熱軋板帶課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計名稱：板帶軋制課程設(shè)計</p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　學(xué)院： </b></p><p><b>　　班級： </b></p&

2、gt;<p>　　姓名： </p><p>　　日期：2013.12.19</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　綜述</b></p><p>　　1.1熱軋板帶鋼的生產(chǎn)狀況</p><p>　　1.2熱軋板帶鋼的

3、新技術(shù)發(fā)展趨勢</p><p><b>　　工藝流程及設(shè)備</b></p><p>　　2.1生產(chǎn)工藝流程簡介</p><p>　　2.2主要設(shè)備及產(chǎn)品參數(shù)</p><p>　　整個流程的設(shè)計和計算</p><p>　　3.1 確定軋制方法</p><p>　　3.2 加熱

4、制度的確定</p><p>　　3.3各道次壓下量的分配</p><p>　　3.4 粗軋各道次寬展計算</p><p>　　3.5根據(jù)成品板的寬度確定精軋寬度</p><p>　　3.6寬向所需的總的側(cè)壓量</p><p>　　3.7各道次寬度的計算</p><p>　　3.8粗軋所用時間及其

5、溫降</p><p>　　3.9精軋各道次速度的計算</p><p>　　3.10精軋各機架的溫度</p><p>　　3.11精軋各機架的變形速度</p><p>　　3.12精軋單位壓力及其軋制力軋制力矩的計算</p><p><b>　　強度校核</b></p><p&g

6、t;<b>　　4.1咬入角校核</b></p><p><b>　　4.2軋輥強度校核</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　1.綜述</b></p><p>　　熱軋板帶鋼的生產(chǎn)狀況</p>&l

7、t;p>　　熱軋帶鋼是重要的鋼材品種，對整個鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進步和經(jīng)濟效益有著重要影響。發(fā)達國家熱軋帶鋼產(chǎn)量約占熱軋鋼材的50%以上，并在國際市場競爭中居于領(lǐng)先地位。我國鋼鐵工業(yè)近年來產(chǎn)量增長較快，但高附加值產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量較低。我國一般熱軋帶鋼產(chǎn)品厚度下限是1.8mm，但實際上只生產(chǎn)很少厚度小于2.0mm的熱軋帶鋼，即使窄帶鋼，產(chǎn)品厚度一般也大于2.5mm。因此，相當一部分希望使用厚度小于2mm帶鋼作原料的用戶，只得使用冷軋帶鋼。

8、如果能開發(fā)薄規(guī)格的熱軋帶鋼，則可代替相當一部分的冷軋帶鋼使用，使生產(chǎn)成本大為降低。</p><p>　　a熱軋寬帶鋼的生產(chǎn)狀況</p><p>　　國外熱軋寬帶鋼生產(chǎn)的技術(shù)進步表現(xiàn)在以下幾方面:①熱帶鋼無頭軋制技術(shù)。無頭軋制技術(shù)能穩(wěn)定生產(chǎn)寬薄帶鋼及超薄熱軋帶鋼，其寬厚比可由傳統(tǒng)熱連軋的800∶1提高到1 000∶1，并能應(yīng)用潤滑軋制及強制冷卻技術(shù)生產(chǎn)具有新材料性能的高新技術(shù)產(chǎn)品。

9、②薄板坯連鑄連軋技術(shù)。它主要有緊湊式熱帶鋼生產(chǎn)工藝CSP (Compact Strip Process)、在線熱帶鋼生產(chǎn)工藝ISP (In-Line Strip Production)、靈活式薄板坯軋制工藝FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和連鑄直接軋制工藝CONROLL等10余種類型。德國SMS公司開發(fā)的

10、CSP工藝已成功地軋制出厚度為0.8mm的薄帶鋼產(chǎn)品，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家用電器、建筑工業(yè)等領(lǐng)域；奧鋼聯(lián)(VAI)開發(fā)的CONROLL工藝也成功地生產(chǎn)出厚度0.9mm~1.0mm、表面質(zhì)量極好的熱軋薄帶鋼，可用作汽車的外露部件；美國至今已經(jīng)投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線達百余條，生產(chǎn)能力5³107t/年。③鐵素體區(qū)軋制生產(chǎn)工藝。它又稱相變控制軋制，是由比利時冶金研究中心于1994年開發(fā)的一項軋制新技術(shù)，當初主要目的就是用薄規(guī)格的&l

