热轧板带钢17801(2)

1、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Q235B, X1400mm学院、系：材料与冶金学院专业班级：材加A1班学生姓名：晨指导教师：李雪成 绩：2016年1月9日摘要热轧板带钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业，农业，交通运输业与建 筑业，热轧带钢工艺的成熟为冷轧提供了优质的原料，大大满足了国民生产与生活的需 要。本车间参考鞍钢1780生产线，1780生产线主要设备包括三座步进梁式加热炉、一 台板坯高压水除鳞箱、一台定宽压力机、三架立*昆轧机、一架二转可逆粗轧机、一架四 辑可逆粗轧机、十二组保温罩、一台转鼓式切头飞剪、一台精轧高压水除鳞箱、七架四 辑连轧机组、一套层

2、流冷却装置、三台地下卧式卷取机及相应辅助配套设施等。设计以 年产量为标准，结合各产品的市场前景合理的分配各产品的产量，制定产品方案和金属 平衡。论文以典型实例为例，制定了工艺流程图和压下制度、速度制度、温度制度、辑 型制度等一系列轧制制度，并校核轧机的生产能力。关键词：轧机；轧制力；校核；热轧带钢目录摘要I目录II1文献综述1热轧板带钢产品概述1热轧板带钢的种类和用途1板带材的:艺特点及质量要求2热轧板带钢工艺及设备发展3国外热轧带钢的发展3国内热轧带钢的发展3热轧带钢生产新设备与新技术4无头轧制技术4AWC立辑短行程控制5板坯定宽压力机5热卷箱技术6板形和板厚控制的高精度轧机6热轧带钢发展趋

3、势72主要设备73轧制工艺及轧制制度的确定8生产工艺流程8生产:艺简介8生产二艺流程概述8压下规程设计9根据产品选择原料9粗轧机组压下制度的制定9精轧机组压下制度的确定10速度制度11粗轧机组轧制速度11精轧机组轧制速度12轧机工作图表15温度制度16精轧温度制度16卷取温度制度17轻型制度174生产设备校核20轧制力与轧制力矩20轧制力的计算20轧制力矩的II算21精轧的轧制力与轧制力矩21轧机设备校核23精轧机轧轮强度校核23电机能力校核28参考文献311文献综述在工业现代化进程中国，钢铁行业一直处于基础产业的地位，在国民经济中所起的 作用很重要，是衡量一个国家的工业、农业、国防和科学技术

4、的四个现代化水平的标志。 建国以来我国钢铁行业和技术已取得举世瞩目的成就。但是在市场化、工业化的发展进 程中，钢铁产业作为基础产业的重中之重，在产品质量、产品结构、工艺技术装经济技 术指标和管理方面与国际先进水平相比还有很大差距。板带钢的生产是钢铁行业发展的 中的重要课题之一。板带钢在热轧方面有深冲热轧板带、耐腐蚀高强度热轧板带、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。并且 热轧带钢工艺的成熟为冷轧提供了优质的原料，热轧钢板强度相对较低，表面质量差点 （有氧化、光洁度低），但塑性好，一般为中厚板、冷轧板、强度高、硬度高、表面光洁 度高、一般为薄板，可以作为

5、冲压用板。热轧板带钢产品概述热轧板带钢的种类和用途热轧带钢品种有：低碳钢、中碳钢、高碳钢;船用结构钢、管线钢、锅炉用钢、焊 瓶钢、IF深冲钢、无取向硅钢、包晶钢、高强双相钢等。普通碳素结构钢板带：用于制造建筑结构，起重运输机械，工程、农用和建筑机械, 铁路车辆及其他各种结构件。优质碳素结构钢板带：包括按国外标准供货的焊接结构钢板带。大量的用途同上， 并用于制造汽车、拖拉机、收割机以及要求冲压性能和焊接性能优良的机械构件、石油 储罐、压力容器、船舶、桥梁和各种工程的结构件。低合金高强度结构钢板带：用于制造要求强度更高、成形性更好和性能稳定的机械 制造、车辆、化工设备等各种设备的结构，大型厂房钢结

6、构，重要工程及桥梁结构等。耐大气腐蚀和高耐候钢板带：用于制造铁路客车、冷藏车、铁路货车、矿石车以及 各种交通车辆的结构件，也用于船舶及铁路集装箱制造，石油井架、各种工程机械和交 通运输机械的制造。耐海水腐蚀结构钢板带：用于石油井架、海港建筑、采油平台、船舶制造，也用于 化工、石油行业含硫化氢腐蚀性液体容器和铁路运输车辆的制造。汽车制造用板带钢系列。集装箱用钢：专用于制造集装箱侧板、门板、顶板、底板、边框、立柱等构件。管线用钢：石油天然气输送用管线，用于制造埋弧焊钢管以及直缝电焊钢管。 焊接气瓶及压力容器用钢：用于制造液化气钢瓶及乙燃气钢瓶、较高工作温度的压力容 器及锅炉等。造船用钢板：用于制造

