《板帶鋼軋制工藝》設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、板帶鋼軋制工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 一、 軋鋼車(chē)間設(shè)計(jì)內(nèi)容及其科學(xué)程序 1、 軋鋼車(chē)間設(shè)計(jì)內(nèi)容 通常一個(gè)軋鋼車(chē)間設(shè)計(jì)包含下列內(nèi)容：1）軋鋼生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)；2）車(chē)間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)；3）廠房與設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；4）供水與排水設(shè)計(jì)；5）熱力與電力設(shè)施設(shè)計(jì)；6）通風(fēng)與照明設(shè)計(jì)；7）其他設(shè)計(jì)。 軋鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)車(chē)間設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。它的主要任務(wù)是根據(jù)有關(guān)單位確定的任務(wù)，對(duì)下列問(wèn)題進(jìn)行詳盡的設(shè)計(jì)與計(jì)算：1）確定產(chǎn)品大綱；2）選擇坯料，制訂產(chǎn)品工藝過(guò)程；3）確定軋機(jī)組成，編制軋制圖表，完成與此有關(guān)的工藝與設(shè)備計(jì)算；4）選擇相應(yīng)的各種輔助設(shè)備；5）畫(huà)出車(chē)間工藝平面布置圖；6）提出水、電、熱力、通風(fēng)照明、廠房建筑等設(shè)計(jì)所需的

2、各種資料；7）計(jì)算各項(xiàng)材料、原料消耗，確定各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；8）編制勞動(dòng)定員，進(jìn)行投資估算等。 在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)之前，應(yīng)取得由有關(guān)單位經(jīng)過(guò)詳盡討論后制訂的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（或有關(guān)單位經(jīng)過(guò)協(xié)商確定的設(shè)計(jì)委托書(shū)），作為進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和基礎(chǔ)資料。一般設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)應(yīng)包括下列內(nèi)容：1）車(chē)間生產(chǎn)的規(guī)模、生產(chǎn)的鋼種；2）車(chē)間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種與規(guī)格，生產(chǎn)方法和與此有關(guān)的某些工藝規(guī)定；3）建廠地址、建廠范圍和建廠地區(qū)的礦產(chǎn)資源、水文地質(zhì)、原材料、燃料、動(dòng)力、供水等供應(yīng)情況以及交通運(yùn)輸情況；4）資源綜合利用和“三廢”治理的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；5）要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)水平；6）擬建車(chē)間在全廠所處的位置、今后發(fā)展、車(chē)間建設(shè)投

3、資的控制數(shù)字；7）勞動(dòng)定員的控制數(shù)等。 2、車(chē)間設(shè)計(jì)的科學(xué)程序 按照設(shè)計(jì)性質(zhì)不同，車(chē)間設(shè)計(jì)可以分為新建設(shè)計(jì)、改建設(shè)計(jì)和擴(kuò)建設(shè)計(jì)三種情況。新建設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，按照設(shè)計(jì)的科學(xué)程序從頭開(kāi)始進(jìn)行。改建設(shè)計(jì)和新建設(shè)計(jì)是對(duì)現(xiàn)有車(chē)間加以改造和擴(kuò)大，以達(dá)到增加產(chǎn)量或擴(kuò)大品種，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。設(shè)計(jì)時(shí)必須強(qiáng)調(diào)從現(xiàn)有條件出發(fā)，強(qiáng)凋?qū)ΜF(xiàn)有的廠房和設(shè)備的利用和改造，其設(shè)計(jì)程序一般可以簡(jiǎn)化。 按照設(shè)計(jì)進(jìn)行的程序可以把整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程分為三個(gè)階段，即初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。但是，為了確保擬建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，充分發(fā)渾項(xiàng)目建成投產(chǎn)后的作用，在設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，應(yīng)先進(jìn)行有關(guān)項(xiàng)目的可行性研究。 3、產(chǎn)品方案編制 編制產(chǎn)品

4、方案一般是由下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的單位負(fù)責(zé)，由有關(guān)部門(mén)根據(jù)對(duì)擬建車(chē)間的要求在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中作出明確的規(guī)定。但有時(shí)編制產(chǎn)品方案也由設(shè)計(jì)單位來(lái)考慮。 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：車(chē)間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模；各類(lèi)產(chǎn)品的品種和規(guī)格；各類(lèi)產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中所占比重等。 表1-1為我國(guó)某冷連續(xù)鋼板廠所考慮的產(chǎn)品方案。 表1-1 某冷連軋鋼板廠產(chǎn)品方案 二、 板帶鋼軋制工藝設(shè)計(jì) 板帶鋼軋制制度主要包括壓下制度、速度制度、溫度制度、張力制度及輥型制度等。壓下制度必然影響到速度制度、溫度制度和張力制度，而壓下制度與張力制度決定著板帶軋制時(shí)的輥縫大小和形狀。 板帶鋼軋制制度的確定要求達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的目的。因此，合

5、理地軋制規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足下列原則和要求：1）在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量；2）在保證操作穩(wěn)定方便的條件下提高質(zhì)量；3）應(yīng)保證板帶材組織性能和表面質(zhì)量。 1、軋制規(guī)程（壓下規(guī)程）設(shè)計(jì)（設(shè)定） （1）概述 制定壓下規(guī)程的方法很多，一般為經(jīng)驗(yàn)法和理論法兩大類(lèi)。經(jīng)驗(yàn)方法是參照現(xiàn)有類(lèi)似軋機(jī)行之有效的實(shí)際壓下規(guī)程（經(jīng)驗(yàn)資料）進(jìn)行壓下分配及校核計(jì)算。理論方法就是從充分滿足前述制定的軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。這是理想和科學(xué)的方法。 通常在板帶生產(chǎn)中制訂壓下規(guī)程的方法和步驟為：1）根據(jù)原料、產(chǎn)品和設(shè)備條件，在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓

6、下量，這包括直接分配各道次絕對(duì)壓下量或壓下率、確定各道次壓下量分配率（）及確定各道次能耗負(fù)荷分配比等各種方法；2）制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定逐道次軋制溫度；3）計(jì)算軋制壓力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩；）校核軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)過(guò)載過(guò)熱能力；5）按前述制訂軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn)。 （2）限制壓下量的因素 限制壓下量的因素：金屬塑性、咬入條件、軋輥強(qiáng)度及接軸叉頭等的強(qiáng)度條件、軋制質(zhì)量。最大咬入角與軋制速度的關(guān)系見(jiàn)表2-1。 表2-1? 最大咬入角與軋制速度的關(guān)系 軋制速度 /m/s 00.51.01.52.02.53.5最大咬入角/0252322.522211711（3）道次

7、壓下量的分配規(guī)律 道次壓下量通常有兩種分配規(guī)律。 1）中間道次有最大的壓下量? 開(kāi)始道次受到咬入條件的限制，同時(shí)考慮到熱軋的破鱗作用及坯料的尺寸公差等，為了留有余地，給予小的壓下量。以后為了充分利用鋼的高溫給予大的壓下量。隨著軋件溫度下降，軋制壓力增大，壓下量逐漸減小。最后為了保證板形采用較小的壓下量，但這個(gè)壓下量又必須大于再結(jié)晶的臨界變形量，以防止晶粒過(guò)粗大，如圖2-1（a）所示。? 2）壓下量隨道次逐漸減小? 壓下量在開(kāi)始道次不受咬入條件限制，開(kāi)軋前除鱗比較好，坯料尺寸比較精確，因此軋制一開(kāi)始就可以充分利用軋件的高溫采用大的壓下量，以后隨軋件溫度的下降壓下量逐漸減少，最后12道次為保證板形