11、t;/p><p>　　國內(nèi)熱軋寬帶鋼生產(chǎn)概況如下:①傳統(tǒng)的熱帶軋機。以寶鋼2050mm熱軋帶鋼軋機為例，寶鋼2050mm熱軋廠于1989年8月3日投產(chǎn)，熱軋機組設(shè)計年產(chǎn)量為400萬t。到2000年底已累計生產(chǎn)4446萬t熱軋帶鋼。1999年產(chǎn)量達到510萬t，超過設(shè)計產(chǎn)量25%， 2000年達到520萬t。主要產(chǎn)品有普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼、深沖用鋼、造船用鋼、螺旋焊管用鋼等鋼卷和鋼板。2050mm熱軋

12、機組為3/4連續(xù)式軋機。全廠的主要設(shè)備有: 4架粗軋機、7架精軋機， 3臺全液壓卷取機，及5條精整作業(yè)線。設(shè)備總重60915t。設(shè)備由德國西馬克德馬格財團總承包，12年來，設(shè)備運行穩(wěn)定。在產(chǎn)量大幅度上升的同時，機組的生產(chǎn)綜合指標與產(chǎn)品精度也在不斷提高，高強度、高難度極限規(guī)格產(chǎn)品不斷增加，薄規(guī)格產(chǎn)品比例成倍提高。尤其最近，2.00mm以下薄規(guī)格產(chǎn)品占產(chǎn)量的17%，比1992年5月達產(chǎn)時的4.98%和設(shè)計規(guī)定的6%高3倍

13、。把薄規(guī)格產(chǎn)品作為主要生產(chǎn)目標，采用最佳卷取溫度，對加熱溫度、軋制負荷分配、軋制速度進行優(yōu)化，對各精軋機架目標凸度進行合理分配，軋出符合標準的厚度為1.6mm的集裝箱用耐大氣腐蝕板，解決了集裝</p><p>　　b熱軋窄帶鋼的生產(chǎn)狀況</p><p>　　目前，國外窄帶鋼的發(fā)展呈停滯狀態(tài)，產(chǎn)量和質(zhì)量均不高，對窄帶鋼的需求多采用將寬帶縱切的辦法，成本偏高。國內(nèi)共有50多套熱軋窄帶鋼軋機，其

14、中全連續(xù)式軋機2套， 3/4連軋機14套，半連軋15套，其余為跟蹤式、橫列式、行星式等，年總生產(chǎn)能力9³106t。但生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平普遍較落后，其中15家國有企業(yè)的大部分仍采用老式布局的3/4連軋生產(chǎn)線。按產(chǎn)品的寬度可分為兩類，一類為145mm~240mm，多采用連鑄坯一火成材，如宣鋼帶鋼廠等；另一類為210mm~305mm，使用初軋坯兩火成材，如包鋼、萊蕪帶鋼廠等。優(yōu)化改造后唐鋼窄帶鋼生產(chǎn)線采用自產(chǎn)165mm&#

15、179;165mm、165mm³225mm、165mm³280mm三種規(guī)格的連鑄坯，能夠生產(chǎn)最寬達355mm、最薄為1.8mm的窄帶產(chǎn)品。1996年無錫市新大薄帶鋼有限公司在國內(nèi)率先建成了年產(chǎn)6³104t的350mm熱軋薄窄帶鋼生產(chǎn)線，采用了合理的工藝、設(shè)備，選用了先進的控制系統(tǒng)，從而解決了板形、板厚控制與活套角度控制等一系列難題，成功地生產(chǎn)出厚度為1.0mm~1.5mm、寬度為130mm~200mm的薄規(guī)

