熱軋板帶2150課程設(shè)計(jì)

1、1 綜述綜述 .1 1.1 熱軋及熱軋的現(xiàn)狀.1 1.1.1 熱軋定義.1 1.1.2 國內(nèi)熱軋板帶的生產(chǎn)現(xiàn)狀.1 1.1.3 熱軋及熱軋板帶生產(chǎn)未來發(fā)展方向.2 2.軋制工藝及軋制制度的確定軋制工藝及軋制制度的確定 .3 2.1 生產(chǎn)工藝流程.3 2.2 熱軋板帶鋼生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備.4 2.3 確定產(chǎn)品方案.5 2.4 粗精軋機(jī)的主要參數(shù)確定：.5 3.產(chǎn)品工藝計(jì)算產(chǎn)品工藝計(jì)算 .6 3.1 粗軋機(jī)組壓下制度的制定.6 3.2 精軋機(jī)組壓下制度的制定.8 3.3 咬入條件校核.9 3.4 軋制時(shí)間制度.10 3.4.1 粗軋機(jī)軋制時(shí)間制度.10 3.4.2 精軋機(jī)軋制時(shí)間制度.11 3.5 溫

2、度制度.13 3.5.1 粗軋溫度制度.13 3.5.2 精軋溫度制度.14 3.6 卷曲溫度制度.15 3.7 速度制度.15 3.7.1 粗軋機(jī)速度制度.15 3.7.2 精軋機(jī)速度制度.16 3.7.3 粗軋各道次的平均變形速度.16 3.7.4 精軋各道次的平均變形速度.17 4 生產(chǎn)設(shè)備校核生產(chǎn)設(shè)備校核 .18 4.1 軋制力與軋制力矩.18 4.1.1 軋制力的計(jì)算.18 4.1.2 軋制力矩的計(jì)算.19 4.1.3 粗軋與精軋的軋制力和軋制力矩.19 4.2 設(shè)備能力參數(shù)校核.20 4.2.1 軋制力能參數(shù).20 4.3 軋輥強(qiáng)度校核.21 4.3.1 參數(shù)計(jì)算.21 4.3.2

3、 軋輥強(qiáng)度校核.22 5 結(jié)語結(jié)語 .27 6 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .27 1綜述 國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中大量使用金屬材料，其中鋼鐵材料占有很大比例，板 帶鋼產(chǎn)品薄而寬的斷面決定了板帶鋼產(chǎn)品在其生產(chǎn)和應(yīng)用上有其特有的優(yōu)越條 件，而熱軋帶鋼工藝的成熟，更是為冷軋生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)的原料，大大地滿足 了國民生產(chǎn)和生活的需要。本車間參考鞍鋼 2150 生產(chǎn)線，典型產(chǎn)品為：q345- a，2.0 mm 1100mm。主要設(shè)備有三臺步進(jìn)式加熱爐，一臺粗軋除鱗機(jī)，一架四 輥可逆粗軋機(jī)，六機(jī)架四輥精軋機(jī)組，三臺卷取機(jī)，及各種附屬設(shè)備。 1.1熱軋及熱軋的現(xiàn)狀 1.1.1 熱軋定義 所謂熱軋，即在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)

4、行的軋制，一般指金屬經(jīng)加熱的過程 而進(jìn)行的軋制加工。 1.1.2 國內(nèi)熱軋板帶的生產(chǎn)現(xiàn)狀 以鞍鋼 2150mm 熱軋帶鋼軋機(jī)為例，鞍鋼 2150mm 熱軋廠鞍鋼集團(tuán)公司結(jié)合 其三煉廠異地改造，在鞍鋼西部地區(qū)新建的一條年產(chǎn) 500 萬噸的 asp 連鑄連軋 生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線采用直軋工藝，配備了步進(jìn)式加熱爐且?guī)в虚L行程裝鋼機(jī)、 四輥可逆式粗軋機(jī)、液壓活套、精軋液壓 agc、awc、竄輥和彎輥裝置、帶自動 跳步功能的全液壓卷取機(jī)、全線三級計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)裝備。熱軋帶鋼廠 目前生產(chǎn)品種有：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、船用結(jié)構(gòu)鋼、管線鋼、鍋爐用鋼、 焊瓶鋼、if 深沖鋼、無取向硅鋼、包晶鋼、高強(qiáng)雙相鋼等

5、，產(chǎn)品覆蓋面廣。熱 軋鋼卷除供冷軋、硅鋼繼續(xù)深加工外，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械加工制造、汽車 制造、造船、卷管、集裝箱制造業(yè)等行業(yè)。2150 生產(chǎn)線主要設(shè)備包括三座步進(jìn) 梁式加熱爐、一臺板坯高壓水除鱗箱、三架立輥軋機(jī)、一架四輥可逆粗軋機(jī)、 十二組保溫罩、一臺切頭飛剪、一臺精軋高壓水除鱗箱、七架四輥連軋機(jī)組、 一套層流冷卻裝置、三臺地下臥式卷取機(jī)及相應(yīng)輔助配套設(shè)施等。 自 1992 年蘭州鋼廠與鋼鐵研究總院合作建立了我國第一套 csp 薄板坯連 鑄機(jī)以來，國內(nèi)各大鋼鐵公司紛紛新建或改造熱連軋廠，不斷擴(kuò)大品種范圍， 提高產(chǎn)品質(zhì)量。寶鋼的 2050 和 1580 熱軋線是國內(nèi)工藝裝備及自動化控制水平 較