8、采用小的壓下量，須大于再結(jié)晶的臨界變形量，如圖2-1（b）所示。這種壓下分配規(guī)律在二輥可逆和四輥可逆式軋機(jī)上經(jīng)常使用。 從上述壓下量分配來(lái)看，總的趨勢(shì)是壓下量由大到小，但是相對(duì)壓下量在相當(dāng)多的道次范圍內(nèi)卻是逐漸上升的。咬入角的限制一般只在開(kāi)始道次起作用，板形限制一般只在終了12道次起作用，中間道次可按軋輥強(qiáng)度和電機(jī)能力所允許的最大壓下量（這部分約占13以上的道次）。這部分的壓下量分配有兩種方法可供選擇：一種是等強(qiáng)度的方法，即使金屬對(duì)軋輥的壓力按道次（在連軋機(jī)上按機(jī)架）是相等的；另一種是等能耗分配方法，即使電機(jī)的能耗按道次或機(jī)架分配相等，或者當(dāng)連軋機(jī)機(jī)座電機(jī)功率不相等時(shí)，使各電機(jī)的相對(duì)負(fù)荷相等或

9、按某一系數(shù)分配（負(fù)荷分配系數(shù)）。第一種方法充分利用了軋輥強(qiáng)度，由于軋制力相等在連軋時(shí)對(duì)各架軋輥的摩損相同，有利于統(tǒng)一換輥。第二種方法充分利用了電機(jī)的能力，獲得較高的軋制速度和小時(shí)產(chǎn)量，顯然此時(shí)在各機(jī)架上或各道次上對(duì)軋輥的壓力將是不同的。這兩種方法選擇哪一種，視具體條件的薄弱環(huán)節(jié)而定。如四輥軋機(jī)則往往電機(jī)功率為限制壓下量的因素。 在冷軋板帶中，壓下量選擇受到軋輥參數(shù)及其所能承受的最大壓力、軋制速度、電機(jī)功率的限制。每道次的壓下量和每個(gè)軋程（冷軋過(guò)程中每次中間退火前所完成的變形工作）總壓下量的選擇還應(yīng)考慮金屬加工硬化程度、化學(xué)成分、前后張力、潤(rùn)滑條件以及成品最終的機(jī)械性能和長(zhǎng)寬方向的厚度公差等因素

10、。其壓下制度按中間道次有較大壓下量分配的規(guī)律進(jìn)行。即頭1、2道次為利用金屬的塑性，可給予較大壓下量，但往往受到咬入條件限制，有良好潤(rùn)滑經(jīng)研磨的軋輥允許咬入角3080。第道還要考慮熱軋來(lái)料的厚度偏差，不宜采用過(guò)大壓下量。中間道次隨著加工硬化的增加，道次壓下量逐次減小，最后12道為保證板形和橫向厚度精度一般采用較小壓下量，力求各道次金屬對(duì)軋輥的壓力大致相同。 （4）熱帶鋼連軋壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 熱帶鋼連軋機(jī)壓下規(guī)程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：坯料尺寸選擇；粗軋機(jī)組壓下量分配及速度制度選擇；粗軋機(jī)組壓下量分配及速度制度確定；粗軋及精軋各道力能參數(shù)計(jì)算及設(shè)備能力校核。 1）坯料尺寸? 板坯厚度為150250，多數(shù)為200

11、250，最厚達(dá)300350；板坯寬度取決于產(chǎn)品規(guī)格，板坯最大寬度約比成品最大寬度大50。 連鑄坯厚度為180350，連鑄坯寬度和厚度規(guī)格應(yīng)盡量減少，連鑄坯寬度可達(dá)2320。我國(guó)1700軋機(jī)采用的連鑄坯，寬度是100進(jìn)位的，厚度規(guī)格為160、180、210、250。板坯長(zhǎng)度受加熱爐爐堂寬度及軋件溫度降的限制，為912，最長(zhǎng)達(dá)15，板坯重量為2045。 表2-2機(jī)架號(hào)數(shù)或道次 12345相對(duì)壓下量%2030354040503050表2-3機(jī)架號(hào)數(shù)或道次 123456相對(duì)壓下量%152323302635274030503335表2-4? 1700mm 3/4熱連軋機(jī)軋制程序表 板坯厚度H和寬度B、長(zhǎng)

12、度L可按下述方法確定： =（100150）h式中 成品帶鋼厚度。 如果粗軋機(jī)架數(shù)多，速度高，可選取較厚板坯，反之，則選取較薄板坯。 =+（50100） 式中 成品帶鋼寬度 式中 加熱爐內(nèi)寬； 加熱爐兩滑軌的中心距離。 為了減少板坯尺寸規(guī)格種類(lèi)，通常在寬度上采用100進(jìn)位，厚度上為50進(jìn)位。 2）粗軋機(jī)組壓下量分配 ? 為保證精軋機(jī)組的終軋溫度，應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。因此，一方面應(yīng)盡可能提高開(kāi)軋溫度，另一方面應(yīng)盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時(shí)間，減少軋件的溫度降。粗軋機(jī)組變形量一般要占總變形量（坯料至成品）的7080，粗軋機(jī)組軋出的帶坯厚度為2040（對(duì)六機(jī)架精軋機(jī)組

13、，約為2030，對(duì)七機(jī)架精軋機(jī)組，約為2540）。 粗軋機(jī)組水平軋機(jī)各道壓下量分配規(guī)律為，第一道考慮咬入及坯料厚度偏差不能給以最大壓下量；中間各道次應(yīng)給以設(shè)備能力所允許的最大壓下量；最后道次為了控制出口厚度和帶坯板形，應(yīng)適當(dāng)減少壓下量。 粗軋機(jī)組的立輥軋機(jī)，除立輥破鱗機(jī)（或稱(chēng)大立輥）考慮破鱗和調(diào)節(jié)板坯寬度給予較大壓下量（50100）外，其他立輥軋機(jī)壓下量約等于上道水平輥軋機(jī)軋制時(shí)板坯的寬展量。粗軋各道板坯寬展量與板坯厚度、寬度、壓下量和摩擦系數(shù)有關(guān)，約為432mm，第一二道取大值，后一二道取小值。 某粗軋機(jī)組軋制5道時(shí)各道的相對(duì)壓下量如表2-2所列。某粗軋機(jī)組軋制6道時(shí)各道相對(duì)壓量如表2-3所

14、列。某17003/4熱連軋機(jī)粗軋機(jī)組軋制程序表見(jiàn)表2-4示。 1450mm半連續(xù)式帶鋼熱連軋車(chē)間粗軋機(jī)R1、R2機(jī)架出口目標(biāo)厚度標(biāo)準(zhǔn)、軋制道次如表2-5所示。? 表2-5? 粗軋機(jī)R1、R2機(jī)架出口目標(biāo)厚度 軋機(jī) 成品寬度mmR1R2成品厚度mm2.02.52.515.05.018.01100110011001100859090859090232530232530對(duì)于粗軋機(jī)組立輥軋機(jī)輥縫的設(shè)定計(jì)算，在水平輥軋機(jī)壓下規(guī)程已定的情況下，有專(zhuān)家推薦按照如下步驟，計(jì)算立輥軋機(jī)輥縫值。 A、計(jì)算精軋機(jī)組出口寬度BF 式中? Bn標(biāo)準(zhǔn)（或用戶）要求的熱軋帶鋼成品寬度； tFC精軋機(jī)組終軋溫度； 帶鋼熱膨脹

15、系數(shù)； 寬度邊緣余量（可由操作人員調(diào)整）。 B、計(jì)算粗軋機(jī)組出口寬度，即中間帶坯寬度BR 式中? BF軋件在精軋機(jī)組的總寬展量，它可根據(jù)測(cè)寬儀測(cè)得實(shí)際的BR和BF，。 C、計(jì)算立輥總壓下量BR 式中? QS板坯的熱膨脹系數(shù)，約為1.015； BS冷態(tài)的連鑄板坯寬度； BRij粗軋機(jī)組第i架水平輥軋機(jī)第j道次的寬展量，可按下式計(jì)算： 式中? K寬展系數(shù)，可由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)求得； 表2-6? 側(cè)壓量分配系數(shù)aij 道次 大立輥 2號(hào)小立輥 3號(hào)小立輥 4號(hào)小立輥 可逆機(jī)架 軋三道 0.21? 0.233? 0.200.210.16可逆機(jī)架 軋五道 0.191? 0.193? 0.225? 0.180.1