16、格窄帶鋼，并用于薄壁焊管生產(chǎn)。鞍鋼公司軋鋼總廠</p><p>　　熱軋板帶鋼的新技術(shù)發(fā)展趨勢</p><p>　　a熱軋寬帶鋼的發(fā)展方向</p><p>　　熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、成型性優(yōu)異的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細晶高強度鋼板為發(fā)展目標。由于將采用無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術(shù)等軋制工藝生產(chǎn)熱軋薄

17、帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。在冷卻技術(shù)方面，以溫度預(yù)測模型為基礎(chǔ)，采用細分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開發(fā)高精度的冷卻系統(tǒng)，對鋼材的組織和性能進行控制。</p><p>　　從超薄熱軋帶鋼的市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀可看出“以熱代冷”的鋼鐵市場走向決定了超薄熱軋帶鋼生產(chǎn)總體趨勢是供不應(yīng)求，同時也表明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個發(fā)展方向。可以預(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)

18、超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。</p><p>　　b熱軋窄帶鋼的發(fā)展方向</p><p>　　增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開拓?zé)彳堈瓗т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域。目前熱軋窄帶鋼生產(chǎn)廠在提高質(zhì)量、降低消耗、降低成本、擴大品種的前提下，將小家電、小五金、家具、自行車零件等深加工企業(yè)所需多層次優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高錳鋼、不銹鋼等高質(zhì)量帶鋼作為主導(dǎo)產(chǎn)品，徹底改變只以焊管為主要供貨方向的局面，建

19、設(shè)新熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，所軋產(chǎn)品規(guī)格處于寬帶軋機產(chǎn)品的下限之外，從而可以代替部分冷軋產(chǎn)品。如用厚度小于1.5mm的熱軋窄帶鋼替代冷軋帶鋼，可以減少冷軋軋程，大幅度降低生產(chǎn)成本，提高軋機的效率。</p><p>　　向薄、寬、厚方向發(fā)展。生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼，可滿足薄壁焊管廠提高成材率、降低生產(chǎn)成本的需要；生產(chǎn)寬規(guī)格帶鋼，占領(lǐng)熱軋中寬帶鋼(寬度一般大于500mm的產(chǎn)品空間；生產(chǎn)厚規(guī)格帶鋼，開發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu)用來制作工業(yè)

20、廠房、辦公大樓、體育場館、商業(yè)超市、倉庫等，目前廣泛使用寬200mm~350mm、厚6mm~30mm、長3m~12m中板及板卷，熱窄帶鋼比中板便宜600元/t~700元/t，如能用窄帶鋼代替中板，將使整個鋼結(jié)構(gòu)工程成本有較大幅度下降。</p><p>　　2.工藝流程及其設(shè)備</p><p>　　2.1生產(chǎn)工藝流程簡介</p><p>　　連鑄板坯 → 進步式加熱爐

21、 → 高壓水除鱗（初） → 定寬壓力機定寬→ 粗軋機 →飛剪 → 高壓水除磷（精） → FE連軋前立輥 → 精軋機→精軋機層流冷卻 → 卷取機 → 檢查 → 卷取分卷橫切 → 成品</p><p><b>　　2150生產(chǎn)線簡介</b></p><p>　　以鞍鋼2150mm熱軋帶鋼軋機為例，鞍鋼2150mm熱軋廠鞍鋼集團公司結(jié)合其三煉廠異地改造，在鞍鋼西部地區(qū)新建的

22、一條年產(chǎn)500萬噸的ASP連鑄連軋生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線采用直軋工藝，配備了步進式加熱爐且?guī)в虚L行程裝鋼機、四輥可逆式粗軋機、液壓活套、精軋液壓AGC、AWC、竄輥和彎輥裝置、帶自動跳步功能的全液壓卷取機、全線三級計算機控制等先進技術(shù)裝備。熱軋帶鋼廠目前生產(chǎn)品種有：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、船用結(jié)構(gòu)鋼、管線鋼、鍋爐用鋼、焊瓶鋼、IF深沖鋼、無取向硅鋼、包晶鋼、高強雙相鋼等，產(chǎn)品覆蓋面廣。熱軋鋼卷除供冷軋、硅鋼繼續(xù)深加工外，廣泛應(yīng)用于建筑、機械加

