1 產品大綱及金屬平衡
1.1 產品大綱
設計年產量：30萬t/a；其中h型為主，另外根據市場需要可以生產部分工字鋼、槽鋼、角鋼及其它型鋼。
h型鋼：100x50~400x400
工字鋼：160x88~360~360
槽鋼： 200x73~360x96
角鋼： 125x125~200x125
主要鋼種：碳素結構鋼、低合金結構鋼、橋梁用結構鋼等。
產品規格、年產量分配見表1。
表1 產品方案表
1.2 產品技術條件
h型鋼按gb/t 11263-2005標準，定尺長度為6～24m，產品堆垛後用鋼線捆紮，每捆最大外形尺寸為1100×700mm，每捆最大重量為10t。
1.3 原料
所用原料為合格連鑄方坯、矩形坯、異型坯，連鑄坯年需要量為31.6萬t。
方坯規格： 160x160x10000~12000mm
矩形坯規格： 180x250x10000x12000mm
連鑄異型坯規格為： 400mm×280×80mm，長度10000~12000
連鑄坯符合相應標準要求
異型坯的腹板和翼緣的高度及厚度公差：<±1.5%；
長度公差：最大±20mm
重量公差：最大±1.5％
彎曲度：≯10mm/m，11m長的坯料最大彎曲度為100mm
不得有明顯的扭轉
鑄坯內部缺陷：鋼坯應無內部缺陷、氣孔和縮孔，硫和碳偏析及非金屬夾雜物必須分不均勻。
1.4 金屬平衡
車間年產量30萬t，綜合成材率為95％，年需要原料31.6萬
噸，金屬平衡見表2。
表2金屬平衡表
2 生產工藝
2.1 工藝流程簡述
經清理、檢查確認合格的坯料通過起重機吊到上料台架，台架移至入爐輥道，經稱重、測長後由鋼坯託入机送入步進梁式加熱爐內進行加熱。
鋼坯加熱到出爐溫度後，由鋼坯託出機將鋼坯托至出爐輥道，由出爐輥道將鋼坯送至高壓水除鱗裝置清除表面氧化鐵皮。之後，鋼坯在二輥可逆開坯機上往復軋制7～11道次後，送至切舌頭熱鋸切除軋件頭、尾端「舌頭」。
切除「舌頭」的軋件移至粗軋機組輸入輥道，由輥道將軋件送入萬能粗軋機組往返軋制3～5次，然後進入萬能精軋機組軋制1次，軋成最後成品，軋件上冷床前經熱鋸分段，滿足冷床冷卻要求進入步進式冷床進行冷卻。
h型鋼在冷床上直立冷卻後，由輥道送至變節距輥式矯直機進行長尺矯直，經成排台架成排後，由冷鋸機切成6～24m定尺。切成定尺的軋件經人工目測檢查後，進入堆垛台架堆垛，經打捆、稱重、標牌後進入成品台架，由成品跨吊車吊運入庫、發貨。
在檢查台上目檢發現的表面質量和彎曲度不合格的鋼材則運往不合格鋼材清理區。不合格鋼材清理區包括一台冷鋸機、一台壓力矯直機、一組移送台架和稱重裝置。冷鋸機用於表面質量不合格產品的改尺，壓力矯直機用於彎曲度超過公差的不合格產品的補充矯直。
在移送臺架上還可以進行人工砂輪修磨。改尺或補矯後的軋件，由輥道並稱重後運送移送台架收集。
2.2 工藝流程簡圖：
3 主要裝置選型
3.1 軋機組成
3.1.1 開坯機
軋輥直徑：φ850／750mm，最大輥環直徑1100mm
輥身長度： 2300mm，
主傳動電機：由一台3500kw交流電機驅動，交—交變頻調速
