热连轧板带钢工艺与规程设计实施方案

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1、个人收集整理仅供参考学习材料成型课程设计热连轧板带钢工艺与规程设计目录1. 题目及要求2. 工艺流程图3. 轧制规程设计 3.1 轧制方法3.2 安排轧制规程3.3 校核咬入能力3.4 确定速度制度3.5 确定轧制延续时间3.6 轧制温度地确定3.7 计算各道地变形程度3.8 计算各道地平均变形速度3.9 计算各道地平均单位压力 P 及轧制力 P 和各道轧制力矩4.电机与轧辊强度校核4.1 轧辊校核4.2 电机校核5. 车间平面布置图指导老师：学号：班级 :姓名：1/15个人收集整理仅供参考学习（1） 题目及要求1) 设计题目已知原料规格为 250 2100 12000mm，钢种为 Q345，

2、产品规格为 16 2050mm.2） Q345地产品技术要求（1）碳素结构钢热轧板带产品标准（GB912-89)，尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB-709-88 标准 b5E2RGbCAP钢板长度允许偏差公称厚度钢板长度长度允许偏差2000+10 4-162000-6000+256000+30切边钢板宽度允许误差公称厚度宽度宽度允许偏差 4-161500+101500+15（ 2）牌号、化学成分及机械性能：低合金结构钢1 ）碳素结构钢热轧板带产品标准（ GB912-89)2)力学性能：综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁

3、等承受动荷地结构、机械2/15个人收集整理仅供参考学习零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40以下寒冷地区地各种结构 .p1EanqFDPw3)表面质量：表面要缺陷少，需要平整，光洁度要好.（ 2）工艺流程图1）工艺流程坯料加热除鳞定宽粗轧(热卷取开卷 )精轧冷却剪切卷取2） 绘制工艺简图3）确定轧制设备粗轧机：二辊、四辊轧辊地主要参数地确定（辊身直径 D 、辊身长度 L ）决定板带轧机轧辊尺寸时，应先确定辊身长度 L，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径 D. 辊身长度 L: 应大于所轧钢板地最大宽度 bmax， 即 L=bmax+a；a 值视钢板宽度及轧机类

4、型而定，当 bmax=10002500mm时， a=150 200mm,故取 a=200mm，则 L=2100+200=2300mm，又因为 L/D=2.2 2.7 ，所以取 D=1.00mDXDiTa9E3d精轧机 : 四辊 PC轧机轧辊长度： L= b+a，取a=200mm， L=200mm，则L=2300, 又因为max横移量L/D=2.1 4.0 ，所以取 D=0.8m.RTCrpUDGiT1 粗轧机组由 2 架粗轧机组 . 第一架为二辊可逆式轧机，板坯在此机架上轧制 13道次 . 为控制宽展 R1 前设有立辊 E1. 第二架为四辊可逆式轧机， 板坯在此机架上轧制 1 3 道次 . 各

5、轧机采用单独传动 . 粗轧机组设备主要有粗轧机辊道，侧导板，高压水除鳞装置，定宽压力机，立辊轧机，中间辊道，热卷箱和废品推出机等组成 . 5PCzVD7HxA2 精轧机组由 7 架四辊不可逆式轧机组成连轧机组 . 各机架采用 PC 轧机 . 前三架主要完成压下，后四架主要控制板形 . 各机架负荷分配亦不同，因此前三台采用工作辊辊径较大，后四架采用较小地工作辊 . 精轧机组前设置边部加热器 . 精轧机F1F7 全部为液压压下并设弯辊装置 . jLBHrnAILg3 轧机机组主要参考性能参数 :3/15个人收集整理仅供参考学习（ 3）轧制规程设计3.1 轧制方法采取常规轧制， 选用半连续连轧， 粗

6、轧机组由 3 架轧机组成， 其中第一架为辊轧机，第二架为二辊可逆式轧机，第三架为四辊可逆式轧机 .粗轧布置图如下：xHAQX74J0X精轧布置图如下 ：3.2 安排轧制规程4/15个人收集整理仅供参考学习1）粗轧排压下粗轧机各道次压下量分配规律为：第一道次考虑咬入及配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地最大压下量轧制； 最后道次为了控制出口厚度和带坯地板形，应适当减小压下量 .粗轧压下量排列表如下：LDAYtRyKfE道次入口厚度出口厚度压下量压下率（）（mm）（ mm）（mm）1250212.537.5152212.5174.238.3183174.2139.434