6、高的兩條生產(chǎn)線，能穩(wěn)定生產(chǎn)厚度1.5mm 的熱軋板卷，也能生產(chǎn)少量厚 1.0mm1.2mm 的超薄熱軋帶鋼。1999 年珠鋼引進(jìn)第一條 csp 薄板坯連鑄連軋線 (1 450mm)，之后相繼建成投產(chǎn)邯鋼 1450mm、包鋼 1700mm、攀鋼、唐鋼 1800mmftsr 機(jī)組馬鋼 1800mmcsp 機(jī)組、華菱 1800mmcsp 一期工程和上鋼一廠的 1780 熱連軋機(jī)組， 本鋼 1880mmcsp 連鑄連軋熱軋生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能 280 萬噸， 萊鋼 1450 熱連軋機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能 200 萬噸，沙鋼 1700mm 熱連軋生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn) 能 450 萬噸。鞍鋼 2150mmcsp 機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能 4

7、50 萬噸。珠鋼 csp 薄板坯連鑄連 軋生產(chǎn)線投產(chǎn)后，計(jì)劃采用該工藝生產(chǎn) 2.0mm 以下超薄熱軋帶鋼，目前國內(nèi)唐 鋼、本鋼等多條 csp 薄板坯生產(chǎn)線均已具備鐵素體區(qū)軋制能力。 1.1.3 熱軋及熱軋板帶生產(chǎn)未來發(fā)展方向 近年來，熱連軋機(jī)很多的技術(shù)發(fā)展依然集中在板形、厚度精度、溫度與性 能的精準(zhǔn)控制、表面的質(zhì)量控制等方面，如廣泛使用的強(qiáng)力彎輥(wrb)系統(tǒng)、工 作輥竄輥( hcw、cvc)和對輥交叉( pc)技術(shù),工作輥的精細(xì)冷卻、高精度的數(shù)學(xué) 模型的不斷改進(jìn)等,都使熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高。新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮， 如板坯定寬壓力機(jī)、 pc 板形控制系統(tǒng)、強(qiáng)力彎輥系統(tǒng)、軋輥在線研磨、中間

8、輥道保溫技術(shù)和帶坯邊部感應(yīng)加熱技術(shù)、軋機(jī)全部采用交流同步電機(jī)和 gto 電 源變換器及 4 級計(jì)算機(jī)控制、精軋機(jī)采用了全液壓壓下及 agc 技術(shù)、半無頭軋 制技術(shù)、鐵素體加工技術(shù)、高強(qiáng)度冷卻技術(shù)、新型卷取機(jī)等。 今后熱軋寬帶鋼發(fā)展方向以深沖鋼板、耐腐蝕高強(qiáng)度熱軋鋼板、成型性優(yōu) 異的高強(qiáng)及超高強(qiáng)鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細(xì)晶高強(qiáng)度鋼板為 發(fā)展目標(biāo)。熱軋窄帶鋼發(fā)展方向以增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開 拓?zé)彳堈瓗т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域?yàn)橹鳌?近代熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要趨向： （1）.熱軋板帶材短流程、高效率化。這方面的技術(shù)發(fā)展主要可分兩個(gè)層次： 一是常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。為大幅度簡化

9、工藝過程，縮短生產(chǎn)流程，節(jié)約能源 與金屬等各項(xiàng)消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，不僅充分利用連鑄板坯為原料，而且不斷 開發(fā)和推廣應(yīng)用連鑄板坯直接熱裝與直接軋制技術(shù)；二是薄板坯和薄帶坯的連 鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)逐步完善。 （2）.生產(chǎn)過程連續(xù)化。 （3）.采用自動控制不斷提高產(chǎn)品精度和板形質(zhì)量。 （4）.發(fā)展合金鋼種及控制軋制、控制冷卻與熱處理技術(shù)，以提高優(yōu)質(zhì)鋼及特 殊鋼帶的組織性能和質(zhì)量1。 2.軋制工藝及軋制制度的確定 2.1 生產(chǎn)工藝流程 參照 2150mm 生產(chǎn)線，熱軋帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)工藝流程如圖 2.1 所示。 連鑄板坯 步進(jìn)式 加熱爐 高壓水 除鱗 r1 （e1,e2） 粗 軋機(jī)（帶前后 立輥） 飛

