熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)論文

1、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)以設(shè)備能力所同意的最大壓下量軋制，最后道次為了操縱出口厚度和帶坯的板形，應(yīng)適當(dāng)減小壓下量。板坯的開軋溫度為1170，在粗軋機(jī)上軋制6道次可將厚度為180mm的板坯軋成厚32mm的中間帶坯。為保證軋材表面質(zhì)量目前各粗軋軋機(jī)前都有高壓水除鱗裝備。本設(shè)計(jì)粗軋機(jī)組采納兩架四輥可逆式軋機(jī)，粗軋六道次各道次的壓下量分配可按表5-1取值。表5-1粗軋壓下分配R1R2 粗軋道次123123壓下量/mm313629241810入口厚度H/mm180149113846042出口厚度h/mm14911384604232相對(duì)壓下量/(%)1724262830

2、245.2.2軋制道次選擇依照參考文獻(xiàn)取平均延伸系數(shù)=1.42，典型產(chǎn)品Q215厚度3mm，進(jìn)粗軋機(jī)的厚度為180mm。(5-1)依照公式：(5-1) (5-2) (5-2)帶入數(shù)據(jù)得：n=11.67，可知生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)需要軋制12個(gè)道次。5.2.3校核咬入能力熱軋鋼板時(shí)咬入角一般為1522，低速咬入可取20，一般考慮第一道次的咬入問題：（5-3（5-3）式中：D軋輥直徑；咬入角；(5-4)由公式可得:(5-4)mm5.3確定速度制度5.3.1粗軋速度制度可逆式軋制的速度圖有兩種類型：梯形速度圖和三角形速度圖。三角形速度圖的生產(chǎn)率高于梯形速度圖的生產(chǎn)率，但采納三角形速度圖時(shí)，若轉(zhuǎn)速高于電機(jī)額定轉(zhuǎn)

3、速，則同意的力矩要降低，當(dāng)軋件較長(zhǎng)時(shí)，還可能超過電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。因此，粗軋機(jī)上軋制的前幾道次，軋件較短，一般可采納三角形速度圖；粗軋機(jī)軋長(zhǎng)時(shí)期道次及精軋機(jī)所有道次一般采納梯形速度圖。本設(shè)計(jì)粗軋時(shí)期軋件較長(zhǎng)，因此采納梯形軋制制度。加速度a和b的數(shù)值取決于主電機(jī)的特性及其操縱線路。關(guān)于初軋機(jī)經(jīng)常取a=3080rpm/s，b=60120rpm/s。依照經(jīng)驗(yàn)資料取平均加速度a40rpm/s，平均減速度為b60rpm/s。粗軋時(shí)期確定咬入轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)考慮咬入條件，即為改善咬入條件，能夠降低咬入速度。當(dāng)咬入條件不限制壓下量時(shí)，咬入轉(zhuǎn)速依照間隙時(shí)刻確定。第一道待鋼時(shí)，能夠高速咬入，取速度為30rpm，其余各道

4、間隙時(shí)刻短，可低速咬入，取20rpm，為了節(jié)約軋件的返回時(shí)刻，除最末一道的拋出速度可選用最高拋出速度及30rpm，其它道次的拋出速度都取較小值20rpm。表5-2粗軋速度制度道次n1n2n31203020R1230402032040301205020R2220602032060305.3.2確定軋件在各道次中的純軋時(shí)刻和間隙時(shí)刻第一架軋機(jī)反復(fù)軋制3道次，第一道次需要立輥側(cè)壓，間隙時(shí)刻取5s，第二道次后取間隙時(shí)刻為3s，二架軋機(jī)可逆軋制6道次，R1，R2之間距離取60m，為了保證軋件溫度設(shè)定，軋件在R1，R2的輥道上以平均10m/s的速度前進(jìn)，則R2第一道次的t0取6s，R2由于軋件較長(zhǎng)，第二道

5、次以后間隙時(shí)刻取4s。粗軋時(shí)期軋件在每道中的軋制tf由以下幾部分組成：道次間隙時(shí)刻t0（它包括空轉(zhuǎn)加速時(shí)刻、空轉(zhuǎn)減速時(shí)刻和停留時(shí)刻）、升速軋制時(shí)刻t1、勻速軋制時(shí)刻t2、減速軋制時(shí)刻t3 ，即tf=to+t1+t2+t3,其中t1+t2+t3=tzh為純軋時(shí)刻，它能夠依照軋制速度計(jì)算出來。關(guān)于梯形制度圖：（5-4（5-4）（5-5（5-5）（5-6（5-6）式中：L為軋件長(zhǎng)度；D為工作輥的直徑。粗軋各道次的軋制時(shí)刻（單位 s）計(jì)算如下表：R1第一道次：取t0=5，R1第二道次：取t0=3，R1第三道次：取t0=3，R2第一道次：取t0=6，R2第二道次：取t0=4，R3第三道次：取t0=4，粗

6、軋各道次的軋制時(shí)刻（單位 s）計(jì)算如下表5-2：表5-3各道次軋制時(shí)刻圖表NL/mmbat1/st3/st2/st0/stzh/stf/s11035760400.250.175.355.810.821251260400.250.334.835.48.431649860400.500.176.236.89.812219460400.750.506.467.713.723107160401.000.677.449.113.134438860401.000.5011.1412.616.65.3.3軋制溫度的確定為了確定各道的軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時(shí)軋件的溫降可按輻射散熱計(jì)算，因?yàn)閷?duì)流和