7、.8204139.4110.129.3215110.185.924.222685.968.717.2232) 精轧排压下精轧连轧机组分配各架压下量地原则： 一般也是充分利用高温地有利条件，把压下量尽量集中在前几架， 在后几架轧机上为了保证板形、 厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小 . 为保证带钢机械性能，防止晶粒过度长大，终轧即最后一架压下率应不低于 10 .此外， 压下量分配应尽可能简化精轧机组地调整和使轧制力及轧制功率不超过允许值 .依据以上 原则，精轧逐架压下量地分配规律是：第 1 架可以留有适当余量，即考虑到带坯厚度地可能波动和可能产生咬入困难等，而使压下量略小于设备允许地最大压下量；

8、第24 架， 为了充分利用设备能力，尽可能给以大地压下量轧制；以后各架，随着轧件温度降低，变形抗力增大，应逐渐减小压下量；为控制带钢地板形、厚度精度及性能质量，最后一架地压 下量一般在 1015左右，精轧压下量排列表如下： Zzz6ZB2Ltk道次入口厚度出口厚度压下量压下率（ mm）（mm）（mm）168.751.517.225251.538.612.925338.630.97.720430.925.35.618525.321.04.317621.017.83.215717.8161.8103.3 校核咬入能力1） 粗轧根据 hmax=D(1-cos) ，其中 为最大咬入角， 约为 15 2

9、2，取 =20， D=1m,则 hmax=60.3mmdvzfvkwMI12) 精轧根据 hmax=D(1-cos)其中 为最大咬入角， 约为 15 22，取=205/15个人收集整理仅供参考学习D=0.8m，则 hmax=48.2mmrqyn14ZNXI3.4 确定速度制度粗轧速度按照梯形速度图:(a)(b)根据所选梯形速度图 , 计算各道地纯轧时间和间隙时间. 根据图（ b），粗轧机组地纯轧时间 t j 计算公式如下 :nh n ynh np1 60 L nh 2ny 2nh 2n p 2t jbnh D2a2ba式中： nh 速度图地恒定转速，(rpm) ；np 抛出速度， (rpm)

10、；ny 咬入速度， (rpm) ；a 加速度， (rpm/s) ；b 减速度， (rpm/s) ；L 该道次轧后长度， (m) ；D工作辊直径， (m).各段轧制时间：nt 2nt 41t 3nh n y ;ah n p ;b60 Ln h 2n y 2n h 2n p2(2 a2 b)hD纯轧时间 t=t +t+t4j23粗轧轧制时间计算公式：nh nynhnp 160Lnh2ny2nh2np2t jbnhD2a2ba取 a=40rpm/s,b=60rpm/s,n h1=ny1=35，nh2=ny2=35， n h3=ny3=35 EmxvxOtOcoNh4=ny4=55 ， nh5=ny5

11、=55，nh6=ny6=55， n p=206/15个人收集整理仅供参考学习3.5 确定轧制延续时间1）粗轧轧制时间计算由体积不变定理可以求出每道轧后，钢板地长度得L1=14.46 ，L2=17.64 ，L3=22.05 ， L4 =27,91， L5=35.78 ，L6=44.73 SixE2yXPq5由公式：nh nynh np1222260L nhnynhnpt jbnhD2a2ba将上面地数据带入公式，计算各道纯轧时间，粗轧一，二，三道之间时间间隔4s，三，四道之间间隔 5s，四，五，六道间间隔 4s，所以有下表： 6ewMyirQFL道数nh(rpm )ny(rpm)np(rpm)L

12、(m)纯轧时间时间间隔135352014.467.95s4s235352017.649.68s4s335352022.0512.09s5s455552027.919.88s4s555552035.7812.61s4s655552044.7317.52s粗轧轧制周期t粗=7.95+9.68+12.09+9.88+12.61+15.72+4+4+4+5+4=88.93s kavU42VRUs2）精轧轧制时间计算粗轧轧完地带坯长度为 44.73 ，至精轧机间隙时间按经验取 16s，由于精轧机组用 7 个机架，精轧机组地间隙时间： y6v3ALoS89111t0s0 v1v2v6式中： s0精轧机组各

13、架间距， 4 6m；v1，v2,v 6- F1F6 地穿带速度精轧各机架转速确定精轧机组各架速度时，应满足金属秒流量相等，即h1v1h2 v2h3v3h4 v4h5 v5h6v6h7 v7C式中： h1， h2 h7各架地出口厚度；7/15个人收集整理仅供参考学习v ，v v7各架地出口速度；12C连轧常数 .加速前地纯轧时间：sjDNt j111.3sv7式中： sj 精轧机组末架至卷取机间距，sj =100m；D卷取机卷筒直径， D=0.8m；N参数， N=35，取 5；V7第七架地穿带速度， 8m/s根据经验取最后一道次即第四道次地穿带速度 v7=8m/s, 则根据秒流量体积相 等 算

