1、北 京 科 技 大 学专 业 课 程 设 计题目:年产160万吨中厚板厂工艺设计(经典产品:244350mm D36船板钢)11月14日摘 要 此次设计对象是年产量160万吨4600mm中厚板厂。结合设计条件及年产量要求完成了10个产品品种、10个产品规格产品方案表和金属平衡表。以钢种为Q195连铸坯(500mm1500mm4100mm)轧制中厚板,经典产品规格为24mm4350mm。整个设计分四章进行具体描述,序言为中厚板中国外发展概况介绍及分析,总结了目前世界上中厚板生产技术优异水平,包含设备、技术及理念。第一章关键介绍设计要求和方案选择。第二章分为七个小节,前三个小节分别对设计任务、生产
2、品种及工艺步骤进行了确定;制订了产品方案和生产工艺;介绍了车间平面部署,确定设备间距、生产流线及设施面积计算;第四小节对车间产量进行计算,包含各设备生产能力、车间平均小时生产能力及车间年生产能力;第五小节进行力能参数计算,内容包含轧制表计算、工具设计及强度校核;第七小节进行主辅设备选择,依据产品要求,合理确定设备参数。第三章编制了技术经济指标,确定了车间内各项设备、原材料、动力等利用程度指标。第四章依据设计参数,绘制出简单车间平面部署图。AbstractIn this paper, a rolling machine production line was designed for mediu
3、m plate in which the typical production is D36 ship plate (24mm4350mm). There are four chapters were written to describe this design. The first part gave the design requirement .And in the second part, the body part , all of the design details were discussed and determined. In Chapter 3, in view of
4、the economy and environment, some indexes of the production line were discussed. Finally, the workshop plan figure was put in the last chapter.目录摘 要IIIAbstractIII前 言51.设计要求及方案选择51.1设计要求51.2产品方案确实定51.2.1产品纲领51.2.2经典产品技术要求及金属平衡图52.分析和设计52.1坯料选择和工序组成52.1.1坯料选择52.1.2工艺步骤确实定52.2轧机组成52.2.1轧机型式及部署形式52.2.2轧
5、机各部分选择52.3工艺制度编制52.3.1变形制度确实定52.3.2温度制度52.3.3速度制度52.3.4关键设备距离确实定52.4产量计算52.4.1车间工作制度和工作时间确实定52.4.2轧钢机产量计算52.4.3仓库面积计算52.5力学参数计算52.6关键设备校核52.6.1轧辊强度验算52.6.2主电机校核52.7辅助设备选择53.车间经济技术指标53.1技术指标53.2 环境指标54.车间平面部署5致 谢5参考文件5前 言中厚板是指厚度4.5-25.0mm钢板, 厚度25.0-100.0mm称为厚板,厚度超出100.0mm为特厚板。中厚板关键应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造
6、船、桥梁建造等。还能够用来制造多种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机一些零件及焊接构件等。通常中厚板用途简明总结以下:广泛用来制造多种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机一些零件及焊接构件具体应用。伴随国民经济建设,其需求量很之大,范围也十分广:(1)造船钢板:用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能全部好。(2)桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。(3)
