热轧带钢轧制规程设计(DOC)
热轧带钢轧制规程设计
摘要
钢铁行业是国民经济的支柱产业，而热轧带钢生产是钢铁生产中的主要环节。热轧带钢工艺的成熟，为冷轧生产提供了优质的原料，大大地满足了国民生产和生活的需要。本车间参考鞍钢1700ASP生产线，本设计中主要包括六部分，第一部分从热轧带钢机的发展、国外带钢生产先进技术以及我国带钢发展等几个方面阐述了热轧带钢发展情况；第二部分参考了鞍钢ASP1700生产线以及实际设计情况确定了车间的轧钢机械设备及参数；第三部分以典型产品Q235，3.8×1200mm为例从压下规程、轧制速度、轧制温度等方面确定了生产工艺制度；第四部分以典型产品为例进行了轧制力和力矩计算；第五部分根据设备参数和实际制定的生产工艺进行了咬入、轧辊强度的校核；第六部分本次设计总结。
关键词：热轧带钢，轧制工艺制度，轧辊强度
目录
1综述 (1)
1.1引言 (1)
1.2 热轧带钢机的发展现状 (1)
1.3热轧板带钢生产的工艺流程 (2)
1.4 热轧板带钢生产的生产设备 (3)
1.5ASP1700热轧板带钢生产的新技术 (3)
2 主要设备参数 (4)
3 典型产品轧制工艺确定 (6)
3.1 生产工艺流程图 (6)
3.2 坏料规格尺寸的选定 (7)
3.3 轧制工艺制定 (7)
3.3.1 加热制度 (7)
3.3.2 初轧和精轧各自压下制度 (7)
3.3.3 精轧轧制速度 (9)
3.3.4 精轧温度制度 (10)
4力能参数计算 (10)
4.1 精轧各机架轧制力计算 (10)
4.2 精轧各机架轧制力矩的计算 (13)
5设备强度及能力校核 (13)
5.1 精轧机咬入角校核 (13)
5.2 轧辊强度校核 (14)
5.2.1 辊身弯曲强度校核 (17)
5.2.2 辊颈弯曲和扭转强度校核 (19)
5.2.3 辊头扭转强度校核 (20)
5.2.4接触应力的校核 (20)
6结语 (22)
参考文献 (23)
1 综述
1.1引言
按照厚度可将板带分为厚板、薄板和极薄带钢三大类，我国将厚度60mm以上的钢板称为特厚板，20mm~60mm的钢板称为厚板，4.0mm~20mm的钢板称为中板，0.2mm~4mm的钢板称为薄板，其中0.2mm~1.2mm又称为超薄板带，小于0.2mm的极薄板带称为箔材。按照板带的宽度分，宽度小于600mm的板带钢称为窄带钢，宽度600mm~1000mm的板带（含热、冷轧板卷，涂镀层商用板卷）称为宽带钢，宽度1000mm 以上的板带成为宽板带。按照板带的轧制工艺方式又可以将其分为热轧板带和冷轧板带。
板带在热轧方面有深冲热轧钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板，而在冷轧方面有冷轧薄板、涂镀层板、冷轧硅钢片、冷轧不锈钢等高附加值、高技术含量板材产品。
热轧宽带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧宽带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm 带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。
1.2 热轧带钢机的发展现状
自从1926年第一台带钢热连轧机投产以来，热轧带钢生产取得了令人瞩目的进展，其面貌发生了很大的变化。1973年石油危机之前，热轧带钢生产过程以大型、高速、高产为主要目标，相继建设了一批大型热轧带钢厂。在这指导原则的指导下，一般的配置方案如图1.1（a）所示，这种配置具有较高的生产能力，产品范围广。设备能力大，在生产难变形的产品时，其强大的设备能力得以充分体现，而在轧制低碳钢时其轧制力和
轧制力矩远远小于轧机许用值，从市场情况来看，较难变形产品份额只占整个板带产品份额的20 %左右。1973年以后，热轧带钢轧机的发展转向节省能源和劳动力，注重产品质量。在冶金、机械、电气、控制、计算机等领域技术发展的支撑下，在国民经济各部门对高级、多样化产品需求的推动下，热轧带钢生产采取了一系列的连续化、自动化技术，成为了一个装备水平极高、连续化的薄板生产制造系统。[1]
图1.1热轧带钢轧机设备的方案
（a）常规热轧带钢轧机方案（高生产能力型）；（b）紧凑式热轧带钢轧机方案；（c）炉卷轧机（斯特克尔轧机）方案；（d）CSP方案（紧凑式带钢生产）；（e）带粗轧机的CSP方案
1.3热轧板带钢生产的工艺流程
连铸板坯→进步式加热炉→高压水除鳞（初）→定宽压力机定宽→粗轧机→飞剪→高压水除磷（精）→ FE连轧前立辊→精轧机层流冷却→卷取机→检查→卷取分卷横切→成品
1.4 热轧板带钢生产的生产设备
1、加热炉：3座步进梁式加热炉。
2、粗轧区：由高压水除鳞箱、定宽压力机、带立辊的初轧机、保温罩、废品推出机、辊道、侧导板及其他辅助设备组成。
3、精轧区：精轧区主要由切头飞剪、粗轧除鳞箱、精轧机前立辊轧机、6-7机架四辊精轧机及其他辅助设备组成。
4、卷取机区：卷取机区主要由精轧机后热输出辊道、带钢层流冷却系统、地下卷取机及其前后设备、钢卷打捆机、卸卷小车、钢卷运输系统及其他辅助设备组成。
1.5 ASP1700热轧板带钢生产的新技术
1、国内第一套中薄板坯连铸机，采用当代最先进的奥钢联中薄板坯连铸工艺，板坯厚度范围100mm-135mm；
2、采用短流程直接热装工艺；
3、采用计算机控制的步进梁式加热炉；
4、采用先进的热卷箱技术，极大提高了带钢表面质量，均衡了带坯头尾温差，改善了带钢机械性能同卷差；
5、采用先进的滚筒飞剪，以实现带坯的头、尾自动剪切；
6、采用先进的液压AGC控制，辅之以电动AGC控制以实现对带钢的自动厚度控制，并使用液压调辊缝偏差；
7、采用先进的正弯控制及窜辊控制，以实现对带钢的板形控制；
8、采用可实现卷取温度自动控制带钢层流式冷却装置；
9、采用全液压具有自动跳步控制技术的地下卷取机；
10、采用基础自动化(DDC)、过程控制级(SCC)、生产控制级(PCC)、生产管理级（ERP）四级计算机控制系统。[2]
2 主要设备参数
粗轧机组选择主要参考鞍钢1700线，采用两架相同的轧机作为粗轧机组，其主要参数如表2.1所示。
表2.1 初轧机的主要参数
ASP1700精轧机是国内第一套完全设计和制造的第四代精轧机。主要体现在：牌坊断面6000cm 2，大刚度，支持辊全部采用油膜轴承，压下采用电动压下和液压AGC ，采用弯辊、窜辊控制板形，配有工作辊的快速换辊装置、调轧制水平线高度的导尺装置，设有机架间除鳞和流量可调的机架间冷却水控制终轧温度，采用液压活套。
项目
1700ASP 粗轧机支持辊尺寸 mm υ1400/1300×1700 粗轧机工作辊尺寸 mm
υ800/750×1700
最大轧制压力 t 2000 道次最大压下量 mm 30 主电机功率kW 转速 r/min 2-AC 10000 40/90 轧制速度 m/s 0-2.8 立柱断面 cm 2 5000 附着式立辊数目 架 1 立辊最大侧压量 mm
20
表2.2精轧机的主要参数
项目1700ASP
立柱断面面积cm26020
最大轧制力kN F1-F2: 35000
F3-F6: 25000 工作辊直径mm F1-F2: υ700/υ640
F3-F6: υ665/υ615
工作辊辊身长度mm F1-F2: 1730
F3-F6: 2000 支承辊尺寸mm 1550/1400×1700
窜辊工作辊行程mm F1-F2: ——
F3-F6: ±150
主传动电机功率和转速F1-F4：AC4500 kW 300~550 r/min
F5-F6：AC3500 kW 150~300 r/min
表2.3切头飞剪的主要参数
型式转鼓式圆弧飞剪
剪切尺寸