7、傳導(dǎo)所散失的熱量大致能夠與變形功率所轉(zhuǎn)換的熱量抵消。輻射散熱所引起的溫降可由下列近似公式計(jì)算:(5-7)(5-7)式中:Z輻射時(shí)刻即該道次軋制連續(xù)時(shí)刻，s; T1前一道絕對(duì)溫度，K; h前一道的軋出厚度，mm。由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為了設(shè)備安全考慮，確定各道次溫度降時(shí)以尾部為準(zhǔn)。依照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加熱溫度為1230，出爐溫度為1200，通過除鱗機(jī)和輥道溫降50，因此確定開軋溫度為1150，第一架粗軋機(jī)R1軋制三道次，通過輥道進(jìn)入第二架軋機(jī)溫降30。R1第一道次溫度為：可逆軋制時(shí)，R1第一道的頭溫為R1第二道的尾溫，故第R1第二道尾部溫度為：R1第二道頭溫在R1第三道時(shí)變?yōu)槲矞?，幫?yīng)

8、先計(jì)算R1第二道頭部的溫度，即：故R1第三道尾部軋制溫度為：R1四輥可逆軋機(jī)進(jìn)入另一架R2四輥可逆軋機(jī)前通過輥道和高壓水除鱗溫降溫為30，故R2第一道頭部溫度為1110.1。R2第一道尾部溫度為：可逆軋制時(shí)，R2第一道的頭溫為R2第二道的尾溫，故R2第二道的尾部溫度為：第R2第二道頭溫在R2第三道時(shí)變?yōu)槲矞?，故?yīng)先計(jì)算R2第二道頭部的溫度：故R2第三道尾部軋制溫度為：帶入公式依次得粗軋各道次軋制溫度如表5-3所示，則各道次溫度為:表5-4 粗軋機(jī)組頭尾溫度軋機(jī)R1R2道次123123頭部溫度/11501147.21144.91110.110981093.7尾部溫度/1148.31144.911

9、40.11102.41093.71061.45.3.4計(jì)算各道的平均變形速度平均變形速度：(5-8)(5-8)式中：R軋輥半徑，mm； V軋輥在該道次的最高線速度，mm/s; H軋制前的軋件厚度，mm； h軋制后的軋件厚度，mm;(5-9)(5-9)式中：D軋輥直徑，mm; n軋輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速，mm/s;則粗軋各道次平均變形速度計(jì)算如下：R1第一道次：第二道次：第三道次：R2第一道次：第二道次：第三道次：表5-5各道次平均變形速度RVmm/sD/mmnh/RH+h/mm1182111603031/5803292.552242811604036/5802624.633242811604029/280

10、1975.421303511605024/5801448.432364211606018/58010212.863364211606010/5807412.925.3.5計(jì)算各道次的變形區(qū)長(zhǎng)度上下兩個(gè)軋輥直徑相等時(shí)的接觸弧長(zhǎng)l的計(jì)算公式為：(5-10)(5-10)式中：l變形區(qū)長(zhǎng)度，mm; R工作輥半徑，mm;壓下量，mm;本次變形抗力計(jì)算以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見5.6節(jié)。則各道次的變形區(qū)長(zhǎng)度如表5-5所示，表5-6各道次變形區(qū)長(zhǎng)度h/mmR/mm3158017980134.093658020880144.52958016820129.692458013920117.9818

11、58010440102.1710580580076.165.3.6計(jì)算各道次的變形抗力各道次相應(yīng)的變形速度及軋制溫度確定后，可依照該道次壓下率從該鋼種的變形抗力曲線上查出變形抗力值。本次變形抗力計(jì)算以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見5.6節(jié)?？捎筛鞯来蜗鄳?yīng)的尾部溫度和變形速度查圖5.1，圖5.2和圖5.3分不可得到三個(gè)典型產(chǎn)品粗軋各個(gè)道次的變形抗力，具體數(shù)據(jù)見表5-6。該變形抗力公式為(5-11)(5-11)式中：K變形程度對(duì)變形抗力的阻礙系數(shù)；0.4=0.4時(shí)的變形抗力。（5-12（5-12）式中：當(dāng)時(shí)，;當(dāng)，;當(dāng)， ；表5-7 粗軋各道次變形抗力道次1231232.554.635.

12、428.4312.8612.92s808590110120140有多種壓力公式計(jì)算熱軋產(chǎn)品的平均單位壓力，本次設(shè)計(jì)采納美坂佳助公式。應(yīng)力狀態(tài)阻礙系數(shù)可由下式計(jì)算:（5-13（5-13）式中：變形區(qū)軋件平均厚度，mm;l變形區(qū)長(zhǎng)度，mm;則各道次應(yīng)力阻礙系數(shù)為：圖5.1Q215變形抗力曲線圖5.220#變形抗力曲線圖5.316Mn變形抗力曲線具體數(shù)據(jù)見表5-7:表5-7 各道次的應(yīng)力狀態(tài)阻礙系數(shù)l/mm/mm134.09164.50.99144.51311.06129.6998.51.11117.98721.19102.17511.2976.16371.30平均單位壓力：(5-14)(5-14)

13、式中：s材料的變形抗力，Mpa；應(yīng)力狀態(tài)阻礙系數(shù)。本次變形抗力計(jì)算以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品的計(jì)算參數(shù)見5.6節(jié)。則各道次的平均單位壓力為:表5-8 粗軋各道次平均單位壓力n/MPa/MPa190.9780R12103.69853115.32901151.12110R22177.451203209 .231405.3.7計(jì)算各道次總壓力本次各道次總壓力的計(jì)算以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品20#，16Mn的計(jì)算參數(shù)見5.6節(jié)。軋制壓力：(5-15)(5-15)式中：B軋件寬度,mm；L變形區(qū)長(zhǎng)度，mm；則各道次的總壓力為：表5-9粗軋各道總壓力/MPasL/mmB/mmp/KNm190.