16、40.08可逆機(jī)架 軋七道 0.161? 0.163? 0.165? 0.157? 0.150.140.08hRij粗軋機(jī)組第i架水平輥軋機(jī)第j道次壓下量（道次號(hào)只用于可逆式機(jī)架）。 D、計(jì)算各架立輥軋機(jī)側(cè)壓量BEij式中? i粗軋機(jī)組（立輥軋機(jī)機(jī)架號(hào)）； j立輥軋機(jī)道次號(hào)（道次號(hào)只用于可逆式機(jī)架）； aij粗軋機(jī)組第i架立輥軋機(jī)第j道的側(cè)壓量分配系數(shù)。它可根據(jù)具體軋機(jī)結(jié)構(gòu)及工藝條件，按照經(jīng)驗(yàn)確定。例如3/4連續(xù)式熱連軋帶鋼軋機(jī)，粗軋機(jī)組第二架為可逆式時(shí)，可采用表2-6所列數(shù)值。由于立輥只在奇道次對(duì)軋件側(cè)壓，表中道次數(shù)nR是水平輥軋機(jī)的軋制道次數(shù)，立輥軋機(jī)道次數(shù)是（nR +1）/2。 E、計(jì)算

17、各架立輥軋機(jī)各道軋出軋件寬度 各架立輥軋機(jī)的各道軋出軋件寬度計(jì)算，可根據(jù)BS和BEij，從第一架大立輥開(kāi)始， 算到最后一架立輥軋機(jī)。 F、計(jì)算各架立輥軋機(jī)各道輥縫 根據(jù)各架立輥軋機(jī)各道軋出軋件寬度，按軋機(jī)彈跳方程即可算出各架立輥軋機(jī)各道輥縫。 3）精軋機(jī)組壓下量的分配 精軋機(jī)組壓下量的分配原則是： A、除了在設(shè)備能力允許的條件下，應(yīng)盡可能提高軋機(jī)的生產(chǎn)率外，還應(yīng)考慮產(chǎn)品的質(zhì)量，即終軋溫度、終軋變形程度和產(chǎn)品尺寸精度等； B、應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整。 精軋機(jī)組的總壓下量，一般占總變形量的1025。為保證帶鋼機(jī)械性能，防止晶粒過(guò)大，終軋變形程度即最后一架的相對(duì)壓下量應(yīng)不低于10。但從保證產(chǎn)品尺

18、寸精度的要求出發(fā)，最后一道的壓下量不宜過(guò)高。最后一架的相對(duì)壓下量一般取為1015。精軋機(jī)組各架壓下率分配范圍如表2-7所示。 表2-7? 精軋機(jī)組（6與7機(jī)座）壓下率分配范圍 表2-8? 某廠冷軋2.00.5壓下率分配 （5）冷軋板帶鋼軋制規(guī)程制定 1）原料選擇? 冷軋板帶鋼采用的坯料為熱軋板帶，坯料最大厚度受冷軋機(jī)設(shè)備條件（軋輥強(qiáng)度，電機(jī)功率，允許咬入角，軋輥開(kāi)口度等）限制；坯料最小厚度的確定則應(yīng)考慮所軋成品的厚度、鋼種、產(chǎn)品的組織性能要求以及供坯條件（熱軋帶生產(chǎn)）等因素。一般厚度較薄的產(chǎn)品，則坯料厚度相應(yīng)選擇小一些。為滿足產(chǎn)品最終的組織性能要求，坯料厚度的選擇必須保證一定的冷軋總壓下率，例

19、如：連軋機(jī)總壓下率一般為5065，單機(jī)可達(dá)5089。又如冷軋汽車(chē)板必須有30以上（一般5070）的冷軋總壓下率，否則成品最終的晶粒大小和深沖性能達(dá)不到要求。硅鋼板也需一定的總壓下率（第二次冷軋總壓下率通常取50）才能保證其物理性能（電磁性能）。不銹鋼板也要求一定的冷軋總壓下率，以保證其表面質(zhì)量。 2）各道壓下量分配? 冷軋軋程是冷軋過(guò)程中每次中間退火前所完成的冷軋工作。冷軋軋程數(shù)的確定主要取決于所軋鋼種的軟硬特性，坯料及成品的厚度，所采用的冷軋工藝方式與工藝制度以及軋機(jī)的能力等，并且隨著工藝和設(shè)備的改進(jìn)與更新，軋程方案也在不斷變化。例如，改用潤(rùn)滑性能更好的工藝潤(rùn)滑劑，或采用直徑更小的高硬度工作

20、輥都能減少所需要的軋程數(shù)，又如某些牌號(hào)的不銹鋼在采用1502000C的溫軋工藝時(shí)，變形抗力顯著降低。采用異步軋制方式冷軋帶鋼時(shí)，可以使軋制壓力和加工硬化大為減少。這些都大有利于減少軋制道次和軋程。因此，在確定冷軋程時(shí)，除了切實(shí)考慮已有的設(shè)備與工藝條件外，還應(yīng)當(dāng)充分注意研究各種提高冷軋效率的可能性。 冷軋板帶壓下量的選擇受到軋輥參數(shù)及它所能承受的最大壓力、軋機(jī)結(jié)構(gòu)、軋制速度以及電動(dòng)機(jī)功率的限制。每道次的壓下量和每個(gè)軋程總壓下量的選擇還應(yīng)考慮金屬的冷加工硬化的程度、鋼的化學(xué)成 表2-9 日本某廠冷軋鍍錫板2.280.2mm壓下率分配 表2-10? 各種冷連軋壓下分配系數(shù)分、前后張力、潤(rùn)滑條件以及成

21、品最終的機(jī)械性能和長(zhǎng)寬方向的厚度公差等因素。分配壓下量時(shí)，力求各道次金屬對(duì)軋輥的壓力大致相同。第一、二道次為利用金屬塑性，可給較大壓下量，但往往受到咬入條件限制，在有良好潤(rùn)滑經(jīng)研磨的軋輥允許咬入角3040，而軋輥表面較粗糙的為5080。第一道考慮到熱軋來(lái)料的厚度偏差不宜采用過(guò)大壓下量，中間道次隨冷加工硬化的增加應(yīng)逐道減少壓下量。最后12道為保證板形和厚度精度一般采用較小壓下量。由于冷軋板帶的厚度較薄，故制定壓下制度時(shí)通常采用分配壓下率的方法。 逐道壓下率的分配一般有三種，冷連軋機(jī)壓下量分配基本上與單機(jī)架冷軋機(jī)分配相同。1）壓下率逐道次減小，是應(yīng)用最廣的方法。2）壓下率各道次基本相同。多用于連軋

22、機(jī)、可逆式單機(jī)架。某冷軋廠1700五機(jī)架軋機(jī)壓下量分配即采用此方法，如表2-8所示。3）壓下率逐道增大（均有工藝潤(rùn)滑）。如日本五機(jī)架冷軋機(jī)軋制鍍錫板壓下率分配，如表2-9所示。 具體分配計(jì)算按上述三種分配方法，對(duì)具體數(shù)值的確定，一是參考同類(lèi)條件經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)予以選定；另一種是分配各機(jī)架（如連軋機(jī)）的負(fù)荷采用能耗法。當(dāng)有類(lèi)似的單位能耗曲線資料，可確定各架負(fù)荷分配比，再算出壓下量（參見(jiàn)）。若沒(méi)有合適的能耗資料，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用分配壓下系數(shù)的方法，則各道的壓下量為： 式中 冷軋時(shí)的總壓下量； 壓下分配系數(shù)。 各種冷連軋機(jī)壓下分配系數(shù)列于表2-10。 在確定各架壓下量或軋后厚度的同時(shí)，還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析選定各