10、剪 保溫罩 精軋后層流冷 卻 精軋機(jī)組軋制 高壓水 除鱗箱 卷取機(jī) 檢查 卷取，分卷， 橫切 成品 圖 2.1 生產(chǎn)工藝流程圖 2.2熱軋板帶鋼生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備 1.加熱爐： 3 座步進(jìn)梁式加熱爐 2.粗軋區(qū)： 由高壓水除鱗箱、定寬壓力機(jī)、前后帶立輥的四輥可逆式粗軋機(jī)、 保溫罩、廢品推出機(jī)、輥道、側(cè)導(dǎo)板及其他輔助設(shè)備組成 3.精軋區(qū)： 精軋區(qū)主要由切頭飛剪、粗軋除鱗箱、精軋機(jī)前立輥軋機(jī)、6 機(jī) 架四輥不可逆精軋機(jī)及其他輔助設(shè)備組成 4.卷取機(jī)區(qū)： 卷取機(jī)區(qū)主要由精軋機(jī)后熱輸出輥道、帶鋼層流冷卻系統(tǒng)、地 下卷取機(jī)及其前后設(shè)備、鋼卷打捆機(jī)、卸卷小車、鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)及其他輔助設(shè) 備組成。 2.3 確定產(chǎn)

11、品方案 表 2.1 原料規(guī)格 板坯厚度 h (mm) 板坯寬度 b(mmmm)板坯長度 l(mm) 200115015000 表 2.2 產(chǎn)品規(guī)格 鋼種規(guī)格(mmmm) q345-a 2.01100 2.4粗精軋機(jī)的主要參數(shù)確定： 表 2.3 粗軋機(jī)的主要參數(shù) 項(xiàng)目2150 生產(chǎn)線 r 最大軋制力，kn50000 軋制力矩，kn.m23980（1.5 倍過載） 主電動機(jī)，kwrpm 2ac 10000kw036/90r/min 最大壓下量，mm/道次50 工作輥尺寸 ，mm 1300/12002150 支持輥尺寸，mm 1650/15002150 表 2.4 精軋機(jī)的主要參數(shù) 項(xiàng)目2150 生

12、產(chǎn)線 允許最大軋制力，kn 45000（f1-f4）/40000（f5-f6） 工作輥尺寸，mm 850/7652450 （f1-f4） 700/6302550 （f5-f6 支承輥尺寸，mm 1600/14502150 彎輥力（單側(cè)） ，knf1-f4：2000 ，f5-f6 ：1500 f1 機(jī)架輥尺寸，mm 4002150 f6 機(jī)架輥尺寸，mm 300 1990 3.產(chǎn)品工藝計(jì)算 3.1 粗軋機(jī)組壓下制度的制定 粗軋機(jī)組的主要任務(wù)是將板坯軋成中間坯。本車間粗軋機(jī)組由 1 架粗軋機(jī)、 前后立輥組成，經(jīng)過五道次粗軋。 1. 根據(jù)成品板寬確定精軋目標(biāo)寬度 (3.1) 16 (1) fcf b

13、bct 其中：bc成品板寬 1100mm；寬展邊余量(6-8mm)；c1熱膨脹率 (1.4510-5)； tf6精軋機(jī)末架出口溫度 850。 所以 16 (1) fcf bbct =1100(1+1.4510-5(850+273.15)+8 =1125.90mm 2. 確定粗軋機(jī)組目標(biāo)寬度 bf1e 由于精軋機(jī)組寬展量很小，可以忽略不計(jì)。 所以 bf1e=bf=1125.90mm 3. 各道次壓下量分配 出 r 軋機(jī)后就進(jìn)入精軋連軋機(jī)組的帶坯目標(biāo)厚度一般可以根據(jù)成品的厚度由規(guī) 定表格查出。 表 3.1 帶坯規(guī)格 成品厚度(mm)03.893.905.295.306.997.009.499.50

14、12.7 帶坯厚度(mm)323436383840 所以由上表可以得出帶坯厚度選擇 32.00mm，即中間坯厚度為 32.00mm。 粗軋機(jī)組壓下量分配一般規(guī)律：第一道次不要太大，中間道次采用大壓下量， 最后道次為控制厚度和板形，要適當(dāng)減小壓下量。 表 3.2 粗軋各道次壓下率分配范圍表（% 表示壓下率） 道次123456 五道%2030354040503050 - 六道%152322302635274030503335 本次設(shè)計(jì)選擇五道次粗軋。根據(jù)以上兩個(gè)表可制定本次設(shè)計(jì)的粗軋各道次 的壓下分配為： 表 3.3 粗軋各道次壓下量 道次12345 h(mm)200170127.582.8749

15、.72 h(mm) 3042.544.6333.1517.72 h(mm)170127.582.8749.7232 壓下率(%)1525354035.64 4. 粗軋各道次寬展量的計(jì)算 由齊貝爾公式： (3.2)hirhhcb i / i 在溫度高于 1000時(shí) c=0.35 式中： 第 i 道次的寬展量，mm； 第 i 道次的壓下量，mm； i b i h 則： 6.90mm；13.68mm ii hrhhcb/ 1 ii hrhhcb/ 2 19.62mm；19.33mm ii hrhhcb/ 3 ii hrhhcb/ 4 12.59mm ii hrhhcb/ 5 表 3.4 粗軋各道次寬