14、9780134.09140017077.09R12103.6985144.5140020976.413115.3290129.69140020937.431151.12110117.98140024961.38R22177.45120102383209.2314076.16140022309.445.3.8計(jì)算各道的傳動(dòng)力矩本次設(shè)計(jì)以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見附表。由下式計(jì)算：（5-16（5-16）其中軋制力矩由下式計(jì)算：(5-17)(5-17)式中：為合力作用點(diǎn)系數(shù)。一般對(duì)熱軋板帶軋制約為0.420.50，取=0.48; l，l為變形區(qū)長(zhǎng)度，mm;計(jì)算

15、結(jié)果如下；(2)附加摩擦力矩由兩部分組成：(5-18)(5-18)式中：Mm1-軋輥的軸承中的摩擦力矩;Mm2-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力;減速比i=1。在四輥軋機(jī)中，（5-19（5-19）式中：f支撐輥軸承的摩擦系數(shù)，此處取0.003;Dg,Dz工作輥及支承輥的直徑Dg=1160mm,Dz=1550mm；dz輥頸直徑，dz=800mm。計(jì)算結(jié)果如下：R1：第一道次：第二道次：第三道次：R2：第一道次：第二道次：第三道次：表5-10粗軋各道次Mm1RP/KNmfDz/mmDg/DzMm1/KNm1170770.0038000.7523.052209760.0038000.7528.323209370.

16、0038000.7528.261249610.0038000.7533.702253810.0038000.7534.263223090.0038000.7530.12傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中摩擦力矩Mm2可由下式計(jì)算（5-20（5-20）式中：傳動(dòng)效率系數(shù)，可取=0.95；減速比i=1；因此計(jì)算結(jié)果如下：R1：第一道次:第二道次:第三道次:R2：第一道次:第一道次:第一道次:（5-21）總的附加摩擦力矩（5-21）計(jì)算結(jié)果如下：R1：第一道次：第二道次：第三道次：R2：第一道次：第二道次：第三道次：表5-11 粗軋各道次摩擦力矩RMz/KNmMm1/KNmMm2/KNmMm/KNm12198.2623.0

17、5111.07134.1222909.7928.32146.91175.2232606.7128.26131.75160.0112827.133.70143.04176.7422489.4534.26126.19160.4531631.0930.1283.06113.18(3)軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩。通常是依照轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸承引起的摩擦力矩計(jì)算。一般可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：（5-22（5-22）式中：Me電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；（5-23（5-23）式中：Ne電機(jī)的額定功率,kw; ne電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min.粗軋機(jī)組：兩臺(tái)9000kw，轉(zhuǎn)速為080140rpm的直流AC

18、電機(jī) (4)作用在電機(jī)軸上的動(dòng)力矩Md按下式計(jì)算：（5-24（5-24）式中:換算到電機(jī)軸上軋輥傳動(dòng)裝置中所有旋轉(zhuǎn)件的總飛輪力矩；電機(jī)的加減速率，rpm/s；依照經(jīng)驗(yàn)資料，四輥可逆軋機(jī)取140，已知a=40rpm/s, b=60rpm/s，則可得：加速軋制時(shí)：減速軋制時(shí)：計(jì)算軋制各個(gè)時(shí)期的力矩:（5-25）空載加速期:（5-25）（5-26）（5-26）（5-27）（5-27）（5-28）（5-28）（5-29）（5-29）（5-30）（5-30）具體計(jì)算結(jié)果見下表5-12。表5-12粗軋各個(gè)時(shí)期的動(dòng)力矩MkM1M2M3M4M5M674.2889.212421.592406.662384.26

19、51.8874.2874.2889.213174.223159.293136.8951.8874.2874.2889.212855.9328412818.651.8874.2874.2889.213093.053078.123055.7251.8874.2874.2889.212739.112724.182701.7851.8874.2874.2889.211833.481818.551796.1551.8874.285.4精軋壓下規(guī)程計(jì)算5.4.1精軋機(jī)組的壓下量分配精軋機(jī)組的要緊任務(wù)是在6架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形、尺寸符合要求的成品帶鋼，并需保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。精軋機(jī)組充分

20、利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾道，在后幾架軋機(jī)上為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。第一架能夠留有適當(dāng)余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小，于設(shè)備同意的最大壓下量；第 24 架，為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低，變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；最后一架的壓下量一般在 1015左右。精軋機(jī)組典型的壓下率分配見表5-15. 本次設(shè)計(jì)以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見5.6節(jié)。表5-13 精軋機(jī)組的壓下量分配精軋軋機(jī)F1F2F3F4F5F6精軋道次123456壓下量hmm15.366.993.