23、工制造、汽車制造、造船、卷管、集裝箱制造業(yè)等行業(yè)。2150生產(chǎn)線主要設(shè)備包括三座步進梁式加熱爐、一臺板坯高壓水除鱗箱、三架立輥軋機、一架四輥可逆粗軋機、十二組保溫罩、一臺切頭飛剪、一臺精軋高壓水除鱗箱、七架四輥連軋機組、一套層流冷卻裝置、三臺地下臥式卷取機及相應(yīng)輔助配套設(shè)施等。</p><p>　　自1992年蘭州鋼廠與鋼鐵研究總院合作建立了我國第一套CSP薄板坯連鑄機以來，國內(nèi)各大鋼鐵公司紛紛新建或改造熱連軋廠

24、，不斷擴大品種范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量。寶鋼的2050和1580熱軋線是國內(nèi)工藝裝備及自動化控制水平較高的兩條生產(chǎn)線，能穩(wěn)定生產(chǎn)厚度≥1.5mm的熱軋板卷，也能生產(chǎn)少量厚1.0mm～1.2mm的超薄熱軋帶鋼。1999年珠鋼引進第一條CSP薄板坯連鑄連軋線(1 450mm)，之后相繼建成投產(chǎn)邯鋼1450mm、包鋼1700mm、攀鋼、唐鋼1800mmFTSR機組馬鋼1800mmCSP機組、華菱1800mmCSP一期工程和上鋼一廠的1780熱連軋機

25、組， 本鋼1880mmCSP連鑄連軋熱軋生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能280萬噸，萊鋼1450熱連軋機組設(shè)計產(chǎn)能200萬噸，沙鋼1700mm熱連軋生產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能450萬噸。鞍鋼2150mmCSP機組設(shè)計產(chǎn)能450萬噸。珠鋼CSP薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線投產(chǎn)后，計劃采用該工藝生產(chǎn)2.0mm以下超薄熱軋帶鋼，目前國內(nèi)唐鋼、本鋼等多條CSP薄板坯生產(chǎn)線均已具備鐵素體區(qū)軋制能力。</p><p>　　2.2主要設(shè)備及產(chǎn)品參數(shù) </p&

26、gt;<p>　　2.2.1坯料的選擇</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計的產(chǎn)品的 厚度為2.5mm 寬度為1150mm</p><p><b>　　則選取如下坯料</b></p><p>　　2150生產(chǎn)線主要設(shè)備</p><p><b>　　三座步進梁式加熱爐</b></p&g

27、t;<p>　　一臺板坯高壓水除磷箱</p><p><b>　　三架立棍軋機</b></p><p>　　一架四棍可逆式粗軋機</p><p><b>　　十二組保溫罩</b></p><p><b>　　一臺鼓式切頭飛剪</b></p><

28、p>　　一臺精軋高壓水除磷箱</p><p><b>　　六架四棍連軋機組</b></p><p><b>　　一套層流冷卻裝置</b></p><p><b>　　三臺地下臥式卷取機</b></p><p><b>　　軋機的主要參數(shù)</b><

29、;/p><p><b>　　粗軋機</b></p><p>　　水平輥粗軋機主要性能參數(shù)</p><p><b>　　精軋機</b></p><p>　　3.整個工藝流程的設(shè)計和計算</p><p>　　3.1 確定軋制方法</p><p>　　采用粗軋和

30、精軋兩個階段的軋制，即采用綜合軋制法，先在粗軋機組可逆軋制五道次，達到產(chǎn)品所需的展寬后，精軋制機組軋制六道次。</p><p>　　3.2 加熱制度的確定</p><p><b>　　a 加熱溫度</b></p><p>　　加熱制度取決于熱軋所需的開軋溫度。一般加熱溫度為1250~1280℃，開軋溫度為1180~1220℃，取1200℃。&l

31、t;/p><p><b>　　加熱時間</b></p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗公式</b></p><p>　　τ=C·B </p><p>　　式中: τ——加熱時間，小時；</p><p>

32、　　B——鋼坯厚度，厘米；</p><p><b>　　C——系數(shù)；見表 </b></p><p>　　則 τ=20*0.1=0.2h</p><p>　　3.3各道次壓下量的分配</p><p>　　a.粗軋壓下量的分配</p><p>　　粗軋各道次壓下率分配范圍表（ε% 表示壓下率）<