7、内河船体及上层建筑结构，远洋轮船的上层建筑及隔舱板。矿用钢板：用于制造采矿用液压支架、矿用工程机械、矿用车斗、采矿刮板运输机, 以及其他矿用机械耐磨结构件。板带材的工艺特点及质量要求工艺特点：1780生产线于1999年10月份热负荷试车。该生产线是日本三菱公司 引进的，配备了步进式加热炉、SP定宽压力机、GTO变频调速装置、精轧液压AGC、PC 轧机、在线磨辐（0RG）和弯幅装置、带自动跳步功能的全液压卷取机、全线三级计算 机控制等先进技术装备。质量要求：1 .尺寸精度：厚度精度、宽度精度；2 .版型：凸度、楔形、平坦度；3 .表面质量：划伤、氧化铁轧入、印痕、裂纹、麻点：4 .性能：（1）机

8、械性能：强度、韧性、冲击性、延展性；（2）电磁性能：低损耗、高磁感应强度、磁的各向异性；（3）化学性能：耐腐蚀。热轧板带钢工艺及设备发展热轧带钢是重要的钢种品种，对整个钢铁行业的技术进步和经济效益有着重要影 响。热轧带钢轧机的发展有70多年历史，汽车工业、建筑工业、交通运输业的发展， 使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加，从而使得热轧板带钢轧机的建设获得了迅速 和稳定的发展。从提高生产效率和成材率、产品尺寸精度和板形质量、改进节能技术、 节约建设投资、减少轧制长度实现紧凑化轧机布置到热连轧机的直接连接控制布置，热 轧板带钢生产技术经历了不同的发展时.期。国外热轧带钢的发展1960年以前建设的热

9、轧带钢轧机称热带钢轧机。这一时期带钢轧机技术发展比较 缓慢，其中最重要的技术发展是将厚度自动控制（AGO技术应用于精轧机，从根本上 改善了供给冷轧机的原料带钢的原度差。20世纪六、七十年代是热轧带钢轧机发展的重要时期。同时，连轧技术发展成熟， 促使热连轧机从最初使用的钢锭带使用连铸坯，从而大幅度提高产量并能够为冷轧机提 供更大的钢卷。热轧板带钢轧机的生产工艺过程是钢铁行业生产中自动化控制技术最先 进的工序。60年代后新建的热带刚轧机很快采用了轧制过程计算机控制，将热轧板带 钢轧机的发展推向一个新的发展阶段，这一时期新建的轧机称为第二代热轧带轧机。 1969年至1974年在日本和欧洲新建的轧机称

10、为第三代热带钢轧机。20世纪80年代，板带钢生产更加注重产品质量，同时对于低凸度带材需求量不断 增长，这使得钢板板形控制技术成为热轧板带钢轧制技术重要课题之一。90年代，热 轧板带钢在工艺方面有重大突破，1996年日本川崎钢铁公司成功开发无头连续轧制板 带钢技术，解决了常规热连轧机上生产厚度超薄带钢等一系列技术难题。热连轧生产 线的产品规格最薄达，但实际生产中并不追求轧制最薄的规格，因为薄规格生产的故障 率高、馄耗大、吨钢酸洗成本高。待技术发展带故障率等降低后，才能进行经济的批量 生产。国内热轧带钢的发展我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年，即鞍钢的半连续轧机，全套设备从当 时苏联引进，为

11、一套2800mm,/1700半连续式伴带轧机，即生产中厚钢板，乂生产卷钢， 该轧机的轧制中厚板部分与1958年7月先投产，1959年精轧机组投产，开辟了我国宽 带钢卷生产历史。该轧机基本上是采用手动操作，人工设定的操作方式，轧机的主要生 产工艺技术指标相当于第一代热带轧钢的装备水平，该轧机已于2000年8月停产。就我国热带钢轧机半个世纪的发展历程来看，我国热轧宽带钢轧机主要经历了由设 备简单、控制落后的半连续式轧机型；代表当时先进水平，自动化水平较高的3/4连续 式布置；再到具有紧凑型可逆式粗轧机，大能力定宽设备，全制动控制系统的半连续式 布置轧机火代表世界先进水平的薄板坯连铸连轧带钢生产线等

12、三个阶段。今年我国宽带钢热连轧技术和长辈能力取得巨大发展，其特点：一是投资规模前所 未有，实现的投资延伸到从铁水预处理、钢水精炼到连铸，从钢铁冶金、压力加工到精 整和配送的投入：二是技术和规模水平，不仅引进了多套当代国际最先进的机组，而且 建设了多条自主集成技术、自行设计和制造的轧制线；三是热轧宽带钢产品大纲普通涵 盖了建材、汽车、家电、机械、化工和管道输送等用途，包括低合金、高强度、薄规格、 深冲板、板形和膜度尺寸公差及表面质量俱佳的高端产品。我国目前宽带钢热连轧机水平和生产能力整体上达到了国际平均水平，有的则代表 着当前国际的最新水平。国外轧钢界专业人士说世界上最先进的热连轧机在中国。尤其