7、锅炉钢板:用于制造多种锅炉及关键附件,因为锅炉钢板处于中温(350以下)高压状态下工作,除承受较高压力外,还受到冲击,疲惫载荷及水和气腐蚀,要求确保一定强度,还要有良好焊接及冷弯性能。(4)压力容器用钢板:关键用于制造石油、化工气体分离和气体储运压力容器或其它类似设备,通常工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2,温度在-2050范围内工作,要求容器钢板除含有一定强度和良好塑性和韧性外,还必需有很好冷弯和焊接性能。(5)汽车大梁钢,用于制造汽车大梁(纵梁、横梁)用厚度为2.5-12.0mm低合金热轧钢板。由汽车大梁形状复杂,除要求较高强度和冷弯性能外,要求冲压性能好。中国是造
8、船业大国,预期以后几年将是中国造船业大力发展一段时期,造船技术发展,促进造船及采油平台用钢需求量不停增加,这就需要大量高强度、高精度、含有良好低温冲击韧性、焊接性能船体用结构钢。焊接钢结构用中厚钢板产品(通常指厚度范围为680mm钢板)已几乎占全部扁平材钢铁产品(Flat Steel Products)二分之一,并被认为是当今钢结构桥梁、船舶及海洋平台、高层建筑钢结构、管线、压力容器等制造领域用钢主导产品。毋庸置疑,这些领域对结构轻量化、低制造成本、高安全可靠度等技术经济指标不停追求,也带动了世界范围内中厚钢板产品开发及工程应用。总观世界上钢铁技术发达国家中厚板钢铁产品开发及应用发展历程不难发
9、觉,中厚钢板产品开发正如其它薄带材、长型材、铸锻材等一样,首先充足利用了近、现代冶金学研究结果,其次又因其产品厚度、工程应用等特殊要求而带动了冶金学理论不停发展,二者相辅相成,相互促进,并成为铁基材料学中研究最多对象产品之一。即使中国中厚板轧机数量和产量已居世界之最,但和国外优异水平相比轧机规模小、装备水平低、生产能力分散。中国每套中厚板轧机平均能力最高为61. 5 万t,低于国外89 万t。日本最高为202万t 。中国单机产量仅为日本26 %,德国45 %(数据)。日本中厚板生产为世界之冠,约占钢板生产20%以上。中厚板生产日益趋向合金化和大型化。轧机日趋重型化、高速化和自动化,绝大多数是大
10、轧制力、大功率、高刚度最新一代中厚板轧机, 为实现其真正意义上控轧控冷工艺、生产出性能优良中厚板产品发明了装备上有利条件。到 年6月, 中国已建成和正在计划建设中厚板生产线共有55 条, 其中轧机尺寸3.5m 9 条、2.8m 4 条、3.8m 2 条、4.3m 1 条、5.1m 2 条( 未计算正在设计中鞍钢在营口鲅鱼圈5.5m 生产线), 18 条生产线能释放产能 万t。依据上海钢联电子商务股份研究中心公布中国钢铁市场估计汇报(年度汇报),期间,欧债危机间歇性发作,钢铁市场消极情绪难以缓解。3月份以来,国际钢市整体表现震荡走低,10月份以后,越来越多钢厂加入到减产行列,后期市场供给连续下降
11、。欧洲市场需求疲软,而且现在需求仍在萎缩,钢厂减产短期内并不能引领市场复苏,欧洲钢铁市场或仍将保持低迷。美国薄板价格继续下滑,长材稳定。现在美国经济相对很好,钢铁需求问题不大,薄板价格下滑关键是供给过剩。亚洲市场整体下滑,中国市场暴跌带动周围市场下滑。亚洲市场宏观面主动原因正在积累,比如中国宏观调控方向发生微调,印尼和越南央行开始降息,需求前景有转好迹象。7月份以后,因为铁矿石价格上涨,大中型企业大多处于赢亏平衡或亏损状态,9月份以后,钢铁企业全国钢铁企业几乎没有赢利,中小企业赢利情况也比较严峻。为了变革低迷行业现实状况,中国钢铁企业开始采取多个方法。吞并重组,提升行业集中度,提升技术含量,加
