华北理工轧钢工艺学课件第7章 板带材轧制制度的确定

*Ⅹ第七章板带材轧制制度的确定7.1制定轧制制度的原则和要求7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ板带钢的轧制制度主要包括压下制度，辊型制度。压下制度是指由原料到成品轧制几道次，每道次压下量为多少。

辊型制度是指选择合理的原始辊型和轧制中对辊型的控制。同时也包括速度制度，温度制度，张力制度等。绪论Ⅹ提高产量有以下途径：提高压下量，减少轧制道次，提高轧制速度等，也可以提高机时作业率，加大坯重等。对可逆式轧机，主要提高压下量，减少轧制道次。对连轧机主要是提高轧制速度。（在轧机能力满足的前提下）7.1制定轧制制度的原则和要求一、在设备能力允许的条件下尽量提高产量轧制制度确定的原则为：充分发挥设备潜力、提高产量、保证质量、并且操作方便、设备安全。

限制压下量和轧制速度提高的因素有：1.咬入能力Ⅹ轧制速度高，允许最大咬入角降低，低速咬入可提高咬入能力

最大咬入角可根据轧制速度来定7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

对于冷轧，

(可咬入，较小时，并且故有)，三辊劳特轧机：按卡古诺夫公式（经验式）—轧辊线速度m/s

7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ2.轧辊强度

1）辊身弯曲强度通常决定了二辊和三辊轧机上辊身弯曲应力：

允许轧制力B,说明板宽越窄，许用轧制力越小，轧制力7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

2）四辊轧机，由于支持辊辊身强度很大，往往取决于辊颈的弯曲强度和轴承寿命，最大允许轧制力矩取决于电机额定力矩，传动辊的辊颈强度及方向接触轴的板头与叉头强度。

实际轧制力

7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ3）辊颈的扭转强度

7.1制定轧制制度的原则和要求

—

许用扭转应力

—传动辊辊径可导出最大允许轧制力矩：

（指两个轧辊的）

实际轧制力矩：

Ⅹ4）四辊冷轧一般按工作辊与支持辊的允许用挤压应力做为限制轧制力的条件。（可有赫兹公式导出）同时还要考虑轧辊轴承，万向接轴等都需安全可靠。

3.电机能力7.1制定轧制制度的原则和要求过载验算：

—额定力矩（额定电压，功率下的力矩）

—过载系数，采力可夫推荐：可逆电机:

不可逆电机:

Ⅹ发热验算：即温升不超过许用值均方根力矩（功率）小于电机的额定力矩7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ二、在保证操作稳便的条件下提高质量

1.钢板的轧制定心条件7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

当轧辊倾斜时，右边受力为P1，产生弹跳为左边受力为P2，产生弹跳为

两牌坊产生弹跳值之差，（这是P1,P2二力作用点的距离A长度上的差值）

换算到钢板宽度B上:

7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

为右牌坊刚度，为左牌坊刚度7.1制定轧制制度的原则和要求

由材力可知，对P1点取矩，，得

设为轧机的刚度（不包括轧辊刚度）

上式即为钢板偏移中心线所产生的厚度，其后果使轧辊倾斜，有自动扩大的趋势，破坏了正常的轧制。Ⅹ7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

为使轧件稳定于轧制中心线或者略有偏移能够自动找正，是否有办法？

将轧辊做成凹型的，能够自动找正，那么凹度为多少才合适呢？为了分析方便，将两个轧辊的凹度合并到一个轧辊上，而另一个为圆柱型的，当钢板偏移的一边压下增加，则向另一边弯曲，自动找正。7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

使轧件向外跑，使轧件向里跑。当时，即走直不跑偏的极限当时，能够自动找正当时，跑偏自动定心条件（也称稳定条件）:

在极限情况下，

则：

7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ当偏移量很小时，，得到:

当轧件不跑偏时，原始辊型凸度为:

（使轧件能自动定心所必需的最小原始辊型值）7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

当原始辊型一定时，轧辊所需的最小弯曲挠度值：7.1制定轧制制度的原则和要求

由上式还可求出产生此挠度的轧制压力由该式可得出使轧件自定心的最小压下量

Ⅹ

要保持稳定，在过钢时，轧辊必须要有凹度，这样轧出的钢板断面中部要比边部厚，这就是“中厚轧制法”保持稳定的中厚量：

上式说明：①中厚量与轧制力和板宽的平方成正比。②与机架刚度和压下螺丝中心距的平方成反比。7.1制定轧制制度的原则和要求③通过提高，可提高厚度、精度，不能提高Ⅹ

上述稳定条件是不带张力，无导板夹持的自由轧制情况下导出的，对轧制薄板由于采用张力，用夹板等，可不按上述方法来保证稳定。2.提高板型及尺寸精度

板凸度一定板凸量逐道次减小而稳定则要求有一定的中厚量，（主要适用于较长尺寸，单张轧制的中厚板，无张力无导板夹持），对薄板一般采用张力轧制（热带采用恒微张力，冷带采用张力），较短的单张轧制中厚板也可不用上面所求的定心条件。

7.1制定轧制制度的原则和要求Ⅹ

一、概述

压下规程是指确定由一定的板坯轧成所要求的板带的变形制度。也就是所采用的轧制方法，轧制道次和每道次的的大小，同时也包括每道次的轧制速度，轧制温度，前后张力的大小，厚度尺寸的确定等。1.压下规程的制定方法，分为理论法和经验法1）理论法：

