷、切边，切成用户需要的定尺钢板，主要设备有入口钢卷处理设备、切边机、定尺飞剪、矫直机、矫式钢板堆垛机等。 加工材料 热轧钢卷

抗张强度 σb Max. 640MPa 屈服点 σa Max. 490MPa

入口钢卷尺寸 带钢厚度 5—25.5mm（σb

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钢卷重量 Max.46.5t 单位宽度重量 23kg/mm

成品钢板尺寸 厚度 5—25.4mm（σb < 640MPa） 6—20mm（σa < 490MPa） 钢板宽度（切边后）550—1850 钢板长度 2.0—16.0m 板垛最大重量 10t 1）横切飞剪

型式 间歇和连续运转式模式飞剪 剪切带钢尺寸 厚度 Max.25.4 宽度 Max.1900 剪切次数 Max.13/min 剪刃斜度 1.5° 剪刃传动50kW，1500rpm

移动电机 DC90kW，0—1000rpm。 2）钢板矫直机

型式 带支承辊的矫直机 矫直辊数 9 辊子间距 240mm 辊子调整 用于上、下辊

辊子传动 IDC—motor，220kW，1000rpm 3）钢板堆垛机

型式 两组摆动辊道的垛板台，板宽中心可调整 堆垛组数 2

每组垛板长度 Max.16m 每组垛板最大重量 10t 4）薄规格横切线

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薄规格横切线用来将1.2—6.35mm的带钢卷开卷、切边、剪切用户需要定尺长度的钢板。

主要设备有入口钢卷处理设备、二辊平整机、切边机、DI型曲柄式飞剪、两台矫直机、堆垛及等。 加工材料 热轧带钢 抗张强度 σb<640MPa 屈服点 σa<490MPa 入口钢卷规格

带钢厚度 1.2—6.35 （σb Max. 640MPa） 1.8—4.0 (σb Max.490MPa) 带钢宽度 与热轧相同 钢卷尺寸 内径 760 外径 1100—2150 钢卷重量 max.43.6t 单位宽度重量 23kg/mm 成品钢板尺寸

厚度 1.2—6.35 （σb<640MPa）

1.8—4.0(σb<490MPa)

宽度（切边后） 550—1850 长度 2—12m 5、中规格横切线

中规格横切线用来将厚2.5—9mm的带钢卷开卷、切边、剪切成用户需要定尺长度的钢板

主要设备有入口钢卷处理设备、切边剪、DI型曲柄式飞剪、矫直机、钢板堆垛机等。 加工材料 热轧带钢 抗张强度 σb Max. 640MPa 屈服点 σa Max. 490MPa 入口钢卷规格

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带钢厚度 2.5—9.0 （σb Max. 640MPa） 3.1—6.35 （σb Max. 490MPa） 钢卷尺寸 内径 760 外径 1100—2150 钢卷重量 max.43.6t 单位宽度重量 23kg/mm 出口钢板尺寸：

厚度 2.5—9.0 （σb Max. 640MPa） 3.1—6.35 （σb Max. 490Mpa） 宽度（切边后） 550—1850 长度 2—12m 堆垛重 Max.10t 1）横切飞剪

型式 连续回转式飞剪 剪切最大带钢尺寸 9.0*1900 剪切次数 Max.45/min 剪刃斜度 V型 1.7* 转数传动 1DC 250kW 2）钢板矫直机

型式 带支持辊的矫直机 矫直辊数 11 矫直辊直径 130 辊子间距 约145 辊身长度 2100 支持辊总数 154 传动 200kW 3）钢板堆垛机

型式 带两组摆动辊道的垛板台，板宽中心可调整

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堆垛总数 2 每组垛板长度 2—6m 两组垛板长度 12m 每组最大堆垛量 12t

2.4宝钢2030冷连扎带钢厂 2.4.1原料

2030冷轧厂的原料为2050热连轧带钢厂提供的低碳钢带钢钢卷，年需237.8万吨，规格如下：

带钢厚度：1.8~6.0mm 带钢宽度：900~1900mm 钢卷内经：760mm 钢卷外径：1200~2150mm 钢卷重量：最大43.6t

钢卷单位卷重：最大23kg/毫米带钢宽度

按化学成分，原料可分为四个材料等级：非合金软钢；非合金钢；连续退火用钢；捆带钢。 2.4.2主要设备 一、五机架冷连轧机

（一）机组主要技术性能 工作辊：

直径 615~550mm

轴承 343/457×254四列圆锥滚子轴承（1~5架双侧）， 400/200×122mm四列止推轴承（第5架操作侧） 支撑辊：

直径 1550~1425mm

轴承 54—72’’静动压油膜轴承 辊身长度：

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2030mm（除第5架工作辊） 2230mm（第5架工作辊） 机架：

