mm×2100mm×5000mm中厚板生產(chǎn)規(guī)程設(shè)計(jì)

1、.典型產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)程設(shè)計(jì)1 制定生產(chǎn)工藝11制定生產(chǎn)工藝選擇坯料原料清理加熱除磷橫軋兩道次（使寬度接近成品寬度）轉(zhuǎn)90°縱軋到底矯直冷卻表面檢查切邊定尺表面尺寸形狀檢查力學(xué)性能檢測(cè)標(biāo)記入庫(kù)發(fā)貨。12制定工藝制度在保證壓縮比的情況下，坯料尺寸盡量小，加熱時(shí)出爐溫度應(yīng)在1120-1300，溫度不要過高，以免發(fā)生過熱或過燒現(xiàn)象；用高壓水去除表面的氧化鐵皮；矯直時(shí)采用輥式矯直機(jī)矯直，開使冷卻溫度一般要接近縱軋溫度，軋后快冷到相變溫度以下，冷卻速度大都選用5-10°或稍高一些，切邊時(shí)用圓盤式剪切機(jī)進(jìn)行縱剪，然后用飛剪定尺。2 制定壓下規(guī)程2.1原料設(shè)計(jì)2.1.1原料的質(zhì)量按成品鋼板的質(zhì)

2、量和計(jì)劃成材率計(jì)算出原料的質(zhì)量。計(jì)劃成材率指的是在設(shè)計(jì)原料尺寸時(shí)的成材率，計(jì)算成材率可以按下面的公式計(jì)算。式中t成品板厚度 W成品板寬度 L成品板長(zhǎng)度軋制平均厚度軋制平均寬度試樣長(zhǎng)度S燒損 t寬度余量 w厚度余量2.1.2原料的尺寸 由計(jì)算出的原料質(zhì)量和連鑄坯或初軋坯，鋼錠的規(guī)格范圍，考慮到壓縮比，橫軋時(shí)軋機(jī)送鋼的最小長(zhǎng)度，軋機(jī)允許最大軋制長(zhǎng)度，加熱爐允許裝入長(zhǎng)度等因素，決定原料的厚度、寬度和長(zhǎng)度。 在選擇原料尺寸時(shí)應(yīng)注意盡可能采用倍尺軋制，即當(dāng)計(jì)算出原料質(zhì)量小于最大允許原料質(zhì)量的一半時(shí)，應(yīng)按倍尺軋制考慮選用厚度尺寸。由于厚板特別是較厚板的訂貨坯料一般不大，甚至幾家用戶訂貨的鋼板需要編組在一起

3、進(jìn)行軋制，因此在選擇厚板原料的計(jì)算中需要考慮的因素很復(fù)雜，而且這些因素互相影響，互相制約。選擇成品尺寸為h×b×l=30mm×2100mm×5000mm坯料尺寸：H=220mm B=1600mm取切邊為,切頭、尾為,每塊板坯軋成n塊成品，n=4根據(jù)體積不變?cè)碛校海╞2）×（l×n2）×h=H×B×L代入數(shù)據(jù)求得：L=3700mm2.2軋制規(guī)程的設(shè)計(jì)2.2.1坯料的選擇中厚板的原料的主體是連鑄坯，為了確保成品鋼板的綜合性能，連鑄坯與成品鋼板間的最小壓縮比保持在6:1以上。2.2.2道次壓下量分配的影響因素

4、道次壓下量分配軋制總道次數(shù)應(yīng)根據(jù)從坯料到成品鋼板厚度上的壓下量和平均壓下量，參照類似的軋制規(guī)程來確定，對(duì)于單機(jī)架、總道次數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，對(duì)于雙機(jī)架應(yīng)為偶數(shù)，并且要考慮兩架軋機(jī)的軋制節(jié)奏要大致平衡。道次壓下量的分配要考慮以下因素：2.2.2.1咬入條件成形軋制階段由于板坯的厚度大、溫度高、軋制速度低、道次壓下量大，所以咬入條件可能成為限制壓下量因素。每道次的壓下量應(yīng)該小于由最大咬入角所確定的最大壓下量。 式中D軋輥直徑，mm F摩擦系數(shù)。二輥和四輥可逆式中厚板軋機(jī)的軋制厚度可調(diào)，因此可以采用低速咬入，所以實(shí)際的最大咬入角可以達(dá)到22°到25°。在這類軋機(jī)中厚板，咬入條件將不是限制