13、 是宽带钢热连轧技术和生产线的蓬勃发展明显受到国民经济建设和相关行业发展的拉 动，发展的速度和规模从数量上适应了需求。未来发展的重点，或者说热连轧企业间竞 争的焦点，将集中在提高产品的质量和档次，扩大品种和规格，降低成本和消耗，提升 产品的附加值和生产线的综合竞争能力。在提高钢铁冶金匚艺和装备、工程设计、信息 化和计算机应用、管理水平方面不间断地发展切实的技术进步，跟上经济全球化的步伐, 我国在热轧宽带钢领域能够达到和保持国际先进水平。热轧带钢生产新设备与新技术无头轧制技术无头轧制技术是指将粗轧后的带坯在中间轮道上焊合起来，并连续不断地通过精轧 机的一种技术。传统的板带热连轧精轧机组生产均以单

14、块中间坯进行轧制，因此，不可避免地要经 过进精轧机组时的穿带、加速轧制、减速轧制、抛钢、甩尾等一系列过程。由此发生的 尺寸公差和力学性能的不均匀性很难在原有工艺框架内得到解决。热轧带无头轧制新技 术正是解决这些问题的一项重要的技术突破。在传统热连轧中，板坯是在精轧机中一块 一块地轧制的，带钢的头部在出了精轧机到卷取机之前的这段长度上以及尾部出精轧机 后的这段长度上处于无张力的状态，造成每一卷带钢的头尾部分尺寸公差和板形难以保 证。同时，单块坯轧制时因尾部无张力，故在精轧机架间常发生甩尾形成23层折迭咬 入，从而产生轧辑表面裂纹和压痕伤。而无头轧制是将大约10块带坯在出粗轧机后的 中间轮道上头尾

15、焊合在一起，接着进入精轧机中连续轧制，带坯在恒张力下轧制，因此 几何精度和板形不良的比例大幅度下降。无头轧制因穿带和抛尾的减少，可以做到稳定 的润滑轧制。与此同时，稳定的润滑轧制可使轧制力降低，因而可在较低温度下进行轧 制，生产出具有良好深冲性能的带钢，并可降低能源消耗。AWC立根短行程控制短行程控制：有效侧压率=(侧压量-宽展量)/侧压量短行程控制：针对在大侧压下头尾明显变窄的形状，利用一个线性函数分段计算各 立根馄缝，它是在动态进行设定调整的，立辑除有电动侧压作为静态立馄辑缝设定外， 还装有液压压下，它是作为短行程的动态辐缝调节用。液压压下根据头尾形状，按预先 计算值设定进行动态调整，以克

16、服由于大侧压造成的头尾变窄现象板坯定宽压力机定宽压力机(SP： sizing press)是现代热轧带钢厂采用的新技术之一。通过对加热 后的板坯进行全长方向的大幅度宽度侧压，来减小板坯宽度，使轧制出的板坯宽度均匀， 提高生产率和产量。板坯定宽侧压机(SP)的轧制原理是靠模块步进式动作，在板坯侧面 施加压力，以达到板坯的减宽目的。定宽压力机的特点：宽度调整能力大、减少了连铸板坯的宽度规格、节省加热炉能 源、控制板坯表面温度下降、成材率提高。热卷箱技术热卷箱安装于粗轧机的延伸转道和切头飞剪之间，将粗轧机轧制成的中间带坯卷成 热钢卷,然后通过其中的开卷机构将热钢卷的头部(粗轧机最后道次的尾部),引人

17、夹送较 进行压平矫直，并使带坯的头部能顺利地通过切头飞剪和精轧前除鳞箱后送入到精轧机组。板形和板厚控制的高精度轧机1 .板形控制板形控制的实质就是对承载辐缝的控制，为了得到高质量的轧制带材，必须随时调整轧 辑的辑缝去适合来料的板凸度，并补偿各种因素对辑缝的影响。对于不同宽度、厚度、合金的带材只有一种最佳的凸度，轧辐才能产生理想的目标板形。 辑缝控制方法分为两大类：（I）柔性转缝控制：增大有载转缝凸度的可调范围，如CVC、PC轧机；（2）刚性根缝控制：增大有教短缝横向刚度，减小轧制力变化时对辑缝的影响。HC轧机。 常规的板形控制手段：主要有弯辐控制技术，倾辑控制技术和分段冷却控制技术等。 特殊的

18、控制技术:如抽辑技术（HC轧机和UC系列轧机）、涨辑技术（VC轧机和IC轧机）、 轧制力分布控制技术（DSR动态板形馄）和轧辑边部热喷淋技术等先进的板形控制技术。 UPC轧机馄型呈雪茄型，沿整个辐身长度磨成偏离辐身中央凸度渐变的形状，较身的最大 直径位于根身中央e处，上下工作较反向配置，并可做相对的轴向移动。CVC轧辐通过轴向移动，使轧辑凸度能在一最大和最小值之间调节，达到轧辐凸度可连续 变化的效果。对轧制各种板宽各种板用和各种不同来料凸度的带钢，在各种辑温分布的 情况下，都能顺利地进行平直度控制。PC轧机可获得很宽的板型和凸度控制范围，调整辑缝时不会产生工作轻的强制挠度 也不会在工作辑和支持