普碳钢，mm 40?1550
低合金钢,mm 34?1430 剪切力，kN Max.6500 剪切速度，m/s 0.5-2 电动机DC580kW
900r/min 转鼓驱动2级减速机减速机速比1:22
剪刃回转半径，mm 1000 剪刃长度,mm 1650/1700
表2.4卷取机的主要参数
项目1700ASP
型式三助卷辊卷取式卷取带钢厚度mm 1.5-13.0
卷取带钢宽度mm 770-1550
最大钢卷重量t 24 最大单位宽度重量kg/mm 18
钢卷内径mm υ762
钢卷外径mm υ1150-υ2000
卷筒直径mm υ762/υ745υ727
主电机转速r/min 340/1000
主电机功率kW 700
3 典型产品轧制工艺确定
3.1生产工艺流程图
3.2坏料规格尺寸的选定
表3.1 鞍钢1700生产线板坯规格
项目板坯厚度
mm 板坯长度
m
成品宽度
mm
成品厚度
mm
最大单重
ton
年设计产量
wanton
ASP1700 110-150 7-15.6 900-1550 1.5-10 21 290
表3.2坏料及成品尺寸
项目厚度mm 宽度mm 钢种
坯料尺寸150 1600 Q235
成品尺寸 3.8 1200 Q235
3.3轧制工艺制定
3.3.1 加热制度
加热：加热制度取决于热轧所要求的开轧温度。一般加热温度为1250~1280℃，开轧温度为1180~1220℃。
带坯在轧制过程中，边部由于散热较快，其温降大于中部温降，温差大约为100℃。边部温差大，在带钢横截面上晶粒组织不均匀，性能差异大，同时，还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。因此，在精轧机组前对带坯边部进行加热，将温度补偿到与中部温度一致。一般采用电磁感应加热器，可使带坯边部温度提高50℃到100℃，使带钢横向温度更加均匀，从而减少带钢边部裂纹，以适应轧制薄规格产品和硅钢、不锈钢、高碳钢等特殊品种的钢。
3.3.2 初轧和精轧各自压下制度
粗轧阶段压下量分配原则为：粗轧机组变形量一般要占总变形量的70～80％；为保证精轧机组的终轧温度，应尽可能提高精轧机组轧出的带坯温度；一般粗轧机轧出的带坯厚度为20～40mm；第一道考虑咬入及坯料厚度偏差不能给以最大压下量，中间
各道次应以设备能力所允许的最大压下量轧制，最后道次为了控制出口厚度和带坯的板形，应适当减小压下量。
精轧机组充分利用高温的有利条件，把压下量尽量集中在前几道，在后几架轧机上为了保证板形、厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小。第一架可以留有适当余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，而使压下量略小于设备允许的最大压下量；第 2～4 架，为了充分利用设备能力，尽可能给以大的压下量轧制；以后各架，随着轧件温度降低，变形抗力增大，应逐渐减小压下量：为控制带钢的板形、厚度精度及性能质量，最后一架的压下量一般在 10～15％左右。
表3.3 不同成品厚度所对应的中间坯选定的厚度
成品厚度＜3.89 3.9-5.29 5.3-6.99 7.0-9.49 9.5-12.7
H RC32 34 36 38 38-40
为中间坯（粗轧轧完）厚度)
(注：H
RC
据上表可选定中间坯厚度为：32mm，则
表3.4初轧压下制度制定
道次 1 2 3 4 5
H(mm) 150 120 84 56.28 39.40 h（mm）120 84 56.28 39.40 32
Δh（mm）30 36 27.72 16.88 7.40 ε%20 30 33 30 18.77
表3.5 精轧压下制度制定
道次 1 2 3 4 5 6
H(mm) 32 21.76 13.49 8.36 5.18 4.14 h（mm）21.76 13.49 8.36 5.18 4.14 3.8 Δh（mm）10.24 8.27 5.13 3.18 1.04 0.34 ε%32 38 38 38 20 8.2
3.3.3 精轧轧制速度
1、确定最末架F6的穿带速度及出口速度。
表3.6 速度设定
项目指标
序号 1 2 3 4 5 厚度，mm ≤1.45 ≤1.70 ≤1.90 ≤2.10 ≤2.40 穿带速度，m/s 10.65 10.65 10.80 10.85 10.65 最大速度，m/s 15.75 15.75 16.50 16.50 17.20 抛钢速度，m/s 13.65 13.65 13.65 14.35 14.35 序号 6 7 8 9 10 厚度，mm ≤2.70 ≤2.90 ≤3.10 ≤3.40 ≤3.80 穿带速度，m/s 10.50 10.15 9.85 9.35 8.75
最大速度，m/s 17.20 17.20 17.20 16.20 15.05 抛钢速度，m/s 14.35 14.35 13.40 13.00 11.60 序号11 12 13 14 15 厚度，mm ≤4.20 ≤4.60 ≤5.50 ≤6.50 ≤7.50 穿带速度，m/s 8.30 7.80 7.10 6.15 5.60
最大速度，m/s 13.90 12.90 12.20 10.75 9.05
抛钢速度，m/s 10.25 10.00 8.20 7.20 6.55
由于本车间的典型产品厚度h=3.8mm，所以末架轧机穿带速度为8.75m/s，出口速度15.05m/s。
2、精轧机组其它各架轧机速度制度的确定
末架轧机轧制速度确定以后，可由秒流量相等原则，即由下列公式：
v
1b
1
h
1
=v
2
b
2
h
2
...=v
n
b
n
h
n
计算出各机架的轧制速度和穿带速度。由于b
1=b
2
...=b
n
，
则v
1h
1
=v
2
h
2
...=v
n
h
n
表3.7精轧机组各架轧制速度
道次 1 2 3 4 5 6 穿带速度（m/s） 1.53 2.46 3.98 6.42 8.03 8.75 轧制速度(m/s) 2.63 4.24 6.84 11.04 13.81 15.05
3.3.4 精轧温度制度
由于带坯出粗轧后在中间辊道上和进精轧前的除鳞都会有温降，根据现场经验，取带坯在精轧除鳞后的头部温度t为1050℃；因为在轧机上完成金相组织转变对厚度控制和机械性能都有不良影响，所以轧制结束温度应该控制在奥氏体区，奥氏体向铁素体转变的起始温度- C钢约为875 ℃，设精轧末架的出口温度为880℃，以使晶相转变发生在层流冷却阶段，得到奥氏体向铁素体转变的细化晶粒，提高带钢显微组织性能。
精轧采用温降公式：
t i =t
-C(h
/h
i
-1）
C=(t
0-t
n
)h
n
/(h
-h
n
)
（其中：t
0—开轧温度；t
n
—轧后温度；h
—轧前厚度；h
n
—轧后厚度；）
表3.8精轧各架温度变化
机架F1 F2 F3 F4 F5 F6 轧制温度
（℃）
1039.22 1018.56 985.22 931.38 895.83 880 4力能参数计算
4.1 精轧各机架轧制力计算
S. Ekelund公式[3]是用于热轧时计算平均压力的半经验公式，其公式为：
)
)(
1(εη
+
+
=K
m
p
其中m—外摩擦对单位压力影响的系数；
η—粘性系数；
ε—平均应变速率；
第一项（1+m）是考虑外摩擦的影响，m可以用以下公式确定：
m=
第二项中的乘积εη是考虑变形速度对变形抗力的影响。其中平均变形速度ε值用下式计算：
h H R
h +?=
/2νε
把m 和ε值带入p 中，并乘以接触面积的水平投影，则轧制力为：
1.6 1.21f h P K H h ?????=
++?
?+???
????