12、工配送,扩大企业产业链,加强对原料价格掌控能力、合适扩大非钢产业投入等等是企业走出目前困境,值得尝试很好路径。加强企业研究能力,以前期“重生产”主动向“重采购和销售”经营模式转变,逐步掌握并利用金融、期货市场规避价格风险,提升对信息服务重视和利用程度,降本增效。成功企业经验应该能够借鉴和吸收,期待中国钢铁企业能够立即地“由大到强”。11 月,钢铁工业“十二五”发展计划正式对外公布,对未来五年钢铁行业发展战略和目标做出了调整,并对钢铁工业转型升级进行了布署。计划计划回顾了“十一五”期间中国钢铁工业取得关键成就和现在面临关键问题,明确了“十二五”期间钢铁工业发展九项关键任务,包含加紧产品升级、深入
13、推进节能减排、强化技术创新和技术改造、淘汰落后生产能力、优化产业布局、增强资源保障能力、加紧吞并重组、深入提升国际化水平和加强钢铁产业链延伸和协同,并从发展环境、粗钢消费量和中远期粗钢消费量进行了估计。表0-1.下游行业关键用钢材品种关键差距及“十二五”期间升级方向中国钢铁工业现已进入全方面结构调整期。企业全方面实施结构调整,转变经济增加方法,提升市场竞争力,这也是企业面对日趋猛烈市场竞争所做出肯定选择。1.设计要求及方案选择 1.1设计要求 设计主体为一条中厚板生产线。年产量160万吨,以244350D36船板钢为经典产品。 1.2产品方案确实定表1-1.产品纲领1.2.1产品纲领 序号产品
14、名称代表钢号实施标准产品规格(厚宽/MM)产量万T/A%1造船板D36GB71224435024152碳素结构钢Q195GB70040310020.8133管线钢X80API SPEC 5L20260019.2124低合金高强度钢Q295,345GB159160280012.885建筑结构板Q235GJSN490BYB4104-JIS G313650320017.6116锅炉板16MNQ20QGB71320350016107压力容器板20RSPV235GB6554JIS G311510360012.888汽车大梁板06TIL16MNLGB32731226009.669工程机械用钢STE460D
15、IN17102704100161010耐候钢Q235NHGB/T417128310011.27累计1601001.2.2经典产品技术要求及金属平衡图一、产品技术要求为能使实物质量愈加好地符合GB712-,制订了D36高强度船板化学成份、性能及厚度公差内控要求表1-2和表1-3分别列出了船板刚D36熔炼成份和性能要求。表1-2.船板钢D36熔炼成份/%钢种CMnSiPSNbD360.180.91.60.50.0350.0350.020.05表1-3.船板钢D36性能要求钢种s /MPab/MPas/%20冲击功/J纵向横向D36355490630213424注:厚度公差为03 mm成份控制包含以
16、下多个方面:(1)C、 Mn 控制C含量增高,强度、硬度增大, 而塑性、韧性对应降低。Mn 在钢中是有益元素, 锰还能够和S化合成MnS, 减轻硫有害作用。为确保含有良好韧性、 焊接性能和高强度, C 控制在0.08%0.14%,Mn 控制在1.10%1.50%, 利用低C 和微合金化设计原理, 即在CMn固溶强化基础上, 配合细晶强化、沉淀强化手段达成所要求性能。(2) 碳当量为确保钢板含有较高强度和良好焊接性能,在实际生产中合理控制成份, 确保钢板焊接碳当量。新钢企业中板厂采取TMCP状态交货碳当量 Ceq 为0.38%。(3)S、P 控制S 是钢中最有害元素产生“热脆性”使钢材变得极脆,
17、降低钢韧性和塑性。在钢中增加含锰量,可消除硫有害作用,避免“热脆。P也是钢中有害元素提升钢强度和硬度,却使钢室温塑性、韧性急剧降低,脆性转化温度升高,在冷加工中易于断裂,即“冷脆”。P也使焊接性能变坏。为确保各项性能S、P含量应尽可能低。4)Nb 控制Nb作为关键微合金元素,用以细化晶粒提升钢强度和韧。Nb在钢中作用十分显著,能在低碳情况下提升钢强度。Nb在钢中形成细小碳、氮化物,抑制奥氏体晶粒长大和奥氏体再结晶,使钢材晶粒细化。 二、金属平衡图成品率是指成品重量和投料量相比百分数。其计算公为式中 A成品率,;Q投料量(原料重量),t ;W 金属损失重量,t 。成品率是一项关键技术经济指标,成