14、出 前 六 道 次 地 穿 带 速 度 分 别 为 ： v1 =2.10m/s, v2 =2.80m/s, v3=3.50m/s,V 4=4.27m/s ，V5=5.14 m/s ， V6 =6.07m/s M2ub6vSTnP取 s0 =6m,故精轧机组地间隙时间：t06( 111111 ) 10.3s2.102.803.504.275.146.07加速段轧制时间 : 采用加速度 a=0.4m/s2v7nv7tj2a式中： v7n 第七架地最大速度， 10m/sv7 第七架地穿带速度， 8m/s2a 加速度， 0.4m/s .加速段地带钢长度 :v7 n2v72l22a45m加速后地恒速轧制

15、时间：t j 3L s j DNl 2192.071003.140.8545v6n103.5s第七架地纯轧时间：t jt j 1t j 2t j 311.353.519.8s精轧轧制周期为： Tj= tj0+ t =19.8+10.3=30.1s3.6 轧制温度地确定1）粗轧时各道次地温降板坯加热温度定为 1270，出炉温度降为 50 ，粗轧前高压水除鳞温度降为 20，故立辊开轧温度为 1200，考虑立辊轧后再喷高压水除鳞， 再进行强冷后，第一道开轧温度定为 1180 ，故第一道尾部轧制温度为： 0YujCfmUCw1180 12.9 Z (T1 )41180 12.9 7.95 ( 1180

16、 273)41178.20 Ch10002501000可逆轧制时，第一道次地头部为第二道地地尾部，故第二道尾部温度为：8/15个人收集整理仅供参考学习7.9549.68 1180273)401180 12.9(1174.1 C212.51000第二道头部在第三道时变为尾部，故先计算第二道头部地温度，即1178.212.94(1178.2273) 41177.10 C212.51000故第三道尾部温度为：1178 .212.9 9.684 12 .09 (1177.1 273 )41168 .70 C174.21000间隔五秒：1168 .712 .95.4(1168 .7273 )41166

17、.70 C1391000第四道尾部轧制温度为：1166.7 12.99.88(1166.7 273) 41162.80 C139.41000第四道次地头部为第五道地地尾部，故第五道尾部温度为：9.88412.61 1166.7273401166.7 12.9110.1()1153.4 C1000第五道头部在第六道时变为尾部，故先计算第五道头部地温度，即1162 .8 12.94(1162.8 273 )41160 .80 C110.11000故第六道尾部温度为：1160.8 12.9 12.51 415.72 (1160 .8 273) 42）精轧时各道次1140.30 C 地温降85 .91

18、000带坯在中间辊道上的冷却时间精轧第 1架的纯轧时间，等于精轧轧件尾部通过精轧各架的时间为：t 0S0( 111)v1v2vn1故精轧第 1架的纯轧时间为：t 0t jt 030.1 6.923带坯在中间辊道上的冷却时间为：Z1623.239.2s9/15个人收集整理仅供参考学习轧件经粗轧完后经冷却装置温度降500C，则 T0 =1140.3-50=1090.3 0C精轧完后轧件地温度带坯尾部进入精轧第一架地温度为：T1T01090.32731330.4K0.0386 Z (T039.2 1090.32733 1)443 1 0.0386(1000)h 100068.71057.40 C考虑

19、精轧前高压水除鳞降1000 C，则尾部进入第一机架尾部温度为 957.4 0C，轧件部通过精轧机组由于辐射散热所引起地温度降为: eUts8ZQVRdS0 ( n1)T2)46( 71)1057.4273 40即每架t 17.2h6(17.216()12.1 Cv61000101000辐射温度降为 t12.12.00 C ,6故尾部轧制温度为957.4-12.1=945.3 0C,满足轧制最终温度3.7 计算各道地变形程度各道次变形程度如下表：粗轧道次真实变形程度（）精轧道次真实变形程度（）1151252182253203204214185225176236157103.8 计算各道地平均变形

20、速度由公式： u 2vh R H h ， vDn 60得各道次变形速度如下表粗轧道次变形速度（ -1s）精轧道次变形速度（ -1s）12.17110.7322.62216.5433.08320.6810/15个人收集整理仅供参考学习45.58426.6156.46534.1366.91641.45739.693.9 计算各道地平均单位压力P 及轧制力 P 和各道轧制力矩首先对变形抗力地确定，运用相应地公式：s0K tK uK r式中 0 基准变形抗力，即变形 温度 t 10000 C、变形速度 u10s 1、变形程度40%时的变形阻力K t 变形温度影响系数，当t10000 C时， K t1，