19、辑间由于边部挠度产生产生过量的接触应力HC轧机板形控制能力强，不需要太大的弯辐力即可较好的调整板形；可消除支撑较 与工作馄边部的有害接触部分，减轻边部减簿和裂变倾向：采用标准无凸度轮，就能满 足各种宽度带材的轧制，减少了轧辑的备件。2 .板厚控制AGC （automatic gauge control）是指为使板带材厚度达到设定的目标偏差范围而 对轧机进行在线调节的一种控制系统。液压AGC是通过改变KE来实现厚度自动控制，AGC的基本功能是采用测厚仪等直接 或间接的测原手段，对轧制过程中板带的厚度进行检测，判断出实测值与设定值的偏差, 根据偏差的大小，计算出调节量，向执行机构输出调节信号。热轧

20、带钢发展趋势1 .热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要分为俩个层次：常规生产工艺的革新。为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用冶金热 能，节约能源与金属等各项能耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸坯为原料，而且不 断开发和推广应用连铸坯直接热装与直接轧制技术。薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术室近十年来兴起的冶金技术的大革命， 伴随着这一技术的逐步完善，必将成为今后建设热轧带材生产线的主襄方式。2 .生产过程连续化。近代热轧生产过程实现了连续铸照板坯、连续轧制和连铸与轧 制直接衔接连续化生产，使生产的连续化水平大大提高。3 .采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。在板带

21、材生产中，产品的厚度精度和 平直度是反映产品质量的俩项重要指标。由于液压压下厚度自动控制和计算机控制技术的 采用，板带纵向厚度精度已得到了显着提高。但板带横向原度和平直度的控制技术往往尚 感不足，还急待开发研究。为此出现了各种高效控制板形的轧机、装备和方法。这是近代 板带轧制技术开发最活跃的一个领域。4 .发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组 织性能和性能和质量。利用锦、硅、钢、银等微合金元素生产低合金钢科配合连铸连轧、 控轧控冷或形变热处理工艺，可以显着提高钢材性能。2主要设备三座步进梁式加热炉、一台板坯高压水除鳞箱、一台定宽压力机、三架立辐轧机、一 架二

22、轻可逆粗轧机、一架四较可逆粗轧机、十二组保温罩、一台转鼓式切头飞剪、一台精 轧高压水除鳞箱、七架四轮连轧机组、一套层流冷却装置、三台地下卧式卷取机及相应辅 助配套设施等3轧制工艺及轧制制度的确定生产工艺流程生产工艺简介连铸板坯步进式高压水sp定宽粗轧机 保温罩加热炉除鳞 压力机（带立辖）飞高压水FE连轧精轧机 卷取机检查卷取剪除鳞箱前 层流冷却分卷立辐横切生产工艺流程图（1）生产工艺流程概述鞍钢1780热轧线原料全部为连铸坯。宽度在1550mm以内的，由三炼钢连铸车间经 转道运入板坯库；宽度1550mm的由汽车运进板坯库。板坯装炉考虑了冷装、保温坑热装、直接热装三种方式，热装率为60%,其中保

23、温坑 热装占50%,直接热装占10队加热好的板坯经高压水除鳞、定宽压力机侧压（侧压量为100200mm,最大350mm）, 依次进入E1R1和E1R2俩架粗轧机进行多道次可逆轧制，轧制成3260mm摩的中间坯， 经短道输送，保温罩保温，送到飞剪进行最佳化切头尾，再经高压水除鳞，进入7架精 轧机，轧制成厚度为的带钢。带钢经层流冷却，冷却带规定的卷取温度，由地下卷取机 卷成卷，经打捆、称重、喷字、检查后，由钢卷运输系统运到钢卷库堆冷、包装、外运。供冷轧厂和横切机组的钢卷，由汽车运送；供分卷机组的钢卷在分卷跨堆冷后，经 分卷、打捆、称重、喷印、包装后，由火车运出；热轧商品卷由火车和汽车运出。压下规程

24、设计压下规程是板带轧制制度最基本的内容，直接关系着轧机产量和产品的质量，它 的 中心内容就是要确定板坯轧成所要求的板带所须采用的轧制方法、轧制道次及每道次 压 下量的大小。本次设计压下规程包括确定粗轧与计算精轧俩部分。本次要设计的钢种为 Q235B,厚度为，宽度为1400mm。根据产品选择原料轧制钢种:Q235B板坯规格：230 X 1600义10000mm连铸热装板坯。坯料的化学成分（WT%） 表（1）CMnSispZZwww粗轧机组压下制度的制定1 .粗轧机组的作用是将不同尺寸的板坯轧成30-70mm的连轧坯，同时供精轧机组的 连轧坯的温度必须保持在规定的范围内。粗轧变形规律：第一道压下率