立柱断面积 815×730mm2 横梁断面积 1400×730mm2 机架间间隔 4750mm 压下液压缸：

直 径 965mm 最大行程 120mm 工作行程 15mm 公称轧制压力：30000KN（3000t） 人口段最高速度：780m/min

末架轧辊最高园周速度（工作辊直径615mm）：1909m/min（31.8m/s） 工作辊正弯辊液压缸（1~5架）：

直径130mm，最大弯辊力988kN （系统压力190bar） 工作辊负弯辊液压缸（仅第4架）： 直径120mm，最大弯（二）机组主要技术特点

1、全连续无头轧制；2、采用计算机控制，自动化程度高；3、采用全液压压下装置；4、采用多种板形调控手段；5、采用快速换辊装置；6、工作辊轴承采用油气润滑

（三）轧机的主传动系统

五个机架均采用工作辊单棍传动的方式，即上、下工作辊各由2台串列的直流电机通过减速机（双齿轮座）单独传动。上下辊线速度的同步与负荷平衡由电气控制系统来完成，即使上下辊的直径略有差异也不会影响正常轧制，这为轧辊管理及配辊带来了方便。

各架轧机采用双电机串联驱动，可以减小电动机的转动惯量，有利于轧机的快速起动、制动和调速。

辊力843kN （系统压力190bar）

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主电机与齿轮座的连接采用齿形联轴器，带有安全销。一旦轧机过载，安全销被剪断，从而保护电机及传动系统不被破坏。

每台轧机都设有一个齿轮座,内有上、下两对变速齿轮分别联接上、下工作辊及上、下电机。上、下两对齿轮之间并不啮合，以达到上、下辊单独传动的目的。为了补偿齿轮箱体镗孔或齿轮加工的误差，保证变速齿轮间啮合良好，输出齿轮轴的滚动轴承安装在偏心套内，便于调整啮合间隙。齿轮为表面硬化的斜齿，采用稀油集中循环润滑。

由于连轧过程必须满足轧机通过各架轧机时秒流量相等的规则,随着带钢的减薄和延伸,由第1架到到第5架轧辊的转速越来越快,因此,第1、2架的齿轮速比较大，因此选择了功率较小的电机。

齿轮座与工作辊间采用了弧面齿型接轴联接，啮合部分采用稀油循环润滑。这种接轴具有传动平稳、传动效率高、重量轻和润滑条件好等优点，并允许被联接的两部分有一定的倾斜角。接轴与工作辊偏头联接处采用了带有斜面滑块的轴套，既适应了快速换辊的需要，又消除了轴套与工作辊偏头的间隙，减少了冲击和磨损，提高了轴套的寿命。

（四）五机架冷连轧机机座

1、压下装置及斜楔调整装置

五机架轧机采用液压压下装置调整辊缝。与机械压下相比，液压压下具有反应

速度快、控制精度高，可调整轧机当量刚度、厂房高度低等一系列优点。 液压压下调整缸放在上支持辊轴承座与机架上横梁之间，压下调整缸缸体坐在

上支持辊轴承座顶面上，压下调整缸的活塞杆通过一个带圆弧面的压块顶在机架上横梁的底面。在进行压下调整时，调整缸的活塞杆固定不动，而缸体上下运动，推动上支持辊轴承座，实现辊缝调整。

压下装置只能调整上支持辊和上工作辊的位置，而下支持辊和下工作辊的位置

要由斜楔调整装置来调整。斜楔调整装置装在机架下横梁上，由液压马达通过丝杠螺母机构带动斜楔升降。下支持辊轴承座就放在斜楔调整装置上，因而下支持辊和下工作辊可随斜楔同时升降。斜楔调整装置的主要作用是：

（1）使下工作辊调至轧制线上，确保五架轧机的轧制线在同一水平面内； （2）补偿工作辊换辊时因辊径差所需的补偿量； （3）补偿换辊时下辊轴承座下降到轨道面所需的下降量。

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2 、平衡辊和弯辊

（1） 平衡

为了防止轧钢时由于零件或部件间存在的间隙所产生冲击，机座上设有上辊液压平衡装置。液压平衡装置是通过液压缸的推力平衡上辊的重量。上支持辊和上工作辊各有四个平衡缸，分别装在机架四个立柱的缸座组上，这样布置的优点是换工作辊时不必拆卸油管，有利于实现快速换辊。