16、展量 道次 i12345 bi(mm) 6.9013.6819.6219.3312.59 所以 bi=6.90+13.68+19.624+19.33+12.59=72.12mm。 5. 寬向所需的總的側(cè)壓量 由公式： ， (3.3) ief bbbcb 102 式中：寬向的總側(cè)壓量，mm；c2熱膨脹系數(shù)，取 1.015； b 常溫下坯料的寬度，mm； 0 b 所以： =1.0151150-1125.9+72.12=113.47 ief bbbcb 102 因?yàn)榭赡孳堓伒脑O(shè)前后立輥，在精軋軋制前側(cè)壓一次，在粗軋各道次軋制后各 側(cè)壓一次，共側(cè)壓六道次。 6. 各道次寬度計(jì)算 由于坯料加熱發(fā)生膨脹，

17、熱膨脹系數(shù)為 c2=1.015，b=b0c2(3.4). 所以加熱后坯料寬為：b=11501.015=1167.25mm 表 3.5 立輥壓下量及各道次寬度 道次 i12345精軋前 寬展量(mm)6.9013.6819.6219.3312.590 側(cè)壓下量(mm)26.6123.0821.1618.7616.327.14 軋前寬度(mm)1174.1 5 1161.2 2 1157.7 6 1155.9 3 1149.7 6 1133.4 4 軋后寬度(mm)1147.5 4 1138.1 4 1136.6 0 1137.1 7 1133.4 4 1125.9 0 3.2 精軋機(jī)組壓下制度的

18、制定 精軋機(jī)組的壓下量分配原則一般是充分利用高溫這一有利條件，把壓下量 集中在前幾架。對于薄規(guī)格產(chǎn)品，在后幾架軋機(jī)上為保證板形、厚度及表面質(zhì) 量，壓下量逐漸減??；但對于厚規(guī)格產(chǎn)品，后幾架壓下量也不宜過小，否則對 板形不利。具體分配時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 1 . 第一架可以留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚词强紤]到帶坯厚度的波動和可能產(chǎn)生的咬入困 難等，而使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量； 2. 第二、三架要充分利用設(shè)備能力，給予盡可能大的壓下量； 3. 以后各機(jī)架逐漸減少壓下量，到最后一架一般在 712%左右，以保證板形、 厚度、精度和性能。 精軋機(jī)組各架相對壓下量一般分配如下： 表 3.63.6 精軋壓

19、下率分配表（% 表示壓下率） 綜上，制定精軋機(jī)組壓下量分配，見表 3.7 表 3.73.7 精軋機(jī)組的壓下規(guī)程 機(jī)架號f1f2f3f4f5f6 軋前厚 h (mm)3217.68.85.283.282.30 軋后厚 h (mm)17.68.85.283.282.32.0 壓下量 h(mm)14.48.83.522.00.980.30 壓下率(%)455040373013.04 軋后的成品厚度h=2.0mm。 3.3 咬入條件校核 表 3.8 各機(jī)架工作輥直徑 機(jī)架rf1f3f4f6 工作輥尺寸(mm)1300/12002150850/7652450700/6302550 壓下量與咬入角的關(guān)系如

20、下： =arcos（1-h/d） （3.5） 其中：h-壓下量，mm；d-工作輥直徑，mm。 道次1234567 6 架%405035453040253515251015 7 架%4050354530402540253520281015 計(jì)算時(shí)工作輥直徑取小值，工作輥直徑相同時(shí)，只須校核壓下量最大的。 軋制鋼板時(shí)，最大咬入角為 1522，低速咬入時(shí)取 20，計(jì)算有： r: h（最大）=44.63mm d=1200mm 所以 =arcos（1-44.63/1200）=15.67 符合； f1: h（最大）=14.40mm d=765mm 所以 =arcos（1-14.40/765）=11.13

21、符合； f5: h（最大）=2.03mm d=630mm 所以 =arcos（1-2.03/630）=4.60 符合； 3.4 軋制時(shí)間制度 3.4.1 粗軋機(jī)軋制時(shí)間制度 正確選擇粗軋機(jī)的速度制度是實(shí)現(xiàn)快速軋制的重要環(huán)節(jié)。粗軋機(jī)軋輥的 加速度a=40 轉(zhuǎn)/分/秒，減速度b=60 轉(zhuǎn)/分/秒，在板帶軋制時(shí)，由于軋件較長， 故選用梯形速度制度。 各道次的純軋時(shí)間采用公式(3.6)計(jì)算： (3.6) 2222 160 () 22 hphyhphy zh h nnnnnnnn l t abndab 其中：l該道軋后軋件長度 ，lib0h0 l0/ bihi； nh梯形速度圖的恒定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；np軋