33、;/p><p>　　本次設(shè)計選擇五道次粗軋。根據(jù)以上兩個表可制定本次設(shè)計的粗軋各道次的壓下分配為：</p><p><b>　　粗軋各道次壓下量</b></p><p>　　b.精軋壓下量的分配</p><p>　　精軋壓下率分配表（ε% 表示壓下率）</p><p>　　本設(shè)計是六道次精軋 故設(shè)計道

34、次如下</p><p>　　表4.9 精軋機組的壓下規(guī)程</p><p>　　軋后的成品厚度h=2.5mm</p><p>　　3.4 粗軋各道次寬展計算</p><p>　　由齊貝爾公式： </p><p>　　在溫度高于1000℃時C=0.35</

35、p><p>　　式中： —第 i道次的寬展量，mm；</p><p>　　—第i道次的壓下量，mm；</p><p><b>　　11.07mm</b></p><p><b>　　14.55mm</b></p><p><b>　　12.77mm</b>

36、</p><p><b>　　7.55mm</b></p><p><b>　　1.82mm</b></p><p>　　表4.6 粗軋各道次寬展量</p><p>　　所以 ∑△Bi=47.76mm</p><p>　　3.5根據(jù)成品板的寬度確定精軋寬度</p>

37、<p>　　其中：BC－成品板寬1150mm邊余量(6~8mm)；C1－熱膨脹率(1.45×10-5)； TF6－精軋機末架出口溫度850℃。</p><p>　　所以 =1176.73mm</p><p>　　3.6寬向所需的總的側(cè)壓量</p><p>　　由公式： ， </p><p&

38、gt;　　式中：—寬向的總側(cè)壓量，mm；</p><p>　　C2—熱膨脹系數(shù)，取1.015；</p><p>　　—常溫下坯料的寬度，mm；</p><p>　　所以 ；=88.03mm</p><p>　　因為可逆軋輥的設(shè)前后立輥，在精軋軋制前側(cè)壓一次，在粗軋各道次軋制后各側(cè)壓一次，共側(cè)壓六道次。總的側(cè)壓量分配在各個道次</p>

39、;<p>　　3.7各道次寬度的計算</p><p>　　由于坯料加熱發(fā)生膨脹，熱膨脹系數(shù)為C2=1.015，B=B0×C2</p><p>　　所以加熱后坯料寬為：</p><p>　　B=1450×1.015=1471.75mm</p><p><b>　　具體數(shù)據(jù)如下表</b>&l

40、t;/p><p>　　立輥壓下量及各道次寬度</p><p>　　3.8粗軋所用時間及其溫降</p><p><b>　　a.時間</b></p><p>　　正確選擇粗軋機的速度制度是實現(xiàn)快速軋制的重要環(huán)節(jié)。粗軋機軋輥的加速度a=40轉(zhuǎn)/分/秒，減速度b=60轉(zhuǎn)/分/秒，在板帶軋制時，由于軋件較長，故選用梯形速度制度。&l

41、t;/p><p>　　各道次的純軋時間采用公式</p><p>　　其中：L－該道軋后軋件長度 ，Li＝b0h0 L0/ bihi；</p><p>　　nh－梯形速度圖的恒定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；</p><p>　　np－軋件的拋出速度，轉(zhuǎn)/分；</p><p>　　ny－軋件的咬入速度，轉(zhuǎn)/分；</p><

42、;p>　　D－工作輥的平均直徑，D=1.575m。</p><p>　　粗軋機的速度制度見下表：Li=200×1450×15000/( bi× hi)</p><p><b>　　b.溫降</b></p><p>　　板坯在加熱爐中加熱至1200℃，考慮到鋼坯從加熱爐到粗軋機組有溫降，加上粗軋的高壓水除磷溫降

43、大概45℃</p><p><b>　　由公式： </b></p><p>　　其中：Z－該道次間隙時間tj和純軋時間tzh ；</p><p>　　t0－前一道次溫度,℃；</p><p>　　h－前一道次軋后厚度, mm。</p><p>　　代入計算得 總的時間 t=72.31℃<

