普碳板的轧制工艺设计及平面形状控制

主题：普通碳板技术设计与平面形状控制，班级：材料控制10-3班学生名称：孙璐指导老师：彭兴东，一，设计：普通碳板技术设计二，主题：平面形状控制、 普通碳板的现场设计第一章：综述第二章：Q235B轧制工艺的制定第三章：压下规则设计第四章：设备检查第五章：轧制变形规则的优化，第一章综述，1.1普通碳板的特征1.2普通碳板的分类1.3Q235B的化学成分和力学性能，1.1普通碳板的特征普通碳板是钢材中最宽、产量最大的产品。 其用途是直接加工各种产品，另一种是加工钢管、涂层钢板等其他钢材产品。 轧制方式有热轧和冷轧两种。 根据用途的不同，所需的质量条件可分为一般用途、拉伸用途、深拉深用途以及结构用途4种。、1.2普碳板的分类、1.3Q235-B的化学成分和力学性能，Q235B具有一定的伸长率、强度、良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，广泛应用于一般机械零件的制造。 主要用于建筑、桥梁施工中质量要求高的焊接结构物。第二章Q235B轧制工艺的制定、2.1原料的选择2.2原料的加热2.3除鳞2.4轧制2.5矫正2.6轧制后，冷却2.7精加工2.8质量检查、Q235B工艺流程如下：坯料选择加热除鳞粗轧精轧矫正冷却精加工质量检查。2.1原料的选择，中厚板轧机的原材料一般为连铸产品，如果连铸产品的压缩率或单重量不满足要求，也可以锻件或铸坯为原料。 布料的尺寸主要取决于轧机辊的长度和成品的要求。6/7/2020、2.2原料加热、板坯加热时，采用步进式连续加热炉，加热温度必须控制在1250左右，保证开轧温度达到1200。 另外，为了消除镀锡和麻点来提高加热品质，可以采用“快速、高温、小风量、小炉压”的加热方法，除了减少镀锡的生成以外，还提高了镀锡的除去性。2.3除鳞、除鳞是为了在轧制时不在钢板表面产生缺陷，将坯料表面的炉生和二次氧化铁皮去除干净，从而保证钢板表面质量的重要工序。 炉生马口铁用大立辊侧压和高压水配合的方法去除，在没有大立辊的情况下用高压水除鳞箱也能满足除鳞的要求。 二次氧化铁皮通过从轧机前后的高压水喷出喷嘴喷出高压水的方法除去。2.4轧制、粗轧任务：将板或板扩展到所需的宽度，进行大压缩拉伸。 加宽的方法有角轧制-纵轧制法、综合轧制法、全纵轧制法、全横轧制法。 精轧的主要任务：控制钢板的厚度、板状控制、表面质量和性能。2.5矫正、热矫正机一般从700左右开始热矫正，从150200开始表面检查。 冷矫正机除了热矫正后的矫正之外，主要是矫正合金钢板，因此合金钢板在轧制后必须立即进行缓冷等处理，所以冷矫正一般是离线进行。2.6轧制后的冷却，分类：自然冷却：矫正后的钢板冷却，介质：空气，设备：冷床。 控制冷却：高压水喷射冷却、层流冷却、空冷、缓冷或炉冷等。 金属流动过程在线冷却：一边输送一边冷却。 离线冷却：固定在一处，冷却后150，厚板。2.7的精加工，剪切钢板经过检查、划线进行剪切，随着生产规模的扩大，剪切设备的性能和配置方式特别重视。 圆盘剪切的最大剪切厚度从20mm扩大到26mm，剪切速度从5080m/min提高到100120m/min，横穿剪切类型从侧刀和摆动刀改良为滚切，双边剪切和横向剪切的联合剪切单元50mm以上厚度的钢板，可以采用在线的连续气割方法和锯台切断方法。2.7修剪(2)，热处理热轧钢板的主要热处理方式有常化、常化回火、调质、退火、缓冷等。调质(淬火回火)是厚板常用的热处理方式之一，常用于厚度在1520mm以上的特殊要求的碳和合金结构钢板。2.8质量检查，沉积材料的质量检查(熔炼检查)主要检查原料、冶炼、脱氧、出钢和铸件的状况，根据熔炼状况和实际化学成分确定钢的用途。第三章压下规程设计，3.1坯料的选择3.2压下制度3.4温度制度3.5各道次的平均单位压力，总压力3.6计算传动扭矩3.7辊型设计，3.1坯料的选择，轧制产品的规格为35mm3000mm9000mm，中厚板压缩比的可取范围宽，满足性能要求布料的厚度为130mm。 展量以1.4倍为最佳，布料宽度为1950mm。 