为了防止在没有轧制负荷时下工作辊与下支持辊之间由于压紧力太小而产生打滑现象，下工作辊设有四个压紧缸，压紧缸也装在缸组座上。

（2） 弯辊

液压弯辊有两种基本方式：弯曲工作和弯曲支持辊。这套轧机采用的是弯曲工作辊。弯曲工作辊又可分为正弯辊和负弯辊两种方式。正弯辊是在上、下工作辊轴承座之间设置液压缸，对上、下工作辊轴承座施加与轧制力方向相同的弯辊力。该弯辊力可以使工作辊因轧制力所产生的挠度减小。上工作辊的平衡缸和下工作辊的压紧缸同时也是正弯缸。

负弯辊是在工作辊轴承座与支持辊轴承座之间设置液压缸，对工作辊轴承座施加一个与轧制力方向相反的弯辊力，使工作辊的挠度增加。在这套轧机的五个机架中。只有第四架支持辊轴承座上设有负弯缸。 在五个机架中，1~3架只设正弯缸，第4架既设正弯缸又设负弯缸，第5架由于采用了可轴向抽动的CVC工作辊，所以取消了负弯辊，只设正弯辊。

3、机架

五机架冷连轧机采用闭式机架，刚性较好，材料为铸钢。机架立柱四个面

完全加工，便于在立柱上安装锁紧板等辅助部件，同时外表也比较美观。机架窗口及轴承座都装有滑板，轴承座磨损后只须更换滑板，便于修复。 4、轧辊

冷轧工艺对轧辊的要求：

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A．轧辊表面要具有一定的硬度，在轧辊表层的淬硬层中随着深度的变化要

有适当的；

B．轧辊要具有正确的凸度，CVC工作辊带有特殊的S形辊型； C．轧辊表面要具有适当的表面粗糙度； D．轧辊表面无缺陷。 （1）工作辊

工作辊表面的硬度通过高频感应表面淬火得到，一般淬火层深度只有

15~18mm。所以，一个工作辊从最大辊径用到最小辊径，中间要经过二、三次表面淬火。

工作辊的损坏型式主要有以下几种：

A． 正常磨损：五机架连轧机每扎1000吨~1200吨钢，工作辊磨损0.2mm； B． 表面裂纹和疲劳剥落：这是工作辊最主要的损坏形式； C． 断辊：这类损坏极少发生； D． 因事故使带钢粘附在工作辊上； E． 轴承过热粘结在轧辊上，使轧辊报废。 （3）支持辊

支持辊的材料为复合铸钢，表面硬度为HS60~65。复合铸钢轧辊外层为合金钢，内芯为碳钢，因此具有一定的硬度和耐磨性，韧性也较好，使用寿命较长。

复合铸钢的浇铸工艺简介：

先浇铸合金钢，钢水从下口进入钢模内，然后冷却。当外层钢水已经冷却成为固体，而芯部钢水仍处于液体状态时，开始浇铸普通碳钢，将芯部未凝固的合金钢水顶出来，一直把合金钢水全部置换完为止，两种钢水的混合层约为15mm厚。

浇铸出辊胚经粗车后，再进行油淬、回火，最后进行精加工。 支持辊的主要磨损形式为：

A. 磨损：一般每扎15000~18000吨钢，支持辊磨损1mm； B. 表面剥落。

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二、飞剪

飞剪用来横向剪切运行的轧件。冷轧厂的飞剪主要配置在横剪机组上，但在五机架冷连轧机组、连续退火机组和重卷机组上也设置了不同形式的飞剪。在这些机组上，飞剪的作用主要是切定尺、切头尾、切试样、切次品及分卷等。

1、 工艺对飞剪的基本要求

A． 在剪切轧件时，要使剪刃在轧件运动方向上的瞬时分速度Vx与轧件运动速

度Vo相适应，一般应保证Vx=（1~1.03）Vo。当Vx

要求。

C． 改变定尺时操作方便。 D． 能满足机组生产率的要求。

根据工艺对飞剪的基本要求，飞剪一般应由剪切机构、调节剪切长度机构、剪刃间隙调整机构与传动机构等。 2、 施罗曼（曲柄摇杆）式飞剪 （1） 施罗曼飞剪的特点和技术参数