18、品率高低反应了生产组织管理及生产技术水平高低。影响成品率原因是各工序多种损失。金属损失关键有以下多个:(1)烧损:金属在高温状态下氧化损失称为烧损。金属加热过程中烧损和加热温度和时间相关系,加热温度越高,时间越长,烧损量就越大。烧损率通常在1%5%。(2)切损:切损是指切头、切尾、切边等大块残料损失。钢材切损关键和钢种坯料尺寸和原料情况等相关。本车间产品切损均为0.1%6。(3)轧废:轧件各工序生产中因为设备和工具、操作技术和表面介责问题所造成不符合质量要求产品。表1-4. 金属平衡表编号 产品 单根原料 成品 烧损/% 切损/% 轧废/% 金属消耗 成材率/% 重量/kg 重量/kg 系数/
19、% 1 造船板 17550 15917 1.4 6.2 1.7 1.103 90.72 碳素结构钢 2223 2022 1.6 6.0 1.4 1.099 91.03 管线钢 8775 7976 1.7 5.8 1.6 1.100 90.94 低合金结构板 17550 15953 1.3 6.0 1.8 1.100 90.95 建筑结构板 17550 15988 1.8 6.1 1.0 1.098 91.16 锅炉板 1769 1396 1.6 6.0 1.4 1.099 91.07 压力容器板 8775 8002 1.7 6.1 1.0 1.096 91.28 汽车大梁板 17550 159
20、25 1.3 6.0 1.7 1.099 91.09 工程机械用钢 17550 15935 1.9 5.8 1.5 1.101 90.810 耐磨钢板 13966 12709 1.8 6.0 1.2 1.099 91.02.分析和设计2.1坯料选择和工序组成 2.1.1坯料选择 原料种类、尺寸重量选择,不仅要考虑其产品和质量,而且要综合考虑生产技术经济指标情况及生产可能条件。为满足成品质量,原料应满足一定技术要求。 本厂以钢种为Q195连铸坯(500mm1500mm4100mm)轧制中厚板,经典产品规格为24mm4350mmD36船板钢。同时,坯料应满足以下技术要求: (1)钢化学成份符合标准
21、 (2)坯料表面不得有缺点 (3)对坯料缺点必需清理 2.1.2工艺步骤确实定工艺步骤:优质高炉铁水(废钢) 100t氧气底顶复吹转炉冶炼钢包合金化LF炉精炼直弧R80板坯连铸热送热装板坯加热粗除鳞四辊粗轧精除鳞四辊精轧控制冷却矫直空冷上表检验翻板精整(取样一性能检测) 成品检验标志入库2.2轧机组成2.2.1轧机型式及部署形式 一、轧机型式 本设计粗轧机和精轧机全部选择四辊可逆式轧机。因为对钢坯要横纵轧,在每个四辊可逆轧机后面配立辊轧机。 二、轧机部署形式 本设计采取四辊式加四辊式双机架部署形式。双机架式部署,是在两架轧机上完成由原料到成品整个轧制过程,是现代中厚板生产关键方法。因为粗轧和精
22、轧两个阶段任务非别由两架轧机负担,所以双机架式有轧机产量高、产品尺寸精度高、板型和表面质量好、换辊时间少优点。2.2.2轧机各部分选择一、机架选择 机架是轧机关键组成部分,它是装置轧辊及其调整装置和其它零件,而且在轧制过程中承受巨大轧制压力框架。所以机架要求除了有足够强度和刚性外,还要考虑装卸方便,快捷换辊等方面要求。 通常轧机机架分为开口式,闭口式和半闭口式。本设计中轧机均为闭口式机架。 二、轧辊选择 1、辊身长度L=b+a 式中b为钢板最大宽度 b=4350mm; a是随钢板宽度改变值,对宽钢板 a=200400mm;取 a=250mm; 所以,L=b+a=4350+250=4600 mm