综合材料率定为90%。 原料长度可以按成材率和体积不变的原则计算：原料品质=成品品质/计划成材率的合计，原料尺寸=210mm1950mm2570mm，3.2压下制度，压下量的分配：经验，热轧中厚板的咬入角为1522，低速咬入时=20 加宽道次既满足控制轧制的要求，又利用高温塑性实现大压下，压下量的主要限制条件是设备负荷和产品质量要求。 在再轧制过程中，头几道采用大的压下，最后几道为了保证质量和板状，逐渐减少了压下量。 本产品采用11道次轧制，每道次的压下量(H-h)/n=(210-35)/14=14.58mm，3.2压下制度，3.3速度制度，在轧制中，由于横轧道次的轧制材料短，所以可以适当地采用等速稳定轧制，但在纵轧道次的情况下但是，最高转速超过规定的电机转速时，请采用梯形速度制度。 采用平均加速度a=40rpm/s、平均减速度b=60rpm/s、稳定高速啮合。 相对于3、4、5过程，咬入速度ny=20rpm； 对于6、7、8道次设为ny=40rpm，对于9、10、11道次设为ny=60rpm。 为了减少反转时间，一般采用较低的慢速度n-2，n2=20rpm。3.3速度制度、3.4温度制度，第七道次进行温轧，3.5是各道次的平均单位压力、总压力、总轧制力的计算式，3.6是传递扭矩，3.6.1是轧制扭矩的计算，3.6.2是摩擦扭矩的计算，3.6.3是空转扭矩的计算，3 3.6.2是摩擦扭矩的计算、3.6.3空转扭矩的计算、轧制压力和轧制扭矩、6/7/2020、3.7辊型设计、3.7辊型设计、上工作辊的弯曲：下工作辊的弯曲：3.7辊型设计、板宽方向的最大厚度差：辊总磨削凸起的分配：第四章设备检查，4.1轧辊强度检查，4.2电动机发热过载检查，4.1轧辊强度检查，对轧辊强度检查判断工艺规则的同时，在四辊轧机中，一般是工作轧辊驱动，对轧辊进行检查另外，工作辊和支撑辊之间存在很大的接触利益，也需要检查。 在检查过程中，考虑到轧辊材质不均匀、轧制力计算不正确、轧制时的冲击载荷、应力集中等影响，在轧辊的静强度计算中，选择轧辊的安全系数n=5进行计算，允许应力=b/5，4.1.1支承轧辊强度检查、4.1.2工作辊强度计算，工作辊只需要球墨铸铁=100120MPa=0.6=6072MPa工作辊的扭转应力。 在合计11道次中，第三次的扭矩最大为M2=624(t.m )，一个工作辊受到的扭矩为Mn=M3/2=312(t.m )。 工作辊的辊头形式是平台式的。、4.1.3接触应力的计算，式，4.2电动机发热过载检查，过载检查，第5章轧制变形规则的优化，(1)咬入条件，式，6/7/2020，(2)速度条件，式中-2次轧制特辑，1平面形状控制概况2平面形状控制技术3厚板平面形状自动控制的实现4厚板平面形状控制在生产实践中的应用，1平面形状控制概况，(1)成材率(2)平面形状控制技术发展史(3)中厚板轧制的一般过程和特征，(1)成材率、成材率是指投入一定数量的原料生成合格钢材的量。 在统计概念上，是良品量和消耗的原料量的比率。 (2)平面形状控制技术的发展史，1979年日本水岛工厂首先开发平面形状控制技术，在简称MAS的80年代日本开始改造旧机组，增加了轧辊架，研究轧辊轧制法，利用轧辊的功能设置了宽度自动控制的水岛工厂成为MAS 、(3)中厚板轧制的一般过程和特征，中厚板轧制一般有三个阶段：(1)成型轧制(2)扩宽轧制(3)精轧，2平面形状控制技术，1)MAS轧制法(2)立辊轧制法(3)狗骨轧制法(4)薄边扩宽轧制法(5)食端MAS轧制法MAS轧制法也称为厚边展宽轧制法，是在不均匀压下控制平面板形的方法，即在成形阶段减少头部和尾部的压下量，对钢板进行横向轧制。 再转钢90被纵轧。 在最初的纵向轧制中，头部和尾部减少压下量，形成头尾厚边。 在横轧阶段，钢板的厚边部分的压下率大，伸长率大，中央部分的压下率小，伸长量小，钢板在板宽方向上不均匀地变形。(2)立辊轧制法，钢板完成成形轧制，旋转90在进入扩宽轧制前，经过立辊侧压，改善钢板的头尾形状，钢板完成扩宽轧制后，旋转90在进入拉伸轧制前，经过立辊侧压，改善钢板的横向形状。