22、件的拋出速度，轉(zhuǎn)/分； ny軋件的咬入速度，轉(zhuǎn)/分；d工作輥的平均直徑，d=1.25m。 粗軋機(jī)的速度制度見下表：li=200145015000/( bi hi) 表 3.93.9 粗軋各道次速度制度 單位：mm 道次12345 軋后寬度1147.541138.141136.61137.171133.44 h170.00127.5082.8749.7232.00 l17684.8923774.6036628.0761018.6495119.72 np(轉(zhuǎn)/分)2020204040 nh(轉(zhuǎn)/分)4040406060 ny(轉(zhuǎn)/分)2020204040 tzh（s）6.769.0814.0015

23、.5224.22 tj(s)55555 注：tj為道次間歇時(shí)間。 粗軋軋完后帶坯長度為 l=200115015000/321133.44=95.12m，=2.62m/s 60 dn v 3.4.2精軋機(jī)軋制時(shí)間制度 1. 確定最末架 f6 的穿帶速度v6及出口速度 穿帶速度是指軋件頭部從第一架入口到最后一架入口的速度，末架穿帶速度以 成品厚度為依據(jù)，可以查下表得出。 表 3.103.10 末架軋機(jī)速度 序號12345 厚度 mm1.701.901.912.102.112.402.412.702.712.90 穿帶速度,m/s10.8010.8510.6510.5010.15 最大速度,m/s1

24、6.5016.5017.2017.2017.20 拋鋼速度，m/s13.6514.3514.3514.3514.35 由于本車間的典型產(chǎn)品厚度h=2.0mm，所以末架軋機(jī)穿帶速度為 10.85m/s,最大 軋制速度為 16.50m/s，拋鋼速度為 14.35m/s。 2. 各機(jī)架軋制速度和穿帶速度 末架軋機(jī)軋制速度確定以后，可由秒流量相等原則，即由下列公式 (3.7) 1 116 66 (1)(1) hh hvsh vs 計(jì)算出各機(jī)架的軋制速度和穿帶速度。由于熱扎過程中前滑很小，可以忽略不 計(jì)，所以公式(3.8)可簡化為： (3.8) 1 12266 vhv hv h 表 3.113.11 精

25、軋機(jī)組各架軋制速度 機(jī)架123456 穩(wěn)定軋速 （m/s） 1.883.756.2510.0714.3416.50 穿帶速度(m/s)1.232.474.116.629.4310.85 3. 精軋機(jī)速度圖 圖 3.13.1 精軋機(jī)組速度圖 注:1 點(diǎn)：穿帶速度末機(jī)架 10.85m/s； 2 點(diǎn)：帶鋼頭部出末架后開始第一級加速，加速度為 0.05-0.1m/s2； 3 點(diǎn)：帶鋼頭部咬入卷取機(jī)后開始第二級加速，加速度為 0.05-0.2 m/s2； 4 點(diǎn)：帶鋼以工藝設(shè)置的最高速度軋制 16.50m/s； 5 點(diǎn)：帶鋼尾部離開第二架精軋機(jī)時(shí)，開始第一級減速，減速度為 0.51.2 m/s2，末機(jī)架

26、減到 14.35m/s； 6 點(diǎn)：以 14.35m/s 速度等待拋鋼； 7 點(diǎn)：帶鋼尾部離開精軋機(jī)組，開始第二級減速，減速度為 0.5-1.5 m/s2， 末機(jī)架減到 10.85m/s； 8 點(diǎn)：軋機(jī)以穿帶速度等待下一條帶鋼； 9 點(diǎn)：第二條帶鋼開始穿帶。 3.5溫度制度 溫度是影響鋼板組織和性能的最主要的因素，要控制鋼板的組織和性能就 必須在生產(chǎn)過程中控制溫度制度，帶鋼熱連軋的溫度控制主要由以下幾部分組 成：開軋溫度的控制；精軋機(jī)組終軋溫度的控制；卷取溫度的控制。 3.5.1 粗軋溫度制度 板坯在加熱爐中加熱至 1200，考慮到鋼坯從加熱爐到粗軋機(jī)組有溫降， 第一道次開軋溫度定為 1150。

27、由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全 著想，確定各道次溫降時(shí)應(yīng)以尾部溫度為準(zhǔn)。 由 (3.9) 4 12.9(/ )(273)/1000ttz ht 其中：z該道次間隙時(shí)間和純軋時(shí)間，s； t0前一道次溫度,； h前一道次軋后厚度, mm。 所以： 第一道次的頭部溫度：1150 第一道次軋后尾部溫度為： 1150-12.9(6.76/200)(1150+273)/10004=1148.21； 第二道次尾軋后部溫度為： 1150-12.9(6.76+9.08+5)/170(1150+273)/10004=1143.52； 第二道次軋前頭部溫度： 1148.01-12.95/170(1148.

