1、熱連軋板帶鋼工藝與規(guī)程設(shè)計(jì)目錄題目及要求二. 工藝流程圖三. 軋制規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 軋制方法 3.2 安排軋制規(guī)程 3.3 校核咬入能力 3.4 確定速度制度 3.5 確定軋制延續(xù)時(shí)間 3.6 軋制溫度的確定 3.7 計(jì)算各道的變形程度 3.8 計(jì)算各道的平均變形速度 3.9 計(jì)算各道的平均單位壓力P及軋制力P和各道軋制力矩四.電機(jī)與軋輥強(qiáng)度校核 4.1 軋輥校核 4.2 電機(jī)校核五. 參考資料 一 題目及要求 1.1計(jì)題目 已知原料規(guī)格為350173020000mm，鋼種為Q235，產(chǎn)品規(guī)格為2.51700mm。1.2的產(chǎn)品技術(shù)要求（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋板帶產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（GB912-89)，尺寸、

2、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合 GB-709-88標(biāo)準(zhǔn) 鋼板長度允許偏差公稱厚度鋼板長度長度允許偏差4-162000+102000-6000+256000+30 切邊鋼板寬度允許誤差公稱厚度寬度寬度允許偏差4-161500+101500+152)表面質(zhì)量：表面要缺陷少，需要平整，光潔度要好。二工藝流程及設(shè)備1.1 工藝流程坯料加熱除鱗定寬粗軋(熱卷取開卷)精軋冷卻剪切卷取1.2設(shè)備 粗軋機(jī)：二輥、四輥 工作輥輥徑1020mm，輥身長2120mm，最大允許軋制力40000KN，電機(jī)功率8000KW。精軋機(jī):五架四輥軋機(jī)工作輥輥徑800*2,600*3mm，輥身長2100mm,最大軋制速度12.56m

3、/s,最大允許軋制力35000KN，電機(jī)功率5500*2KW，6500*3KW。1 粗軋機(jī)組由2 架粗軋機(jī)組。第一架為二輥可逆式軋機(jī)，板坯在此機(jī)架上軋制13道次。為控制寬展R1 前設(shè)有立輥E1。第二架為四輥可逆式軋機(jī)，板坯在此機(jī)架上軋制13 道次。各軋機(jī)采用單獨(dú)傳動(dòng)。粗軋機(jī)組設(shè)備主要有粗軋機(jī)輥道，側(cè)導(dǎo)板，高壓水除鱗裝置，定寬壓力機(jī)，立輥軋機(jī)，中間輥道，熱卷箱和廢品推出機(jī)等組成。2 精軋機(jī)組由5四輥不可逆式軋機(jī)組成連軋機(jī)組。各機(jī)架采用PC 軋機(jī)。前三架主要完成壓下，后四架主要控制板形。各機(jī)架負(fù)荷分配亦不同，因此前三臺采用工作輥輥徑較大，后四架采用較小的工作輥。精軋機(jī)組前設(shè)置邊部加熱器。精軋機(jī) F

4、1F7全部為液壓壓下并設(shè)彎輥裝置。三 制規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 軋制方法 采取常規(guī)軋制，選用半連續(xù)連軋，粗軋機(jī)組由3架軋機(jī)組成，其中第一架為輥軋機(jī)，第二架為二輥可逆式軋機(jī)，第三架為四輥可逆式軋機(jī)。粗軋布置圖如下：精軋布置圖如下：3.2 安排軋制規(guī)程1）粗軋排壓下 粗軋機(jī)各道次壓下量分配規(guī)律為：第一道次考慮咬入及配料厚度偏差不能給以最大壓下量；中間各道次應(yīng)以設(shè)備能力所允許的最大壓下量軋制；最后道次為了控制出口厚度和帶坯的板形，應(yīng)適當(dāng)減小壓下量。粗軋壓下量排列表如下：道次入口厚度（mm）出口厚度（mm）壓下量 （mm）壓下率（）185652023.5265452030345291635429191034

5、51914526614104282) 精軋排壓下 精軋連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則：一般也是充分利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，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。 為保證帶鋼機(jī)械性能，防止晶粒過度長大，終軋即最后一架壓下率應(yīng)不低于10。此外， 壓下量分配應(yīng)盡可能簡化精軋機(jī)組的調(diào)整和使軋制力及軋制功率不超過允許值。依據(jù)以上 原則，精軋逐架壓下量的分配規(guī)律是：第1架可以留有適當(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)備允許的最大壓下量；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