開坯機為兩輥水平軋機，坯料送至軋機前後，根據軋制程式表進入相應的軋槽可逆軋制，並通過翻鋼裝置將軋件夾緊進行翻轉。一般軋制5-7道次(最多9道次)。開坯機特點如下：
(1)輥系快速整體更換不需吊車，採甩軋輥牽引小車和橫移台車結合的換輥方式，導衛橫樑安裝在軋機軸承座上，更換軋輥時,導衛及橫樑隨輥系整套從牌坊視窗中拖出，一次換輥時間僅為20min；
(2)上軋輥為液壓式平衡裝置，電動壓下，壓下量480mm，壓下速度60mm／s，正常軋制時下輥固定，上輥壓下。換品種和使用較小直徑的軋輥時，下軋輥用墊片組調節其水平度；
(3)上下軋輥軸向定位由操作側的液壓鎖緊裝置實現，下軋輥可手動軸向調節，調節量±5mm；
(4)機前、機後均設有帶翻鋼鉤的推床，可以在任何道次移鋼或翻鋼。
3.1.2 萬能軋機機組(ur-e-uf)
1)萬能粗軋機ur：
水平輥直徑：φ1120／940mm
水平輥輥身長80-800mm
立輥直徑：φ740／640mm
立輥輥身長285mm
電機功率：3500kw，交—交變頻調速
2)軋邊機
軋輥直徑：φ800／680mm
輥身長度1200mm，
電機功率1500kw
3)萬能精軋機uf：
水平輥直徑：φ1120／940mm
水平輥輥身長80-800mm
立輥直徑：φ740／640mm
立輥輥身長285mm
電機功率：2500kw，交—交變頻調速
萬能軋機全部採用緊湊型易更換式軋機，這種緊湊型軋機共三架，通過採用三架軋機串列可逆式布置，組成了生產h型鋼的核心單元。
典型的這種串列可逆機組的布置形式有二架萬能軋機組成，中間是一架軋邊機，第一架(萬能粗軋機ur)採用x軋法，第三架(萬能精軋機uf)採用h軋法，形成x-h軋法。第二架(軋邊機e)。
軋制h型鋼時，萬能軋機作為萬能機架使用，帶有兩個水平輥和兩個立輥，對軋件的腹板和翼緣四面碾壓。軋制普通型鋼時，萬能軋機轉換成兩輥機架，即不帶立輥，只帶有兩個水平輥，對軋件進行軋制。
萬能軋機前後有對中導衛的公升降輥道，可保證軋件正確進入軋機。三架軋機的輥系和軸承座同步更換，更換平台在軋線外側，換輥時間最長只用20min。傳動側的牌坊，通過液壓方式，由張力螺桿鎖定，操作側的牌坊為「可拉出」式，軋件導衛固定在水平軋機的軸承座上。
由於換輥時輥系不必通過牌坊口移出，因此，牌坊口做得非常小，僅能裝下軋輥軸承，與傳統的寬牌坊口軋機相比，軋輥軸承座結構的緊湊，使得水平機架的剛度提高了70％，立式機架提高了30％，而且軋機由液壓壓下調整取代了電動調整，變得更加靈活簡單。
液壓壓下調整技術有以下特點：
(1)在負荷狀態下進行調整；
(2)可進行精細調整，精度進一步得到改善；
(3)軋輥、軸承和牌坊都帶有過負荷保護裝置；
(4)堆鋼時在軋輥工作處不捲鋼；
(5)軋輥自動校對零位置；
(6)消除了換輥後的軋輥彈跳現象
(7)運用了agc及液壓輥縫調節系統。
3.2 軋線主要輔助工藝裝置
3.2.1 步進梁式加熱爐1座
型式：端進側出料步進式加熱爐
加熱能力為80t／h。
裝爐裝置將坯料從裝爐輥道移至爐內合適位置，然後每一支坯在爐內以合適步距前進直到鋼坯被放置到出爐輥道上面。
加熱爐分三段：預熱段、加熱段、均熱段，鋼坯出爐溫度為1250℃左右。
