300万吨的薄板带热连轧车间工艺设计综述 下载本文

四辊可逆式粗轧机既可满足板坯精度高的要求,又可保证足够的压下量及较好的板形。

5.2.1 粗轧前立轧机(E1、E2)

该设备安装在粗轧机的进口侧,当粗轧机处于正向轧制时,该立轧机参与对板坯边部的轧制工作,此时两台轧机形成“串联”式轧制。

其主要技术参数: 轧制力:最大为400t;

有效减宽能力:当粗轧机在以五道次轧制200mm,厚低碳钢板坯时,立轧机的总有效减宽量为60mm;

辊子尺寸:辊身直径φ1200~φ1100mm,辊身长度440mm; 立辊间开口度:720~1780mm; 最大轧制速度:175/350m/min;

主传动马达:2台AC1200kw3320/640rpm。 轧辊材质:铬镍耐磨铸铁;

5.2.2 四辊可逆粗轧机(两架)(R1、R2)

四辊粗轧机主要参数: 轧制压力:max4200t;

工作辊尺寸:辊径φ1200~φ1100 mm,辊面长1780 mm; 支承辊尺寸:辊径φ1550~φ1400 mm,辊面长1760 mm; 工作辊最大开口度:270mm; 辊子平衡:采用液压平衡缸;

主传动马达:2台7500kw,转速为40/80转/分的直流马达。 工作辊材质:高铬铸钢; 支承辊材质:合金铸钢。

5.2.3精轧机组(F1~F7)

七台四辊精轧机机座之间以6m的间距串联布置形成了一条七机架连轧精轧机组。每个机座的上下工作辊用一台直流马达通过马达接手、齿轮减速(或齿轮座)以及轧机的主传动轴驱动。 精轧机组主要技术参数:

工作辊:F1~F5 φ750/φ660 mm,辊面长1780 mm; F6~F7 φ700/φ600 mm,辊面长1780 mm;

支承辊:F1~F7 φ1500/φ1370 mm,辊面长1750 mm;

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最大轧制力:F1~F7 42000KN;

工作辊横移:?125mm;

电机参数: 2台7800kW?190/510rpm直流电机; 弯辊力: 3000KN;

工作辊材质: F1~F7 高铬铸钢; 支承辊材质: F1~F7 锻钢;

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第六章 典型产品工艺计算

下面以1Cr18Ni9的计算为例,详述其计算过程,另外二种典型产品的计算数据列于附表2、3中。

6.1 确定轧制方法

此车间采用粗轧和精轧两个阶段轧制,即采用综合轧制方法,先在粗轧阶段轧制六道次,达到产品所需宽度后,再在精轧机中连续轧制七道次。

6.2 粗轧阶段工艺计算 6.2.1 粗轧阶段压下制度

制定压下制度的方法很多,一般有理论方法和经验方法。由于理论方法比较复杂,理论公式本身也有误差,因此,在此选用经验方法,按经验分配压下量后,再进行校核及修订。经验方法简单易行,可通过不断修正最后达到合理化。

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。

精轧机组充分利用高温的有利条件,把压下量尽量集中在前几道,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。第一架可以留有适当余量,即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等,而使压下量略小,于设备允许的最大压下量;第2~4架,为了充分利用设备能力,尽可能给以大的压下量轧制;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;为控制带钢的板形、厚度精度及性能质量,最后一架的压下量一般在10~15%左右。

6.2.2 校核咬入能力

粗轧时咬入角一般为15°~22°,低速咬入可取为22°。由

?h=D(1?cos?)=87.4mm,故咬入不成问题。

6.2.3 确定各道的轧制速度

可逆式轧制的速度图有两种类型:梯形速度图和三角形速度图。三角形速

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度图的生产率高于梯形速度图的生产率,但采用三角形速度图时,若转速高于电机额定转速,则允许的力矩要降低,当轧件较长时,还可能超过电机的最高转速。因此,粗轧机上轧制的前几道次,轧件较短,一般可采用三角形速度图;粗轧机轧长阶段道次及精轧机所有道次一般采用梯形速度图。本设计粗轧阶段轧件较长,因此采用梯形轧制制度。

根据经验资料取平均加速度a=40rpm/s,平均减速度为b=60rpm/s。 粗轧阶段确定咬入转速时,应考虑咬入条件,即为改善咬入条件,可以降低咬入速度。当咬入条件不限制压下量时,咬入转速根据间隙时间确定。第一道待钢时,可以高速咬入,取速度为30rpm,其余各道间隙时间短,可低速咬入,取20rpm,为了节省轧件的返回时间,除最末一道的抛出速度可选用最高抛出速度及30rpm,其它道次的抛出速度都取较小值20rpm。

6.2.4 确定轧件在各道次中的轧制时间

粗轧阶段轧件在每道中的轧制tf由以下几部分组成:道次间隙时间t0(它包括空转加速时间、空转减速时间和停留时间)、升速轧制时间t1、、匀速轧制时间t2、、减速轧制时间t3,即tf=t0+t1+t2+t3,其中t1+t2+t3=tzh为纯轧时间,它可以根据轧制速度计算出来。对于梯形速度图:

t1=(n2-n1)/a (6-1) t3=(n3-n2)/b (6-2)

22n2120Ln22?n12?n1(??)πDabt2? (6-3)

2n2式中: L—为轧件长度;d—为工作辊的直径。 粗轧各道次的轧制时间(单位s)计算如下: 第一道次:

t1=(30-20)/40=0.25 t3=(30-20)/60=0.17

120?18750302?202302?202(??)3.14?12004060t2?=7.6

2?30 取t0=3, tzh=0.25+0.17+7.6=8 tf=8.03+3=11 第二道次:

t1=(40-30)/40=0.25 t3=(40-20)/60=0.33

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120?25000402?302402?202(??)4060t2?3.14?1200=7 2?40 取t0=3, tzh=0.25+0.33+7=7.6 tf=7.58+3=10.6 第三道次:

t1=(40-20)/40=0.5 t3=(40-30)/60=0.17

120?38462402?202402?302(??)3.14?12004060t2?=9.4

2?40 取t0=8, tzh=0.5+0.17+9.4=10.1, tf=10.1+8=18.1 第四道次:

t1=(50-20)/40=0.75 t3=(50-20)/60=0.5

120?59210502?202502?202(??)4060t2?3.14?1200=11.4 2?50 取t0=3,tzh=0.75+0.50+11.4=12.6 tf=12.62+3=15.6 第五道次:

t1=(60-20)/40=1 t3=(60-20)/60=0.67

120?80357602?202602?202(??)3.14?12004060t2?=14.6

2?60取t0=3, tzh=1+0.67+14.6=16.3 tf=16.27+3=19.3 第六道次:

t1=(60-20)/40=1 t3=(60-30)/60=0.5

120?134042602?202602?302(??)3.14?12004060t2?=20.3

2?60取t0=3, tzh=1+0.5+20.3=21.8 tf=21.8+15=36.8 则粗轧总的轧制节奏时间为 t节奏=109s。

6.2.5 轧制温度的确定

为了确定各道的轧制温度,必须求出逐道的温度降。高温时轧件的温降可按辐射散热计算,因为对流和传导所散失的热量大致可以与变形功所转换的热量抵消。辐射散热所引起的温降可由下列近似公式计算:

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