6、，變形 抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形、厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓 下量一般在1015左右，精軋壓下量排列表如下：道次入口厚度（mm）出口厚度（mm）壓下量 （mm）壓下率（1107330275228353.81.52443.830.821532.50.5163.3 校核咬入能力粗軋 根據(jù)hmax=D(1-cos)，其中為最大咬入角，約為1522，取=20，D=1m,則hmax=61.5mm 精軋根據(jù)hmax=D(1-cos)其中為最大咬入角，約為1522，取=20D=0.8m，則hmax=48.2mm3.4 確定速度制度粗軋速度按照梯形速度圖: (a) (b) 根據(jù)所選梯

7、形速度圖,計(jì)算各道的純軋時(shí)間和間隙時(shí)間。根據(jù)圖（b）， 粗軋機(jī)組的純軋時(shí)間tj計(jì)算公式如下:式中：nh速度圖的恒定轉(zhuǎn)速，(rpm)； np拋出速度，(rpm)； ny咬入速度，(rpm)； a 加速度，(rpm/s)； b 減速度，(rpm/s)； L 該道次軋后長度，(m)； D工作輥直徑，(m)。 各段軋制時(shí)間： 純軋時(shí)間tj=t2+t3+t4 粗軋軋制時(shí)間計(jì)算公式： 取a=40rpm/s,b=60rpm/s,nh1=ny1=35，nh2=ny2=35， nh3=ny3=35 Nh4=ny4=55 ，nh5=ny5=55，nh6=ny6=55， np=203.5 確定軋制延續(xù)時(shí)間粗軋軋制時(shí)

8、間計(jì)算 由體積不變定理可以求出每道軋后，鋼板的長度得L1=14.46，L2=17.64，L3=22.05，L4=27,91，L5=35.78，L6=44.73 由公式：將上面的數(shù)據(jù)帶入公式，計(jì)算各道純軋時(shí)間，粗軋一，二，三道之間時(shí)間間隔4s，三，四道之間間隔5s，四，五，六道間間隔4s，所以有下表：道數(shù)nh(rpm)ny(rpm)np(rpm)L(m)純軋時(shí)間時(shí)間間隔135352014.4610.75s4s235352017.6413.96s4s335352022.0519.3s5s455552027.9116.52s4s555552035.7830s4s655552044.7340.05s粗

9、軋軋制周期：t粗=10.75+13.96+19.3+16.52+30+40.05+4+4+4+5+4=150.5s 精軋軋制時(shí)間計(jì)算粗軋軋完的帶坯長度為120m，至精軋機(jī)間隙時(shí)間按經(jīng)驗(yàn)取12s，由于精軋機(jī)組用5個(gè)機(jī)架，精軋機(jī)組的間隙時(shí)間：式中：s0精軋機(jī)組各架間距，46m；v1，v2,v5-F1F5的穿帶速度精軋各機(jī)架轉(zhuǎn)速 確定精軋機(jī)組各架速度時(shí)，應(yīng)滿足金屬秒流量相等，即式中：h1，h2h5各架的出口厚度；v1，v5各架的出口速度；C連軋常數(shù)。加速前的純軋時(shí)間： 式中：sj精軋機(jī)組末架至卷取機(jī)間距，sj=100m；D卷取機(jī)卷筒直徑，D=0.8m；N參數(shù)，N=35，取5；V7第七架的穿帶速度，8

10、m/s 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取最后一道次即第四道次的穿帶速度v5=8m/s,則根據(jù)秒流量體積相等算出前六道次的穿帶速度分別為：v1=2.4m/s, v2=3.4m/s, v3=4.8m/s,V4=6.3m/s ，V5=8 m/s取s0=6m,故精軋機(jī)組的間隙時(shí)間： 加速段軋制時(shí)間:采用加速度a=0.4m/s2 式中：v5n第五架的最大速度，10m/s V5第五架的穿帶速度，8m/s a加速度，0.4m/s2。tj2 = 5.0s加速段的帶鋼長度:加速后的恒速軋制時(shí)間：第五架的純軋時(shí)間： 精軋軋制周期為：Tj = t j + t0=19.8+7.2=27s3.6 軋制溫度的確定粗軋時(shí)各道次的溫降 第一道開軋

11、溫度定為1150 ，故第一道尾部軋制溫度為：第三道的的尾部溫度為： 第四道的的尾部溫度為 第五道的的尾部溫度為： 第六道的的尾部溫度為精軋時(shí)各道次的溫降 精軋完后軋件的溫度帶坯尾部進(jìn)入精軋第一架的溫度為： 考慮精軋前高壓水除鱗降，則尾部進(jìn)入第一機(jī)架尾部溫度為7650C，軋件部通過精軋機(jī)組由于輻射散熱所引起的溫度降為: 即每架輻射溫度降為,故尾部軋制溫度為765-12=753C,滿足軋制最終溫度3.7 計(jì)算各道的變形程度各道次變形程度如下表：粗軋道次真實(shí)變形程度（）精軋道次真實(shí)變形程度（）123.51302302283353244344215265166283.8 計(jì)算各道的平均變形速度由公式：