5、壓下量的主要因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，熱軋鋼板時(shí)，咬入角一般為15°到22°，低速咬入可取為20°。2.2.2.2主電機(jī)的能力限制新建中厚板軋機(jī)的主電機(jī)不應(yīng)成為一個(gè)限制最大壓下量的因素，主電機(jī)能力限制是指電機(jī)語序溫升和過載能力的直接關(guān)系，因此，必須通過設(shè)定的道次壓下量來計(jì)算出軋制力和力矩，然后再來校核電機(jī)溫升條件過載能力。2.2.2.3軋輥及輥頸的強(qiáng)度條件中厚板軋制過程中，軋輥輥身的輕度經(jīng)常是限制壓下量的重要因素，尤其是二輥軋機(jī)軋制寬厚板時(shí)更為突出。因此道次壓下量的分配除考慮咬入條件之外，還要考慮軋輥本身的強(qiáng)度條件。2.2.3道次壓下量的分配規(guī)律軋機(jī)采用連鑄坯作為原料時(shí)

6、，除鱗道次之后可以采用大壓下量軋制，中間道次為了充分利用鋼坯溫度高，變形抗力低的優(yōu)勢(shì)，采用較大壓下量。然后隨著鋼坯溫度降低，壓下量逐漸減少，最后12道次為了保持板形和溫度精度也要采用較小壓下量。總壓下量：粗軋壓下量：一般在總壓下量的75%以上，取85% 則： 又 則：根據(jù)分配規(guī)律分配道次壓下量如下：粗軋：第1道次整形：第2、3、4道次展寬： 第59道次延長(zhǎng)： 精軋：第1014道次： 由上可得：根據(jù)體積不變定律，有H×B×L=h×b×l可得出表格：道次壓下量mm厚度mm寬度mm長(zhǎng)度mm粗軋0220160037001102101600387622518538

7、76181631517038761976471633876206053013320604532625108206055817208820606850820682060886499.558.5206010304精軋10850.520601193611842.520601418312636.520601651413432.5206018547142.530206020092成品302000200002.3軋制速度制度在選好速度圖的基礎(chǔ)上，確定軋制速度制度的內(nèi)容包括軋輥咬入和拋出速度，計(jì)算軋輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速和純軋時(shí)間以及確定間隙時(shí)間三項(xiàng)內(nèi)容。2.3.1軋輥的咬入和拋出轉(zhuǎn)速及軋輥加速度的確定軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)

8、速確定的原則：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時(shí)間，保證軋件順利咬入，便于操作和適合與電機(jī)的合理調(diào)速范圍。咬入和拋出不僅會(huì)影響到本道次的純軋時(shí)間，而且還會(huì)影響到兩道次間的間隙時(shí)間。在保持轉(zhuǎn)速曲線下面積相等的原則下，采用高速咬入、拋出會(huì)使本道次純軋時(shí)間縮短，而使其間隙時(shí)間增加，因此，咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)兼顧上述兩個(gè)因素。目前，可逆式中厚板軋機(jī)粗軋機(jī)的軋輥軋輥咬入和拋出速度一般在1020r/min和1525r/min范圍內(nèi)選擇。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出速度一般在2060r/min和2030r/min范圍內(nèi)選擇。在該次設(shè)計(jì)中粗軋過程：咬入速度 拋出速度 軋輥加速時(shí)的加速度 軋輥減速時(shí)的加速度精軋過程：咬入速度