44、;/p><p>　　則 粗軋的出軋溫度為 t=1150-72.31=1076.69℃</p><p>　　3.9精軋各道次速度的計算</p><p>　　a.確定最末架F6的穿帶速度，及出口速度 最大速度 </p><p>　　已知產(chǎn)品所需的厚度為2.5mm 則由下表</p><p><b>　　速度設(shè)定<

45、;/b></p><p>　　可知 第六道次最大速度為17.2 m/s，拋出速度13.4 m/s，穿帶速度9.85 m/s</p><p>　　由公式可計算各道次的穿帶速度，最大速度，拋出速度 如下表</p><p><b>　　軋機速度</b></p><p>　　b．精軋機速度圖及其各點的解釋</p>

46、;<p>　　注： 1點：穿帶速度末機架10.50m/s；</p><p>　　2點：帶鋼頭部出末架后開始第一級加速，加速度為0.05~0.1m/s2； </p><p>　　3點：帶鋼頭部咬入卷取機后開始第二級加速，加速度為0.05~0.2 m/s2；</p><p>　　4點：帶鋼以工藝設(shè)置的最高速度軋制17.20m/s；</p&g

47、t;<p>　　5點：帶鋼尾部離開第二架精軋機時，開始第一級減速，減速度為0.5~1.2 m/s2，末機架減到14.35m/s；</p><p>　　6點：以14.35m/s 速度等待拋鋼；</p><p>　　7點：帶鋼尾部離開精軋機組，開始第二級減速，減速度為0.5~1.5 m/s2，末機架減到10.50m/s；</p><p>　　8點：軋機以穿

48、帶速度等待下一條帶鋼；</p><p>　　9點：第二條帶鋼開始穿帶。</p><p>　　3.10精軋各機架的溫度</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，，設(shè)定輥道降溫為30℃，精軋在除鱗箱的溫降為30℃，由于精軋前立輥與精軋機組距離較近，忽略此處溫降，那么帶坯頭部進入精軋機的溫度為1077.69-60=1017.69℃。精軋末架的出口溫度為850℃。</p&g

49、t;<p><b>　　由</b></p><p>　　得C=(1017.69-850)×2.5/(26-2.5)=18.52</p><p><b>　　再由溫降公式 </b></p><p><b>　　其中：—開軋溫度；</b></p><p>

50、;<b>　　—軋前厚度；</b></p><p><b>　　—軋后溫度；</b></p><p><b>　　—軋后厚度；</b></p><p><b>　　帶入上式 可得</b></p><p><b>　　精軋各架溫度變化</b&

51、gt;</p><p>　　3.11精軋各機架的變形速度</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　將各個道次最大速度帶入 求得各道次的變形速度如下表</p><p><b>　　精軋各道次變形速度</b></p><p>　　3.12精軋單位壓力及其

52、軋制力軋制力矩的計算</p><p><b>　　a．軋制力的計算</b></p><p>　　S.Ekelund公式是用于熱軋時計算平均單位壓力的半經(jīng)驗公式，它適合于熱軋時的計算，公式為：</p><p>　　式中：K—溫度和成分對軋制力的影響系數(shù)；</p><p>　　m—表示外摩擦對單位壓力影響的系數(shù)；</p

53、><p><b>　　η—粘性系數(shù)；</b></p><p>　　—平均變形速度，m/s。</p><p><b>　　其中： ；</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　則軋制壓力為：</b><

54、;/p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　t—軋制溫度，℃； C—以%表示碳含量， ；</p><p>　　Mn—以%表示的錳含量 C′—決定于軋制速度的系數(shù)。見表5.1</p><p>　　對于鋼軋輥；鑄鐵軋輥。</p><p><b>　　剛軋輥選擇a=1<

55、/b></p><p><b>　　C′的選擇</b></p><p>　　b． 軋制力矩的計算</p><p>　　軋制力矩可用以下公式計算：</p><p>　　其中：-軋制壓力，t；</p><p>　　—作用點系數(shù)， ，薄件小于0.5。</p><p>　　各