25、不要过大，中间道次采用大压下率，最后道次为控制厚度 和板型要适当减小压下率。粗轧压下率分配表表（1）道次 123456五道舟 2030354040503050六道2舟1523223026352740305033352 .根据成品板宽确定目标宽度：BR=1500mm3 .本次设计选择六道次粗轧。出R轧机后就进入精轧连轧机组的目标厚度一般可以 根据成品厚度有规定表格查出。带坯规格表表（2）带坯规格表成品厚度（mm ）0二带坯厚度（mm ）32343638山上表可以得出带坯原度选择，即中间坯厚度为。根据上表（1）,（2）得出下表粗轧各道次压下量分配表（3）轧制道次123456A/7364342402

26、414轧前H2301941511127248轧后h194151112724834精轧机组压下制度的确定精轧机组的压下量分配原则一般是充分利用高温这一有利条件，把压下量集中在前儿 架。对于薄规格产品，在后几架轧机上为保证板形、原度及表面质量，压下量逐渐减小; 但对于厚规格产品，后儿架压下量也不宜过小，否则对板形不利。具体分配时，应注意 以下儿个方面：1 .第一架可以留有适当的余量，即是考虑到带坯厚度的波动和可能产生的咬入困难等, 而使压下量略小于设备允许的最大压下量；2 .第二、三架要充分利用设备能力，给予尽可能大的压下量;3 .以后各机架逐渐减少压下量，到最后一架一般在712%左右，以保证板形

27、、厚度、精 度和性能。根据上表可制定本次设计的精轧各道次的压下分配为下表精轧压下率分配表表(1)道次12345676架%4050354530402535152510157架%4050354530402540253520281015精粗轧各道次压下量分配表(2)道次1234567A/?轧前H轧后h速度制度粗轧机组轧制速度1 .本次设计根据经验所得粗轧机组的轧制速度范围为0ss。对于可逆式粗轧机, 其速度制定常用梯形速度图和三角形速度图，粗轧机的出口速度一般为2s,最大可达 so取其出口速度为4m/s。2 .根据成品板宽确定精轧目标宽度：Bf = Bcx(1 + CixTf7)+/?其中：庆-成品

28、板宽1300；夕-宽展边余量(6-8mm);。-热膨胀率(x)；。厂精轧机末架出口温度880Bf - jBcx(1 + Cix7f7)+P= 1400x (l+xx) +83 .确定粗轧机组目标宽度母：由于精轧机组宽展量很小，可以忽略不计。所以Br = Bf =4 .则由轧前轧后体积不变原贝IJBHL二bhl得粗轧轧完后带坯长度为1=230X1400X10000/(34X二精轧机组轧制速度1 .确定最末架F7的穿带速度V7及出口速度穿带速度是指轧件头部从第一架入口 到最后一架入口的速度，末架穿带速度以成品厚度为依据，可以查下表得出。末架穿带速度表表(D末架穿带速度表成品 ZZZZZZZ厚度，m

29、mz穿带速度， 109765m./s由于本次设计的产品厚度h=，所以末架轧机的穿带速度为S。末架最大轧制速度20m/So2 .各机架的轧制速度和穿带速度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hV (l+shx)=h；v；(l+sh。轧制速度与穿带速度图表（2）机架1234567稳定轧速，25 m/ s穿带速度, m/ s3 .精轧机速度图计算出各机架的轧制速度和穿带速度。由于热扎过程中前滑很小，可以忽略不计。速度车L用J日寸间卑隙时可车L制冏期时间一精轧机速度图图（1）注：1点：穿带速度末机架s；2点：带钢头部出末架后开始第一级加速，加速度为 m/s2；3点：带钢头部咬入

30、卷取机后开始第二级加速，加速度为111/7；4点：带钢以工艺设置的最高速度轧制25m/s；5点：带钢尾部离开第一架精轧机时，开始第一级减速，减速度为 m/T,末机架 减到15m/s；6点：以15m/s速度等待抛钢：7点：带钢尾部离开精轧机组，开始第二级减速，减速度为 m/s）末机架减到s；8点：轧机以穿带速度等待下一条带钢；9点：第二条带钢开始穿带。4 .轧制时间计算计算该部分所用公式为：汇=&)(1/+1/匕+1/匕 + 1/匕 + 1/%+1/匕)(2)式中”一穿带时间，SoSo-精轧机间距，定为。Vi-各轧机的穿带速度，m/so2段穿带区：穿带时间计算t1= ( 1/+1/+1/+1/+

31、1/+1/+1/)得 t12=23段：第一级加速区现在确定卷取机距精轧末架距离约150r90nl取160m。那么在第一级加速 时，轧钢长度&3=160m,加速度为s：,则根据公式：其中：匕2 - V22 = 2as23(3)匕=(2仁3+匕2)2(4)，23=(匕-匕)/1(5)可以计算出这个阶段的轧制时间b ; 所以 V3s t：3 34段:第二级加速区,加速度电=m/s3t31= (V.-V3) /a:=/=S3.,= (V.,2-V32) /2比二4飞段：稳定轧制区(甩带ESoXhn XB)S=(loXho-ESoXhn/ )/h(6)代入数据ho=34mm, 1=, S= X 34-6