28、21+273)/10004=1146.66； 第三道次軋后尾部溫度 1146.66-12.9(9.08+5+14)/127.50(1146.66+273)/10004=1135.12 第三道次軋前頭部溫度： 1143.52-12.95/127.50(1143.52+273)/10004=1141.48 第四道次軋后尾部溫度為： 1135.12-12.9(5+14+15.52)/82.87(1141.48+273)/10004=1119.97； 第四架的軋前頭部溫度為： 1135.12-12.95/82.87(1135.12+273)/10004=1132.06； 第五道次軋后尾部溫度為： 11

29、32.06-12.9(5+15.52+24.22)/49.72(1132.06+273)/10004=1086.82； 因此，帶坯出粗軋的溫度為 1086.82。粗軋各道次尾部溫度變化如表 4.15。 表 3.12 粗軋各道次尾部溫度變化 道次12345 溫度()1148.011142.981133.991117.751082.29 3.5.2 精軋溫度制度 根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，帶坯在輥道上運(yùn)行時(shí)的溫降為 12/s，設(shè)定輥道降溫為 30，精軋?jiān)诔[箱的溫降為 30，由于精軋前立輥與精軋機(jī)組距離較近，忽 略此處溫降，那么帶坯頭部進(jìn)入精軋機(jī)的溫度為 1086.82-30-30=1026.82。精 軋末架

30、的出口溫度為 850?？紤]到軋制過程中塑性變形熱和摩擦熱，以冷卻 水降溫，輻射散熱等多重因素的影響，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，采用溫降公式： (3.10) (1) i i h ttc h 其中：開軋溫度；t 軋前厚度；h 軋后溫度； n t 軋后厚度 n h 根據(jù)上公式 ，所以 c=(1026.82-850)2.0/(32-2.0)=11.79()() nnn ctt h hh t1=1026.82-11.79(32/17.6-1)=1017.17 t2=1026.82-11.79(32/8.8-1)=995.74 t3=1026.82-11.79(32/5.28-1)=967.16 t4=1026.82

31、-11.79(32/3.28-1)=923.59 t5=1026.82-11.79(32/2.3-1)=874.58 t6=1026.82-11.79(32/2.0-1)=849.97 ,所以取精軋末架的出口溫度為 850。 表 3.13 精軋各架溫度變化 機(jī)架f1f2f3f4f5f6 溫度()1017.17995.74967.16923.59874.58849.97 3.6卷曲溫度制度 卷取溫度也一樣對產(chǎn)品的性能起著決定性的作用，卷取溫度的影響：卷 取溫度過高會因卷取后的再結(jié)晶和緩慢冷卻而產(chǎn)生粗晶粒和碳化物的集聚。卷 取溫度越低，帶鋼的機(jī)械性能和延伸率降低，帶鋼的加工性能變壞。本車間的 產(chǎn)品

32、卷取溫度一般都在 550-650之間，根據(jù)具體的產(chǎn)品溫度會有所不同。 3.7 速度制度 3.7.1 粗軋機(jī)速度制度 由于軋件較長，為操作方便，可采用梯形速度圖。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料平均加速度 a=40rpm/s, 平均減速度 b=60rpm/s。由于咬入能力很富余，且咬入時(shí)速度高有 利于軸承油膜的形成，故可采用穩(wěn)定速度咬入。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，各速度取值為：第一、二、三道次取咬入速度和恒定轉(zhuǎn)速 nh=ny=40rpm，拋出速度=20rpm，第四、五道次取 nh=ny=60rpm ，=40rpm p n p n 3.7.2 精軋機(jī)速度制度 秒流量相等原則：即各架上單位時(shí)間內(nèi)通過的金屬體積應(yīng)相等。 或 n

33、nv hvhvh 2211 nnn svhsvhsvh111 222111 前面查表有拋出速度為 14.35m/s，根據(jù)式可計(jì)算出前五架 nnv hvhvh 2211 的拋出速度： 帶入數(shù)據(jù)得： v1=14.352.0/17.6=1.63m/s; v2=14.352.0/8.8=3.26m/s； v3=14.352.0/5.28=5.44m/s; v4=14.352.0/3.28=8.75m/s; v5=14.352.0/2.3=12.48m/s 同理，求出其余道次穿帶速度和最高速度，數(shù)據(jù)見下表 3.14： 道次穿帶速度 m/s最高速度 m/s拋出速度 m/s 11.231.871.63 22

34、.463.753.26 34.116.265.44 46.6210.068.75 59.4414.3512.48 610.8516.5014.35 3.7.3粗軋各道次的平均變形速度 由公式： .(3.11);.(3.12) hh r h v 2 60dnv =1.2 40/60=2.51m/s 1 v 2 v 3 v =1.2 60/60=3.77m/s 4 v 5 v 代入數(shù)據(jù)得 =2 2.51(30/600) 0.5/(200+170)=3.03 1 3 10 1 s =2 2.51(42.5/600) 0.5/(170+127.5)=4.49 2 3 10 1 s =2 2.51(44