21、381.880.880.51入口厚度mm3216.649.656.274.393.51出口厚度mm16.649.656.274.393.513相對(duì)壓下量/(%)484235302014.55.4.2確定速度制度制定精軋速度制度包括：確定精軋末架軋制速度，依照體積不變條件確定精軋各個(gè)道次的軋制時(shí)刻。帶鋼熱連軋機(jī)精軋采納一級(jí)加速和一級(jí)減速的軋制方法，以圖5.2為例。圖中A段從帶鋼進(jìn)入F1F6機(jī)架，進(jìn)行較低的穿帶速度；B段為帶鋼前段從P點(diǎn)到進(jìn)入卷取機(jī)為止，進(jìn)行較低的加速；C段從前段進(jìn)入卷取機(jī)后開始到預(yù)先給定的速度上限為止，進(jìn)行較高的加速；此加速度要緊取決于終軋溫度和提高產(chǎn)量的要求；D段為到達(dá)最高速度

22、后，至帶鋼尾部離開減速第三、四機(jī)架時(shí)以一級(jí)減速度減至咬入速度，等待下一根帶鋼軋制。圖5.2精軋速度圖首先計(jì)算各架前滑值依照：(5-31)(5-31)式中：S前滑值；h該架壓下量；h該架出口厚度；f該機(jī)架摩擦數(shù)，取 f =0.5，R1該架工作輥直徑；帶入數(shù)據(jù)得：具體數(shù)據(jù)見表5-14表5-14精軋各機(jī)架前滑值Fh/mmfR1/mmh/mmSF116.640.582515.360.17 F29.650.58256.990.15 F36.270.58253.380.12 F44.390.58251.880.10 F53.510.58250.880.06 F630.58250.510.04 確定各架的速

23、度精軋機(jī)組各機(jī)架速度應(yīng)滿足體積不變條件，即（5-32（5-32）式中：i機(jī)架號(hào)；hi第i架出口板帶厚度；vi第i架速度。設(shè)精軋機(jī)最后一架的拋出速度為v6拋=10m/s，已知產(chǎn)品厚度為3mm則依照上式可計(jì)算出前五架的拋出速度。代入數(shù)據(jù)得：由前滑定義知：軋輥速度(5-33)(5-33)設(shè)精軋機(jī)組最后一架的咬入速度為V6咬=10m/s，則依照上式計(jì)算出前六架軋機(jī)的咬入速度：表5-15精軋機(jī)各機(jī)架的速度機(jī)架F出口厚度/mmvi拋/m/sSv軋輥/m/svi咬/m/s116.641.80.171.541.8029.653.10.152.703.1136.274.80.124.274.7844.396.8

24、0.106.216.8353.518.50.068.068.556310.00.049.6210.005.4.3確定軋件在精軋機(jī)組各機(jī)架中間隙時(shí)刻和軋制時(shí)刻精軋機(jī)組的間隙時(shí)刻：(5-32)(5-32)式中：s0精軋機(jī)組各機(jī)架距離，取s0=6m；v精軋機(jī)組各機(jī)架的咬入速度；則各道次的間隙時(shí)刻為：各道次的總間隙時(shí)刻為：計(jì)算第六機(jī)架各時(shí)期的軋制時(shí)刻：帶鋼精軋區(qū)采納穩(wěn)速軋制，典型產(chǎn)品的長(zhǎng)度:穩(wěn)定軋制時(shí)刻：精軋各道次軋制時(shí)刻的具體數(shù)據(jù)見表5-16。表5-16精軋各道次的軋制時(shí)刻Fnt0/stc/sF13.3387F21.9387F31.2687F40.8887F50.7787F60875.4.4精軋軋制

25、溫度的確定在軋制Q215時(shí)，粗軋完的開軋溫度為1061，中間板坯通過中間輥道，進(jìn)入熱卷箱在通過飛剪，除鱗機(jī)后才進(jìn)入精軋。依照經(jīng)驗(yàn)取溫降61，則軋件進(jìn)入精軋第一機(jī)架的開軋溫度為1000。其余兩種典型產(chǎn)品的軋制溫度見5.6節(jié)。尾部通過精軋機(jī)組的總溫降為:(5-33)(5-33)式中：Vn第六機(jī)架的拋出速度； S0機(jī)架間距離。即每架溫降為故尾部終軋溫度為具體精軋各道次溫降見表5-17。表5-17精軋各次的溫度Fn溫度/F11000F2986.43F3972.86F4959.29F5945.72F6932.15在精軋機(jī)與層冷之間設(shè)置有超快冷卻裝置，能迅速降溫70100，達(dá)到Q215帶鋼的卷取溫度后完成

26、卷取，極大的提高了帶鋼的質(zhì)量。5.4.5計(jì)算各道的平均變形速度計(jì)算方法同粗軋時(shí)期，具體數(shù)據(jù)見表5-18。本次計(jì)算以典型產(chǎn)品Q215為例，其余兩種產(chǎn)品的各道次變形速度見5.6節(jié)。平均變形速度：（5-34（5-34）式中：R軋輥半徑，mm；V軋輥在該道次的最高線速度，mm/s;H軋制前的軋件厚度，mm；h軋制后的軋件厚度，mm;R1第一道次：R1第二道次：R1第三道次：R2第一道次：R2第二道次：R2第三道次：表5-18精軋各道次的平均變形速度FnVmm/sDmmnmm/sRmmmm/sH+hmmhmm1154082530412.512.1648.6415.362270082540412.530.