其中
K=(14-0.01t)(1.4+C+Mn+0.3Cr) ?10MPa
'
0.01(140.01)10.t C M P a s η=-? ()1.050.0005f a t =- 对钢轧辊a=1；对铸铁轧辊a=0.8； 式中
t ：轧制温度，C ?； C ：以%表示碳含量； Mn ：以%表示锰含量； 'C ：决定于轧制速度的系数；
轧制速度m/s
〈6
6 ~10
10~15
15~20
'C 1 0.8 0.65 0.6
表4.1 Q235钢化学成分
标准 牌号 化学成分（%）
APISPEC5L GB/T 700-2006
Q235
C Mn Si S P Cr ≤0.22
≤1.4
≤0.35
≤0.050
≤0.045
≤0.10
第一、二架精轧机640g D mm = 1400z D mm = 其余精轧机615g D mm = 1400z D mm =
对于第一架轧机：
()1.050.0005f a t =-=0.8×（1.05-0.0005×1039.22）
=0.424
0.494m =
==
K=10?(14-0.01t)(1.4+C+Mn+0.3Cr)=10?(14-0.01?1039.22)（1.4+0.22+1.4+0.3?0.10）=110.038MPa
'0.01(140.01)10.t C MPa s η=-?=0.01×（14-0.01×1039.22）×1×
10=0.361MPa.s 17.503ε=
==
(1)()(10.494)(110.0380.36117.503)173.831p m k MPa ηε=++=++?=
11194.121p t ==
同理可依次得出各机架轧制力及其他各道次计算参数，见表4.2：
表4.2 各机架轧制力及其各道次计算参数表
机架
摩擦系数
温度 （℃）
平均变形速度
（s -1） 平均单位压力 （MPa ） 轧制力 （t ） 1 0.424 1039.22 17.503 173.831 1194.121 2 0.433 1018.56 38.674 226.759 1399.824 3 0.446 985.22 80.867 309.012 1472.780 4 0.467 931.38 165.833 472.934 1774.671 5 0.482 895.83 172.346 493.367 1058.743 6 0.488
880.00
126.056
386.754
474.546
4.2精轧各机架轧制力矩的计算
轧制力矩可用以下公式计算：
=ψ
M?
2
P
h
R
式中：P —轧制力；
?—道次压下量；
h
ψ—为力臂系数；热轧板带时：ψ=0.42~0.50，取0.46
对于第一架轧机轧制力矩：
==??=
M P m
221194.12162.887 t
同理可依次得出各机架轧制力矩，见下表：
表4.3各机架轧制力矩表
机架 1 2 3 4 5 6
力矩（t·m）62.887 66.250 53.815 51.055 17.419 4.464 5设备强度及能力校核
5.1 精轧机咬入角校核
轧机要能够顺利进行轧制，必须保证咬入符合轧制规律，所以要对咬入条件进行校核
=
h
?D
-
)
cos
1(α
α≤
β
式中：D——工作辊直径；
?——轧件的压下量；
h
α——咬入角；
β——摩擦角。
原料在第一架轧机咬入时，压下量比较大，比较困难，所以对第一架进行咬入能力的校核，校核如下：
由上面公式得到：
)1arccos(D h
?-
=α
已知640D mm =，10.24h mm ?=，0.424f = 所以：
10.24
arccos(1)10.26640
α=-
=? 而βtan =f ，得到：
arctan arctan 0.42422.98f β===?
由于10.2622.98αβ=?≤=?，因此，第一架轧机可以实现带钢顺利咬入。
表5.1 精轧各道次咬入角
轧机 F1 F2 F3 F4 F5 F6 咬入角/°
10.26
9.22
7.41
5.83
3.33
1.91
热轧过程中最大咬入角一般在15°~20°之间，故精轧各道次咬入符合条件。 5.2 轧辊强度校核
轧辊直接承受轧制压力和转动轧辊的传动力矩，它属于消耗性零件，就轧机整体而言，轧辊安全系数最小，因此，轧辊强度往往决定整个轧机负荷能力，这也正是我们要校核轧辊强度的原因。
轧辊材料各不相同，粗轧机为合金锻钢，精轧机组为合金铸铁。所以他们的许用应力也不同，具体见下表所示：
表5.2 许用应力表 单位：Mpa
项目 许用弯曲应力[σ]
许用接触应力 [σ]
许用剪切应力[τ]
合金锻钢 240 2400 730 铸铁
140
2000
610
校核轧辊时，需校核轧制力最大、辊径最小的道次，所以本设计需校核精轧校核第二道次和第四道次。
表5.3 F1、F2 轧辊各部分尺寸分别为[4]
辊身直径D/mm
辊身长度
/L mm
压下螺丝中心距/a mm
辊颈直径
d /mm
辊颈长度
/l mm
工作辊
υ700/υ640
1730
2050
320
320
支承辊
1550/1400
1700 2400 700 700
1、第二架轧辊参数： （1）支撑辊
辊身直径：Dz=1400mm ；辊身长：Lz=1700mm ； 辊颈直径：dz=(0.5~0.55)Dz=0.5×1400=700mm ； 辊颈长度：l z=(0.83~1.0)dz=1×700=700mm ； 压下螺丝之间的距离：a z =Lz+l z=1700+700=2400mm ； （2）工作辊
辊身直径：Dg=640mm ；辊身长度：Lg=1730mm ；
辊颈直径：dg =(0.5~0.55)Dg=0.5×640=320mm ； 辊颈长度：l g=(0.83~1.0)dg=1×320=320mm ；
图5.1 四辊轧机轧辊受力图
压下螺丝之间的距离：a g=Lg+l g=1730+320=2050mm；
辊头直径：b=Dg-（5~15）=640-10=630mm；
取a/b=1，a=630mm；
根据下面表格得到抗扭断面η系数值：
表5.4抗扭断面系数[5]
B/x1 1.52346η0.208 0.346 0.493 0.801 1.45 1.789 取：η=0.208。
表5.5 F3-F6 轧辊各部分尺寸分别为
辊身直径D/mm 辊身长度
/L mm 压下螺丝中心
距/a mm
辊颈直径
d/mm
辊颈长度
/l mm
工作辊υ665/υ615 2000 2308 308 308 支承辊1550/1400 1700 2400 700 700
2、第四架轧辊参数：
（1）支撑辊
辊身直径：Dz=1400mm；辊身长：Lz=1700mm；
辊颈直径：dz=(0.5~0.55)Dz=0.5×1400=700mm；
辊颈长度：l z=(0.83~1.0)dz=1×700=700mm；
压下螺丝之间的距离：az=Lz+l z=1700+700=2400mm；
（2）工作辊
辊身直径：Dg=615mm；辊身长度：Lg=2000mm；
辊颈直径：dg=(0.5~0.55)Dg=0.5×615=307.5mm；取dg=308
辊颈长度：l g=(0.83~1.0)dg=1×308=308mm；
压下螺丝之间的距离：ag=Lg+l g=2000+308=2308mm ； 辊头宽度：b=Dg-（5~15）=615-10=605mm ； 取 a/b=1，a=615mm ；
根据下面表格得到抗扭断面η系数值：
表5.6 抗扭断面系数
B/x 1 1.5 2 3 4 6 η
0.208
0.346
0.493
0.801
1.45
1.789
取：η=0.208。
四辊轧机由于采用了支承辊，所以工作辊的弯矩很小，支承辊几乎承担了所有弯矩，只需对支承辊弯矩进行校核。 5.2.1 辊身弯曲强度校核 1、对于第二架轧机： （1）支承辊
a — 压下螺丝间距，
b —板宽。
624001200
()1399.8249.8() 6.17104848
D Max a b M P N m =-=?-=?
[]6
33
6.171022.490.10.1 1.4
D D M Mpa D σσ?===
M 图5.2 支撑辊弯矩图
所以第二架轧机支撑辊身满足弯曲强度的要求。
（2）工作辊
a — 压下螺丝间距，
b —板宽。
620501200
()1399.8249.8() 4.97104848
D Max a b M P N m =-=?-=?
[]6
33
4.9710189.590.10.10.64D D M Mpa D σσ?===
所以第二架轧机工作辊身满足弯曲强度的要求。
2、对于第四架轧机 （1）支承辊
624001200
()1774.6719.8()7.83104848
D Max a b M P N m =-=?-=?
[]6
33
7.831028.530.10.1 1.4
D D M Mpa D σσ?===
（2）工作辊
623081200()1774.6719.8()7.43104848
D Max a b M P N m =-=?-=?