35、.63/600) 0.5/(127.5+82.87)=6.50 3 3 10 1 s =2 3.77(33.15/600) 0.5/(82.87+49.72)=13.37 4 3 10 1 s =2 3.77(17.72/600) 0.5/(49.72+32)=15.36 5 3 10 1 s 得粗軋各道次變形速度如下表 3.15 表 3.15 粗軋各道次變形速度 速度 m/s2.512.512.513.773.77 變形速度（s-1）3.034.496.5013.3715.36 3.7.4 精軋各道次的平均變形速度 由公式： hh r h v 2 代入數(shù)據(jù)得： =2 1.87(14.4/38

36、2.5) 0.5/(32+17.6)=14.63 1 3 10 1 s =2 3.75(8.8/382.5) 0.5/(17.6+8.8)=43.09 2 3 10 1 s =2 6.26(3.52/382.5) 0.5/(8.8+5.28)=85.30 3 3 10 1 s =2 10.06(2/382.5) 0.5/(5.28+3.28)=169.96 4 3 10 1 s =2 14.35(0.98/325) 0.5/(3.28+2.3)=286.88 5 3 10 1 s =2 16.5(0.3/315) 0.5/(2.3+2)=236.84 6 3 10 1 s 得精軋機(jī)軋各道次變形

37、速度如下表 3.16： 表3.16 精軋各道次變形速度 機(jī)架123456 速度，m/s1.973.486.069.4913.1415.52 變形速度， （s-1）14.6343.0985.30169.96286.88236.84 4生產(chǎn)設(shè)備校核 4.1軋制力與軋制力矩 4.1.1 軋制力的計(jì)算 s.ekelund 公式是用于熱軋時(shí)計(jì)算平均單位壓力的半經(jīng)驗(yàn)公式，它適合于熱軋時(shí) 的計(jì)算，公式為： (4.1)(1 ( kmp 式中：k溫度和成分對軋制力的影響系數(shù)； m表示外摩擦對單位壓力影響的系數(shù)； 粘性系數(shù)；平均變形速度， m/s。 其中： ；。 1/2 1.6 ()1.2/()mf r hhhh

38、 1/2 2 (/)/()vh rhh 則軋制壓力為： (4.2) 1.61.22/ 1 2 hh bbfrhhh r prhk hhhh 其中： ；(140.01 )(1.4), 10mpaktcmn0.01(140.01 ), 10mpa;t c t軋制溫度，； c以%表示碳含量， ；0.2c (1.050.0005 )fat mn以%表示的錳含量 c決定于軋制速度的系數(shù)。見表 4.11.0;mn 對于鋼軋輥；鑄鐵軋輥。1a 0.8a 表 4.1 c的選擇 軋制速度（m/s)661010151520 c10.80.650.6 4.1.2 軋制力矩的計(jì)算 軋制力矩可用以下公式計(jì)算： (4.3

39、) 1/2 2()mpx r h 其中：-軋制壓力，t； 作用點(diǎn)系數(shù)， ，薄件小于 0.5。 px0.3 0.6x 4.1.3 粗軋與精軋的軋制力和軋制力矩 數(shù)據(jù)由上面公式列表計(jì)算,取， 1a 表 4.2 粗軋的軋制力與軋制力矩 道次12345 t() 1148.211143.521135.121119.971086.82 h(mm) 200170127.582.8749.72 h(mm) 170127.582.8749.7232 h(mm) 3042.544.6333.1517.72 ri(mm)600600600600600 f0.4760.4790.4830.4910.509 m0.17

40、30.2310.3340.5180.746 k(mpa)65.51766.82569.16373.38582.605 c1110.80.8 0.2520.2570.2660.2260.254 v（m/s）2.512.512.513.773.77 （s-1）3.034.496.5013.3715.86 (mpa)p 77.74783.68294.57115 .985151.262 bh（mm ） 1174.171161.221157.761155.931149.76 bh（mm）1147.541138.141136.601137.171133.44 p(kn)12029.215212.36174

41、83.5518222.7417186.12 x0.540.480.440.420.38 m（kn.m ） 1291.10919433.752288.8042055,9901417.671 表 4.3 精軋的軋制力與軋制力矩 道次123456 t() 1017.17995.74967.16923.59874.58849.97 h(mm) 3217.68.85.283.282.30 h(mm) 17.68.85.283.282.302.50 h(mm) 14.48.83.522.00.980.30 ri(mm)382.5382.5382.5382.5315315 f0.5450.5560.5720

42、.5930.6410.625 m0.9561.4461.9732.2272.4781.839 k(mpa)101.312106.956115.315126.545151.372142.997 c11110.70.6 0.3900.4110.4440.3890.3780.330 v（m/s）1.873.756.2610.0614.3516.50 (mpa)p 209.326304.933455.429621.712903.628627.857 (bh+bh)/21116.721116.721116.721116.721116.721116.72 p(kn)16427.7817707.441458