27、4026.298.993427082540412.547.7415.923.384621082550412.582.7210.661.885806082560412.591.827.90.886962082560412.594.576.510.515.4.6計(jì)算各道次的變形區(qū)長(zhǎng)度軋件與軋輥相接觸的圓弧的水平投影長(zhǎng)度稱為接觸弧長(zhǎng)，又稱為變形區(qū)長(zhǎng)度。上下兩個(gè)軋輥直徑相等時(shí)的接觸弧長(zhǎng)l計(jì)算公式為：(5-35)(5-35)式中：l變形區(qū)長(zhǎng)度，mm;R工作輥半徑，mm;壓下量，mm;則各道次的變形區(qū)長(zhǎng)度如下表5-19所示：5.4.7計(jì)算各道次的變形抗力各道次相應(yīng)的變形速度及軋制溫度確定后，可依照該道次壓

28、下率從該鋼種的變形抗力曲線上查出變形抗力值。三種典型產(chǎn)品的變形抗力可通過粗軋的圖 5.2和5.3查得：表5-19精軋各道次的變性區(qū)長(zhǎng)度FR/mmh/mmRhL/mm1412.515.36633679.62412.58.993708.37560.93412.53.381394.2537.344412.51.88775.527.855412.50.8836319.056412.50.51210.37514.5表5-20精軋各道次變形抗力Fn溫度/sF1100012.16155F2986.4330.40160F3972.8647.74160F4959.2982.72180F5945.7291.821

29、90F6932.1594.572105.4.8計(jì)算各道平均單位壓力以Q215為例，計(jì)算公式同粗軋，具體數(shù)據(jù)見表5-20。其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算結(jié)果見附表5.6。則各道次的應(yīng)力狀態(tài)阻礙系數(shù):表5-20各道次應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)FL/mmH/mmh/mmH+h/mm179.63216.6448.641.6260.916.649.6526.291.94337.349.656.2115.861.96427.856.214.3910.62.1519.054.393.517.92614.53.5136.511.9平均單位壓力，以典型產(chǎn)品Q215為例，計(jì)算公式同粗軋。表5-21精軋各道次平均單位壓力F/MPa11.6

30、155285.221.94160356.9631.96160360.6442.1180434.75219043761.9210458.855.4.9計(jì)算各道總壓力軋制壓力本次設(shè)計(jì)以Q215為例，計(jì)算公式同粗軋，具體數(shù)據(jù)見表5-22。其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見附表。則各道次的總壓力為：5-22 精軋各道次總壓力FB/mmL/mmP/KNm1285.2140079.631782.692356.96140060.930434.413360.64140037.3418852.824434.7140027.8516948.955437140019.0511654.796458.85140014.5931

31、4.665.5精軋各道軋制力矩本次設(shè)計(jì)軋制力矩Mz的計(jì)算以Q215為例，計(jì)算同粗軋，具體數(shù)據(jù)見表5-25.其余兩種典型產(chǎn)品計(jì)算參數(shù)見附表。計(jì)算結(jié)果如下；表5-23精軋各道次軋制力矩FP/MPaMz/KNm179.60.4831782.692428.71260.90.4830434.411779.32337.340.4818852.82675.81427.850.4816948.95453.15519.050.4811654.79213.14614.50.489314.66129.66（2）附加摩擦力矩由兩部分組成：(5-36)(5-36)式中：Mm1軋輥的軸承中的摩擦力矩;Mm2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩

32、擦力。在四輥軋機(jī)中（5-37（5-37）式中：f支承輥軸承的摩擦系數(shù)，此處取f=0.003。第一道次：第二道次：第三道次：第四道次：第五道次：第六道次：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中摩擦力矩Mm2可由下式計(jì)算(5-38)(5-38)式中：傳動(dòng)效率系數(shù)，可取=0.95；i減速比，取i1=5，i2=4，i3=3，i4=2，i5=1，i6=1。（5-39（5-39）計(jì)算結(jié)果如下，具體數(shù)據(jù)見表5-25。第一道次:第二道次:第三道次:第四道次:第五道次:第六道次:總的附加摩擦力矩 可由下式計(jì)算：（5-40（5-40）具體數(shù)據(jù)見表5-25，計(jì)算公式如下：第一道次：第二道次：第三道次：第四道次：第五道次：第六道次：表5-24軋

33、各道次摩擦力矩FMm1/KNmiMm2/KNmMm/KNm150.75524.7975.54248.6422.8571.45330.1311.7741.87427.06212.0139.07518.61111.5930.20614.8717.2322.10（3）軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軋機(jī)主機(jī)列所需的力矩。通常是依照轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸承引起的摩擦力矩計(jì)算之。一般可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：(5-41)(5-41)式中：Me電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；（5-42（5-42）式中：Ne電機(jī)的額定功率，kw;ne電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min。精軋機(jī)組：兩臺(tái)8000kw,轉(zhuǎn)速為0154375rpm直流電機(jī)表5-25精軋

34、軋機(jī)組各道次的力矩FMmaxMKKNmM/KNm1640.2420.76582.042590.2420.76537.043316.6920.76287.94315.0520.76286.415296.5120.76264.16189.7720.76172.525.6其余產(chǎn)品參數(shù)附表5.6.120#，16Mn粗軋軋制參數(shù)表5-26 16Mn粗軋軋制參數(shù)nh/mmH/mmh/mmB/mmL/mmT坯/mmB坯/mmL坯/mm10.172001663412001380520012501100020.241661264012001816520012501100030.26126933312002457