23、機(jī)架間的單位張力。 生產(chǎn)中采用的張應(yīng)力按（帶鋼的屈服極限）選取，其范圍較寬。不同的軋機(jī)，不同的軋制道次，不同的品種規(guī)格，甚至不同的原料條件，要求不同的張應(yīng)力值與之相適應(yīng)。當(dāng)軋鋼工人操作技術(shù)水平較高，變形比較均勻且原料比較理想時(shí)，可選用高一些的張應(yīng)力值；當(dāng)帶鋼較硬，邊部不理想或操作不熟練時(shí)，可取偏小一些的數(shù)值。一般在可逆式冷軋機(jī)的中間道次或連續(xù)式冷軋機(jī)的中間機(jī)架上，張應(yīng)力可取（一般不超過(guò)0.5）。在軋制低碳鋼時(shí)，有時(shí)因考慮到防止鋼卷退火時(shí)產(chǎn)生粘結(jié)等原因，成品卷取張應(yīng)力不能太高，一般用49MPa左右，其它鋼種可以高些。連軋機(jī)開(kāi)卷張應(yīng)力很?。ㄒ话銉H為1.47MPa1.96MPa），可忽略。此外，連軋

24、機(jī)各架張力的選擇還需考慮主電機(jī)之間及主電機(jī)與卷取機(jī)之間的合理功率負(fù)荷分配，一般是先按經(jīng)驗(yàn)范圍選擇一定的張應(yīng)力值，然后再進(jìn)行設(shè)備能力及咬入條件等校核。四、五和六機(jī)架式冷連軋機(jī)壓下制度實(shí)例如表2-11所示。 表2-11? 4、5、6機(jī)架冷連軋機(jī)壓下制度 （6）常用的負(fù)荷分配（變形制度制定）方法 1）能耗曲線法 用能耗曲線來(lái)進(jìn)行負(fù)荷分配，在各類(lèi)軋機(jī)中的應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)榧确奖?，又可靠。能耗曲線的形式如圖2-11所示。能耗是變形量（延伸系數(shù)）或鋼板厚度（當(dāng)坯料厚度為時(shí)）的對(duì)數(shù)函數(shù)或鋼板厚度函數(shù)。 用能耗曲線分配負(fù)荷的辦法有以下兩種。 A、等能耗分配法? 已知用坯料厚度軋成成品厚度，共軋七道，其能耗曲線

25、如圖2-11所示，現(xiàn)確定該軋機(jī)軋制時(shí)的道次變形量。在縱坐標(biāo)上把總能耗按等能耗的原則，均分為七等分，在曲線上求得相應(yīng)的1，26，7點(diǎn)（如圖2-11這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)就是各道次軋出厚度。 圖2-11 等能耗分配法 對(duì)于各架電動(dòng)機(jī)容量相等的設(shè)備條件，經(jīng)?？捎么朔ㄟM(jìn)行變形量的分配，但一般最后一道，應(yīng)考慮到板形等因素不參加分配。 B、相對(duì)能耗相等的辦法分配變形量 在某些機(jī)組上，由于電機(jī)的容量不相等，所以對(duì)于每架電機(jī)來(lái)說(shuō)，應(yīng)按相對(duì)的負(fù)荷均勻原則進(jìn)行分配，例如：某機(jī)組為七機(jī)架連軋，它們的主電機(jī)容量分別是。則第i架分配到的能耗應(yīng)是： 當(dāng)時(shí)，便是等能耗。 當(dāng)時(shí)，便是相對(duì)的能耗相等，即“等儲(chǔ)備”的觀點(diǎn)能耗分配。

26、 2）能耗模型法（數(shù)式化） 根據(jù)實(shí)測(cè)能耗（電參數(shù)測(cè)定和扭矩測(cè)定）的數(shù)據(jù)，選取合理的模型結(jié)構(gòu)，建立能耗數(shù)式化模型，即。依其能耗模型可進(jìn)行負(fù)荷分配。其數(shù)式化能耗模型的形式有統(tǒng)計(jì)模型和理論統(tǒng)計(jì)模型。 有了能耗模型之后，用等能耗觀點(diǎn)或用等儲(chǔ)備觀點(diǎn)，或用其他的觀點(diǎn)，確定各道次的能耗分配系數(shù)，把能耗分配到各道次中去，然后用能耗模型換算出軋出鋼板的厚度。 假若分配系數(shù)是，則道次的能耗是，（是總能耗），總能耗等于各道能耗之和。有了之后，便可以由能耗模型求得延伸系數(shù)，在已知前一道斷面的基礎(chǔ)上，即可求得該道次軋件的斷面，或者由能耗模型求得各道次出口厚度。 例如：我國(guó)某廠七機(jī)架熱連軋機(jī)組，運(yùn)用能耗模型為：總能耗。

27、式中? 一第一架入口軋件厚度； 一第七架出口軋件厚度。 道次能耗 式中? 為溫度影響系數(shù)，當(dāng)時(shí)，=； 精軋入口預(yù)測(cè)溫度； 精軋入口基準(zhǔn)溫度； 溫度系數(shù)； 鋼種系數(shù)； 能耗模型中參數(shù)。 能耗模型中的參數(shù)值如表2-12。 表2-12? 能耗模型中的參數(shù)值 該廠利用負(fù)荷分配系數(shù)的辦法，進(jìn)行負(fù)荷分配。負(fù)荷分配系數(shù)是根據(jù)設(shè)備條件、操作習(xí)慣、產(chǎn)量及板形等綜合條件確定。 當(dāng)入口厚度為，軋出的成品厚度為時(shí)，總能耗為，各架軋機(jī)的道次能耗值為荷分配系數(shù)為兩者之比值，即。 該廠確定的道次負(fù)荷分配系數(shù)，以表格形式存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，可按不同產(chǎn)品規(guī)格調(diào)用道次負(fù)荷分配系數(shù)。表2-13列出了1700熱帶精軋機(jī)組（七機(jī)架）道

28、次負(fù)荷分配系數(shù)的值，可供參考。 累計(jì)能耗分配系數(shù) 在已知總能耗的情況下，有 表2-13? 負(fù)荷分配系數(shù)解此方程得 分析其結(jié)果，只有取正值，得 在此公式中，為求道次軋件厚度，必須要先求出，故在做負(fù)荷分配時(shí)，便要先從第一道入口軋件厚度開(kāi)始求起，這樣做在使用上不太方便，因此，引入累積能耗概念，用累積能耗的概念可以從軋件的入口厚度，直接求出任何道次出口軋件厚度。 同樣，可以求得任一道次的軋件厚度若能耗模型用今井一郎的： 式中 （分析生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)得，為成品板厚）。 因?yàn)?，則 整理后得 把以上的負(fù)荷分配方法畫(huà)出粗框圖來(lái)，如圖2-12所示。 2、速度制度的制定 速度制度的合理性在于保證軋制溫度和獲得最短的軋