43、2.2414803.0711925.244934.49 x0.340.3360.3280.320.3160.315 m（kn.m ） 975.362821.869428.057327.546167.62038.375 4.2設(shè)備能力參數(shù)校核 4.2.1 軋制力能參數(shù) 表 4.4 軋輥的物理性質(zhì) 軋輥名稱材質(zhì)許用應(yīng)力泊松比彈性模量（gpa） 工作輥 f1f4實(shí)心鍛鋼=120mpa; =60mpa 0.3e=206 工作輥 f5f6高鎳鉻=120mpa; =60mpa 0.3e=206 支持輥 f1f6高速鋼=120mpa; =60mpa 0.3e=206 r1 工作輥、支撐 輥 合金鍛鋼=120

44、mpa; =60mpa 0.3e=206 4.3軋輥強(qiáng)度校核 在本設(shè)計(jì)中，由于粗軋五道采用同一臺軋機(jī)，精軋 14 機(jī)架輥徑相同，56 機(jī)架輥徑相同，所以對于同一輥徑的情況下，只需要校核軋制力最大的一道。 對于 r1 校核第四道次，f1f4 校核第三道，f5f6 校核第四道。由于各機(jī)架均 為四輥軋機(jī)，所以本設(shè)計(jì)以粗軋機(jī)為例畫圖進(jìn)行校核。 校核時(shí)，需要校核軋制力較大，軋輥尺寸較小的道次。對于四輥軋機(jī)，當(dāng) 采用工作輥驅(qū)動時(shí)，由于工作輥受彎矩小，主要由支承輥承擔(dān)，兩輥之間圧靠 會產(chǎn)生接觸應(yīng)力，因此在設(shè)計(jì)校核中，支撐輥校核輥身與輥徑的彎曲應(yīng)力，工 作輥校核輥身彎曲應(yīng)力，輥頭的彎曲組合應(yīng)用，以及兩輥間的接

45、觸應(yīng)力大小。 4.3.1 參數(shù)計(jì)算 由于校核時(shí)應(yīng)考慮危險(xiǎn)情況，故有關(guān)尺寸應(yīng)按最危險(xiǎn)情況取值，現(xiàn)將有關(guān) 的軋輥參數(shù)列出如下： 1工作輥 r1 粗軋機(jī)主要尺寸為：輥徑 d輥身長度 l；1200mm2150mm，輥頸采用滾動 軸承，故根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，其尺寸如下：d=（0.50.55）d=600660，取為 600mm；，取為 550mm； 0.831.0477.25 632.5ld 輥頭采用滑塊式萬向接軸，其主要尺寸如下： 輥頭的直徑 d1=d-（515）=1200-（515）=11851195， 取 1190mm。 厚度 s=(0.250.28)d1=297.5333.2mm，取 300mm。 b=

46、(0.150.2)d1=178.5238mm，取 200mm。 ，根據(jù)表 4.5 選擇抗扭斷面系數(shù)/0.667b s 208 . 0 壓下螺絲中心距21505502700allmm 表 4.5 抗扭斷面系數(shù) sb/11.52345 0.2080.3460.4930.8011.151.789 其它參數(shù)選擇方法相同，結(jié)果列表如下表 4.6。 表 4.6 工作輥參數(shù)選擇結(jié)果 單位 mm 項(xiàng)目輥徑 d輥身長度 l輥頸 d輥頸 l輥頭 d1輥頭 b輥頭 s r1120021506005501190200300 f1f47652450400360750130200 f5f66302450330300620

47、110160 2支撐輥 r1 粗軋機(jī)主要尺寸為： 輥徑 d輥身長度 l：1500mm2150mm 輥頸：=780mm， =700mmdl 壓下螺絲中心距mmlla28507002150 表 4.7 支撐輥參數(shù)選擇結(jié)果 單位 mm 項(xiàng)目輥徑 d輥身長度 l輥頸 d輥頸 l r115002150780700 f1f614502150760680 4.3.2 軋輥強(qiáng)度校核 由于 r1、f1f6 軋機(jī)均為四輥軋機(jī)，校核方法相同。工作輥與支撐輥輥 身中央處的彎矩可按下列公式計(jì)算： ， 442 1 blp m d 422 2 lap m d 式中：工作輥輥身中央處的彎矩；支撐輥輥身中央處的彎矩； d m1

48、 d m2 軋制力；輥身長度；pl 壓下螺絲中心距；所軋板帶鋼寬度。ab 粗軋第四道次粗軋第四道次 粗軋選軋制力大的第四道次進(jìn)行校核，已知數(shù)據(jù)：電機(jī)功率 p=10000kw, 輥頭寬度： 2222 1 0 1190300 221151.56 2222 ds bmm （1）工作輥輥身的彎曲應(yīng)力 經(jīng)支承輥傳遞，工作輥的壓力（最大應(yīng)力）位于工作輥輥身和輥頸的交界處， 則dxxq pl m b xd 2 0 1 4 工作輥所受軋制載荷均勻分布，則上式可簡化為： 44288 1 blppbpl m d 7 1 1 33 1 1.822 102.151.13717 ()() 2 44244 13.12120 0.10.1 1.2 d d d p lb m