35、820012501100010.2893672612003422420012501100020.367472012004886320012501100030.24473611120064156200125011000表5-27 20粗軋軋制參數(shù)nh/mmH/mmh/mmB/mmL/mmT坯/mmB坯/mmL坯/mm10.171501252514001747015014501400020.24125953014002289515014501400030.2695702514003093915014501400010.2870502014004315515014501400020.35035151

36、4006214315014501400030.2435278140081767150145014000表5-28 20粗軋各道次軋制時(shí)刻L/mmbat1/st3/st2/sn1n2n3t0/stzh/stf/s1747060400.25 0.17 9.2 20302059.7 14.662289560400.25 0.33 9.1 30402039.6 12.653093960400.50 0.17 12.1 204030312.8 15.784315560400.75 0.50 13.3 205020614.6 20.596214360401.00 0.67 15.9 206020417.6

37、 21.628176760401.00 0.50 21.3 206030422.8 26.84表5-29 16Mn粗軋各道次軋制時(shí)刻L/mmbat1/st3/st2/sn1n2n3t0/stzh/stf/s1380560400.250.177.220302057.612.65續(xù)5-29 16Mn粗軋各道次軋制時(shí)刻L/mmbat1/st3/st2/sn1n2n3t0/stzh/stf/s1816560400.250.337.130402037.710.702457860400.500.179.5204030310.213.163422460400.750.5010.4205020611.717.

38、654886360401.000.6712.3206020414.017.976415660401.00 0.50 16.5 206030418.0 22.00表5-30 20粗軋各道次平均變形速度Vmm/sD/mmnh/RH+h/mml/mm18213.141160302.7831/580275122.824283.141160405.0836/580220131.9124283.141160406.1829/280165120.4230353.1411605010.1224/580120107.736423.1411606013.7118/5808593.2736423.141160601

39、4.1010/5806268.12表5-31 16Mn粗軋各道次平均變形速度Vmm/sD/mmnh/RH+h/mml/mm18213.141160302.3931/580366140.4324283.141160404.3236/580292152.3224283.141160405.3229/280219138.3430353.141160507.9724/580160122.8036423.1411606012.1418/580114107.736423.1411606012.2910/5808379.87表5-32 20粗軋各道次頭尾溫度道次123123頭部溫度/11501145.311

40、40.61101.21082.91067.8尾部溫度/1146.61140.61131.21087.91067.81044.3表5-33 16Mn粗軋各道次頭尾溫度道次123123頭部溫度/11501147.11144.21108.41095.61087.7尾部溫度/11481144.21138.41099.51087.71071.1表5-34 20粗軋軋制力參數(shù)RP/MPasL/mm/mmB/mmP/KNm1100.88871.01122.8137.5140017342.892118.51951.08131.91110140021886.443145.461101.15120.4282.51

41、40024523.401194.381371.23107.760140029308.212219.321431.3393.2742.5140028638.143245.521601.3368.1231140023414.87表5-35 16Mn粗軋軋制力參數(shù)RP/MPasL/mm/mmB/mmP/KNm171.78601.04140.43137.5120012096.512117.08901.13152.32110120021399.863149.561081.20138.3482.5120024828.681171.481151.30122.860120025269.912228.38140

42、1.42107.742.5120029516.253238.301451.4379.8731120022840.66表5-36 16Mn粗軋各道次摩擦力矩Mm1/KNmMz/KNmMm2/KNmMm/KNm16.331630.8382.3698.6928.893120.49157.47186.3633.523297.32166.54200.0634.112978.91150.65184.7739.853051.72154.58194.4230.831751.2689.10119.94表5-37 16Mn粗軋各個(gè)時(shí)期的傳動(dòng)力矩M1/KNmM2/KNmM3/KNmM4/KNmM5/KNmM6/KN

43、m89.211818.731803.81781.451.8874.2889.213396.063381.133358.7351.8874.2889.213586.593571.663549.2651.8874.2889.213252.893237.963215.5651.8874.28續(xù)5-37 16Mn粗軋各個(gè)時(shí)期的傳動(dòng)力矩M1/KNmM2/KNmM3/KNmM4/KNmM5/KNmM6/KNm89.213335.353320.423298.0251.8874.2889.211960.411945.481923.0851.8874.28表5-38 20各道次摩擦力矩Mm1/KNmMz/KNm

44、fMm2/KNmMm/KNm23.412044.410.05103.39126.8029.552771.500.05140.05169.6033.112834.940.05143.40176.5139.573030.210.05153.49193.0538.662564.220.05130.14168.8131.611531.160.0578.14109.75表5-39 20粗軋各個(gè)時(shí)期的傳動(dòng)力矩M1/KNmM2/KNmM3/KNmM4/KNmM5/KNmM6/KNm89.212260.422245.492223.0951.8874.2889.213030.313015.382992.9851

45、.8874.2889.213100.663085.733063.3351.8874.2889.213312.473297.543275.1451.8874.2889.212822.242807.312784.9151.8874.2889.211730.121715.191692.7951.8874.285.6.220，16Mn精軋軋制參數(shù)表5-40 20精軋軋制參數(shù)FH/mmh/mmh/mmB/mmL/mmT坯/mmB坯/mmL坯/mm10.52713.513.5140016111115014501400020.5513.56.087.4140035802515014501400030.456