29、制節(jié)奏。 鋼板及帶鋼軋機(jī)按其作業(yè)制度的不同共有三種速度制度：轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速不變的定速軋制（如三輥勞特軋機(jī)），可調(diào)速的可逆式軋制（如中厚板軋機(jī)、半連軋中的粗軋機(jī)等），固定轉(zhuǎn)向可調(diào)速軋制（如連軋機(jī)等）。 （1）轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速不變的軋制 對(duì)于鋼板生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，這種速度制度主要用在三輥勞特軋機(jī)上。它的軋機(jī)轉(zhuǎn)速是不變的，是由原始設(shè)計(jì)確定的。我國(guó)的勞特式軋機(jī)速度在2.03.0。這個(gè)速度的確定是在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的。因?yàn)樗俣仍俑唠姍C(jī)容量就要加大，鋼板咬入時(shí)的沖擊力也就愈大，軋件軋后拋出太遠(yuǎn)，會(huì)增加下一道次軋制前的軋件返回時(shí)間，影響產(chǎn)量。 （2）固定轉(zhuǎn)向可調(diào)速軋制連軋機(jī)組的速度制度 連軋機(jī)組各機(jī)架的軋制速度在很大程度上

30、決定了軋機(jī)的生產(chǎn)能力、帶鋼溫度、變形抗力及其他一些工藝參數(shù)，因此需要仔細(xì)確定。 在連軋機(jī)組中，軋制速度必須遵循每個(gè)機(jī)座中金屬秒體積流量相等的原則。即 式中：相應(yīng)機(jī)座中的工作輥直徑，mm； 相應(yīng)機(jī)座中的電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min； 相應(yīng)機(jī)座中減速箱的減速比； 相應(yīng)機(jī)座中的軋件出口厚度，mm； 一相應(yīng)機(jī)座中的前滑值。 前滑值可用公式計(jì)算： 或簡(jiǎn)化為 1）精軋機(jī)組的穿帶速度 第二代以后的連軋機(jī)的特點(diǎn)是升速軋制，也就是說(shuō)穿帶速度與軋制速度是不同的。所謂穿帶速度是指軋件頭部從第一架入口到末架出口進(jìn)入卷取機(jī)時(shí)的速度。 第二代連軋機(jī)穿帶時(shí)最末架機(jī)座帶鋼的出口速度為1011/s，在這樣的速度下帶鋼頭部沿輸送輥道平穩(wěn)

31、運(yùn)送進(jìn)入卷取機(jī)，而不會(huì)出現(xiàn)飄起造成卷取的困難。 穿帶速度的選取除了考慮卷取時(shí)咬入的可靠性外，還須考慮終軋溫度的要求。例如當(dāng)軋制較厚的帶鋼時(shí)，軋件溫度較高，為保證終軋溫度仍在合理范圍（對(duì)低碳鋼為830850），就要有意識(shí)地限制帶鋼穿帶速度（412厚帶鋼，穿帶速度為36m/s），以增加帶鋼的冷卻時(shí)間，得到要求的終軋溫度。只有在機(jī)架間有冷卻系統(tǒng)的連軋機(jī)上才能增加軋制溫度，允許穿帶速度取較高的值。 也可用計(jì)算軋件溫度的公式算出保證終軋溫度的穿帶速度，即 式中? 一周?chē)橘|(zhì)的溫度，； 軋件進(jìn)入第一架軋機(jī)時(shí)軋件頭部溫度，； 一復(fù)合換熱系數(shù)，； 一鋼的比重，； 一鋼坯的比熱，。 末架的軋件出口速度； 機(jī)架間

32、距離； 末架的軋件出口厚度； 軋件終軋溫度的目標(biāo)值。 目前為了減輕金屬咬入軋輥時(shí)的動(dòng)態(tài)沖擊，提高帶鋼頭部的溫度，在某些寬帶鋼連軋機(jī)上采用了在進(jìn)入第一架前就加速到較高速度，以后隨軋件進(jìn)入機(jī)座逐漸減速到咬入速度，到卷取機(jī)卷上，然后升速軋制（圖2-13）。這樣，由于減少了帶鋼在運(yùn)輸輥道上的停留時(shí)間，增加了塑性變形的發(fā)熱，因此帶鋼頭部溫度可提高3040，減少了沿帶鋼長(zhǎng)度上的溫度波動(dòng)，縮短了軋制時(shí)間612秒。 2）連軋機(jī)組的加速度制度 帶鋼在卷取機(jī)卷筒上形成23匝后，連軋機(jī)組就開(kāi)始加速軋制。第二代連軋機(jī)從設(shè)備能力考慮可以有1.062.03? s2的加速能力，但一般使用范圍僅在0.05080.203m/s

33、2。加速度值取決于帶鋼厚度和所要求的終軋溫度。 圖2-13 寬帶鋼熱連軋機(jī)精軋機(jī)組預(yù)先加速的速度圖 有各種公式用來(lái)確定加速度值，但它們都是在特定條件下的經(jīng)驗(yàn)公式，使用范圍很窄。例如：可用下列公式近似計(jì)算保持恒定出口溫度的加速度值A(chǔ)式中? 加速度值，； 進(jìn)入第一架軋機(jī)的軋件厚度，； 進(jìn)入第一架軋機(jī)的軋件前端溫度，。 也有資料認(rèn)為咬入速度和成品帶鋼厚度決定末架軋機(jī)的加速度，其數(shù)據(jù)列于表2-14中。 表2-14? 由帶鋼厚度、咬入速度決定的軋機(jī)加速度值 當(dāng)加速度超過(guò)0.1時(shí)，將大大提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力。但是帶鋼尾部的溫度也將大大超過(guò)允許的終軋溫度和帶鋼頭部的溫度，這就導(dǎo)致了沿帶鋼長(zhǎng)度上金屬機(jī)械性能的差

34、異。為了保證在這種條件下帶鋼終軋溫度一致，須采用機(jī)架間的冷卻系統(tǒng)。采用這樣的加速度可以增加軋機(jī)生產(chǎn)能力2040%，此時(shí)大部分帶鋼是在最大速度下軋制的，完全利用了機(jī)械和電器設(shè)備的能力。 但是在這種情況下，最后一架軋機(jī)帶鋼的出口速度還取決于奧氏體轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間，即帶鋼從末架軋機(jī)出口到進(jìn)入卷取機(jī)這段運(yùn)輸時(shí)間里應(yīng)能完成奧氏體的轉(zhuǎn)變。如果在這段時(shí)間里不能完成這種轉(zhuǎn)變，奧氏體分解會(huì)在鋼卷中進(jìn)行。由于鋼卷中帶鋼沿鋼卷厚度的冷卻條件不同，因而法奧氏體轉(zhuǎn)變后得到不同組織，導(dǎo)致沿帶鋼長(zhǎng)度上機(jī)械性能的差異。為此帶鋼需要的出口速度應(yīng)該是： 式中? 連軋機(jī)組末架帶鋼出口速度， 從末架軋機(jī)到卷取機(jī)前的長(zhǎng)度， 從終軋溫度

35、開(kāi)始到完成奧氏體轉(zhuǎn)變需要的時(shí)間， 可根據(jù)不同鋼種的奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線（s曲線）得到。采用軋后強(qiáng)制冷卻的方法可以縮短轉(zhuǎn)變所需的時(shí)間，從而允許增加末架軋機(jī)軋件出口速度。但是控制冷卻的采用隨之會(huì)帶來(lái)帶鋼性能的變化，這一點(diǎn)要引起注意。 當(dāng)帶鋼尾部從連軋機(jī)組中出來(lái)后（或離開(kāi)了連軋機(jī)組的某一架后），機(jī)組就開(kāi)始逐漸減速到咬入速度（1011），以備第二根帶鋼的穿入軋制。 3）速度曲線 根據(jù)上述確定速度制度的原則，可示出精軋末架軋機(jī)的速度曲線圖（圖2-14）。 ? 1點(diǎn)為穿帶開(kāi)始的時(shí)間，選用約10的穿帶速度，2點(diǎn)表示帶鋼頭部出末架軋輥后某一個(gè)距離便以第一級(jí)加速度加速，加速度約0.050.1； 3點(diǎn)表示帶鋼咬入