立辊法与MAS轧制法的组合，(1)采用平面形状预报模型计算完成钢板边部的不良形状量，转换成成形轧制最终次的钢板纵厚差。 (2)在成形轧制的最终次，在动态变压下，根据模型的要求，进行在板坯的纵向改变厚度的轧制。 (3)成形轧制结束后，使板坯旋转90圈进行扩宽轧制的情况下，钢板成形轧制中的纵厚差引起扩宽轧制宽度方向的压下率的差异，产生延伸差，进行扩宽轧制结束时的钢板的控制。(3)狗骨轧制法，狗骨轧制法在粗轧成形阶段将钢坯轧制成厚度截面两侧厚、中间薄的“狗骨”形状。 然后，在钢坯的宽度方向上进行延伸轧制，最终轧制得到必要的完成钢板。 犬骨轧制法能够得到矩形化的良好的完成钢板，采用DBR法钢板的造材率提高约2%，犬骨法和MAS法不同，MAS法和犬骨轧制法的目标和矩形化形状控制原理相同，但MAS轧制法在板坯成形轧制时沿长度方向切断轧制，将其尾部轧制成楔状。 犬骨轧制法是在扩宽轧制阶段的最终道次将板坯宽度的两侧轧制成楔形，在主体中间段的薄点的犬骨形状、即板坯的长度和宽度弯曲方向这两个方向上进行变截面轧制。 在MAS轧制法的板坯成形轧制中，将板坯长度方向的两端厚度改变为楔形是为了改善钢板轧制后的钢板宽度的均匀性而减少切口量，在犬骨轧制法中，在扩宽轧制时将板坯厚度的两侧改变为厚楔形是为了改善钢板轧制后的头尾形状，(4)薄边展宽轧制法也称为差厚展宽轧制法，将展宽轧制后的不均匀变形量换算成辊水平倾斜的角度，展宽轧制后，接着倾斜辊追加2次变形，轧制板坯的两侧，使薄边展宽轧制后的板坯形状接近矩形。 消除成形轧制和展宽轧制阶段的不均匀变形形成的头尾凸形状。 然后，使轧制材料旋转90圈，轧制成平面形状良好的完成钢板。(5)底切轧制法，以钢锭为原材料时，在扩宽轧制结束后，根据设定的底切压下量决定辊间隙值，将原材料的两侧分别沿宽度方向咬入一定长度，形成两侧薄、中间厚的横截面形状，旋转90圈后，以相同的辊间隙制品其本质是利用不等压下的不均匀伸长，消除端部鱼尾，提高钢板的矩形度。 底切回轧法可使成材率提高4%。(6)残尾轧制法，因为板坯是钢锭，铸锭有锥形，尾部有圆角，所以完成钢板的尾部狭窄，切削馀量变大。 留尾轧制法如图所示。 钢锭纵向轧制到一定厚度后，没有留下一部分尾巴轧制，停止辊反转轧制材料退出，轧制材料旋转了90圈。 然后进行扩宽轧制，增大尾部的扩宽量，减少剪切损失。 舞阳钢铁公司厚板厂采用留轧法提高厚板成才率4%。(7)无缘轧制法，利用该技术生产的无缘钢板，有整齐的直角边缘形状和正确的轧制材料宽度，减少了切割损失。 TFP轧制技术的实现取决于强力磨机设备、低辊轧机的高精度板宽控制和MAS轧制法的最佳组合。 轧制过程包括在成形、扩宽阶段分别应用MAS轧制来控制布料的头、尾及边部的形状在内的成形、扩宽阶段用竖辊轧机控制侧边折叠，在精轧阶段利用竖辊轧机的AWC功能和水平辊架，控制产品宽度、3厚板平面形状自动控制的实现，(1)MAS轧制法计算机自动控制系统(2)立辊轧制法和无缘轧制法计算机自动控制系统(3)犬骨轧制法计算机控制系统(4)差厚加宽轧制的过程和控制原理，(1)MAS轧制法计算机自动控制系统， 平面形状控制利用计算机控制系统和高性能的液压系统，在轧制过程中动态地用板料狭缝改变中间道次的轧制材料厚度，最终改变成品的平面形状。 要实现平面形状控制，必须预测正常工艺条件下的精轧产品的平面形状。 根据预测结果利用体积不变原理得到正确的控制模型，在轧制中根据实际的反馈速度和前滑动值正确地微跟踪轧制材料，确定辊间隙的变化点，通过AGC运算，用HACC动态调节辊间隙。 MAS轧制过程的系统框图，(1)MAS轧制法计算机自动控制系统显示了图像形成MAS轧制的宽度形状改善的效果。 在以往的轧制法中，扩幅比的界限为1.5，该值不到1.5时为樽形，在此以上时为樽形，在MAS轧制中，与扩幅比的大小无关，宽度形状的损失减少到接近零的程度。 经过MAS轧制后的凸面形状的改善，(1)MAS轧制法计算机自动控制系统如图所示，将扩张的MAS轧制带来的隆起形状的改善效果作为参数之一来比较平均隆起