56、數(shù)求得結(jié)果匯總?cè)缦卤?lt;/p><p>　　精軋的軋制力與軋制力矩</p><p><b>　　4.強度校核</b></p><p><b>　　4.1咬入角校核</b></p><p>　　在設(shè)計軋制板帶時，必須保證其能穩(wěn)定咬入。其咬入角主要取決于軋機的形式、軋制速度、軋輥材質(zhì)、表面狀態(tài)、鋼板的溫度

57、、鋼種特性及軋制潤滑等因素的影響。熱軋帶鋼的最大咬入角一般為15°~20°，低速軋制時為15°。軋件能被咬入的條件為摩擦角大于咬入角，即，并且一般的，軋制速度高時，咬入能力低。</p><p>　　根據(jù)壓下量與咬入角的關(guān)系：</p><p>　　，取輥徑最小時計算。</p><p>　　由此公式，計算結(jié)果見下表</p>&

58、lt;p><b>　　計算結(jié)果</b></p><p>　　注：只對壓下量Δh較大的道次進行驗證。</p><p>　　考慮到速度因素，以上計算符合要求，咬入能力滿足條件。</p><p><b>　　4.2軋輥強度校核</b></p><p>　　軋輥直接承受軋制壓力和轉(zhuǎn)動軋輥的傳動力矩，它

59、屬于消耗性零件，就軋機整體而言，軋輥安全系數(shù)最小，因此，軋輥強度往往決定整個軋機負荷能力，這也正是我們要校核軋輥強度的原因。</p><p>　　軋輥材料各不相同，粗軋機為合金鍛鋼，精軋機組為合金鑄鐵。所以他們的許用應(yīng)力也不同，具體見下表所示:</p><p>　　許用應(yīng)力表 單位：MPa</p><p>　　校核軋輥時，需校核軋制力最大、輥徑最小的道次，所以本

60、設(shè)計需校核精軋校核第三撒道次和第五道次。</p><p>　　a.各機架軋機校核所用參數(shù)</p><p><b>　　第三架軋機</b></p><p><b>　　1）支承輥</b></p><p>　　輥身直徑：Dz=1600mm；輥身長：Lz=2450mm；</p><p&

61、gt;　　輥頸直徑：dz=(0.5~0.55)Dz=0.5×1600=800mm；</p><p>　　輥頸長度：z=(0.83~1.0)dz=1×800=800mm；</p><p>　　壓下螺絲之間的距離：az=Lz+z=2450+800=3250mm；</p><p><b>　　2）工作輥</b></p>

62、<p>　　輥身直徑：Dg=765mm；輥身長度：Lg=2150mm；</p><p>　　輥頸直徑：dg=(0.5~0.55)Dg=0.5×765=382.5mm；</p><p>　　輥頸長度：g=(0.83~1.0)dg=1×382.5=382.5mm；</p><p>　　壓下螺絲之間的距離：ag=Lg+g=2150+382

63、.5=2532.5mm;</p><p>　　輥頭寬度：b=Dg-（5~15）=765-10=755mm;</p><p><b>　　第五架軋機</b></p><p><b>　　1）支承輥</b></p><p>　　輥身直徑：Dz=1600mm；輥身長：Lz=2450mm；</p>

64、;<p>　　輥頸直徑：dz=(0.5~0.55)Dz=0.5×1600=800mm；</p><p>　　輥頸長度：z=(0.83~1.0)dz=1×800=800mm；</p><p>　　壓下螺絲之間的距離：az=Lz+z=2450+800=3250mm；</p><p><b>　　2）工作輥</b>&

65、lt;/p><p>　　輥身直徑：Dg=630mm；輥身長度：Lg=2150mm；</p><p>　　輥頸直徑：dg=(0.5~0.55)Dg=0.5×630=315mm；</p><p>　　輥頸長度：g=(0.83~1.0)dg=1×315=315mm；</p><p>　　壓下螺絲之間的距離：ag=Lg+g=2150+