36、卷取機(jī)后，以第二級(jí)加速度加速，加速度約0.050.22，此時(shí)也是卷取機(jī)開(kāi)始咬入帶鋼的時(shí)刻； 4點(diǎn)表示帶鋼以最高速度運(yùn)動(dòng)，其速度由工藝制度的設(shè)計(jì)計(jì)算確定；5點(diǎn)表示帶鋼在第三架軋機(jī)上尾部拋鋼時(shí)，整個(gè)機(jī)組就進(jìn)行第一級(jí)減速，一直減到15的速度為止；6點(diǎn)表示帶鋼以15的速度軋制，等待拋出；7點(diǎn)表示帶鋼尾、部離開(kāi)末架軋機(jī)，末架軋機(jī)開(kāi)始第二級(jí)減速，達(dá)到咬入速度；8點(diǎn)表示軋機(jī)開(kāi)始以穿帶速度等待下一條帶鋼咬入；9點(diǎn)表示下一條帶鋼咬入。圖中虛線部分是卷取機(jī)的速度圖，它的速度與末架軋機(jī)的速度相協(xié)調(diào)。 帶鋼被卷取機(jī)咬入之前，卷取機(jī)有較軋機(jī)速度為高的等待速度。咬入后卷取機(jī)與軋機(jī)速度相同，保持同步，直到軋件尾部離開(kāi)精軋機(jī)

37、組后，精軋機(jī)空載減速，而卷取機(jī)仍以拋鋼速度卷取，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才開(kāi)始減速直到停止。 帶鋼尾部需要進(jìn)行減速軋制，其原因一是由于末架軋機(jī)在軋下一根軋件時(shí)，需要減速到穿帶速度；二是卷取機(jī)停下來(lái)后要求保證鋼卷停在某一固定位置，通常要求鋼卷尾部朝下，以便緊壓在卸卷小車(chē)上，便于打捆，而減速軋制就是為了便于控制這個(gè)位置。開(kāi)始減速軋制的時(shí)間（即圖中5點(diǎn)）要選擇合適，減速太早會(huì)使產(chǎn)量降低，太晚又會(huì)使拋出速度過(guò)高。 由于連軋機(jī)組的條件不同，軋制產(chǎn)品不同，所以連軋速度曲線可以有其他形式，如圖2-15所示。 制度相當(dāng)于第二代熱連軋機(jī)的一般速度制度；制度是在老式連軋機(jī)上，沒(méi)有加速度制度下的速度制度；制度是在機(jī)架間有冷卻

38、的情況下，可以允許有較大的穿帶速度和軋制速度時(shí)的速度制度；制度是在第二代連軋機(jī)上軋制厚帶鋼時(shí)，由于終軋溫度的限制，軋制速度不可能提高時(shí)的速度制度。 4）連軋機(jī)組的速度錐 末架軋制速度確定之后，可利用秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋出厚度和前滑值，求出各架軋輥速度。前滑值主要是壓下率的函數(shù)，可以通過(guò)理論公式或經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算。由于連軋機(jī)組生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品，要求不同的軋制速度，因此連軋機(jī)各架軋機(jī)的軋制速度應(yīng)有較大的調(diào)整范圍。機(jī)組速度范圍的大小與所軋產(chǎn)品的延伸系數(shù)以及電機(jī)的特性有關(guān)。根據(jù)秒流量相等（忽略前滑），有 ? 所以： 式中? 一第一架入口軋件厚度及速度； 連軋機(jī)組總延伸系數(shù)及連軋常數(shù)。 ? 圖

39、2-15? 熱連軋帶鋼軋機(jī)上的速度制度圖? ?圖2-16? 精軋機(jī)組各架速度范圍 由此式可見(jiàn)，末架軋機(jī)的出口速度與總延伸系數(shù)有關(guān)，總延伸系數(shù)越大，末架軋機(jī)的出口速度也就越大。從又可見(jiàn)，當(dāng)最大，最小時(shí)，可以得到最大的總延伸系數(shù)；反之，當(dāng)最小，最大時(shí)，可以得到最小的總延伸系數(shù)。再者，連軋機(jī)組的速度范圍；與第一架軋機(jī)上的壓下率有關(guān)，越大，就越小。通常第一架軋機(jī)的壓下率為4050%，所以 有了如上關(guān)系后，在確定了產(chǎn)品范圍，帶鋼尺寸（即確定了帶坯的總延伸率）后，就可以確定整個(gè)連軋機(jī)組的速度范圍和各個(gè)軋機(jī)應(yīng)具有的調(diào)速范圍了。 首先確定末架軋機(jī)的最高速度（對(duì)于第二代熱連軋機(jī)，最高速為23），然后根據(jù)機(jī)組生產(chǎn)

40、最薄產(chǎn)品時(shí)的最大總延伸率，即根據(jù) 決定，再根據(jù)直流電機(jī)的調(diào)速特性（一般直流機(jī)的調(diào)速范圍為3），確定未架軋機(jī)的最小出口速度。同樣根據(jù)機(jī)組生產(chǎn)最厚產(chǎn)品時(shí)的最小延伸，按下式 求出第一架軋機(jī)的最大出口速度。這樣將速度繪制于以橫座標(biāo)為機(jī)架號(hào)，縱座標(biāo)為軋制速度，如圖2-16所示c、線。為了便于調(diào)整并考慮最小工作輥徑的使用，軋機(jī)速度范圍要比工作速度范圍增大約810%，如圖2-16中的、線。由于這個(gè)速度范圍圖形為錐形。故得名稱(chēng)為速度錐。由軋制工藝要求所提出的總延伸及速度范圍必須落入此速度錐范圍之內(nèi)，否則連軋過(guò)程將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。? （3）可調(diào)速的可逆式軋制 可逆式軋制除用于初軋生產(chǎn)外，還用于半連續(xù)帶鋼生產(chǎn)中的粗軋機(jī)

41、組和可逆式中厚板軋機(jī)。正確選擇這類(lèi)軋機(jī)的速度制度是快速軋鋼的重要環(huán)節(jié)。 1）可逆式軋制速度的類(lèi)型及其選擇 可逆式軋制的速度圖有兩種類(lèi)型： A、梯形速度圖? 如圖2-17所示。其各部分組成如下：0時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速?gòu)?增至，為空載加速階段；時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速由增至（為軋件咬入速度），為負(fù)載加速階段；時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速保持恒速，為高速軋制階段；時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速?gòu)慕抵粒檐埣膾伋鏊俣龋瑸樨?fù)載減速階段；時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速?gòu)慕抵亮?，為空載減速階段。之后開(kāi)始反向轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖2-17 可逆式軋機(jī)梯形速度圖 由圖可見(jiàn)，是純軋時(shí)間，是第一道與第二道之間的間隙時(shí)間。 B、三角形速度圖如圖2-18所示。三角形速度圖與梯形速度圖相比，沒(méi)有等速

42、軋制階段，其它各段相同。 由上述兩種速度圖可知：一個(gè)軋制道次的純軋時(shí)間為： （梯形速度圖） （三角形速度圖） 兩道次間的非軋制時(shí)間即間隙時(shí)間，。為上道次空轉(zhuǎn)減速時(shí)間，為下道次空轉(zhuǎn)加速時(shí)間。 圖2-18? 可逆式軋機(jī)速度圖 軋制節(jié)奏時(shí)間T 式中：各道次純軋時(shí)間的總和； 各道次之間間隙時(shí)間的總和； 前一根軋件軋完至下一根軋件開(kāi)始軋制的間隔時(shí)間。 三角形速度圖的生產(chǎn)率高于梯形速度圖的生產(chǎn)率，但采用三角形速度圖時(shí)，若轉(zhuǎn)速高于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，則允許的力矩要降低，當(dāng)軋件較長(zhǎng)時(shí)，還可能超過(guò)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。因此，應(yīng)根據(jù)軋件長(zhǎng)度，電機(jī)的調(diào)速范圍和對(duì)軋制周期的要求確定選用哪種速度圖。 2）合理速度制度的確定 制定可