[]6
33
7.4310319.420.10.10.615D D M Mpa D σσ?===
图5.3 工作辊弯矩图
压下规程
200706040210 大学冶金与能源学院课程设计题目：热轧窄带钢压下规程设计专班业：材料成型与控制工程成型（）级：07 成型（2）学生姓名：学生姓名：XX 指导老师：指导老师：XXX 日期：2011 年3 月10 日热轧窄带钢压下规程设计一、设计任务1、任务要求（1）、产品宽度300mm,厚度3.5mm （2）、简述压下规程设计原则（3）、选择轧机型式和粗精轧道次，分配压下量（4）、校核咬入能力（5）、计算轧制时间（6）、计算轧制力（7）、校核轧辊强度2、坯料及产品规格依据任务要求典型产品所用原料：坯料：板坯厚度：120mm 钢种：Q235 最大宽度：300mm 长产品规格：厚度：3.5mm 度：7m 板凸度：6 坯料单重：2t 二、压下规程设计1、产品宽度300mm,厚度 3.5mm 2、设计原则压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，因而广义地来说，压下规程的制定也应当包括这些内容。通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：（a）在咬入条件允许的条件下，按经验配合道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率（△h/∑△h）及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法； 2
热轧窄带钢压下规程设计（b）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；（c）计算轧制压力、轧制力矩；（d）校验轧辊等部件的强度和电机功率；（e）按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。板带轧制规程设计的原则要求是：充分发挥设备能力，提高产量和质量，并使操作方便，设备安全。3、粗精轧道次，分配压下量粗精轧道次，3.1、轧制道次的确定有设计要求可知板坯厚度为120mm；成品厚度为 3.5mm，则轧制的总延伸率为：?∑ = 式中H 120 = = 34.28 h 3.5 ? ∑ 总延伸率H 坯料原始厚度h 产品厚度平均延伸系数取 1.36 则轧制道次的确定如下N= log ? ∑ log 34.28 = = 12(取整) log ? p log1.36 ? ps由此得实际的平均延伸系数为：= 12 ? ∑ =1 .3 4 ? ∑ 7 34.28 = =1.3 1.45 ?cp 5 由上面计算分配轧制道次，和粗精轧平均延伸洗漱如下：I ：取粗轧 5 道次，平均道次延伸系数为 1.40。II ：精轧为7 道次连轧，各道次平均延伸系数为按? 分配原则我们将粗、精轧的延伸系数如下：道次延伸系数粗轧? jp = 7 精轧 1.4 1.42 1.45 1.38 1.35 1.32 1.35 1.32 1.30 1.28 1.27 1.26 3.2、粗轧机组压下量分配根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度以及产品厚度等合理确定粗轧机组总变形量及各道次压下量。其基本原则是： 3 热轧窄带钢压下规程设计 (1)、由于在粗轧机组上轧制时，轧件温度高、塑性好，厚度大，故应尽量应用此有利条件采用大压下量轧制。考虑到粗轧机组与精扎机组之间的轧制节奏和负荷上的平衡，粗轧机组变形量一般要占总变形量的60%--80% (2)、提高粗轧机组轧出的带坯温度。一方面可以提高开轧温度，另一方面增大压下可能减少粗轧道次，同时提高粗轧速度，以缩短延续时间，减少轧件的温降。(3)、考虑板型尽量按照比例分配凸度，在粗轧阶段，轧制力逐渐较小使凸度绝对值渐少。但是，第一道考虑厚度波动，压下量略小，第二道绝对值压下最大，但压下率不会太高。本设计粗轧采用四分之三式，轧机配置为四架，粗轧制度为：第一架轧机为二辊不可逆，轧制一道次；第二架轧机为四辊可逆，轧制三道次；第三架轧机为四辊不可逆，轧制一道次（预留一架）。由此计算粗轧压下量分配数据如下表：道次延伸系数分配出口厚度（mm）压下量（mm）34.3 25.3 18.7 11.5 7.8 压下率（%）28.6 29.5 31.0 27.6 25.8 轧件长度（mm）9800 13900 20144 27815 37500 R1 R2 R3 R4 R5 1.40 1.42 1.45 1.38 1.35 85.7 60.4 41.7 30.2 22.4 3.3、精轧机组的压下量分配精轧连轧机组分配各架压下量的原则；一般也是利用高温的有利条件，把压下量尽量集中在前几架，在后几架轧机上为了保证板型、厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小。为保证带钢机械性能防止晶粒过度长大，终轧即最后一架压下率不低于10%，此外，压下量分配应尽可能简化精轧机组的调整和使轧制力及轧制功率不超过允许值。依据以上原则精轧逐架压下量的分配规律是：第一架可以留有余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，使压下量略小于设备允许的最大压下量，中间几架为了充分利用设备能力，尽可能给以大的压下量轧制；以后各架，随着轧件温度降低、变形抗力增大，应逐渐减小压下量；为控制带钢的板形，厚度精度及性能质量，最后一架的压下量一般在10-15%左右。精轧机组的总压下量一般占板坯全部压下量的10-25%。4
100万吨热连轧轧制规程设计
太原科技大学 课程设计 题目：100万吨热连轧工艺设计 院系：材料科学与工程学院 专业：机械设计及其自动化 班级：机自0911班 学生姓名：张骁康 学号：200812030534 指导老师：杨霞 日期：2013年1月4日
目录 一.题目及要求 二.工艺流程图 三.主要设备的选择 3.1立辊选择 3.2轧机布置 3.3粗轧机的选择 3.4精轧机的选择 3.5工作辊窜辊系统 四．压下规程设计与辊型设计 4.1压下归程设计 4.2道次选择确定 4.3粗轧机组压下量分配 4.4精轧机组压下量分配 4.5校核咬入能力 4.6确定速度制度 4.7轧制温度的确定 4.8轧制压力的计算 4.9传动力矩 五．轧辊强度校核 5.1支撑辊弯曲强度校核 5.2工作辊的扭转强度校核 2
六．参考文献 3
一题目及要求 1.1计题目 已知原料规格为1.5~19.6×1250~1850mm，钢种为Q345A，产品规格为19.6×1250mm。 1.2的产品技术要求 （1）碳素结构钢热轧板带产品标准（GB912-89)，尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB-709-88标准 钢板长度允许偏差 切边钢板宽度允许误差 2)表面质量：表面要缺陷少，需要平整，光洁度要好。 1
二工艺流程图 坯料→加热→除鳞→定宽→粗轧→(热卷取→开卷)→精轧→冷却→剪切→卷取 三主要设备的选择 轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，因此，轧钢机能力选取的是否合理对车间生产产量、品种和规格具有非常重要的影响。 选择轧钢设备原则： （1）有良好的综合技术经济指标； （2）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便； （3）有利于实现机械化，自动化，有利于工人劳动条件的改善； （4）备品备件要换容易，并有利于实现备品备件的标准化； （5）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑； （6）保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新品种的可能； 热带轧机选择的主要依据是：车间生产的钢材品种和规格。轧钢机选择的主要内容是：选取轧机的架数、能力、结构以及布置方式。最终确定轧钢机的结构形式及其主要技术参数。 3.1立辊选择 立压可以齐边（生产无切边带材）、调节板坯宽度并提高除磷效果。立压轧机包括：大立辊、小立辊及摆式压力机三种，各自特点如下： 大立辊：占地较多，设备安装在地下，造价高，维护不方便。而其能力较强，用来调节坯料宽度。 小立辊：能力较小，多用于边部齐边。 摆式侧压：操作过程接近于锻造，用于控制头尾形状，局部变形，提高成材率效果较好。缺点是设备地面设备占用场地较多，造价较高。 本设计采用连铸坯调宽，生产不同宽度带卷，选择小立辊齐边。 3.2 轧机布置 现代热带车间分粗轧和精轧两部分，精轧机组大都是6~7架连轧，但其粗轧机数量和布置却不相同。热带连轧机主要区分为全连续式，3/4连续式和1/2连续式，以及双可逆粗轧等。（1）全连续式： 全连续式轧机的粗轧机由5~6个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式。这种轧制机产量可达500~600万吨/年，产品种类多，表面质量好。粗轧全连轧布置见图1a。但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。而且由于粗轧时坯料短，轧机效率低，连轧操作难度大，效果并不很好，所以一般不采用粗轧连轧设计。 2
热轧带钢课程设计概论
