板帶軋制工藝

板帶軋制工藝第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月授課內(nèi)容1軋制工藝的內(nèi)容:

壓下制度、速度制度、溫度制度、張力制度及輥型制度等軋制工藝的制訂原則: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。第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月軋制工藝的制訂步驟

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。經(jīng)驗(yàn)方法是參照現(xiàn)有類似軋機(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。

第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月通常板帶生產(chǎn)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；4）校核軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)過載過熱能力；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)。

第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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)系見表2-1。軋制速度/m.s-100.51.01.52.02.53.5最大咬入角/0252322.522211711第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月二、道次壓下量的分配規(guī)律1）中間道次有最大的壓下量

開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，以防止晶粒過粗大，如圖2-1（a）所示。第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2）壓下量隨道次逐漸減小

壓下量在開始道次不受咬入條件限制，開軋前除鱗比較好，坯料尺寸比較精確，因此軋制一開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1～2道次為保證板形采用小的壓下量，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。第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

從上述壓下量分配來看，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始道次起作用，板形限制一般只在終了1～2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1／3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。第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.道次壓下量計(jì)算限制最大壓下量的因素：（1）咬入條件的限制平輥軋制時(shí)最大壓下量為：△hmax=D（1—cosαmax）（2）軋輥強(qiáng)度條件的限制

軋輥強(qiáng)度一般是指軋輥輥身強(qiáng)度和輥頸強(qiáng)度。由于強(qiáng)度限制,在操作軋機(jī)時(shí)每道最大壓下量(或允許軋制力)不能超過軋機(jī)的承受能力，否則將會(huì)產(chǎn)生斷輥或更嚴(yán)重的事故。項(xiàng)目實(shí)例:中厚鋼板軋制規(guī)程第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

（3）主電機(jī)能力的限制

主電機(jī)能力限制是指電機(jī)允許溫升和過載能力的限制。一般通過設(shè)定的道次壓下量來計(jì)算出軋制力和力矩,然后再來校核電機(jī)的溫升條件和過載能力。（4）鋼板板形的限制對(duì)于單機(jī)架軋機(jī)，總道次數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，對(duì)于雙機(jī)架軋機(jī)應(yīng)為偶數(shù)，并且要考慮兩架軋機(jī)的軋制節(jié)奏要大致平衡。通常情況下粗軋機(jī)要承擔(dān)總變形量的75％以上。第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2壓下量分配練習(xí):壓下規(guī)程制訂第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月軋制速度制度1.速度圖定義：以軋輥轉(zhuǎn)速為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)繪制出的軋輥轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的曲線圖。2.可逆式軋機(jī)速度圖的種類：梯形速度圖和三角形速度圖。下圖分別示出了梯形速度圖和三角形速度圖。第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月梯形速度圖

軋輥咬入軋件之前，其轉(zhuǎn)速?gòu)牧憧蛰d加速到咬鋼轉(zhuǎn)速ny并咬入軋件，然后軋輥帶鋼加速達(dá)到最大轉(zhuǎn)速nd并等速軋制一段時(shí)間，隨后帶鋼減速到拋鋼轉(zhuǎn)速np拋出軋件，軋輥繼續(xù)制動(dòng)空載減速到零。然后軋輥反向啟動(dòng)進(jìn)行下一道軋制，重復(fù)上述過程。三角形速度圖3速度圖的選擇

在成形軋制和展寬軋制道次，由于軋件尚短，所以采用三角形速度圖。在伸長(zhǎng)軋制階段采用梯形速度圖。第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月4、軋制速度的確定（1）軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速的確定

軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速確定的原則是：獲得較短的道次軋制節(jié)湊時(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?？赡媸街泻癜遘垯C(jī)粗軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在10～20r／min和15～25r／min范圍內(nèi)選擇。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在20～40～60r／min和20～30r／min范圍內(nèi)選擇。

最末一道拋出速度可選用最高拋出速度（可等于最高速）平均加速度a=40rpm/s平均減速度b=60rpm/s第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）間隙時(shí)間的確定

可逆式中厚板軋機(jī)道次間的間隙時(shí)間是指軋件從上一道軋輥拋出到下一道軋輥咬入的間隔時(shí)間。這一時(shí)間通常取軋輥從上一道拋出轉(zhuǎn)速到下一道咬入轉(zhuǎn)速之間的時(shí)間間隙、軋輥壓下和回送軋件(包括轉(zhuǎn)90°和對(duì)正)時(shí)間中的最長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教據(jù)，可逆式中厚板軋機(jī)的粗軋機(jī)一般間隙時(shí)間取3～6s，精軋機(jī)取4～8s。軋件需要轉(zhuǎn)向或推床定心時(shí)取上限，否則取下限。

在間隙時(shí)間內(nèi)完成的任務(wù)：1.軋輥壓下；2.軋件回送(包括轉(zhuǎn)90°和對(duì)正)；3.軋輥由上一道拋出速度逆轉(zhuǎn)到下一道咬入速度。第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)2:速度制度確定第18頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

軋制溫度制度

由于輻射散熱所引起的溫降可由下列近似式計(jì)算：⊿t＝12.9Z／h×(T1／1000)4式中⊿t——道次間的溫度降，℃。

由于軋件頭部和尾部道次間的輻射時(shí)間不同，為設(shè)備安全計(jì)，確定各道