冷轧厂采用了K型和S型两种施罗曼飞剪。S型飞剪与K型飞剪的主要差别在于：

A. 曲柄是固定长度，其半径不可调，可剪切的定尺是不连续的，基本定尺为666.7mm；

B. 只有液压偏心空切机构，可剪切定尺为3倍尺3×666.7=2000mm；

C. 飞剪本体与夹送装置由一台直流电机传动，但飞剪可单独从传动装置中脱开。 这里着重介绍K型施罗曼飞剪。其特点如下： A． 有较好的动平衡性能，高速剪切时工作平稳； B． 剪切定尺精确，定尺范围大，且无级可调；

C． 飞剪上、下剪刃和夹送辊矫直机由一台电机传动，同步性能好，剪切精度高； D． 定尺调整可自动完成；

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E． 在传动系统中采用电液步进马达伺服系统调节夹送带钢速度，实现动态矫正

剪切误差；

F． 采用可编程控制器进行调整和运行的自动控制。 3、 施罗曼飞剪的机构原理

（1） 基本机构（剪切机构）

施罗曼飞剪的基本机构是曲柄摇杆机构。飞剪上转动的扇形块是曲柄摇杆机构的曲柄，上刀架是连杆，下刀架是摇杆。在基本机构的条件下，曲柄每转360°上、下剪刃重合一次，完成一次剪切。由于K型飞剪的曲柄半径可以在1:2的范围内调节，所以，可剪切的基本定尺长度范围也为1:2 （2） 空切机构

为了扩大剪切定尺的范围，施罗曼飞剪设有空切机构。空切机构的作用是使飞剪按照一定的规律进行空切和剪切，以实现成整数倍扩大剪切长度。施罗曼飞剪的空切机构由一个机械偏心和一个液压偏心组成。

机械偏心O2O3的偏心轴是由机械传动系统驱动的。当机械偏心动作后，施

罗曼飞剪成为五杆偏心机构。曲柄与机械偏心之间速比为2、3或4.在速比为2的情况下，当曲柄转动360°时，机械偏心转动180°，O3转到最低位置，使得下剪刃的位置下降，上剪刃的位置升高，上、下剪刃不能剪切带钢，飞剪处于空切状态。当曲柄转动720°时，机械偏心转360°，O3转到最高位置，使上、下剪刃重合，实现剪切。简单的说，当曲柄与机械偏心的速比为4时，曲柄每转4转，施罗曼飞剪空切3次，再剪切一次带钢。 当机械偏心动作时，施罗曼飞剪的定尺范围可达1~4m。

液压偏心O3O4的偏心轴是由一个旋转液压缸驱动的,O3O4只能以O3为中心

做150°的往复摆动.液压偏心动作后,施罗曼飞剪成为六杆双偏心机构。当液压偏心摆动到最低位置时，也使下剪刃的位置下降和上剪刃的位置升高，飞剪实现空切。

当液压偏心动作时，施罗曼飞剪的定尺范围可达4~16mm。液压偏心只在曲

柄与机械偏心速比为4时才动作。 （3） 剪刃间隙调整机构

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当飞剪切厚度为H的钢材时，工艺上要求上、下剪刃之间的间隙δ=（0.1~0.15）H。因此，施罗曼飞剪设有剪刃间隙调整机构，以实现不同厚度钢板的剪切。在施罗曼飞剪的上刀架与下刀架之间设有一个偏心枢轴O5O6，其中铰链点O6固定在刀架上，O5固定在下刀架上。通过旋转下刀架上的调整螺丝，使偏心枢轴转动，以达到精确调整剪刃间隙的目的。

值得注意的是，当剪刃间隙调整完毕后，O5O6相对于下刀架既不能移动又不能转动，即O5O6与下刀架固结在一起，可以把O5O6看作是下刀架的一部分。在工作时铰链O5被锁住了，连接上、下刀架的铰链是O6。

4、 施罗曼飞剪的剪切长度

（1）飞剪剪切长度原理

设被剪切轧件的运动速度为vo，飞剪每隔t秒剪切一次轧件，那么被剪下的轧件的长度L为：

L=vot

若轧件的速度vo是一个确定值，飞剪的剪切长度L则是相邻两次剪切的间隔时间t的函数。只要改变两次剪切的间隔时间，就可得到不同的剪切长度。

（2）施罗曼飞剪的剪切长度

施罗曼飞剪的剪切长度（定尺）可分为两种情况：

A． 使用基本机构得到的剪切长度称为基本定尺长度，记为Lj，基本定尺长度的范围是0.5~1m；

B． 使用空切机构得到的剪切长度为倍尺，倍尺长度L为 L=kLj

式中：k——空切系数，它的数值为相邻两次剪切的时间间隔内，飞剪主轴转动的圈数。

施罗曼飞剪可剪切的倍尺长度范围为1~16mm。

三、卷取机

1、冷带钢卷取机的工作特点

卷取机用来将很长的带钢卷成钢卷，便于生产、运输和贮存。现代冷轧生产 正向高速度、大卷重、大张力方向发展，卷取机的重要性更为显著。

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就工业目的来讲，冷、热带钢的卷取是一致的，但由于冷带钢生产的特殊性，冷带钢卷取有以下特点： （1） 大张力

