200706040210 大学冶金与能源学院课程设计题目：热轧窄带钢压下规程设计 专班业：材料成型与控制工程成型（）级：07 成型（2）学生姓名：学生姓名：XX 指导老师：指导老师：XXX 日期：2011 年 3 月 10 日热轧窄带钢压下规程设计 一、设计任务 1、任务要求（1）、产品宽度 300mm,厚度 3.5mm （2）、简述压下规程设计原则（3）、选择轧机型式和粗精轧道次，分配压下量（4）、校核咬入能力（5）、计算轧制时间（6）、计算轧制力（7）、校核轧辊强度 2、坯料及产品规格依据任务要求典型产品所用原料：坯料：板坯厚度：120mm 钢种：Q235 最大宽度：300mm 长产品规格：厚度：3.5mm 度：7m 板凸度：6 坯料单重：2t 二、压下规程设计 1、产品宽度 300mm,厚度 3.5mm 2、设计原则压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，因而广义地来说，压下规程的制定也应当包括这些内容。通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：（a）在咬入条件允许的条件下，按经验配合道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率（△h/∑△h）及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法； 2
热轧窄带钢压下规程设计 （b）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；（c）计算轧制压力、轧制力矩；（d）校验轧辊等部件的强度和电机功率；（e）按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。板带轧制规程设计的原则要求是：充分发挥设备能力，提高产量和质量，并使操作方便，设备安全。 3、粗精轧道次，分配压下量粗精轧道次， 3.1、轧制道次的确定有设计要求可知板坯厚度为 120mm；成品厚度为 3.5mm，则轧制的总延伸率为： ?∑ = 式中 H 120 = = 34.28 h 3.5 ? ∑ 总延伸率 H 坯料原始厚度 h 产品厚度平均延伸系数取 1.36 则轧制道次的确定如下 N= log ? ∑ log 34.28 = = 12(取整) log ? p log1.36 ? ps由此得实际的平均延伸系数为： = 12 ? ∑ = 1 .3 4 ? ∑ 7 34.28 = =1.3 1.45 ?cp 5 由上面计算分配轧制道次，和粗精轧平均延伸洗漱如下： I ：取粗轧 5 道次，平均道次延伸系数为 1.40。 II ：精轧为 7 道次连轧，各道次平均延伸系数为按 ? 分配原则我们将粗、精轧的延伸系数如下：道次延伸系数粗轧 ? jp = 7 精轧 1.4 1.42 1.45 1.38 1.35 1.32 1.35 1.32 1.30 1.28 1.27 1.26 3.2、粗轧机组压下量分配根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度以及产品厚度等合理确定粗轧机组总变形量及各道次压下量。其基本原则是： 3 热轧窄带钢压下规程设计 (1)、由于在粗轧机组上轧制时，轧件温度高、塑性好，厚度大，故应尽量应用此有利条件采用大压下量轧制。考虑到粗轧机组与精扎机组之间的轧制节奏和负荷上的平衡，粗轧机组变形量一般要占总变形量的 60%--80% (2)、提高粗轧机组轧出的带坯温度。一方面可以提高开轧温度，另一方面增大压下可能减少粗轧道次，同时提高粗轧速度，以缩短延续时间，减少轧件的温降。 (3)、考虑板型尽量按照比例分配凸度，在粗轧阶段，轧制力逐渐较小使凸度绝对值渐少。但是，第一道考虑厚度波动，压下量略小，第二道绝对值压下最大，但压下率不会太高。本设计粗轧采用四分之三式，轧机配置为四架，粗轧制度为：第一架轧机为二辊不可逆，轧制一道次；第二架轧机为四辊可逆，轧制三道次；第三架轧机为四辊不可逆，轧制一道次（预留一架）。由此计算粗轧压下量分配数据如下表：道次延伸系数分配出口厚度（mm）压下量（mm） 34.3 25.3 18.7 11.5 7.8 压下率（%） 28.6 29.5 31.0 27.6 25.8 轧件长度（mm） 9800 13900 20144 27815 37500 R1 R2 R3 R4 R5 1.40 1.42 1.45 1.38 1.35 85.7 60.4 41.7 30.2 22.4 3.3、精轧机组的压下量分配精轧连轧机组分配各架压下量的原则；一般也是利用高温的有利条件，把压下量尽量集中在前几架，在后几架轧机上为了保证板型、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不低于 10%，此外，压下量分配应尽可能简化精轧机组的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的分配规律是：第一架可以留有余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，使压下量略小于设备允许的最大压下量，中间几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。精轧机组的总压下量一般占板坯全部压下量的 10-25%。 4
热轧窄带钢压下规程设计 本次设计采用 7 架连轧，结合设备、操作条件直接分配各架压下量如下：精轧机组压下量分配及各项参数如表(2)所示: 道次 F1 1.32 F2 1.35 12.29 4.29 25.9 68.35 F3 1.32 9.31 2.98 24.2 90.23 F4 1.30 7.16 2.15 23.1 F5 1.28 5.60 1.56 21.8 F6 1.27 4.41 1.19 21.3 F7 1.26 3.50 0.91 20.6 延伸系数分配出口厚度（mm） 16.58 压下量（mm） 5.82 压下率（%）轧件长度(m) 26.0 50.66 117.32 150.00 190.48 240.00 4、咬入能力的校核热轧钢板时咬入角一般为 15～22°，低速咬入可取 20°，由公式 α = arccos(1 ? 其中 D 为对应道次轧机工作辊直径。 ?h ) D 轧辊的工作辊直径选用 400mm，粗精轧机工作辊相同。将各道次压下量及轧辊直径代入可得各轧制道次咬入角为：粗、精轧各道次咬入角的校核道次: R1 R2 400 25.3 22.5 R3 400 R4 400 R5 400 F1 400 5.82 F2 400 F3 400 F4 400 F5 400 F6 400 F7 400 轧辊直径（mm） 400 压下量（mm）咬入角(°) 34.3 23.5 18.7 11.5 7.8 4.29 2.98 2.15 1.56 1.19 0.91 9.2 7.5 6.4 5.4 4.6 4.2 19.3 15.2 12.4 10.5 5、计算轧制时间 (1)粗轧速度制度粗轧为保证咬入，采用升速轧制。根据经验资料，取平均加速度 a=40rpm/s，平均减速度 b=60rpm/s。由于咬入能力很富裕故可采用稳定高速咬入，考虑到粗轧生产能力与精轧生产能力得匹配问题，确定粗轧速度如下：咬入速度为 n 1 =50rpm，抛出速度为 n 2 =20rpm。粗轧各道次的轧制转速均可设置为 n 1 =50rpm，则粗轧的稳定轧制速度为： 5