23、. 2、辊身直径 D=L/k , k:系数。对于四辊轧机工作辊,k=2.54.0;对于四辊轧机支承辊,k=1.82.7.对于工作辊取k=3.0, D工=46003.0=1533mm,取工作辊D工=1500mm。对于支撑辊取k=2.0, D支=46002.0=2300mm,取支撑辊D支=2300mm。 3、辊颈直径和辊颈长度辊颈尺寸和所用轴承形式相关。选择滚动轴承,因为其外围尺寸较大,辊颈直径就无法取得很大。轧辊轴颈直径和轴颈长度通常按下式选择:d=(0.50.55)D l=(0.831.0)d式中 d轧辊辊颈直径,mm; D轧辊辊身直径,mm; l轧辊辊劲长度,mm。 假如选择滑动轴承,则许可
24、轧辊辊劲直径大些。则使用滑动轴承时辊劲尺寸按下式选择: d=(0.670.75)Dl=(0.831.0)d本设计中工作辊轴用滚动轴承,则辊颈及长度为d工=0.541533=827.8830mm l工=0.92827.8=761.6760mm支撑辊选择滑动轴承,则辊颈及长度为d支=0.742300=17021700mml支=0.841702=14291430mm4、轧辊材质 在本连轧车间内,粗轧机组立辊和工作辊,考虑到强度和咬入条件,采取铸钢辊,精轧机工作辊采取铸铁辊。粗轧机和精轧机支承辊均采取铸铁辊。5、轧辊轴承选择轧辊轴承用于支承转动轧辊,采取轴承应有小摩擦系数、足够强度、寿命长亦便于换辊。
25、本设计中粗轧机和精轧机工作辊采取滚动轴承,支承辊采取油膜轴承。各架机座性能参数见表2-1.表2-1. 各机座性能参数轧辊辊身辊颈主电机速比材质D/mmL/mmd/mml/mm功率/kw转速/rpm粗轧工作1500460083076067502050/1201.9:1铸钢支承2300460017001430铸铁精轧工作1500460083076067502050/1201.9:1铸铁支承2300460017001430铸铁6、 轧辊调整装置轧辊调整装置有以下作用:(1) 调整两工作辊轴线之间距离,以确保正确辊缝开口度,给定所需压下量。(2) 调整轧辊和工作辊辊道水平面相对位置,在连轧机组中,还需
26、调整各机座间轧辊相对位置,以确保轧制线高度一致。(3) 调整两工作辊平行度。(4) 更换轧辊或处理事故时需要操作。(5) 调整轧辊轴向位置,以确保型钢有槽轧辊孔型对准,在新型板带轧机和高性能凸度可控轧机中,轴向调整轧辊以取得理想板形。(一)、压下装置轧辊压下装置属于调整装置一个,轧辊压下装置结构型式分手动压下装置,电动压下装置,和液压压下装置三种。在本设计中,因为粗轧轧机关键任务是减小厚度,精度要求不高,所以选择成本相对较低电动压下装置,就可满足生产需求。在精轧中,轧制速度快,且要控制带钢板型,所以,需选择全液压压下装置。(二)、 平衡装置轧辊平衡装置作用:(1)轧件还未进入轧机之前,轧辊间没
27、有轧件时消除轧机机构间间隙。(2)当压下螺丝反转时,帮助提升上轧辊。(3)在回辊板带轧机上,因为上辊平衡装置作用,避免了工作辊和支承辊间打滑。平衡装置类型有弹簧平衡、重锤平衡和液压平衡装置。在本设计中,轧机轧辊平衡装置采取液压平衡装置。(三)、 换辊装置在本设计中四辊轧机工作辊采取横移式快速换辊装置换辊,支撑辊采取液压缸单架更换。 三、预选各轧机电机粗轧机和精轧机电机均选择6750KW电机。2.3工艺制度编制本设计工艺制度制订包含:(1)变形制度关键是确定所采取轧制方法、轧制道次和到此压下量。(2)温度制度包含加热温度制度和冷却温度制度。(3)速度制度包含确定咬入速度、抛出速度和稳定轧制速度,
28、加速度,减速度及各段速度所对应时间,间隙时间,总延伸时间。(4)关键设备之间距离 关键是轧机之间距离,及其和加热炉之间距离2.3.1变形制度确实定 一、轧制方法和轧制道次 设计采取粗轧和精轧两个阶段轧制,即采取综合轧制法和立辊轧边法相结合,先在粗轧阶段用立辊轧制一道次,然后转90,进行宽展轧制6道次,使坯料宽度等于成品宽度,然后再转90纵轧9道次成型。而且立辊在横轧过程中控制板坯长度,使其在长度方向上保持不变。在精轧阶段,立辊轧边控制板坯宽度,直至纵轧成形。分配压下量,编制压下规程表,采取按经验分配压下量再校核、修正方法。取最大压下量为max等于52mm,轧制道次n16。 二、道次压下量1.