在轧制作业线上，张力直接影响产品的质量及尺寸精度；在其他作业线上，卷曲张力太小，也难以保证卷取质量。因此，冷带钢的卷取都在一定的张力下进行，而且张力的大小也有严格的要求。 （2） 表面质量

冷带钢要求表面光洁，板形尺寸精度要求较高，因而对卷筒几何形状及表面质量的要求也应相应提高。 （3） 纠偏控制

带钢在机组在工作中受多种因素的影响很容易出现跑偏现象，致使带钢边缘不能卷齐，影响卷取机多设有纠偏装置。 2、五机架的大张力卷取机

五机架出口设有两台交替工作的卷取机，在轧制过程中，它们与轧机同步运行，并为第5架轧机提供很大的前张力。3台电机串联后直接传动卷筒，因此卷取机具有很好的加减速特性。最后一台电机与前面的两台电机用电磁离合器联接，当轧制薄规格需要较小张力时可将它脱开，因而张力可在8.34~127.4kN较大范围内调节。 卷筒有四个扇形块，扇形块间用四个镶条填补扇形块间的间隙。棱锥形芯轴有四个主棱锥面和四个辅棱锥面，分别与扇形块和镶条对应。芯轴由电机直接传动，芯轴内的拉杆由固定式胀缩液压缸经过斜块凸轮机构推动，带动扇形块轴向移动，同时实现胀径。缩径靠芯轴内弹簧的弹复力。扇形块与芯轴配合的斜楔角小于镶条与芯轴的斜楔角，所以两者在胀缩颈过程中互不干扰。当胀径到最大位置时，镶条正好完全填补扇形块间隙。 2.5宝钢无缝钢管厂

宝钢无缝钢管厂于85年9月建成投产，其总体设备从德国全套引进，综合了当时世界上最先进的工艺和设备，建成时具有世界钢铁行业八十年代初的先进水平，设计年产50万吨，目前年产量已可达到80万吨。

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2.5.1主要设备 一、狄塞尔穿孔机

狄塞尔穿孔机是HBW1150型斜辊穿孔机。它是德国曼内斯曼德马克公司的专利设备，这种穿孔机1972年首先在曼内斯曼公司下属的生产厂使用。 （一） 特点：

狄塞尔穿孔机的轧辊是上下布置的，直径为1000~1150mm，由两台直流电机通过两台一级斜齿减速箱分别驱动。轧制中心线两侧水平方向上分别布置了两只直径为1697~1847mm的导盘，取代了过去沿用的滑动导板。导盘由液压马达带动旋转，他的线速度为空心坯出口速度的1.1~1.2倍。在穿孔机的出料侧，设有顶杆自动循环冷却装置。由于结构上的改进，狄塞尔穿孔具有如下特点：

1、 设置了轧辊倾角无级调整装置，对各种不同钢管的管坯均能以最佳倾角进行轧

制；

2、 提高了穿孔速度，降低了工具消耗，改善了轧件的质量；

3、 狄塞尔穿孔机对管坯的外径公差要求不高，管坯直径为175mm，直径公差+4.4~-2.6mm。穿孔后空心坯直径及壁厚公差也较大。因此管坯径狄塞尔穿孔机穿孔后，空心坯必须进入空心坯减径机进一步均匀外径，然后再进入连轧管机。 4、 为了配合高速轧制节奏，穿孔机后台采用顶杆自动循环冷却装置。在轧制结束后，空心坯立即连同顶杆被同时拔出轧制线，并送进一根新顶杆，开始下一根轧件的轧制。顶杆与空心坯在轧制线外分离，这使得辅助操作时间大大缩短。 （二） 穿孔机的结构 1、轧辊主传动装置

轧辊两只上下布置的轧辊是由两台直流主电机经一级斜齿圆柱齿轮主减速箱及十字轴式万向联轴器而带动。

为满足轧制与换辊的需要，轧辊的相对轧制中心线的倾角调整范围为5°~15°，轧辊的相对轧制中心线的距离变化为490~760mm，主传动中心线相对轧制中心线在水平方向上成12°倾斜布置。在上述条件下，当轧辊倾角为5°，而且离轧制中心线距离最近时，万向联轴器与轧辊间的倾角最大，为9.48°。由此所对应的万向联轴器与减速箱

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