43、逆式軋機(jī)的速度制度包括：確定選用何種速度圖（三角形、梯形），選擇各道次的咬入和拋出轉(zhuǎn)速，計(jì)算最大轉(zhuǎn)速及純軋時(shí)間，確定間隙時(shí)間。 A、咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇 咬入和拋出轉(zhuǎn)速確定的原則是：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時(shí)間、保證軋件順利咬入、便于操作和適合于主電機(jī)的合理調(diào)速范圍。咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇不僅會(huì)影響本道次的純軋時(shí)間，而且還會(huì)影響到兩道次間的間隙時(shí)間。 由于壓下的動(dòng)作時(shí)間隨各道壓下量而定，軋輥逆轉(zhuǎn)、回送軋件時(shí)間可以根據(jù)所確定的咬入、拋出轉(zhuǎn)速改變，所以考慮這三個(gè)時(shí)間的原則應(yīng)當(dāng)是：壓下時(shí)間要大于或等于軋 圖2-22? 三角形速度圖? 圖2-23 梯形速度圖 輥逆轉(zhuǎn)時(shí)間，要大于或等于回送軋件時(shí)間。這樣軋輥

44、咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇就應(yīng)當(dāng)本著在調(diào)整壓下時(shí)間之內(nèi)完成軋輥逆轉(zhuǎn)動(dòng)和在保證可靠咬入的前提下獲得最短軋制時(shí)間這個(gè)原則。因此，對(duì)于第一道或者是受咬入條件限制的道次就要從咬入條件出發(fā)考慮咬入速度。對(duì)于最后一道為了縮短純軋時(shí)間，縮短軋件在輥道間的運(yùn)送時(shí)間，拋出速度就可以較高。中間道次則應(yīng)使前一道的拋出速度與后一道的咬入速度相等，此時(shí)有最短的軋制節(jié)奏。當(dāng)前一道的拋出速度與后一道的咬入速度相等時(shí)，有最短的軋制節(jié)奏。根據(jù) 這個(gè)結(jié)果對(duì)于可逆式軋機(jī)上的中間道次是合適的，而對(duì)于第一道或者受到咬入條件限制的道次就要從咬入條件出發(fā)考慮咬入速度了。 B、最大軋制速度與純軋時(shí)間的計(jì)算 對(duì)于三角形速度圖（見(jiàn)圖2-22） 則得

45、純軋時(shí)間 對(duì)于梯形速度圖 多邊形（梯形）面積:故等速軋制時(shí)間 加速軋制時(shí)間 減速軋制時(shí)間 純軋時(shí)間 梯形速度圖的最高速度可在不超過(guò)電機(jī)允許的最大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選取。 3、溫度制度 溫度制度是指軋件的加熱、軋制、冷卻、卷取等過(guò)程中的溫度確定。溫度制度與變形制度是決定熱軋板帶鋼的組織及機(jī)械性能的重要因素。溫度制度的確定主要是根據(jù)對(duì)產(chǎn)品性能的要求，而同時(shí)考慮設(shè)備強(qiáng)度和生產(chǎn)能力。 （1）加熱溫度 鋼的加熱溫度是指鋼加熱終了時(shí)出爐的表面溫度。鋼的加熱溫度范圍主要是根據(jù)鋼的性質(zhì)、化學(xué)成分和壓力加工工藝要求來(lái)確定的。不同鋼種具有不同的溫度范圍。對(duì)于碳鋼，加熱溫度范圍可在Fe-Fe3C平衡圖上找到，對(duì)于含碳量為0

46、.20.4的鋼，加熱溫度范圍通常為8001200，對(duì)于碳素鋼最高加熱溫度應(yīng)低干鐵碳平衡圖固相線100150。對(duì)于合金鋼加溫度范圍較窄，如不銹耐熱鋼（Cr25Ni20）的溫度范圍為10001150；又如Ni基合金的溫度范圍只在10251150之間。 對(duì)于低碳鋼的加熱溫度宜取在11001150。 （2）軋制過(guò)程中軋件溫度降落的計(jì)算 1）中厚板軋制時(shí)逐道溫降計(jì)算? 熱軋時(shí)軋件的溫度降不僅與輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)所散失的熱量有關(guān)，還與軋制變形功所轉(zhuǎn)化的熱量有關(guān)。高溫下輻射散溫是主要的，因此，軋件溫度降一般按輻射散溫計(jì)算，而認(rèn)為對(duì)流和傳導(dǎo)所散失的熱量同變形功所轉(zhuǎn)化的熱量抵消。由于輻射散熱所引起的溫度降為 式中

47、? 計(jì)算溫度降的起始絕對(duì)溫度，； 輻射散熱時(shí)間，（s）； 一輻射系數(shù)，對(duì)鋼軋件； 在Z時(shí)間段內(nèi)軋件重量，kg，其中為鋼的比重； 在Z時(shí)間段內(nèi)軋件的散熱面積，（2）； 一軋件的熱容量，對(duì)碳鋼?。 熱軋鋼板時(shí)，輻射面積可表示為；為考慮散熱條件的系數(shù)。在可逆式軋機(jī)上由于板坯下表面輻射條件不如上表面，計(jì)算散熱面積時(shí)，可近似取。將、及的數(shù)值代入，及以秒及毫米代入，則得 當(dāng)時(shí)間不太長(zhǎng)時(shí)，上式根號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)的數(shù)值與相比很小，故由近似計(jì)算公式（當(dāng)很小時(shí)），代入，則得 ? 有時(shí)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式 式中 、分別為前一道軋制溫度與軋出厚度，。 由于軋件頭部和尾部溫度降不同，頭尾溫度都要計(jì)算。為設(shè)備安全

48、著想，計(jì)算軋制壓力所用的各道溫度時(shí)應(yīng)以溫度低的一端（一般為尾部）為準(zhǔn)。 表2-15 1700熱連軋機(jī)軋制程序表 2）熱連軋帶鋼時(shí)逐道溫降的計(jì)算 對(duì)粗軋各道，令，則逐道溫降為 對(duì)精軋各道，令，則得 帶坯在中間輥道上冷卻，也可以按輻射散熱計(jì)算。此時(shí)，同粗軋一樣，可取，故得帶坯進(jìn)入第一架精軋機(jī)的溫度為 式中? 粗軋軋完后的帶坯溫度（） 對(duì)于精軋機(jī)組，軋件任一部位通過(guò)各架軋機(jī)延續(xù)時(shí)間與軋件厚度的比值為一常數(shù)，即 式中? 精軋機(jī)組各架間距。 故軋件任一部位，從精軋第一架的溫度，降至末架的終軋溫度為 ?（） 從上式可以看出，軋制薄帶鋼時(shí)，為保證終軋溫度，必須提高軋制速度和提高進(jìn)入精軋的軋件溫度1。 當(dāng)數(shù)值

49、較大時(shí)，上式中根號(hào)第二項(xiàng)數(shù)值較小，故近似可得： 這樣，按上式計(jì)算出總溫度降，再除以（-1），就得每架溫度降的數(shù)值。 （3）軋制溫度的確定 在軋制過(guò)程中分有開(kāi)軋溫度和終軋溫度。對(duì)于亞共析鋼，開(kāi)軋溫度比NJE線低100150；對(duì)于過(guò)共析鋼，開(kāi)軋溫度最高應(yīng)低于JE線100，或?yàn)榧訜釡囟葴p去由加熱爐出爐后到軋制前的溫度降。終軋溫度，對(duì)于亞共析鋼要高于GS線50100，對(duì)過(guò)共析鋼終軋溫度應(yīng)低于ES線，這樣可以破碎在晶粒邊界上析出的網(wǎng)狀碳化物（滲碳體），如果低于SK線，就會(huì)有較多的石墨析出，呈現(xiàn)黑色斷口。因此終軋溫度應(yīng)比SK線高100150。如上確定的加工溫度范圍過(guò)于籠統(tǒng)。 （4）冷卻、卷取溫度確定 1）