29、限制压下量原因在多种轧机上轧制中厚板,为了提升轧机产量,通常总期望以较少道次轧出成品。这就需要加大道次压下量,但它受到下列原因限制,设计中必需全方面考虑,合理分配。1) 金属塑性 般以板坯或连铸坯轧制中厚板时,不存在塑性条件限制压下量问题。只有在以钢锭为原料或轧制一些特殊钢种时才需考虑塑性限制。实践证实,倘若道次压下率许可越过50,则金属塑性就不是限制压下量关键原因。2) 咬入条件 依据平辊自然咬入条件,只有当时,金属才能被轧辊咬入建立轧制过程。所以,每道次压下量应小于由最大咬入角所决定最大压下量,即式中: D轧辊直径; f轧辊和轧件摩擦系数。平辊热轧板材时,摩擦系数即最大许可咬入角关键和轧制
30、速度、轧辊材质、轧制温度、钢种等原因相关。依据试验资料,热轧碳钢当t700及v5m/s时,摩擦系数可按下式计算: 钢轧辊 f1.05-0.0005t-0.056v 冷硬铸铁辊 f=0.94-0.0005t-0.056v依据经验数据,在不一样轧制速度下平辊轧制最大咬入角以下表表2-2. 不一样轧制速度下平辊轧制最大咬入角轧制速度/ m/s00.51.01.52.02.53.5最大咬入角/ 252322.522211711二辊和四辊可逆式中厚板轧机,咬入时可降低轧制速度(即低速咬入),有很好咬入条件,实际最大咬入角可达2225,故在这类轧机上轧制时,咬入条件不是限制压下量关键原因。3)轧辊强度 在
31、轧制中厚板多数道次中,轧辊强度常常是限制压下量关键原因,尤其是在三辊劳特轧机及二辊轧机上轧制较宽钢板情况下更是如此。所以道次压下量分配必需考虑轧辊强度条件。为满足轧辊强度条件。金属对轧辊总压力,必需小于由轧辊强度所决定最大许可压力,即式中:平均单位压力; b钢板宽度; 由轧辊强度所决定最大许可压力;故由轧辊强度所决定最大许可压下量为:因为公式中平均单位压力是压下量h函数,所以直接按公式确定是很困难。实际计算时,能够参考相关资料先给出h值,再按公式校验。通常在二辊和三辊劳待轧机上,最大许可轧制压力关键取决于轧辊辊身强度,通常由下式确定:式中: L和l辊身和辊颈长度,mm; D轧辊直径(劳特式轧机
32、应使用大辊直径),mm; b轧件宽度,mm; 轧辊许用弯曲应力, kg/mm2,通常取其为轧辊材料强度极限五分之一。不一样材质轧辊许用应力以下表表2-3. 不一样材质轧辊许用应力轧辊材质一般铸铁合金铸铁铸钢锻钢合金锻钢许用应力/kg/mm27889101212141416轧制时金属对轧辊总压力应为:上式中平均单位压力采取恰古诺夫公式计算。在四辊轧机上,因为支撑辊辊身强度很大,辊颈常常是微弱步骤。此时,最大许可轧制压力应按支承辊辊颈强度计算,即式中:、支承辊辊颈直径和长度,mm。4) 钢板质量 压下量尤其是在精轧阶段对成品钢板质量(板形、尺寸精度、表面、性能)有着关键作用。如开始道次压下量过大,
33、因为铸坯塑性差,轻易在轧制过程中形成裂纹等缺点,造成表面不良;而最终道次压下量过大,则不能得到良好板形和尺寸精度;又如整个轧制过程压下量分配不妥,则会造成终轧温度过高或过低,从而影响成品机械性能。所以,道次压下量分配还要考虑确保成品钢板质量。为取得良好板形和尺寸精度和减轻轧辊磨损提升钢板表面质量,通常要求在精轧阶段成品道次和成品前道次给以小部分压下量。但这压下量又必需大于临界变形量,以预防晶粒粗大,使钢板性能下降。中板常有压下不足,仅仅表层变形道次,造成最终板各层晶粒不一致。所以严格来讲,每块中板全部应进行正火处理。2道次压下量分配规律道次压下量,按轧制道次次序,通常有二种分配规律:1) 中间
34、道次有最大压下量(图2-1 a)。考虑到热轧坯料尺寸公差等,为了留有余地,给小压下量。以后为了充足利用钢高温给大压下量。伴随轧件温度下降,轧制压力增大,压下量逐步减小。最终为了确保板形采取较小压下量。2) 压下量随道次逐步减小(图2-1 b)。当压下量在开始道次不受咬入条件限制,平轧除鳞比很好和坯料尺寸较正确时,轧制一开始就能够充足利用轧件高温采取大压下量;以后随轧件温度下降压下且逐步减小;最终12道次为确保板形采取小压下量。图2-1. 两种道次压下量分配规律从两种压下量分配规律能够看出,咬入条件限制通常只在开始道次起作用;板形限制通常只在终了12道次起作用;中间道次则可给以轧辊强度和主电机能
35、力所许可最大压下量(这部分道次约占总道次数1/3)。本设计采取第一个分配规律,压下量随道次先增大再逐步减小。经典产品到D36船板钢压下规程见表2-4。2.3.2温度制度加热温度选择应依钢种不一样而不一样。对于低碳钢加热温度能够达成1320,理论过烧温度为1470。轧件在加热炉中加热到1200,经高压水除鳞设施和传送过程空气冷却后开轧温度为1150。轧件开轧温度为1150,为了确定各道轧制温度,必需求出逐道温度降。高温时轧制温度降可按辐射热计算,而且认为对流和传导所散失热量大致能够和变形功所转换热量相抵消。辐射散热引发温度降可由近似公式计算: 式中 道次间温度降。因为轧件头部和尾部道次间辐射时间