32、 X+/=其中：1。、h。为坯料的长、厚；、 h为成品厚；hn,为第n架轧完的厚度厚二1、2、3、4、5)所以S二以最高速度轧制的成品长度S jS-SSt45=S.|S/V.,=5飞段：第一级减速区V63-V53=2a3S5.；(7)仁二(V6-V5) /a3(8)取 03二 S所以 Ss6=； ts6=67段：抛钢带钢离开第三架轧机开始减速，所以S6广(h6+%+h1)XS0/h7=； t67=o78段：第二级减速t78= (Vs-V7) /a,(9)其中取a4-s；所以trg-o89段：由于带钢尾部离开粗轧机后开始第二级减速，则从带钢尾部离开粗轧机至 头部进入精轧机所经历的时间为：t=2(

33、S-S1)/(V 穿+V 粗)二其中：S一粗轧机至精轧机的距离范围是115-135m,取其值120m；S1一末架粗轧机轧出的钢带长度；V穿一进第一架精轧机的穿带速度s：V粗一钢带出粗轧机的速度4m/so所以t=；tS9=t-tT8=o时间间歇时间：廿：精轧机组纯轧时间：3=小+“+%+&6+禽=：总延续时间：=叨+2?/=+二；轧机节奏时间：7=%/+，=+=o温度制度温度是影响钢板组织和性能的最主要的因素，要控制钢板的组织和性能就必须在生 产过程中控制温度制度，带钢热连轧的温度控制主要由以下几部分组成：开轧温度的控 制；精轧机组终轧温度的控制；卷取温度的控制。1 .开轧温度应在不影响质量的前

34、提下尽量提高，钢材生产往往要求一定的组织性 能，故要求一定的终轧温度，因而开轧温度的确定必须以保证终轧温度为依据，一般来 说，对于碳素钢加热温度最高温度常低于固相线100200,而开轧温度由于从加热炉 到轧机的温降，一般比加热温度要低，取H50C左右。2 .精轧机组终轧温度因钢种不同而不同，它主要取决于产品技术要求中规定的组 织性能。如果该产品可能在热轧以后不经热处理就具有这种组织性能，那么终轧温度的 选择应以获得所需要的组织性能为目的。在轧制亚共析钢时，一般终轧温度应高于Ar3 线的50100C,以便在终轧以后迅速冷却到相变温度，获得细致的晶粒组织。若终轧 温度过高则会得到粗晶组织和低的机械

35、性能，反之，若终轧温度低于M3线，则有加 工硬化产生，使强度提高而伸长率下降。而且要求带钢全长终轧温度均匀一致，这样 才能保证整条带的机械性能及厚度的均匀。头部的终轧温度一般靠正确设定精轧出口 速度来保证，而整带温度均匀则靠正确控制机组加速度及机架间的喷水量来实现。精 轧机组的开轧温度由现场经验可得到。3 .卷取温度和精轧温度一样决定着产品的机械性能，因此卷取温度的控制至关重 要，为了在短时间内将带钢温度迅速冷至500780,必须在输出短道上设置喷水装置 对带钢进行强制冷却，在实际过程中卷取温度的控制就是依靠在精轧以后的层流冷却水 幕控制，它的控制直接由计算机控制。精轧温度制度由于带坯出粗轧后

36、在中间短道上和进精轧前的除鳞都会有温降，根据现场经验，带 坯在精轧除鳞后的头部温度为1021；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，奥低体向铁素体转变 的起始温度约为875c ,设精轧末架的出口温度为880C,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。其中：一开轧温度，1021C；/%一轧前厚度,34mm：轧后温度,880 ；儿一轧后再度;U = （，o -一八八）则 0(1021-880) X 二精轧各机架轧件尾部温度变化表表（1）精轧各架温度变化机架F1F2F3F4F5F6F7温度

37、（）1007. 01卷取温度制度卷取温度也一样对产品的性能起着决定性的作用。卷取机距精轧机末架距离约为 150-190m,卷取温度控制在550、650C。卷取温度的影响：卷取温度过高会因卷取后的 再结晶和缓慢冷却而产生粗晶粒和碳化物的集聚。卷取温度越低，带钢的机械性能和延 伸率降低，带钢的加工性能变坏。根型制度轧辑的弹性变形、根温的变化以及轧根的磨损乃是使工作短辐缝发生改变的主要因 素，轧根磨损有其特定规律，一般很难随时间随意的加以改变，而辐温与轧辐的弹性变 形则可以通过适当措施人为地随意加以改变以达到控制的目的。采用合理控制较温的辐 型调整方法称为调温控制法，而以控制轧辐弹性变形为手段的馄型