46、.083.342.74140065041915014501400040.393.342.041.301400106753715014501400050.312.041.410.631400154518315014501400060.151.411.20.2114001814768150145014000表5-41 16Mn精軋軋制參數(shù)FH/mmh/mmh/mmB/mmL/mmT坯/mmB坯/mmL坯/mm10.383622.3213.68120010267320012501100020.422.3213.398.93120017112220012501100030.313.399.374.02

47、120024449720012501100040.249.377.122.25120032180920012501100050.217.125.621.50120040742220012501100060.115.625.000.611200458168200125011000表5-42 20精軋各道次速度Fh/mmVi/m/sSV軋輥/m/svi加/m/svi咬/m/s113.52.20.191.873.332.2226.084.90.253.957.404.9333.349.00.187.6113.478.9842.0414.70.1512.7922.0614.7151.4121.30.1

48、019.3431.9121.2861.225.00.0424.0437.5025.00表5-43 16Mn精軋各道次速度Fh/mmvi/m/sSV軋輥/m/svi加/m/svi咬/m/s122.321.30.121.202.021.34213.392.20.131.983.362.2439.373.20.092.944.803.2047.124.20.073.946.324.2155.625.30.065.048.015.34656.00.035.839.006.00表5-44 16Mn,20精軋各道次溫度Fn溫度T/F11000F2986.43F3972.86F4959.29F5945.72

49、F6932.15表5-45 20精軋各道次軋制時(shí)刻Ftd/stc/s1090.632090.633090.634090.6352.2890.6362.590.63表5-46 16Mn精軋各道次軋制時(shí)刻Ftd/Stc/S1072.922072.923072.924072.9251.0772.9262.572.92表5-57 20精軋各道次變形速度FV/mm/sD/mmn /mm/sh/R118703.148253014.76 13.5/412.5239503.148254044.47 7.4/412.5376103.148254085.09 2.74/412.54127903.148255017

50、0.37 1.30/412.55193403.1482560220.33 0.63/412.56240403.1482560236.34 0.21/412.5表5-48 16Mn精軋各道次變形速度FV/mm/sD/mmn /mm/s60h/R112003.14825309.47 6013.68/412.5219803.148254022.29 608.93/412.5329403.148254032.87 604.02/412.5439403.148255052.48 602.25/412.5550403.148256057.42 601.50/412.5658303.148256057.31

51、 600.61/412.5表5-49 20精軋軋制力參數(shù)F /mm/s/MPasL/mm/mmP/KNm114.76341.141581.8888.4920.2536224.56244.47474.861682.4665.519.7937329.89385.09667.162002.9039.864.7131911.774170.37825.082153.3427.462.6927188.185220.33891.492183.5619.121.72520454.416236.34767.032302.9011.041.30510161.68表5-50 16Mn精軋軋制力參數(shù)F/mm/s/MP

52、asl/mm/mmP/KNm19.47267.151501.5589.0829.1628557.67222.29329.861601.7971.9717.85528487.77332.87386.341821.8548.2911.3822387.45452.48406.501881.8836.128.24517619.39557.42435.671951.9429.56.3715422.59657.31409.212131.6718.815.319236.73表5-51 16Mn精軋各段摩擦力矩FMm1/KNmMz/KNmiMm2/KNmMm/KNm146.082467.51525.1471.

53、22245.491968.2425.1770.66335.751037.77317.8953.64428.13611.04215.9844.11524.63436.71123.0747.70614.75166.7919.0823.83表5-52 20各段摩擦力矩FMm1/KNmMz/KNmiMm2/KNmMm/KNm157.843077.2531.35 89.19 259.612347.78430.09 89.70 350.961221.27321.20 72.16 443.41716.7219.00 62.41 續(xù)表5-52 20各段摩擦力矩FMm1/KNmMz/KNmiMm2/KNmMm/

54、KNm532.66375.36120.40 53.06 616.23107.6616.19 22.42 表5-53 16Mn，20#精軋各段傳動(dòng)力矩FMmax/KNmM/KNmMk/KNmMmax/KmM/KNmMk/KNm1621.17583.8420.56761.08723.7520.562619.16581.8320.56733.10695.7720.563456.01418.6820.56535.70498.3720.564406.08368.7520.56477.21439.8820.565540.86503.5320.56484.87447.5420.566247.07209.74

55、20.56186.53149.2020.565.7本章小結(jié)本章要緊對(duì)典型產(chǎn)品的壓下量進(jìn)行了分配和計(jì)算，并計(jì)罷了軋制力和軋制力矩。6電機(jī)功率校核軋機(jī)在工作時(shí)的負(fù)荷是間斷式不均勻負(fù)荷，而電機(jī)額定力矩是指電機(jī)在此負(fù)荷下長(zhǎng)期工作，其溫升在同意范圍內(nèi)，為此要校核其發(fā)熱。在軋制過程中，電機(jī)同意短時(shí)刻過載，但過載后軋制力矩必須在電機(jī)的額定力矩范圍內(nèi)，因此電機(jī)能力校核要緊是發(fā)熱校核和過載校核。其公式如下：校核電機(jī)溫升條件：(6-1)(6-1)校核電機(jī)過載條件為：(6-2)(6-2)式中：MH電機(jī)額定力矩；Mjum為負(fù)荷圖中的等效力矩；Mmax為軋制周期內(nèi)最大力矩；KG-電機(jī)同意的過載系數(shù)，KG=2.5.其中等

