中厚板课程设计

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·辊型设计………………………………………………………………………6.1轧辊挠度…………………………………………………………………………6.1.1支持辊的挠曲变形…………………………………………………………6.1.2工作辊的挠曲变形…………………………………………………………6.3轧辊的磨损………………………………………………………………………6.2温度凸度…………………………………………………………………………6.4轧辊的原始磨削凸度……………………………………………………………6.5辊缝凸度…………………………………………………………………………7·轧机小时产量…………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………1·制定生产工艺和工艺制度1·1制定生产工艺选择坯料→原料清理→加热→除磷→横轧两道次（使宽度接近成品宽度）→转90°纵轧到底→矫直→冷却→表面检查→切边→定尺→表面尺寸形状检查→力学性能检测→标记→入库→发货。1·2制定工艺制度在保证压缩比的情况下，坯料尺寸尽量小，加热时出炉温度应在1120-1300℃，温度不要过高，以免发生过热或过烧现象；用高压水去除表面的氧化铁皮；矫直时采用辊式矫直机矫直，开使冷却温度一般要接近纵轧温度，轧后快冷到相变温度以下，冷却速度大都选用5-10°或稍高一些，切边时用圆盘式剪切机进行纵剪，然后用飞剪定尺。2·压下规程制定已知成品规格为60mm×3000mm×12000mm2·1坯料的选择2.1.1坯料厚度的选取：根据经验选择H′=300mm2.1.2坯料宽度的确定：根据体积不变定律：假设不计烧损，考虑切头切尾，切边，取△l=500mm，△b=100mm，前两道次压下量分别为10mm和20mm,且设两道轧完后其长度等于成品宽度，L′=3200mm有体积不变定律得：B′×L′×（300-10-20）=（12000＋500×2）×（3000+100×2）×60,得：B′=2889mm，所以取B′=2879mm2.1.3坯料长度的确定：假设根据体积不变定律2879×300×L′=（12000＋500×2）×（3000+100×2）×60，得L′=2890mm2·2确定轧制方法先横轧两个道次，使板坯宽度接近于成品宽度后，回转90°,纵轧到底。2·3轧制道次的确定，分配各道次压下量2.3.1轧制道次的确定总延伸系数μ总=（300×2879）／(60×3200)=4.5取平均延伸系数μ=1.113所以道次n=lgμ总／lgμ=14粗轧为7个道次，精轧为7个道次。2.3.2各道次压下量的分配粗轧阶段压下量分配原则为：（1）粗轧机组变形量一般要占总变形量的70～85％；（2）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；（3）一般粗轧机轧出的带坯厚度为20～40mm；（4）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的主要任务是在6～8架连轧机上将粗轧带坯轧制成板坯，尺寸符合要求大成品带钢，并保证带钢的表面质量和终轧温度。精轧连轧机组分配各架压下量的原则是充分考虑利用温度的有利条件，把压下量尽量集中在前几架，在后几架保证板形，厚度和精度及表面质量，压下量逐渐减小。为保证带钢机械性能，最后一架压下率不低于10%。精轧机组压下量分配一般利用现场经验资料表2-1：道次压下量和轧后尺寸分配道次H（mm）B（mm）L（mm）△h（mm）03002879289012902884298410227028893200203230320833834041903216408540515532234997356125322961843071083233714917893323582971598332359296101075323510288811693235111826126532351187041362323512445314603235128592成品603000120002·4咬入能力的校核热轧钢板时最大咬入角为15°～20°，低速咬入取20°。在自然咬入条件下应满足：Δh≤maxhmaxh可按最大咬入角或摩擦系数来计算：maxh=Dg(1-cosαmax)=56mm式中：Δh——道次的绝对压下量，㎜；β——摩擦角，°；Dg——轧辊直径，㎜。，故咬入符合要求。3·速度制度确定3·1选择速度图中厚板生产中，由于轧件较长，为方便操作，采用梯形速度图，见图3-4.3·2轧制速度的确定由于咬入能力很富余，根据经验公式，目前，可逆式中厚板轧机初轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在10-20rpm和15-25rpm；精轧机的轧辊咬入速度和抛出速度一般在20-60rpm和20-30rpm范围内选择。根据经验资料选平均加速度a=40rpm／s，平均减速度b=60rpm／s.在四辊轧机上轧制时，粗轧时：取ny=20rpm，nd=40rpm，np=20rpm精轧时：前六道取ny=30rpm，nd=80rpm，np=20rpm最后一道次取ny=30rpm，nd=80rpm，np=80rpm3·3计算各道次轧制时间第一道次：加速轧制时间t1，减速轧制时间t3，等速轧制时间t2对于四辊轧机：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s如果轧件长度l≤3.5m，取间隙时间tj=2.5s轧件长度3.5≤l＜8m，取间隙时间tj=6s轧件长度l＞8m，取间隙时间tj=4s因此间隙时间tj=2.5第二道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=2.5第三道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=2.5第四道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=2.5第五道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=2.5第六道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=6第七道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（40-20）／40=0.5s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（40-20）／60=0.3s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.14s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=6第八道次：加速轧制时间t1：t1=（nd–ny）／a=（80-30）／40=1.25s减速轧制时间t3：t2=（nd–np）／a=（80-30）／60=0.83s等速轧制时间t2：t3=｛ny2／2a+np2／2b+60L／3.14d-nd2（a+b）／2ab｝／nd=0.45s所以纯轧时间tz=t1+t2+t3=0.94s，间隙时间tj=6依次求的第九道次到十四道次轧制时间如表3-1所示。表3-1：各道次轧制速度和时间分配道次咬入速度（rpm）稳轧速度（rpm）抛出速度（rpm）纯轧时间（s）间隙时间（s）12040200.942.522040200.942.532040200.942.542040200.942.552040200.942.562040200.94672040200.94683070202.53693070202.534103070202.534113070202.534123070704.034133070704.034143070704.0344·温度制度确定为了确定各道次轧制温度，必须求出各道的温度降。高温时轧件温度降可以按辐射热算，而认为对流和传导所损失的热量大致可与变形功所转化的热量相抵消。由于辐射热所引起的温度降在热轧板带材时，可用以下公式近似计算：△t=12.9×Z／h×（T1／1000）4Z-该道次轧制时间和前道次间隙时间之和h-轧出厚度T1-前一道次的绝对温度根据经验，双机架中厚板轧机轧制材料为普碳钢，其粗轧开轧温度为1200℃。所以第一道次温降为△t=12.9×30.94／290×（1473／1000）4=3℃，所以t2=1197℃第二道次温降为△t=12.9×30.94／270×（1472／1000）4=3℃，所以t3=1194℃第三道次温降为△t=12.9×30.94／230×（1472／1000）4=4℃，所以t4=1190℃第四道次温降为△t=12.9×30.94／190×（1471／1000）