辽宁科技大学 课程设计说明书 设计题目：热轧板带钢轧制规程设计 Q235,2.0×1200mm 学院、系：材冶学院材料科学与工程（材料加工工程）专业班级：材加 学生姓名： 指导教师： 成绩： 2015年 1 月 6 日
目录 摘要 (1) 1、文献综述 (2) 1.1热轧板带钢产品概述 (2) 1.1.1热轧板带钢的种类及用途 (2) 1.1.2板带材的工艺特点及质量要求 (3) 1.2热轧板带钢工艺及设备发展 (3) 1.2.1国外热轧带钢发展 (3) 1.2.2国内热轧带钢生产 (4) 1.3热轧带钢生产设备与新技术 (5) 1.3.1热轧带钢新一代TMCP技术 (5) 1.3.2无酸除鳞技术 (5) 1.3.3热轧带钢无头轧制技术 (6) 1.4热轧板带钢发展趋势 (6) 2、主要设备 (7) 3、轧制工艺及轧制制度的确定 (8) 3.1生产工艺流程 (8) 图3.1 工艺流程图 (8) 3.2压下规程设计 (8) 3.2.1根据产品选择原料 (8) 3.2.2精轧机组压下制度的确定 (9) 3.3速度制度 (10) 3.3.1精轧机轧制速度 (10) 3.3.2、精轧机工作图表 (13) 3.4、温度制度 (13) 3.4.1、精轧温度制度 (14) 3.4.2、卷取温度制度 (15) 3.5、辊型制度 (15) 4、生产设备校核 (17) 4.1、轧制力与轧制力矩 (17) 4.1.1、轧制力的计算 (17) 4.1.2 轧制力矩的计算 (19) 4.1.3、精轧轧制力和轧制力矩的计算 (19) 4.2、轧机设备校核 (20) 4.2.1、精轧机的轧辊强度校核 (20) 4.2.2、电机能力校核 (24) 参考文献 (27)
燕山大学2030五机架冷连轧机压下规程及机架设计项目报告剖析
2030五机架冷连轧机压下规程及机 架设计项目报告 学院：机械工程学院 班级： 组员： 指导教师：谢红飙张立刚
燕山大学专业综合训练（论文）任务书 院（系）：机械工程学院基层教学单位：冶金系
目录 一、前言 (4) 二、原料及成品尺寸 (4) 三、轧辊尺寸的预设定 (4) 四、压下规程制定 (5) 4.1、压下规程制定的原则及要求 (5) 4.2、压下规程预设定 (5) 五、轧制力能参数计算 (7) 5.1确定变形抗力 (7) 5.2确定前后张力 (8) 5.3单位平均压力及轧制力的计算 (9) 5.4轧制力矩的计算 (11) 六、机架参数的设计 (13) 6.1窗口宽度的计算 (13) 6.2机架窗口高度H (13) 6.3机架立柱的断面尺寸 (13) 七、机架强度和刚度的校核 (15) 八、心得体会 (17) 参考文献 (19)
一、 前言 冷轧方法生产带钢相对于热轧方法有许多优点，例如：带钢的板厚和板形精度高，表面质量好，力学性能好等，冷轧带钢比热轧带钢的用途更为广泛。冷轧带钢生产的带钢的厚度范围为0.01～3.5mm ，最薄可达到0.001mm 。带钢生产的轧机机型主要有两种：连续式带钢冷轧机和可逆式带钢冷轧机。本设计题目为2030五机架冷连轧机，主要针对不同的材质及不同的原料厚度和不同的成品厚度制定相应的压下规程及进行机架的参数的设计计算及校核。 二、 原料及成品尺寸 Q235 来料尺寸1.5mm ×1850mm 成品尺寸0.5mm ×1850mm Q195 来料尺寸1.0mm ×1850mm 成品尺寸0.3mm ×1850mm 20Cr 来料尺寸1.2mm ×1850mm 成品尺寸0.4mm ×1850mm 三、轧辊尺寸的设定 设计课题为“2030五机架冷连轧机组压下规程设计及F1机座机架设计与分析”，则工作辊的辊身长度 L=2030mm ，辊身长度确定后即可根据经验比例值法确定轧辊直径，精轧机座设计时 1L / 2.1~4.0, D = 2L /1.0~1.8, D = 12/1.8~2.2, D D = 其中L 为辊身长度， 1 D 为工作辊直径， 2 D 为支承辊直径。
中厚板轧制制造执行系统的设计与实现
中厚板轧制制造执行系统的设计与实现 中厚板轧制过程计算机控制系统通常采用三级结构设计。一级为基础自动化级，二级为过程控制级，三级为生产管理级。过程控制级（二级机）系统，亦即中厚板轧制制造执行系统MES处于厂级生产管理控制系统（三级机）和电气与仪表基础自动化系统（一级机）之间。中厚板轧制MES是连接一级和三级系统的重要环节，它们一起协同工作实现对中厚板整个轧制过程的自动化控制。本文建立了中厚板轧制过程MES 系统的过程处理模型，分析和构建了系统的体系结构，对其中的数据管理、信息处理和稳定的数据通信技术进行了研究。 1过程处理模型 中厚板轧制MES系统连接基础自动化级系统、人机界面（Huma nMachi ne In terface ，HMI）、生产管理级系统。系统主要包括以下以下几个功能模块：轧制规程计算模块、冷却控制计算模块、模型自学习模块、过程跟踪调度模块以及数据管理模块等等。该系统的过程处理模型如图1所示。
H耳版初ME马 1― 亂屈現fifil ff 卫卉罹臨诉出 理 图1中厚板轧制MES系统过程处理模型 轧制规程计算模块根据生产调度人员输入的原料数据和轧制目标等信息计算出对应的轧制规程，包括轧制总道次数、每道次相对辊缝、每道次轧制力（矩）、每道次出口厚度等等，这些数据为理论数据或经验数据。该模块同时根据实际轧制过程中产生的数据对轧制规程进行修正。 冷却控制计算模块根据轧制参数以及控冷需求等信息计算出 对应的冷却方式，包括集管开启方式、开启数量、喷水量等，这些数据为理论数据或经验数据。该模块同时根据轧制结束后实际的辊道速度信息及轧件温度信息等来对冷却方式进行修正。数据管理模块对生产原料数据、轧制过程数据以及轧制规程数据等等一系列数据进行管理，实现对数据库的操作。过程跟踪调度模块则主要是负责与数据通讯模块之间进行数据交换，对中厚板的轧制现场传回的数据（包括热金属检测仪
1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计及四辊组轧机座辊系设计
1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计及四辊组轧机座辊系设计 一、设计技术参数： 1、原料：180—200mm ×1300mm ；产品：30—50×1260mm 2、材质：Q235、Q195、08F 、20 3、工作辊采用四列圆锥滚子轴承，支承辊采用滚动轴承 4、出炉温度1100℃—1150℃，精轧机组开轧温度930℃—950℃ 二、设计要求 1、制定轧制规程：设计轧制道次压下量，压下率，轧制力，轧制力矩 2、确定四辊轧机辊系尺寸 3、绘制辊系装配图和轧机零件图 三、工作量 1、完成CAD 设计图2张 2、完成设计计算说明书 3、查阅文献5篇以上 四、工作计划 11.14——11.15 准备参考资料 11.15——11.25 计算，画草图 11.28 中期检查 11.28——12.07 画电子图，写说明书 12.08——12.09考核答辩 一、1450四辊热带钢粗轧机组的L/D1、L/D2及D2/D1初定 由《轧钢机械》（第三版）诌家祥主编教材表3—3可知： L=1450mm ，其中L/D1=1.5—3.5（常用比值为1.7—2.8）取L/D1=2.0 ∴D1=L/2.0=1450/2.0=725mm L/D2=1.0—1.8(常用比值为1.3—1.5)取L/D2=1.4 ∴D2=L/1.4=1450/1.4=1035.7mm,取D2=1040mm. 二、1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计 从设计技术参数中提供的数据可以看出，Q235、Q195和08F 属于普通碳素钢，查《金属塑性变形抗力》教材可知，Q235的变形抗力最大。而20号钢为优质碳素结构钢，其变形抗力也比较大，故在制定压下规程的时候制定了两个，来综合考虑。限假定轧制原料为180mm ×1300mm ，产品为50×1300mm 。 轧制道次 n = λ log log log 1 F F o - =35 .1log 130050log 1300200log ）（）（?-? =5.20 取n=5 1、粗轧机组压下规程满足的要求： ⑴为保证精轧坯要求的温度，尽可能的减少粗轧的轧制道次和提高粗轧机组的轧制速度 ⑵为简化精轧机组的调整，粗轧机组提供的精轧坯厚度范围尽可能小，一般精轧坯厚度为20—65mm
热轧窄带钢压下规程设计
201224050120 河北联合大学轻工学院 课程设计 题目：12mm热轧窄带钢压下规程设计 专业：金属材料工程 班级：12轧钢 学生姓名：赵凯 指导老师：李硕 日期：2015年12月3日
目录 1 任务要求 (3) 1.1 任务要求 (3) 1.2 原料及产品规格 (3) 2 压下规程设计 (3) 2.1 产品规格 (3) 2.2 设计原则 (3) 2.3 粗精轧道次，分配压下量 (4) 2.3.1轧制道次的确定 (4) 2.3.2 粗轧机组压下量分配 (4) 2.3.3 精轧机组的压下量分配 (5) 2.4 咬入能力的校核 (6) 2.5 计算轧制时间 (6) 2.5.1 粗轧速度制度 (6) 2.5.2 精轧速度制度 (7) 2.5.3 各道轧件速度的计算 (8) 2.6 轧制压力的计算 (9) 2.6.1 粗轧温度的确定 (9) 2.6.2 精轧机组温度确定 (10) 2.6.3 粗轧段轧制力计算 (10) 2.6.4 精轧段轧制力计算 (13) 2.7 轧辊强度校核 (14) 2.7.1 支撑辊弯曲强度校核 (15) 2.7.2 工作辊的扭转强度校核 (16) 3 设计总结 (19)