3.2.2 高壓水除鱗裝置1套
高壓水除磷裝置由輸入導衛、運輸輥道和除鱗箱組成，主要功能是去除出爐鋼坯表面的氧化鐵皮。
幫浦站工作壓力：22mpa
噴嘴工作壓力：20mpa
輸入側由水簾及雙層鏈式簾封閉，輸出側則由雙層鏈式簾封閉，高壓水管接扁平式噴嘴，電控裝置的啟停通過熱金屬檢測器控制。
3.2.3 鋸機
車間整個生產線共設有4臺鋸機，開坯機後熱鋸一台，主要用於切頭、去尾；冷床前熱鋸一台，除用於切頭、去尾外，主要用於分段和取樣；收集床區域有冷鋸兩台，一台移動，一台固定，用於定尺鋸切。
鋸片直徑： φ1800／1650mm
鋸片厚度： 12mm。
鋸片旋轉線速度： 130－141m／s
進鋸速度： 10－300mm／s
其特點如下：
(1)驅動電機斜置在鋸機底座上，通過傘齒輪及主傳動軸帶動鋸片，鋸片由液壓裝置鎖緊在傳動軸上。鋸片進鋸由液壓驅動，進鋸速度根據鋸切阻力由比例閥調節。當軋件斷面較大、鋸切阻力高時，進鋸速度慢，反之，進鋸速度塊。
(2)鋸機帶有軋件夾緊裝置，在上下及前後4個方向夾持軋件，鋸切時不會產生振動，保證了鋸切精度，提高了鋸機壽命。
(3)為了提高產品的定尺率，根據軋件軋出的長度和定尺長度，在分段熱鋸和冷鋸上選擇鋸切方式，控制移動鋸和定尺機的位置，實現最佳鋸切，提高產品的定尺率。
3.2.4 步進式冷床1座
型式：步進梁式，帶有輸入、輸出、翻立及翻倒裝置
輸入、輸出輥道中心距：17m
冷床寬度60m
步進梁水平行程： 400／520／650mm
步進梁垂直行程： 230mm
冷床的下床溫度： 80℃
冷床由固定梁和步進梁組成，步進梁的水平和垂直行程分別由液壓缸單獨驅動，且二者同步運動。
軋件通過冷床下的強制噴水霧化，提高了冷卻效果；通過開／關冷卻水管和採用水壓控制，冷卻速度能夠得到調節。
所有的軋件均被送到冷床上的固定位置，由移鋼機構將軋件從步進梁上翻出並移至冷床的輸出輥道上。
3.2.5 變節距矯直機1臺
型式：九輥懸臂式，節距可調
矯直輥直徑： φ650-820mm
最大矯直速度： 6m／s，咬入速度1．5m／s
輥子數量： 9個
節距範圍： 1100～1400mm
採用長尺(相當於冷床長度)**矯直工藝，先矯直後定尺鋸切。
矯直輥通過液壓鎖緊螺母固定在矯直輥軸上，為了覆蓋所有的產品範圍，矯直機在水平方向上有乙個固定的但不一樣的間距。所有的矯直輥都由電機單獨傳動。
矯直機人口側設有喂鋼裝置，矯直輥下側設有氧化鐵皮處理系統，上側設有一套換輥吊車，矯直機旁邊設有一套矯直輥快速更換裝置。
3.2.6 其它裝置
包括定尺機、碼垛機、打捆機、收集台架、輥道、液壓站、稀油站、加熱爐周圍及軋機前後等輔助裝置。
4 車間工作制度及軋機年工作小時
本車間採用4班3運轉連續工作制，節假日不停產，實行輪休。
軋機年工作小時為6500h，見表3。
表3 軋機年工作時間分析表
軋機年工作小時說明如下：
（1） 裝置大修或中修：每年1次，每次平均占用20天；
（2） 小修：每月2次，每次年均15小時；
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