12、，得各道次變形速度如下表粗軋道次變形速度（-1s）精軋道次變形速度（-1s）14.91124.4526.19240.0638.94368.99417.13492.14517.785118.76621.863.9 計(jì)算各道的平均單位壓力P及軋制力P和各道軋制力矩 變形抗力與變形溫度、變形速度、變形程度有關(guān) 。熱軋變形程度影響較小。變形抗力曲線表。由公式，得 單位軋制壓力由公式得軋制壓力，再由公式求得軋制力矩粗軋道次變形抗力MPaMPa（t）tm精軋道次變形抗力MpaMPa（t）tm1801021734149.11270464268282.12851041756158.82280504239960

13、.531001392126172.233006002142 40.541151722076132.64305573146119.75130195165774.55320604123213.36180309236495.7Q235熱軋板軋制壓下規(guī)程設(shè)計(jì)總表道次入口厚度（mm）出口 厚度（mm）壓下量(mm)壓下率(%)寬度(mm)每道軋后溫度（C）變形速度(-1s)工作輥徑(mm)軋制壓力(t)軋制 力矩(tm)185652023.5173011434.1910201734149.1265452030170011296.6910201756158.8345291635170011028.9410

14、202126172.24291910341700108617.1310202076132.6519145261700100817.781020165774.561410428170090121.861020236495.7710 7330170075224.45800268282.1875228170074840.06800239960.5953.81.524170074668.99600214240.5103.830.52117007449271132.54.3161700742118.7600123213.3四 軋機(jī)軋輥強(qiáng)度校核4.1 軋輥校核軋輥的受力狀況如圖所

15、示：dgdgdzDgDzb在四輥軋機(jī)上，軋制過程中的彎矩主要有支撐輥承擔(dān)。同時(shí)，在四輥軋機(jī)中，一般均為工作輥傳動(dòng)。所以，校核軋輥時(shí)，校核工作輥輥頭處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、支撐輥輥身中央和輥徑的彎曲應(yīng)力。另外，工作輥和支撐輥之間還存在較大的接觸應(yīng)力，也需要校核。在校核過程中，考慮到軋輥材質(zhì)不均，軋制力計(jì)算不準(zhǔn)確以及軋制時(shí)的沖擊載荷、應(yīng)力集中等影響，在軋輥的靜強(qiáng)度計(jì)算中，選軋輥的安全系數(shù)n=5進(jìn)行計(jì)算，許用應(yīng)力=b/5。軋輥材料的許用應(yīng)力見表各種軋輥材質(zhì)許用應(yīng)力值軋輥材質(zhì)合金鍛鋼碳素鍛鋼碳素鑄鋼球磨鑄鐵合金鑄鐵鑄鐵許用應(yīng)力Mpa140240120140100120100120809070801.承輥強(qiáng)度計(jì)算

16、支承輥材質(zhì)選合金鍛鋼=140240MPa。支承輥輥身受單向的均布載荷（見示意圖62），根據(jù)支承輥示意圖可繪出支承輥的受力圖（圖63）和彎矩圖（圖64）便于軋輥的校核。DzDzqaLdz圖 支承輥示意圖對鑄鋼軋輥，當(dāng)強(qiáng)度極限為500-600MPa時(shí)，=100-120MPa對鑄鐵軋輥，當(dāng)強(qiáng)度極限為350-400MPa時(shí)，=70-80MPa對二輥軋機(jī)，最大彎矩a為壓下螺絲中心距輥身最大彎曲應(yīng)力1=Mmax/W1強(qiáng)度校核：對軋輥輥身只校核彎曲強(qiáng)度1對二輥粗軋機(jī)取最大P=21260KN，取a=1.5b得Mmax=1490KNm，W1=得1=44.1MPa100MPa,校核通過對四輥軋機(jī)，支承輥?zhàn)畲髲澗剌伾碜畲髲澢鷳?yīng)力1=Mmax/W1用最大p=23640KN，a=1.5L，D為支承輥平均輥徑為1.5mMmax=1654.8KNm得1=49.9MPa70MPa,對工作輥，工作輥傳動(dòng)端扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力Wnn為抗扭斷面系數(shù)取最大Mk=1722KNm得=8.35 MPa校核通過4.2電機(jī)功率校核傳動(dòng)工作輥所需要的靜力矩，除軋制力矩以外，有附加摩擦力矩Mm,它有以下兩部分組成Mm=0.06Mz+0.00317P。還有軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩（Mk）根據(jù)實(shí)際資料可取為電機(jī)額定力矩的3%到6%，即 M= Mz+ Mm + Mk軋制功率計(jì)算式為W=M*，角速度，對粗軋第一道次而言，