50、中厚板鋼冷卻制度的確定 冷卻制度包括確定開(kāi)始冷卻溫度、終了冷卻溫度和冷卻速度。通常軋后冷卻裝置總是盡可能地接近于軋機(jī)，使軋完的鋼板能及時(shí)得到冷卻，所以冷卻開(kāi)始溫度接近于軋制終了溫度。冷卻開(kāi)始溫度越高（在Ar3以上），強(qiáng)度提高就越大，冷卻開(kāi)始溫度越低，強(qiáng)度提高較少，但材料的韌性比較高。 冷卻終了溫度影響到鐵素體的晶粒尺寸，第二相的種類(lèi)、數(shù)量、硬度等，其變化規(guī)律比較復(fù)雜。一般停止冷卻的溫度都在Ar1以下，終了溫度對(duì)低碳鋼影響較大，對(duì)高碳、低錳鋼的影響較小。根據(jù)對(duì)材料性能的要求，通過(guò)試驗(yàn)確定冷卻終了溫度。 冷卻速度提高，材料的強(qiáng)度也提高，冷卻速度的控制以不產(chǎn)生馬氏體為原則，一般冷卻速度取10s左右。

51、 總之軋后冷卻對(duì)提高材料的強(qiáng)度效果較大，而低溫軋制（未再結(jié)晶區(qū)的軋制）對(duì)提高材料的韌性效果較大，這兩者的配合即可得到綜合機(jī)械性能良好的鋼材。 對(duì)于高強(qiáng)度鋼板采用軋后直接淬火，這不僅節(jié)省了能源，而且直接淬火回火材的性能優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)材。 因?yàn)橹泻癜宓陌搴?、板寬都大于帶鋼，又沒(méi)有卷取過(guò)程，冷卻時(shí)容易造成性能不均勻，板形變壞，冷卻后又不能進(jìn)行矯直，因此中厚板的軋后冷卻除了要確定合適的冷卻工藝外，還必須有合適的冷卻設(shè)備和方式，這樣才能使冷卻工藝用于生產(chǎn)。 2）帶鋼的冷卻和卷取溫度的確定 ? 帶鋼軋后冷卻對(duì)帶鋼產(chǎn)品性能的控制作用較大。因?yàn)樵趲т撨B軋機(jī)上對(duì)壓下規(guī)程作大的改變比較困難，在固定坯料厚度以及產(chǎn)品

52、厚度的條件下，在沒(méi)有機(jī)架間冷卻設(shè)備的連軋機(jī)上，軋件的終軋溫度變化也不大，加上帶鋼軋機(jī)上生產(chǎn)的高強(qiáng)度鋼材有相當(dāng)一部分是較厚的產(chǎn)品，終軋溫度比較高，因此與中厚板軋機(jī)的情況相反，連軋機(jī)上對(duì)軋制終了溫度和壓下量的分配不易進(jìn)行控制，而對(duì)軋后冷卻和卷取溫度比較容易控制。所以軋后冷卻的控制就成為控制產(chǎn)品性能的重要因素了。 帶鋼從精軋機(jī)組軋出后的終軋溫度為800900，而卷取溫度要求不高于650（否則，因帶鋼晶粒粗大而降低其機(jī)械性能）。在高速軋制情況下，從精軋機(jī)軋出的帶鋼通過(guò)100多米長(zhǎng)輸出輥道到達(dá)卷取機(jī)的時(shí)間只需510s（薄帶鋼）或820s（厚帶鋼）。在此段時(shí)間內(nèi)必須將800900帶鋼冷至650以下進(jìn)行卷取

53、，顯然采用一般冷卻方法是不可能的，必須使用快速高效冷卻方法。過(guò)去帶鋼的軋后冷卻曾經(jīng)是限制軋制速度提高的一個(gè)困難問(wèn)題。為此創(chuàng)造了具有高冷卻效率的層流冷卻系統(tǒng)，它是一種流量達(dá)200m3/min以上大流量低水壓的噴淋式冷卻系統(tǒng)。 對(duì)沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼來(lái)說(shuō)，卷取溫度越高，晶粒尺寸越大。終軋?jiān)贏r3轉(zhuǎn)變溫度附近11（200F）時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生了粗晶粒表面層，終軋溫度越低粗晶表面層厚度越大。對(duì)于沸騰鋼，當(dāng)終軋溫度低于788時(shí)，粗晶粒組織會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)軋件斷面上，而在鋁鎮(zhèn)靜鋼中，低終軋溫度影響小，除非卷取溫度高于704。 雖然終軋溫度對(duì)沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼的滲碳體形態(tài)和分布沒(méi)有明顯影響，但碳化物的尺寸和分布隨卷取溫度有

54、明顯變化。在低溫卷取時(shí)（540600）得到珠光體和細(xì)的彌散碳化物，在650卷取時(shí)，珠光體片層已經(jīng)不清楚了，碳化物開(kāi)始集聚，在700以上卷取時(shí)，沒(méi)有珠光體，碳全部以粗大的塊狀滲碳體碳粒存在。和這些組織相對(duì)應(yīng)的屈服強(qiáng)度與終軋溫度，卷取溫度的關(guān)系如圖2-27所示。 帶鋼卷取溫度雖然取決于帶鋼的成分、強(qiáng)度、尺寸及卷取機(jī)的能力，但一般都在500700之間。因?yàn)镹b、Ti、Mo類(lèi)形成碳化物的合金元素主要是在Ar3至500之間以碳氮化合物形式析出，當(dāng)冷卻速度較快時(shí)，這些合金元素的相當(dāng)一部分以未析出狀態(tài)被卷取，在這種狀態(tài)下晶粒長(zhǎng)大被抑制，而且之后合金元素能利用熱卷帶鋼自身的熱以碳氮化合物的形式彌散析出，從而能

55、給鋼材帶來(lái)最好的機(jī)械性能。 終軋溫度和卷取溫度也強(qiáng)烈影響到軋制后的高碳鋼帶的最終組織和力學(xué)性能。為了獲得珠光體組織，或在過(guò)共析鋼中獲得由細(xì)晶粒薄片珠光體和細(xì)的二次滲碳體組成的珠光體滲碳體組織，終軋溫度不要低于900，通過(guò)轉(zhuǎn)變區(qū)時(shí)（900600）帶鋼應(yīng)快速冷卻，低合金鋼應(yīng)在600以上卷取。如果快速冷卻到600以下，隨后在更低的溫度下卷取，將導(dǎo)致產(chǎn)生不希望的硬化組織（包括貝氏體）。 4、輥型制度的制定 輥型制度是通過(guò)軋輥輥型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。軋輥輥型設(shè)計(jì)的目的就是要予先設(shè)計(jì)出合理的軋輥磨削凸凹度曲線，以補(bǔ)償軋制時(shí)輥縫形狀的變化量，獲得橫斷面厚度較均勻的板材產(chǎn)品。在輥型設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于軋輥的磨損不必考慮，而是在輥型使用和調(diào)整時(shí)加以考慮。這是因?yàn)檐堓伳p是時(shí)間的函數(shù)，新使用的軋輥無(wú)磨損，而在使用過(guò)程中軋輥磨損量隨時(shí)間增長(zhǎng)而增加。故設(shè)計(jì)輥型只考慮軋輥的不均勻熱膨脹和軋輥的彈性彎曲變形。 輥型設(shè)計(jì)的內(nèi)容為：確定軋輥輥身中部的磨削總凸（凹）度值（即所需總輥