56、效力矩Mjum利用下式計(jì)算：(6-3)(6-3)式中：tn軋制時(shí)刻內(nèi)各段純軋時(shí)刻的總和，s;tn軋制周期內(nèi)的各段間隙時(shí)刻的總和，s;Mn各段純軋時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的力矩,Nm；Mn各段間隙時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩,Nm;6.1R1電機(jī)能力校核6.1.1等效力矩計(jì)算 本次計(jì)算以16Mn為例，其余數(shù)據(jù)見表6-1. 由前面工藝計(jì)算可知，在軋制16Mn產(chǎn)品板帶時(shí)，在R1第三道次產(chǎn)生最大軋制力矩Mn=3512.31KNm，因此按其進(jìn)行校核。帶入公式：(6-4)(6-4)=計(jì)算得，Mjum=2131.89KNm 表6-1三種典型產(chǎn)品的R1等效力矩產(chǎn)品Q21520#16MnMjum/KNm2069.742060.072

57、131.896.1.2電機(jī)溫升校核因?yàn)?971.12KNm,（Me為電動(dòng)機(jī)的額定力矩），因此(6-5)(6-5)故電機(jī)發(fā)熱在同意的范圍內(nèi)。6.1.3電機(jī)過載校核校核電動(dòng)機(jī)的過載條件為（6-6（6-6）式中：KG為電動(dòng)機(jī)的同意過載因數(shù)，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)KG=2.02.5；Mmax為軋制周期內(nèi)最大的力矩；(6-7)在電機(jī)負(fù)荷圖中，Mmax=3512.31 KNm，(6-7)KGMe=2.52971.12=5942.24 KNm因此MmaxKGMe，電機(jī)過載在同意范圍內(nèi)。6.1.4電機(jī)功率校核設(shè)計(jì)的軋機(jī)，需要依照等效力矩計(jì)算電機(jī)的功率，計(jì)算公式：(6-8)(6-8)式中：N軋機(jī)的功率，kw;n電機(jī)的轉(zhuǎn)速

58、，r/min;由電動(dòng)機(jī)到軋機(jī)的傳動(dòng)效率，取=0.95。本設(shè)計(jì)選取電機(jī)功率為9000kw,滿足校核條件。6.2R2電機(jī)能力校核6.2.1等效力矩計(jì)算 本次計(jì)算以16Mn為例，其余數(shù)據(jù)見表6-2。由前面工藝計(jì)算可知，在軋制16Mn產(chǎn)品板帶時(shí)，在R2第二道次產(chǎn)生最大軋制力矩Mn=3261.07 KNm，因此按其進(jìn)行校核。(6-9)(6-9)Mjum=2129.86KNm表6-2 三種典型產(chǎn)品的R2等效力矩產(chǎn)品Q21520#16MnMjum/KNm2061.132011.622129.866.2.2電機(jī)溫升校核因?yàn)镸e=2971.12KNm,（Me為電動(dòng)機(jī)的額定力矩）因此(6-10)(6-10)故電機(jī)

59、發(fā)熱在同意的范圍內(nèi)。6.2.3電機(jī)過載校核在電機(jī)負(fù)荷圖中，Mmax=3261.07 KNm，而（6-11（6-11） KNm因此MmaxKGMe。電機(jī)過載在同意范圍內(nèi)。6.2.4電機(jī)功率校核(6-12)(6-12)本次設(shè)計(jì)選取粗軋機(jī)電機(jī)功率為9000kw,滿足校核條件。6.3精軋電機(jī)能力校核6.3.1等效力矩計(jì)算因?yàn)榫垯C(jī)組各架軋機(jī)選用同一型號(hào)的電機(jī)，因此選取最大力矩的軋機(jī)進(jìn)行校核。依照軋制表中的數(shù)據(jù)，以20#為例計(jì)算，其余兩產(chǎn)品見表6-3.在軋制產(chǎn)品20#時(shí)在精軋第一道次產(chǎn)生最大軋制力矩Mn=719.56 KNm。選取精軋第一架進(jìn)行校核,帶入公式計(jì)算如下：(6-13)(6-13)計(jì)算得，Mj

60、um =455.91KNm表6-3 精軋三種產(chǎn)品等效力矩產(chǎn)品Q21520#16MnMjum/KNm353.20455.91386.036.3.2電機(jī)溫升校核因?yàn)镸e=830.43KNm,（Me為電動(dòng)機(jī)的額定力矩）因此(6-14)(6-14)故電機(jī)發(fā)熱在同意的范圍內(nèi)。6.3.3電機(jī)過載校核在電機(jī)負(fù)荷圖中，Mmax=719.56KNm，而(6-15)KNm(6-15)因此MmaxKGMe，電機(jī)過載在同意范圍內(nèi)。6.3.4電機(jī)功率校核(6-16)(6-16)本設(shè)計(jì)精軋電機(jī)功率為8000kw，滿足校核條件。6.4本章小結(jié)本章要緊對(duì)粗軋和精軋的電機(jī)能力進(jìn)行了校核，可滿足對(duì)生產(chǎn)的需要。7軋輥強(qiáng)度校核軋輥直