一、设计任务 1、任务要求 （1）、产品宽度1650mm,厚度12mm （2）、简述压下规程设计原则 （3）、选择轧机型式和粗精轧道次，分配压下量 （4）、校核咬入能力 （5）、计算轧制时间 （6）、计算轧制力 （7）、校核轧辊强度 2、坯料及产品规格 依据任务要求典型产品所用原料： 坯料：板坯厚度：120mm 钢种：Q235 最大宽度：300mm 长度：7m 产品规格： 厚度：12mm 板凸度：6错误!未找到引用源。 坯料单重：2t 二、压下规程设计 1、产品宽度300mm,厚度12mm 2、设计原则 压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，因而广义地来说，压下规程的制定也应当包括这些内容。 通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：
中厚板轧制规程设计课程设计
前言 板钢轧制制度的确定要求充分发挥设备潜力、提高产量、保证制度，并且操作方便、设备安全。合理的轧制规程设计必须满足下列原则和要求：在设备允许的条件下尽量提高产量，充分发挥设备潜力提高产量的途径不外是提高压下量、减少轧制道次、确定合理速度规程、缩短轧制周期、提高作业率、合理选择原料增加坯重等。在保证操作稳定的条件下提高质量，为保证钢板操作的稳定，要求工作辊缝成凸型，而且凸型值愈大操作愈稳定。 压下规程是钢板轧制制度中最基本的核心内容，它直接关系着轧机的产量和产品的质量。轧制制度中得其他内容如温度制度、速度制度都是以压下制度为核心展开的。反过来，温度制度、速度制度也影响到压下速度。
目录 1·制定生产工艺和工艺制度………………………………………………………… 1·1制定生产工艺流程…………………………………………………………… 1·2制定生产工艺制度……………………………………………………………2·压下规程制定…………………………………………………………………… 2·1坯料的选择……………………………………………………………………… 2·2确定轧制方法…………………………………………………………………… 2·3轧制道次的确定，分配各道次压下量………………………………………… 2·4咬入能力的校核…………………………………………………………………3·速度制度确定…………………………………………………………………………4·温度制度确定…………………………………………………………………………5·压下规程表的制定……………………………………………………………………6·各道次变形程度和变形速率的制定………………………………………………… 6.1 变形程度的确定………………………………………………………………… 6.2 变形速率的确定…………………………………………………………………7·轧制压力的制定………………………………………………………………………… 7.1 变形抗力的确定………………………………………………………………… 7.2 平面变形抗力的确定…………………………………………………………… 7.3 计算平均压力p………………………………………………………………… 7.4 轧制压力的确定…………………………………………………………………8·电机输出力矩的制定………………………………………………………… 8.1 传动力矩的计算……………………………………………………… 8.2 附加摩擦力矩的确定………………………………………………… 8.3 空转力矩的计算……………………………………………………… 8.4 动力矩的计算………………………………………………………… 8.5 电机输出力矩的计算………………………………………………… 8.6 电机额定力矩的计算…………………………………………………9·电机的校核………………………………………………………………… 9.1 主电机能力的限制…………………………………………………
热轧带钢轧制规程设计(DOC)
热轧带钢轧制规程设计 摘要 钢铁行业是国民经济的支柱产业，而热轧带钢生产是钢铁生产中的主要环节。热轧带钢工艺的成熟，为冷轧生产提供了优质的原料，大大地满足了国民生产和生活的需要。本车间参考鞍钢1700ASP生产线，本设计中主要包括六部分，第一部分从热轧带钢机的发展、国外带钢生产先进技术以及我国带钢发展等几个方面阐述了热轧带钢发展情况；第二部分参考了鞍钢ASP1700生产线以及实际设计情况确定了车间的轧钢机械设备及参数；第三部分以典型产品Q235，3.8×1200mm为例从压下规程、轧制速度、轧制温度等方面确定了生产工艺制度；第四部分以典型产品为例进行了轧制力和力矩计算；第五部分根据设备参数和实际制定的生产工艺进行了咬入、轧辊强度的校核；第六部分本次设计总结。 关键词：热轧带钢，轧制工艺制度，轧辊强度
目录 1综述 (1) 1.1引言 (1) 1.2 热轧带钢机的发展现状 (1) 1.3热轧板带钢生产的工艺流程 (2) 1.4 热轧板带钢生产的生产设备 (3) 1.5ASP1700热轧板带钢生产的新技术 (3) 2 主要设备参数 (4) 3 典型产品轧制工艺确定 (6) 3.1 生产工艺流程图 (6) 3.2 坏料规格尺寸的选定 (7) 3.3 轧制工艺制定 (7) 3.3.1 加热制度 (7) 3.3.2 初轧和精轧各自压下制度 (7) 3.3.3 精轧轧制速度 (9) 3.3.4 精轧温度制度 (10) 4力能参数计算 (10) 4.1 精轧各机架轧制力计算 (10) 4.2 精轧各机架轧制力矩的计算 (13) 5设备强度及能力校核 (13) 5.1 精轧机咬入角校核 (13) 5.2 轧辊强度校核 (14) 5.2.1 辊身弯曲强度校核 (17) 5.2.2 辊颈弯曲和扭转强度校核 (19) 5.2.3 辊头扭转强度校核 (20) 5.2.4接触应力的校核 (20) 6结语 (22) 参考文献 (23)
中厚板生产压下规程课程设计-轧制规程设计
《塑性成型工艺（轧制）》课程设计说明书 课题名称15×2100×9000mm轧制规程设计指导教师 专业小组 小组成员 2013年06月15日
《塑性成型工艺（轧制）》课程设计任务书 10级材料成型与控制工程专业 设计小组：第12小组成员： 设计课题：中厚板轧制规程设计指导教师：张金标 设计小组学生学号产品牌号产品规格/mm 1Q23510×2000×9000 24510×1900×10000 312CrNi3A12×1800×10000 44Cr1313×1700×9000 5Q23512×2100×12000 6458×1800×13000 712CrNi3A14×2000×9000 84Cr1312×2000×8000 9Q2359×2050×12000 104510×2300×12000 1112CrNi3A13×1900×12000 124Cr1315×2100×9000 二、设计条件 机组：双机架串列式可逆机组(二辊可逆轧机粗轧，四辊可逆轧机精轧)。 主电机：二辊轧机主电机型号ZD250/120，额定功率25002kw，转速0~40~80rpm，过载系数2.25，最大允许传递扭矩1.22MN.m；四辊轧机主电机型号ZD250/83，额定功率20502kw，转速0~60~120rpm，过载系数2.5，最大允许传递扭矩0.832MN.m。 三、设计内容 制定生产工艺及工艺制度；确定轧制方法；确定轧制道次，分配道次压下量；设计变形工具；计算力能参数；校核轧辊强度及主电机负荷；绘制轧辊零件图、轧制表。 四、设计时间 设计时间从2013年06月03日至2013年06月14日，为期两周。 五、设计要求 每个设计小组提供6个以上设计方案，1成员完成1个设计方案的全部设计工作；组内分析、评价各个方案的设计结果，以最佳方案作为本组设计方案；小组提交最佳方案的设计说明书1份，组员提交个人的设计小结（简述方案、设计思路、计算过程和结果评价）。 材料成型教研室
中厚板压下规程设计
第一章选择坯料 1.1制定生产工艺 产品牌号：45钢 产品规格：l ?=10?1900?10000mm b h? 本次所设计的产品为中厚板，连铸坯节能，组织和性能好，成材率高，主要用于生产厚度小于80mm中厚板，所以坯料选用连铸坯。 根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，确定生产工艺过程如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。 板坯加热时宜采用步进式连续加热炉，加热温度应控制在1200℃左右，以保证开轧温度达到1150℃的要求。另外，为了消除氧化铁皮和麻点以提高加热质量，可采用“快速、高温、小风量、小炉压”的加热方法。该法除能减少氧化铁皮的生成外，还提高了氧化铁皮的易除性。 板坯的轧制有粗轧和精轧之分，对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大。 1.2 确定坯料尺寸 所设计的产品的尺寸为l ?=10?1900?10000mm，加上切边余量，将宽度设计为 b h? 1950mm，长度暂时不定，设计坯料的尺寸。 产品的厚度h为10mm，首先选取压缩比，压缩比由经验值选取，选取的最低标准为6-8，因此压缩比选取9，则坯料厚度H为90mm，由b=1950mm，坯料L=b-600, 取坯料长度L=1350mm，由于体积不变，坯料在轧制过程中会产生废料，选择烧损为98%，切损设计为98%，所以成材率K=98%×98%=96%，则 h? ?=K b l H? ? ? H B 计算得到B=1680mm,最终确定坯料尺寸为：L ?=90?1680?1350mm 。 H? B
中厚板生产课程设计指导书..