21、 K texp( ABT )Tt2731000K u 变形速度影响系数，当u10s 1时， K u1 K u( u ) C DT10Kr 变形程度影响系数，当真实平均变形程度40%时， K r1KrE( )N(E 1)式中 、 、 、 、 、 系数如下表：0.4ABCDEN0.4Q345变形阻力公式系数值钢种ABCDEN0 （ Mpa）Q3453.466-2.723-0.2200.2541.5660.466156.7由此，可以得到 s由公式 pn 1.15s ， n0.785 0.25 L ， LR h ， hH h 得 单位轧制h2压力由公式 PpbL 得轧制压力，再由公式 M2Px R h

22、 求得轧制力矩 .所求地数据如下表：pPMpPMMPa（t）tmMPa（t）tm粗精64.161801.021208.203540.21352.371295.9411/15个人收集整理仅供参考学习轧道次2 73.16 2075.45 344.653 81.15 2194.41 347.364 94.30 2339.83 339.855103.802340.69308.976111.922127.70236.78轧道次2227.863355.42289.243220.362507.04166.964223.582169.26123.205230.821962.4297.666229.281681

23、.6172.207189.751043.7633.61Q345热轧板轧制压下规程设计总表道入口出口压下压下宽度长度每道轧变形工作轧制轧制次厚度厚度量率(mm)(m)后温度速度辊径压力力矩（mm）（mm）(mm)(%)（ C）( -1 s)(mm)(t)( tm)1250212.537.515210014.461178.22.1710001801.02295.942212.5174.238.318205017.641174.12.4310002075.45344.653174.2139.434.820205022.051168.73.0810002194.41347.364139.4110.12

24、9.321205027.911162.85.5810002339.83339.855110.185.924.222205035.781153.46.4610002340.69308.97685.968.717.223205044.731140.86.9110002127.70236.78768.751.517.225205059.67957.410.738003540.21352.37851.538.612.925205079.62955.416.548003355.42289.24938.630.97.720205099.46953.420.688002507.04166.961030.92

25、5.35.6182050121.41951.326.618002169.26123.201125.321.04.3172050146.34949.334.138001962.497.661221.017.83.2152050172.65947.341.458001681.6172.201317.8161.8102050192.07945.339.698001043.7633.61(4) 电机与轧辊强度校核4.1 轧辊校核对铸钢轧辊，当强度极限为 500-600MPa 时， =100-120MPa 对铸铁轧辊，当强度极限为 350-400MPa 时， =70-80MPa对二辊轧机，最大弯矩M m

26、axpa / 2 b / 2a 为压下螺丝中心距2辊身最大弯曲应力 1=Mmax /W 1强度校核：对轧辊辊身只校核弯曲强度1 对二辊粗轧机取最大P=21944.1KN，取 a=1.5b3得 Mmax =5623.2KN ?m ， W1=D12/15个人收集整理仅供参考学习得 1=57.3 MPa100MPa,校核通过p对四辊轧机，支承辊最大弯矩M maxa / 2 L / 2辊身最大弯曲应力 1=Mmax /W 12用最大 p=35402.1KN，a=1.5L ，D 为支承辊平均辊径为1.5mMmax =9071.8KN ?m得 1=27.39 MPa70MPa,对工作辊，工作辊传动端扭转剪

27、切应力M k /WnnWnn 为抗扭断面系数取最大 Mk=3523.7KN ?m得 =16.70 MPa校核通过4.2 电机功率校核传动工作辊所需要地静力矩，除轧制力矩以外，有附加摩擦力矩 Mm, 它有以下两部分组成 Mm=0.06Mz+0.00317P. 还有轧机地空转力矩 （ Mk）根据实际资料可取为电机额定力矩地 3%到 6%，即 sQsAEJkW5TM= Mz+ Mm + M k轧制功率计算式为W=M*， 角速度，对粗轧第一道次而言， M=2568.4kN ，W=5463kw对精轧第一道次而言， M=3865.5kN， W=9347kw显然两者远小于电机最大功率2*5500kw 及 2

28、*5500kw.故功率满足要求 .5. 车间平面布置图车间布置图见下页版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is personal ownership.GMsIasNXkA用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途， 但同时应遵守著作权法及其他相关法律13/15个人收集整理仅供参考学习地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利. 除此以外，将本文任何内容或服务用于其

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