38、调整方法则称为弯根 控制法。这两种方法不但能抵偿轧制压力与辑温波动带来的不利影响，并且还可能有效 地弥补轧辑磨损对正常我型的侵蚀。（1）消除轧辐磨损影响的措施：工艺安排上，磨损的特定规律，采用窄一宽一窄 的轧制顺序；随着支持我的磨损而相应增大工作辑凸度（换我时）。（2）消除轧辐温度影响的措施：调温控制法一合理控制辐温的辐形调整方法。通 过向轧辑某些部分供热或吸热，改变限温分布，以达到控制短形的目的。此法的实行需 要有热源和冷却剂。（3）消除轧轮弹性变形影响的措施：弯轮控制法：以控制轧限弹性变形为手段的 辑形调整方法。技术原理是：利用液压装置对轧辐根颈施加液压弯短力，瞬时地改变轧 我的有效凸度，

39、从而改变承载*昆缝形状和轧后带钢的延伸横向分布，以达到板形控制的 目的。正弯（弯辐力与轧制载荷的方向相同，轧轻挠度减小）；负弯（弯转力与轧制载 荷的方向相反，轧辑挠度增加）1. 调温控制法人为地向轧辐的某些部分供热或者吸热，改变辐温分布，以达到控制轻型的目的， 此法的施行需要有热源和冷却剂。如发现转身中部温度过高转身中部与边部温差过大， 则可适当增大中段冷却剂的流量或削减边部冷却剂的供给，以此类推。但是调温控制法 并不能很好的满足生产发展的要求，由于轧辑本身热容量较大，温升与温降有较长的过 渡时间，而急冷急热乂极易损坏轧限，而且调温过渡时间也太长，所以仅仅靠这种缓 慢而又不准确的调温控制法是不

40、能满足要求的。2. LVC轻型控制法LVC(Liner Variable Contour)限型是一种新型的根型，具有线性调节根缝凸度的 性能，并具有良好的板形控制性能。其根型的设计原理是：以实现我缝凸度随板宽变化 成线性变化为目的(即在板宽由宽变窄时短缝凸度成线性减小)，以连续变凸度工作辑 辑型曲线方程为基础方程，代入一定的系数，从而推出LVC限型曲线的方程。LVC短型 向辑径小的一方窜辑时可以增大辑缝凸度，反之向*昆径大的一方窜辑时可以减小限缝凸 度，这样可以根据来料板形情况进行窜辑调节，控制板形质量。常规工作辑较型进行窜 我的主要目的是使轮型磨损均匀化，这种根型的窜辑策略通常是选择不同的窜

41、辑步长和 频率或选择不同的窜辑起始位置，对板形的凸度影响很小。与传统的常规工作较辐型不 同，LVC转型的窜轮策略则是根据板形调节能力的需要，算所需的窜辐量，达到改变板 形的效果。在各机架窜限量的设定计算中，对于某些工况很难将精轧出口的目标凸度和 目标平坦度都准确地保持在一个值上，有时为了使轧制过程顺利，采用满足凸度良好的 准则而牺牲机架间带钢平坦度。因此，在板形模型初次设定LVC窜辑量后，可制定相 应的窜馄优化策略，即：在将机架精轧出口凸度控制在精度范围内的前提下，可以依 次改变各机架的窜车昆量，以使各机架间的带钢宽度方向的不均匀延伸降低。这一思想曾 经在弯辐力设定优化中应用，由于LVC辐型的

42、窜辑和弯根都是用来控制板形，因此可 将弯馄力优化的思想应用在窜转优化中。目前, LVC工作轮辐型已应用在鞍钢热轧带 钢厂F3F5热连轧机上，用来提高板形控制能力，窜很优化策略也在板形控制模型中 应用。3. UPC辐型控制法UPC轧机根型呈雪茄型，沿整个限身长度磨成偏离限身中央凸度渐变的形状，限身 的最大直径位于辑身中央e处，上下工作很反向配置，并可做相对的轴向移动。采用UPC 转型达到了以下目的：（1）扩大了板凸度控制范围；（2）重新分布了轧辑磨损；（3） 减少了热凸度变化。随着带宽的不同，UPC系统的板凸度控制范围有很大的变化。当带 钢宽度增加时，板凸度控制范围增大。UPC系统在编制轧制计划

43、时，还具有特别的灵活 性。因为工作限的短行程周期横移对限缝形状影响很小，所以对带钢断面形状的影响更 是微不足道，这为自由程序轧制创造了条件。辑型控制法本次设计采用了一种新型的辑型制度,即PC辑。PC辑为Pair Cross的缩写，即上 下工作根（包括支撑根）轴线有一个交叉角度，上下轧辑（平短）,当轴线有交叉角 度时将形成一个相当于有辑形的辑缝形状（相当于轧较具有正凸度）。PC轧机具有很 好的技术性能：（1）可获得很宽的板型和凸度控制范围，调整转缝时不会产生工作限 的强制挠度也不会在工作我和支持我间由于边部挠度产生产生过量的接触应力，与其他 轧机相比，PC轧机具有最大的凸度控制范围和控制能力。（