目录
1 产品标准和技术要求 1.1.1钢材的尺寸、外形及允许偏差 钢板和钢带的尺寸、外形及允许偏差见国标GBT/709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(国标可从网上下载，下同)。 1.1.2技术要求 合金牌号和化学成分可查国标，如碳素结构钢可查GB/T700-2006，低合金结构钢可查GB/T1591，优质碳素结构钢 GB/T 699-1999等 另外，技术要求可查找GB 3524-2005《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》，GB/T4237-2007《不锈钢热轧钢板和钢带》，GB/T8749-2008《优质碳素结构热轧钢带》等。 （1）钢的牌号、化学成分和力学性能见表1-6。
2 生产工艺流程及主要设备参数 2.1生产工艺流程 根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，生产工艺过程一般如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。 板坯的轧制有粗轧和精轧之分，但粗轧与精轧之间无明显的划分界限。在单机架轧机上一般前期道次为粗轧，后期道次为精轧；对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大。 中厚板轧后精整主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查及清理缺陷，必要时还要进行热处理及酸洗等，这些工序多布置在精整作业线上，由辊道及移送机纵横运送钢板进行作业，且机械化自动化水平较高。 2.2 主要生产工艺 （1）加热 板坯加热目的：中厚板加热目的是提高钢的塑性，降低变形抗力，利于轧制；生成表面氧化铁皮，去除表面缺陷；加热到足够高的温度，使轧制过程在奥氏体化温度区域内完成；在可能的下并可以溶解在后阶段析出的氮化物和碳化物。 一般厚板加热炉的型式有两种：连续式和半连续式。比较而言，连续式加热炉的产量高、热效率高，装入，抽出方便间歇式加热炉产量一般在10～20t/h,热效率也低。这里采用的加热炉为步进梁式加热炉。 中厚板加热工艺的特点：由于厚板的产品种类较多，板坯的规格变化大，所以加热温度的变化范围较广，一般在950～1250°C左右，这与热连轧的情况不完全一样，由于生产的批量小，炉内板坯的温度变化频繁，这样就造成加热炉的热负荷变化较大，加热温度的控制要求较高。 （2）轧制 中厚板轧制过程包括除鳞、粗轧、精轧三个阶段。随控制轧制技术的应用，为满足控制轧制时的温度条件，在粗轧过程中或粗轧后还有一个控制钢板温度的阶段。轧制过程主要包括以下几个阶段： 1)除鳞：钢板表面质量是钢板重要的质量指标之一，加热时高温下生成的氧
热轧钢带、薄板及钢卷
热轧钢带、薄板及钢卷 材料处理 机械切割 本数据单汇集了本公司对热轧钢产品进行下述机械切割的相关信息： ?旋转切削 ? 闸床切削 无论您需要采购特种钢材、结构件、系统设备、或是全方位的解决方案，Ruukki罗奇公司是您值得信赖的合作伙伴。公司不断开发新的产品，改进运营模式，以满足客户的需求。
对于高强钢的切割，建议使用机械切割法中的剪板机。尤其是Optim 700 MC、Optim 700 ML、Optim 900 QC、Optim 960 QC、Raex 400、Raex 450及 Raex 500等，需悉心选择切割机械及切割值。最重要的因素为公隙及切割角。切割刀片的硬度对切割结果也有较大影响，尤其对Raex耐磨钢而言这种影响尤为明显。Raex 400 耐磨钢可用刀片公隙准确的坚固型强力剪进行切割。刀片硬度必须大于53洛氏硬度(HRC)。对于Raex 500 钢，建议仅在其厚度小于10毫米时才选用机械切割。 公隙会对切割刀片的使用寿命产生影响，从而影响使用成本。合理的公隙可降低施加于刀架上的应力，进而延长剪板机的使用寿命且可对较厚的钢板进行切割。所幸公隙设置的操作速度较快，并且可测可控。切割高强钢时，需要调大公隙。对于韧性特别强的金属，公隙则须大幅减小以避免钢板因折叠而堵塞在刀片之间。此外，还需注意的一点是：要实现对钢板或钢带成功的切割，在很大程度上将有赖于每个不同车间对切割作业的实践总结。 ? 机械切割中钢板的温度 无论钢材的强度及硬度如何，切割前将钢板整体预热至+20°C室温是热切割工艺取得成功的必备条件。图1显示了所需时间，该图中数据采集自200X300毫米规格的钢板。若钢板堆积存放，那么将会大幅增加所需时长。? 切屑几何分析 影响钢板切割的主要因素将在主切割平面图及与其相垂直的平面图中加以说明。见图2。公隙（u）、切割角（<）、斜交角（）及倾斜角（ ）均会对切割产生影响。若切割角（<）为0，则该切割工艺称之为冲切，即刀片上下部分平行，整个钢板全长会被同时切割。若切割角度不为0，则该工艺称为闸切。这是直刀切割机中最常用且最为重要的工艺。就有关几何分析而言，选择旋转切削和闸床切削极其类似，通常被视作对等的工艺。公隙（u）指上下刀片间的距离。 通常切割机械的公隙可在一定范围内进行调节。剪板机只可进行刀片间的水平公隙调节，而旋转式剪床的水平及垂直公隙均可以调节。垂直调节对切割板条的分离影响尤其明显。 也可以通过对倾斜角（ ）、斜交角（ ）各值的调节对切割结果进行调节。切割窄板条时，正确的倾斜角可降低切割故障率且减少刀片的磨损。将斜交角设置在1度和度之间，可得到平直的矩形切割结果。此设置下，公隙非恒定值，而是随切割的推进逐渐增大。 ? 切割阶段 切割初始阶段，钢材会出现塑性屈服。当超过材料的屈服强度时，则开始出现塑性变形。随着切割的深入，钢材的变形能力超出了特定点后便开始断裂。切割的最后阶段，断裂便从上下刀片挤压材料的接触点开始。 图3所示的切割边缘可看到切割的各阶段。开始时，切割钢板边缘形成圆形边角，称为毛边，这是上刀片在切割钢板的上平面以及下刀片在下平面形成的。随着切割的推进，刀片穿入钢板一定深度，在剪切面形成一个抛光区，紧接着便形成了前一章所述的断裂带。 最后阶段在由上刀片向下刀片切割刃施加的最大压力作用下形成了毛刺，这种作用对切割区域的材料屈服施加了横向应力，改进了材料的变形性能。因此钢板不会在预定的切割线断裂，而是在其旁边处断裂，此处材料的硬度稍差。钢板只有在划过切割刀片后才会断裂，沿切割线的切割边缘会形成锐利的突出物，即毛刺。 ? 切割评估及常见缺陷 切割结果基于以下各点进行评估： - 切割件的外形和尺寸精度 - 切割边缘的外观 - 毛刺的高度 最终结果取决于切割机械及钢材。钢材的主要因素为其抗拉强度；此外，钢材的韧性，尤其是变形性能也会对切割结果产生影响。 导致切割缺陷的主要因素有： - 切割角度过大 - 刀片过钝 - 公隙调节不当 - 切割机械的支架及轴过度弯曲 可在切割后钢板条上找到三种不同的缺陷，这些缺陷和切割边缘的直角度及平滑度决定了切割的结果。 缺陷的类型为(见图4)： - 扭曲 - 外倾 - 弧弯 ? 公隙对切割的影响 金属切割中，实际切割的仅一部分，剩余部分主要是由于断裂而分离，这点之前已作讨论。切割同一钢种时，断裂角保持一致，这也是公隙需要按照钢板抗拉强度和厚度设定的原因。 图5的5a中，刀片的公隙(u)过大则断裂无法与刀片的切割刃完全贴合，从而出现不连续区域。这也会导致切割边缘的毛刺以及刀片的过度磨损。此外，钢板在脱离前便会弯曲，其结果便是切割边缘有锐利的凸起。
设计-压下规程详解