36、不一样,为设备安全计,确定各道温降以尾部为准;Z辐射时间,即该道轧制时间和上道间隙时间之和,s; h轧件厚度,mm;T1前一道轧件绝对温度,K。第7道次轧出轧件送至控制冷却区控制冷却,控制冷却区采取水幕冷却,冷却速度达40/S。冷却后中间坯进精轧温度控制在990。精轧中各道次温降按上式计算,结果见表4-2 。依据经典产品组织特点,精轧完后,进行冷却,冷却后温度控制在600左右,然后上冷床冷却。2.3.3速度制度中厚板轧机有两种速度制度,一是轧辊转向转速不变定速轧制速度制度,它用于三辊劳特式轧机。这种速度制度计算较简单,关键是选择轧制速度。通常依据产量要求、操作条件等确定。二是轧辊转向常常改变可
37、调速可逆式轧制速度制度,它用于二辊和四辊可逆式轧机。合理速度制度确实定:制订可逆式轧机速度制度包含确定选择何种速度图(三角形、梯形);选择各道咬入和抛出转速;计算最大转速及纯轧时间;确定间隙时间。(1)在本设计中17坯料较短道采取三角形速度制度814道采取梯形速度制度。(2)选择各道咬入、稳定轧制、抛出速度。三角形速度图选择轧机平均加速度a5r/min/s,平均减速度b=10r/min/s。当咬入速度n1和抛出速度n3相等时有最短轧制节奏时间。所以即n1=n3=20r/min。最大轧制速度=23.9r/min。梯形速度图中平均加速度a20r/min/s,平均减速度b20r/min/s。咬入速度
38、和抛出速度n1=n3=20r/min,最大轧制速度n2=28r/min。(3)计算各道轧制时间第一道次:其纯轧时间包含加速轧制时间、稳定轧制时间和减速轧制时间。代入数值ny20 r/min、nd28 r/min、np20 r/min 计算得出 tzh11.63s ,一样,计算得各道轧制时间见表2-4。(4)间隙时间,它由经验取值,在四辊轧机上往返轧制中,不用推床定心时(m),取s,若需定心时,则当m时,取;当m时,取。转钢时间取。各道次时间计算结果列于2-4中。道次轧制方法机架形式表2-4.轧制压下规程表轧件尺寸/mm压下量/mm轧制速度/r.min-1轧制时间/s间隙时间/s轧制温度(A端)
39、C变形程度%变形速度sp/Mp变形区长度/mm总压力/MN总力矩/KNmhbl hh%稳速抛出0坯料5081525.33864-1L1侧轧二辊5111465.33998.633.9318184.12311503.930.2224175.786.3632.8立辊侧轧一道次后,转90进行宽展轧制2P1横轧四辊可逆4691945.023998.6427.4418181.6331149.347.440.3836139.89251965.143P2横轧四辊可逆4212425.383998.6489.3018181.8031148.839.300.4540150.5331.22525.24P3横轧四辊可逆
40、3702905.133998.65110.9642200.6861148.2410.961.242.8155.5836.53038.975P4横轧四辊可逆3183385.823998.65212.5742201.0861147.312.571.3745.5157.2341.33681.626P5横轧四辊可逆2713865.953998.64714.0742201.2561146.1414.071.5649.6155.5847.13175.747P6横轧四辊可逆225.543503998.645.515.8542201.4661144.7315.851.852.5153.0852.534688F
41、1纵轧四辊可逆18543504805.0540.516.862202.226981.6616.83.0101144.4249.33110.159F2纵轧四辊可逆14743505925.253818.962202.716979.7818.93.53110139.8953.6328010F3纵轧四辊可逆12243506998.672515.362203.186977.8415.33.46102113.4740.2.5411F4纵轧四辊可逆9843508472.072417.462203.844973.72 17.44109111.1843.42158.0312F5纵轧四辊可逆764350104982219.362204.734970.6619.34.74115106.4445.52164.2213F6纵轧四辊可逆58435013051.561819.5662205.864963.8419.565.3212196.2844.62148.0714F
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