9、 拋出速度 軋輥加速時(shí)的加速度 軋輥減速時(shí)的加速度2.3.2最大軋制轉(zhuǎn)速及最大軋制速度的確定最大轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為： 式中a,b軋輥加速與減速時(shí)的加速度。對(duì)于三角形速度圖，從上式可以計(jì)算出值為最大轉(zhuǎn)速，對(duì)于梯形速度圖值為等速轉(zhuǎn)速。軋輥?zhàn)畲缶€速度與軋輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速的關(guān)系式有：粗軋軋機(jī)的軋輥直徑為1200mm，精軋軋機(jī)工作輥直徑為1100mm由以上數(shù)據(jù)及公式可得：第14道次以恒定速度軋制，由公式求得最大轉(zhuǎn)速第5道次： 同理得第6道次： 第7道次： 第8道次： 第9道次： 第10道次： 第11道次： 第12道次： 第13道次： 第14道次： 2.3.3純軋時(shí)間及間隙時(shí)間的確定2.3.3.1純軋時(shí)間的計(jì)算（1

10、）對(duì)于三角形速度圖的純軋時(shí)間t： （2） 對(duì)于梯形速度圖的純軋時(shí)間t： 計(jì)算各道純軋時(shí)間粗軋采用的是三角形軋制速度，其純軋時(shí)間包括加速軋制時(shí)間，減速軋制時(shí)間。第14道次：第5道：第6道：第7道：第8道：第9道：精軋采用的是梯形軋制速度，其純軋時(shí)間包括加速軋制時(shí)間，穩(wěn)速軋制時(shí)間和減速軋制時(shí)間。第10道次：第11道：第12道：第13道：第14道：2.3.3.2間隙時(shí)間的確定可逆式中厚板軋機(jī)道次間的間隙時(shí)間是指軋件從上一道軋輥拋出到下一道軋輥咬入的間隙時(shí)間。這一時(shí)間通常取軋輥從上一道拋出轉(zhuǎn)速到下一道咬入轉(zhuǎn)速之間的時(shí)間間隔、軋輥壓下時(shí)間和回送軋件時(shí)間中的最長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可逆式中厚板軋機(jī)的粗軋機(jī)

11、一般間隙時(shí)間為36s，精軋機(jī)為48s。軋件需要轉(zhuǎn)向或推床定心時(shí)取上限，否則取下限。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，在四輥軋機(jī)往上返軋制過程中，不用推床定心（l3.5m）時(shí)，取，若用推床定心，則當(dāng)l8米時(shí)，取，當(dāng)l8米時(shí)，取。在這次設(shè)計(jì)中，間隙時(shí)間確定如下： 2.4溫度制度的確定要計(jì)算各道軋制溫度，首先必須計(jì)算各道次的溫度降，式中前一道次的絕對(duì)溫度，KZ輻射時(shí)間，即上一道次的純軋時(shí)間與軋后間隙時(shí)間之和，sH改道軋后厚度，mm考慮散熱條件的系數(shù)另外，由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全著想，確定各道溫度降時(shí)應(yīng)以尾部（因?yàn)槲膊寇埣囟缺阮^部低）為準(zhǔn)，則每道次的軋制溫度為：（1） 粗軋部分：起始溫度為=1150，第

12、1道次：第2道： 第3道： 第4道： 第5道： 第6道： 第7道： 第8道： 第9道： （2） 精軋部分：由于進(jìn)入精軋之前，進(jìn)行控制軋制控制冷卻，所以進(jìn)入精軋機(jī)的開軋溫度為第10道次：第11道： 第12道： 第13道： 第14道： 2.5變形制度的確定2.5.1變形程度的計(jì)算由塑性變形原理可知：用絕對(duì)變形量表示，絕對(duì)變形量為軋制前后，軋件絕對(duì)尺寸之差表示的變形量就稱為絕對(duì)變形量，。用相對(duì)變形量表示，即用軋制前、后軋件尺寸的相對(duì)變化表示的變形量稱為相對(duì)變形量。壓下率，真應(yīng)變。第1道次壓下率為：第2道： 第3道： 第4道： 第5道： 第6道： 第7道： 第8道： 第9道： 第10道： 第11道：