5 典型产品工艺设计 5.1 典型产品原料尺寸及成品尺寸 Q235船板用钢 坯料尺寸（mm ）：200×2300×3300 成品尺寸（mm ）：30 ×3800×实长 板坯重量（t ）： 开轧温度1120℃.。 5.2 轧制道次确定及压下量分配 先用立辊轧机轧边一次，再纵向轧制一次，然后转钢90°，横轧到底。 轧制道次n ：lg lg lg 0t F F n -= （5-1） u 取1.3。计算得n=7.23，取n=8。 最大压下量：)cos 1(α-=?k D h （5-2） 咬入角α取20°，Δh=67.54mm 。采用经验分配压下量，在进行校核及修正的设计方法。压下量分配如下： 表5.1压下规程表
5.3 轧制各工艺参数的计算 5.3.1 轧制速度制度的确定 根据宽厚板的生产经验，为操作方便，粗轧阶段与精轧阶段均采用梯形速度图。根据经验资料可得，取平均角加速度a=40r/(min ·s)，平均角减速度b=60r/(min ·s)，由于咬入能力很大，且咬入时速度高更利于轧机轴承油膜的形成，所以采用稳定速度咬入。 第1，2，3道次，n=20r/min 第4，5道次，n=40r/min 第6，7，8道次，n=60r/min 。 抛出速度：n p =20r/min 。 图5.1 梯形速度图 5.3.2 确定轧制延续时间 在梯形速度图下，每道次轧制延续时间0t t t z +=,其中t 0为间隙时间，t Z 为纯轧时间，21t t t z +=。设v 1是t 1内的轧制速度，v 2是t 2时间内的平均速度，l 1及l 2为在t 1及t 2时间内轧过的轧件长度，l 为该道次轧后轧件长度，有：
6×1700㎜热轧带钢精轧压下规程设计
学院 学生课程设计（论文） 题目：6×1700㎜热轧带钢精轧压下规程设计
学院本科学生课程设计任务书
摘要 压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，从而达到充分发挥设备能力，提高产量和质量，并使操作方便，设备安全的目的。 本课题设计了6×1700㎜热轧带钢精轧压下规程制定。事实证明影响热轧带钢成品质量的主要因素有坯料缺陷、轧制温度、轧制张力、轧辊磨损及表面粗糙度等，而该课程设计任务就是采用合理压下规格以提高热轧带钢的产量和质量。 关键词压下规程设计，轧制，热轧带钢
目录 摘要........................................................... IV 1 设计任务 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2坯料及产品规格 (2) 2 设计方案 (3) 2.1产品规格 (3) 2.2设计原则 (3) 3 压下规程设计 (4) 3.1精轧道次，分配压下量 (4) 3.1.1轧制道次的确定 (4) 3.1.2精轧机组的压下量分配 (5) 3.2咬入能力的校核 (6) 3.3计算轧制时间 (6) 3.3.1精轧速度制度确定 (6) 3.3.2各道轧件速度的计算 (7) 3.4轧制压力的计算 (8) 3.4.1精轧机组温度确定 (8) 3.4.2精轧段轧制力计算 (8) 3.5轧辊强度校核 (9) 3.5.1支撑辊弯曲强度校核 (9) 3.5.2工作辊的扭转强度校核： (11) 4 结论 (12) 参考文献 (15)
热轧板带钢生产压下规程设计
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：6×1700㎜热轧带钢精轧压下规程设计 学生姓名：乔红林学号：201111102049 所在院(系)：材料工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 2011级压力加工班 指导教师：肖玄职称：助教 2014年10 月13 日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书
摘要 压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，从而达到充分发挥设备能力，提高产量和质量，并使操作方便，设备安全的目的。 本课题设计了6×1700㎜热轧带钢精轧压下规程制定。事实证明影响热轧带钢成品质量的主要因素有坯料缺陷、轧制温度、轧制张力、轧辊磨损及表面粗糙度等，而该课程设计任务就是采用合理压下规格以提高热轧带钢的产量和质量。 关键词压下规程设计，轧制，热轧带钢
目录 摘要........................................................... IV 1 设计任务 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2坯料及产品规格 (2) 2 设计方案 (3) 2.1产品规格 (3) 2.2设计原则 (3) 3 压下规程设计 (4) 3.1精轧道次，分配压下量 (4) 3.1.1轧制道次的确定 (4) 3.1.2精轧机组的压下量分配 (5) 3.2咬入能力的校核 (6) 3.3计算轧制时间 (6) 3.3.1精轧速度制度确定 (6) 3.3.2各道轧件速度的计算 (7) 3.4轧制压力的计算 (8) 3.4.1精轧机组温度确定 (8) 3.4.2精轧段轧制力计算 (8) 3.5轧辊强度校核 (9) 3.5.1支撑辊弯曲强度校核 (9) 3.5.2工作辊的扭转强度校核： (11) 4 结论 (12) 参考文献 (15)
1250热轧板带轧制规程设计轧钢车间设计
1250热轧板带轧制规程设计轧钢车间设计
学号：20 7 H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计 论文题目: 1250热轧板带轧制规程设计 学生姓名： 专业班级：0 成型班 学院： 指导教师：教授 2010年03月12日
目录 1 产品特点和轧制特点1 2原料及产品介绍 2 3 轧机的选择3 3.1 轧机布置 (3) 3.2 立辊选择 (4) 3.3 粗轧机的选择 (5) 3.4 精轧机的选择 (5) 4 压下规程设计7 4.1 压下规程设计 (7) 4.2 道次选择确定 (7) 4.3 粗轧机组压下量分配 (7) 4.4 精轧机组的压下量分配 (8) 4.5 校核咬入能力 (9) 4.6 确定速度制度 (9) 4.7 轧制温度的确定 (12) 4.8 轧制压力的计算 (13) 4.9 辊缝计算 (16) 4.10 精轧轧辊转速计算 (16) 4.11 传动力矩 (17) 5 轧辊强度校核与电机能力验算19 5.1 轧辊的强度校核 (19) 5.1.1 支撑辊弯曲强度校核 (19) 5.1.2 工作辊的扭转强度校核 (21) 5.2 电机的校核 (22) 5.2.1 静负荷图 (22) 5.2.2 主电动机的功率计算 (23) 5.2.3 等效力矩计算及电动机的校核 (23) 5.2.4 电动机功率的计算 (24) 6 板凸度和弯辊25 6.1 板型比例凸度计算 (25) 6.2 板型控制策略 (26) 6.3 凸度控制模型 (27) 6.4 影响辊缝形状的因素 (28) 6.4.1 轧辊挠度计算 (28) 6.4.2 轧辊热膨胀对辊缝的影响 (30) 6.4.3 轧辊的磨损对辊缝的影响 (31) 6.4.4 原始辊型对辊缝的影响 (31) 6.4.5 入口板凸度对辊缝的影响 (32) 6.5 弯辊装置 (32) 6.5.1 弯曲工作辊 (32) 6.5.2 弯曲支撑辊 (32)