66、315=2465mm;</p><p>　　輥頭寬度：b=Dg-（5~15）=630-10=620mm;</p><p>　　b．支承輥彎曲強度校核</p><p>　　四輥軋機由于采用了支承輥，所以工作輥的彎矩很小，支承輥幾乎承擔(dān)了所有彎矩，只需對支承輥彎矩進行校核。</p><p>　?。?）對于第一架軋輥（支承輥）：</p>

67、<p>　　壓下螺絲間距，b—板寬。</p><p>　　第三架彎曲強度的校核</p><p>　　=（-）=26149.475×（-）=17.22×N/m</p><p>　　====42.02Mpa<[]</p><p>　　所以第三架支承輥彎曲強度合格</p><p>　　

68、=P(-)= 21837.481（-）= 1.46/m</p><p>　　35.64Mpa<[]</p><p>　　所以第五架彎曲強度合格</p><p>　　c．輥頸彎曲+扭轉(zhuǎn)強度校核</p><p>　　（1）對于第三架軋輥，支承輥</p><p>　　合成應(yīng)力應(yīng)按第四強度理論計算： </p>

69、<p>　　工作輥只需要計算扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</p><p>　　所以第三架軋輥輥頸滿足彎曲+扭轉(zhuǎn)強度的要求。</p><p>　　（2）對于第五架軋輥：</p><p><b>　　支承輥</b></p><p><b>　　=4.37/m</b></p><p>

70、　　合成應(yīng)力應(yīng)按第四強度理論計算： </p><p>　　工作輥只需要計算扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</p><p>　　所以第五架軋輥輥頸滿足彎曲+扭轉(zhuǎn)強度的要求。</p><p>　　d.輥頭扭轉(zhuǎn)強度校核</p><p>　?。?）對于第一架軋輥：設(shè)為方形輥頭，輥頭矩形截面邊長a,短邊b。</p><p><b>　　m

71、m</b></p><p><b>　　24806.213</b></p><p>　　所以第一架軋輥輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。</p><p>　?。?）對于第五架軋輥：</p><p>　　所以第五架軋輥輥頭滿足扭轉(zhuǎn)強度的要求。</p><p>　　e. 接觸應(yīng)力的計算</p&

72、gt;<p>　　因為兩個軋輥的材質(zhì)相同，，接觸應(yīng)力的計算公式可簡化為</p><p>　?。?）對于第三架軋輥：</p><p><b>　　式中 ：</b></p><p>　　— 加在接觸表面單位長度上的負荷；</p><p>　　2614.75/1150=2.27（t/m）</p>&

73、lt;p>　　、 — 兩接觸輥的半徑（工作輥和支承輥）， =0.8m，=0.382m；</p><p><b>　　— 彈性模量；</b></p><p><b>　　合金鍛鋼 </b></p><p>　　代入接觸應(yīng)力計算式可得：</p><p>　　據(jù)表可知：第一架軋輥輥身擠壓強度滿足要

74、求</p><p>　　（2）對于第五架軋輥：</p><p><b>　　式中 ：</b></p><p>　　—加在接觸表面單位長度上的負荷，N/m；</p><p>　　2183.74/1250=1.7（t/m）</p><p>　　、 — 兩接觸輥的半徑（工作輥和支承輥）， =0.8m，=

75、0.315m；</p><p><b>　　— 彈性模量</b></p><p><b>　　合金鍛鋼 </b></p><p>　　代入接觸應(yīng)力計算式可得：</p><p>　　據(jù)表可知：第五架軋輥輥身擠壓強度滿足要求。</p><p><b>　　5.結(jié)束語&

76、lt;/b></p><p>　　此次設(shè)計以鞍鋼熱軋2150mm生產(chǎn)線為參照，以Q345 2.5×1150 為典型產(chǎn)品的課程設(shè)計，通過本次課程的設(shè)計，基本掌握了熱軋帶鋼廠的設(shè)備參數(shù)的選擇、工藝制度的制定、軋制制度的制定以及軋制能力的校核等,對三年來學(xué)習(xí)的知識進行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)以及學(xué)習(xí)了新的知識，提高了自己對知識的綜合。知識水平有限，所做的設(shè)計還仍存在缺點和不足，望老師批評指正。</p>