13、第12道： 第13道：第14道：2.5.2平均變形速度 式中n軋輥的轉(zhuǎn)速，r/min;D軋輥直徑，mm。平均變形速度式中l(wèi)變形區(qū)長(zhǎng)度，R為工作輥半徑； 壓下量；軋件出口速度。2.5.3變形抗力的計(jì)算變形抗力的確定可先根據(jù)相應(yīng)道次的變形速度、軋制溫度由該鋼種的變形抗力曲線查出變形程度為30%時(shí)的變形抗力，再經(jīng)過修正計(jì)算即可得到該道次實(shí)際變形程度時(shí)的變形抗力。本次設(shè)計(jì)中計(jì)算變形抗力采用周紀(jì)華數(shù)學(xué)模型：式中； 采用周紀(jì)華Q215鋼回歸系數(shù)，則：另外 e取2.72 其中：(1) (2)變形程度對(duì)數(shù)應(yīng)變: (3)變形速度: 確定各道的變形抗力：第1道次：第2道： 第3道：第4道： 第5道：第6道： 第7

14、道：第8道： 第9道：第10道： 第11道：第12道： 第13道：第14道：綜上總結(jié)如表格所示：道次變形速變形溫變形程變形程度對(duì)數(shù)應(yīng)變形抗力MPa11.8201144.74.550.04797.9523.1111143.311.900.127130.8032.6881141.48.110.085123.7441.9441134.74.120.042130.5555.9011132.518.400.203114.6567.3031129.718.800.208113.8078.7961125.618.520.205113.67812.4831120.022.730.258111.22911.32

15、51113.414.000.150117.431012.854893.713.680.147190.121116.336889.515.840.172195.901217.991884.514.120.152196.751317.561878.810.960.116195.141415.965872.67.690.080191.792.6軋制力能參數(shù)計(jì)算2.6.1軋制壓力的計(jì)算2.6.1.1計(jì)算各道平均單位壓力熱軋中厚板生產(chǎn)時(shí)，平均單位壓力可用西姆斯公式計(jì)算： 式中應(yīng)力影響系數(shù)（1）粗軋部分可用美坂佳助公式計(jì)算： （2）精軋部分用志田茂的簡(jiǎn)化公式: 2.6.1.2道次軋制總壓力各道次軋制總壓力

16、為：2.6.2軋制力矩的計(jì)算2.6.2.1軋制力矩軋制力矩式中。則：2.6.2.2附加摩擦力矩 附加摩擦力矩由軋輥軸承中的摩擦力矩和軋件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩兩部分組成。 （1）在二輥軋機(jī)上，軋輥軸承的摩擦力矩由下式計(jì)算： 式中：其中：指的是軋制壓力； 指的是軋輥輥徑直徑，指的是軋輥軸承摩擦系數(shù)，它取決于軸承構(gòu)造和工作 條件，一般用液體摩擦軸承取0.003其中：-由電機(jī)到軋輥的總傳動(dòng)效率，可取。 -由電機(jī)到軋輥的總傳動(dòng)比，由于采用直流電機(jī)，故.（2）在四輥軋機(jī)上，軋輥軸承的摩擦力矩由下式計(jì)算： 其中：指的是工作輥的直徑； 指的是支承輥的直徑；計(jì)算如下：粗軋部分： 精軋部分： 2.6.2.3計(jì)算空

17、轉(zhuǎn)力矩 軋機(jī)空轉(zhuǎn)力矩根據(jù)實(shí)際資料可為電機(jī)額定力矩的（3-6）%，系數(shù)取0.04。，即：粗軋空轉(zhuǎn)力矩為47.74KJ，精軋的空轉(zhuǎn)力矩為47.74KJ。2.6.2.4計(jì)算動(dòng)力矩當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)要產(chǎn)生動(dòng)力矩。此處由于采用穩(wěn)定速度咬入，即咬鋼后并不加速，而減速階段的動(dòng)力矩使電機(jī)輸出力矩減小。故在計(jì)算最大電機(jī)力矩時(shí)都可以忽略不計(jì)。粗軋道次：精軋道次：綜上計(jì)算結(jié)果所得：軋制規(guī)程見下表：道次變形區(qū)長(zhǎng)度軋制壓力軋制力矩附加摩擦力矩空轉(zhuǎn)力矩動(dòng)力矩總力矩177.4620.6616002470506541852122.4781.0799304200506514245394.8762.4059208540506514575464.8151.5433305500506589455134.1638.62473