按7.1所介绍的轧制制度指定的原则和要求，按已知的设备条件、生产条件、通过计算公式（或图表），计算出轧制多少道次，每道次的压下量是多少。7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ2）经验法：按经验（可参考同类型轧机或参考同一轧机其它品种的压下规程）给出压下规程，也可通过修正，达到合理。7.2压下规程或轧制规程设计

在生产中常采用“理论或实践”相结合的方法来确定压下规程，这就是所谓“原则性与灵活性”相结合，即：按理论计算出一个指导性的压下规程，在实际操作中根据具体情况灵活运用。（举例：半连轧轧制中厚板，由于原料温度过低，多轧制二道次）Ⅹ2.板带钢压下规程的制定方法与步骤：1）在保证咬入的条件下，按经验分配各道次压下量（如，压下率，压下量分配率等和能耗负荷分配比等）2）

制定速度制度，计算轧制时间，轧制温度

3）

计算轧制压力，轧制力矩，总传动力矩

4）校核轧辊强度和电机功率5）

如果不合理，再修定7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ二、中厚板轧机压下规程设计

中厚板一般多为四辊可逆轧机，其设计方法也适用于热连轧机粗轧道次的压下规程设计过程：1）按经验分配压下量（根据原料尺寸和成品的尺寸来分配，参考同类型轧机）2）验算咬入能力

3）

确定轧制速度（对于可逆式轧机，根据经验资料，设备条件确定咬入，抛出转速。可逆式轧机速度制定第三篇已讲，中厚板生产常采用梯形速度图）7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ4）确定轧制时间（纯轧时间，间隙时间）

5）

确定各道次的轧制温度（在确定开轧温度后，可根据轧制和间隙时间计算温降）当轧件较长时，为保证设备安全，可按尾部温度计算，选用温降公式。7.2压下规程或轧制规程设计6）计算轧制压力

可根据平均单位压力，轧辊与轧件的接触面积来求轧制力，平均单位压力的求法，主要是根据生产条件选用合适的公式。Ⅹ7）

计算传动力矩（轧制力矩，附加，空转力矩，动力力矩等）应满足电机能力。计算结果列表，便于分析轧制过程的力能参数分布情况，中厚板粗轧主要是保证咬入，满足最大扭转力矩（因为一般四辊轧机轧辊强度较大，由于传动工作辊所以限制条件是扭转力矩）。精轧主要是考虑板形尺寸及性能质量的限制，轧制力逐道次减小。7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ板凸度一定的压下规程计算方法：为提高产量，加大压下量，也可以不完全遵循板凸度一定的原则7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ三、热连轧带钢规程设定

确定压下规程的一般方法：

1）粗轧连续，半连续，3/4连续，一般不采用连轧，压下规程制定方法同中厚板。

2）热连精轧机组制定的轧制规程的主要内容：

根据来料情况（钢种，温度，厚度，宽度等）及产品要求（厚度，温度）来确定各架轧机的空载辊缝和空载速度。空载辊缝=实际厚度—弹跳值（而弹跳值很难估计，因而使空载辊缝很难设定）

利用电子计算机进行轧制规程的设定，控制。

7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ热连机带钢轧机，制定压下规程的方法，常用的是经验法：

（1）按经验分配各道压下率（厚度）分配原则：高温大压下，随轧制道次，压下量递减。（Ⅰ）第一架为保证咬入及来料厚度的波动（Ⅱ）第二、三架给予尽可能大的压下量（Ⅲ）由第四架逐减，末架压下率为10~15%（）保证板形、性能等

7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ（2）分配各架能耗负荷（确定各架压下量）

分配各架能耗负荷（即能耗法），是从电机功率合理消耗的观点出发，按能耗来推算出各道压下量，7.2压下规程或轧制规程设计分配各架能耗负荷的方法有：（Ⅰ）等功耗分配法：除最后1~2架考虑板形，采用较小的能耗（压下量）以外每架轧机轧制时所消耗的功率相等，然后得出各架的轧后厚度，可用于电机容量相等的热冷轧机机组。

Ⅹ（Ⅱ）相对功率分配法，连轧机组各架主电机容量不等，则按各架轧机的相对容量来分配。

各架轧机单位能耗：

：单位总能耗：连轧机组的总电机功率：架的电机功率7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ

（Ⅲ）按负荷分配比进行分配（根据生产实践的能耗经验资料总结归纳出来的）按各类规格品种的产品指定有标准负荷分配。2.计算步骤：

1）输入数据：成品厚度，终轧温度按技术要求做为目标值输入带坯的目标厚度，按规定给出开轧温度。出粗轧机组后，带坯的宽度，厚度可经测宽，测厚仪测得，温度可测得

Ⅹ

2）确定轧制总功率：按能耗曲线（已知：精轧温度，钢种，料厚，成品厚）3）负荷分配，是等功率分配，还是相对功率分配，还是按负荷负配比7.2压下规程或轧制规程设计

4）确定各机架出口厚度：按负荷分配比，根据能耗曲线得出出口厚度（用公式或数学模型也可按能耗曲线），由能耗曲线来确定，可得出各机架出口厚度。Ⅹ

5）确定末机架出口速度，受电机能力限制，及带钢轧后冷却能力的限制，终轧，卷取温度要求不严的，末架出口速度尽可能增高，提高产量。6）确定其它各架轧机轧制速度（薄件一般考虑输送产生漂浮，厚件一般考虑冷却速度）利用秒流量相等原则：

忽略前滑时，

7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ又，

上式说明：调速范围与总延伸或压缩比有关，（同时与电机性能有关，调速范围），由1-7架调速范围应该越来越大称速度锥。7.2压下规程或轧制规程设计Ⅹ

7）功率校核：各机架所需