44、2）不需要工作馄磨出原始较 形工作曲线。（3）配合液压弯短可进行大压下量轧制，不受板形限制。PC辐为了得到正凸度短缝形状就必须采用带有负凸度的轧辐。轧辑交叉调节出口断 面形状的能力相对比较大，但是由于轧转交义将产生较大的轴向力，对辐子的磨损很 严重，因此，交叉角度不能太大，否则将影响轴承寿命。目前一般小于1度。PC轧根 的优点是调节凸度的能力较大，但是存在很大的轴向力而限制了其调节能力。PC限的 缺点是机构复杂以及轴向力大（达到轧制力的8%10%）,将使轴承寿命缩短，使维 护工作量加大，并增加了轧制力测量的滞后性，采用PC限时弯幅力一般不能超过80t。 PC轧辐一般用于凸度预设定，不用于在线轧

45、制而且PC辑在应用中存在是轧短磨损的 问题，为此，目前PC轧机都带有在线磨损装置以保持短缝形状的稳定。4生产设备校核轧制力与轧制力矩轧制力的计算公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，它适合于热轧时的计算，公式为:(12)/? = (1 + m)(k + )p其中：K温度和成分对轧制力的影响系数:ID一表示外摩擦对 单位压力影响的系数:n粘性系数:一平均变形速度，m/so其中 外摩擦系数：小6”二1.2仙H+h(13)2y 平均变形速度： = 3Z H+h(14)把m值和e值带入式（12）,并乘以接触面积的水平投影，则轧制压力为y/RKh 1 +K + &H+h(15)还给出计算K和的经

46、验公式K = (14 一0.01“1.4 + C +x 1 OMPa。(16)77 = 0.01(14-0.01/) C xiOMPaso(17)式中 t一轧制温度，；C一以%表示碳含量;Mn一以%表示的锦含量U 一决定于轧制速度的系数/用下列式子计算。/ =6/(1.05-O.OOO5 r)(18)对于钢轧辑。=1;对于铸铁轧辑。=0.8Cz的选择表表轧制速度（m/s） -10) x 0.25 = (800-10) x 0.25 = 197.5 mm取:s = l;则辑头厚度:。=197.5 ；n与b/s的关系 表(1)n与b/s的关系b/s12346n1.系数取：1 = 0.208 ;(2

47、)四辑板带轧机的L/Dl、1/D2、D2/D1的值表(2)轧机名称7/n乙 / Lx l/D2DJD,精轧机座Z支承辑：辑身粗径：2=1500?；馄身长：(=1780；短颈直径：氏 =750；短颈长度：1后750mm:压下螺丝间的中心距：4 =1780 +=1780 +750 = 2530支承辑辑身长度：反= 178(MNM n =9549x(20)n式中：n一轴的转速r/min；N一输入到轧辑的功率KWo传动功率 N = 7V总，7。= Nmr12rl3其中：名一接轴传动效率取；7；2齿轮座传动效率取；小一减速器的传动效率取。2 .轧我强度校核板带钢轧较强度验算的验算特点为：(1)板带位于轧

48、辑正中，轧制力按均布载荷计算，轴承两侧的支反力相等；(2)辑径不变，轧较危险断面在转身中央处：(3)短颈及转头的危险断面均在传动侧。(本次设计传动侧在工作辐)由于最大弯曲应力矩发生在我身中间，故此处为危险点，应校核此处的弯曲应力。 则：支承辑强度校核辑身强度校核由于四根轧机支承辑与工作辑承受弯矩之比等于直径之比的四次方，其弯曲力 尸一和P,的分配也一样，即：45/414001200J= 1.85(21)且P = 2 +因此，匕口，Pq由公式:MZ = P(22)btj此吗管一甯卜MUkgjnin ；山公式M 一O.1D,3(23)7.84x10s 0.1X14003= 2.86 kg/mm2

49、5x K)=8 51 kg/nun2 c =20kg/mmSID, O.lx75O3 6L J故支承辘强度满足要求。工作辑强度校核据身强度校核此=喂卡卜。33皿师等一甯卜.L(25)%，AO.1D/1.19xl080.lx800=2.32 kg/nun2 kg/mm2故工作辑辑身强度满足要求。辑颈强度校核轮颈处既有弯曲乂有扭转，轧根材质为铸铁轧程应按第二强度理论校核。“ P L. 1033.57x10- 540，Mw = x =x= 13.95xlO kg.mm2222N%=9549x=9549xn7500 z,7xlO 4-10 = 7.16x10 kg.mmMw 13.95x10O.lxD 3 0.1x6003100 = 6.46 kg/mm-/7.16xl07.2-r =r = 3.31 kq! mm 0.2xD 30.2x60036Ar第二强度理论公式:% = 0.375o- + 0.625/cr2 +4rj= 0.375x6.46+0.625x76.462+4x3.962 =7.4 kg/mm 司=20kg/?，； 故工作辑辑颈强度满足要求。较头强度校核轧限传动端褪头只承受扭矩，轻头受力情况是属于非圆截面扭转问题，有理 论分析结果得知，最大剪切应力发生在中点处r _ MnWn T X SN7500Mn =9549x一 = 9549xxlO3-10 = 7.16xl07