中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、刖百板鋼軋制制度的確定要求充分發(fā)揮設(shè)備潛力、提高產(chǎn)量、保證制度，并且 操作方便、設(shè)備安全。合理的軋制規(guī)程設(shè)計(jì)必須滿足下列原則和要求：在設(shè)備 允許的條件下盡量提高產(chǎn)量，充分發(fā)揮設(shè)備潛力提高產(chǎn)量的途徑不外是提高壓 下量、減少軋制道次、確定合理速度規(guī)程、縮短軋制周期、提高作業(yè)率、合理 選擇原料增加坯重等。在保證操作穩(wěn)定的條件下提高質(zhì)量，為保證鋼板操作的 穩(wěn)定，要求工作輾縫成凸型，而且凸型值愈大操作愈穩(wěn)定。壓下規(guī)程是鋼板軋制制度中最基本的核心內(nèi)容，它直接關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量 和產(chǎn)品的質(zhì)量。軋制制度中得其他內(nèi)容如溫度制度、速度制度都是以壓下制度 為核心展開的。反過來，溫度制度、速度制度也影響到壓下速度。目錄

2、1 制定生產(chǎn)工藝和工藝制度1 - 1制定生產(chǎn)工藝流程 2 2制定生產(chǎn)工藝制度 3 壓下規(guī)程制定 2-1坯料的選擇2 2確定軋制方法2- 3軋制道次的確定，分配各道次壓下量24咬入能力的校核3速度制度確定4溫度制度確定5壓下規(guī)程表的制定6各道次變形程度和變形速率的制定6.1 變形程度的確定6.2 變形速率的確定7軋制壓力的制定7.1 變形抗力的確定7.2 平面變形抗力的確定7.3 計(jì)算平均壓力p7.4 軋制壓力的確定8電機(jī)輸出力矩的制定8.1 傳動(dòng)力矩的計(jì)算8.2 附加摩擦力矩的確定8.3 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算8.4 動(dòng)力矩的計(jì)算 8.5 電機(jī)輸出力矩的計(jì)算8.6 電機(jī)額定力矩的計(jì)算9電機(jī)的校核 9.

3、1 主電機(jī)能力的限制9.2 各機(jī)架電機(jī)輸出力矩等效力矩的計(jì)算9.3 校核各機(jī)架的電機(jī)輸出力矩9.4 校核各機(jī)架的電機(jī)輸出力矩10 電機(jī)輸出負(fù)荷圖 10.1 速度制度圖 10.2 電機(jī)負(fù)荷圖 參考文獻(xiàn)1 制定生產(chǎn)工藝和工藝制度1 - 1制定生產(chǎn)工藝選擇坯料-原料清理加熱-除磷-縱軋到底-矯直-冷卻-表面檢查- 切邊-定尺-表面尺寸形狀檢查-力學(xué)性能檢測(cè)-標(biāo)記-入庫(kù)-發(fā)貨。2 2制定工藝制度在保證壓縮比的情況下，坯料尺寸盡量小，加熱時(shí)出爐溫度應(yīng)在1120-1300C,溫度不要過高，以免發(fā)生過熱或過燒現(xiàn)象；用高壓水去除表面的氧化 鐵皮；矯直時(shí)采用輾式矯直機(jī)矯直，開使冷卻溫度一般要接近縱軋溫度，軋后

4、快冷到相變溫度以下，冷卻速度大都選用 5-10 0或稍高一些，切邊時(shí)用圓盤式 剪切機(jī)進(jìn)行縱剪，然后用飛剪定尺。3 ,壓下規(guī)程制定已知成品規(guī)格為12mme 2000m佛lmm2 - 1坯料的選擇初軋坯、連鑄坯：H (250) X B (2000) X L (2200) mm材質(zhì)：Q2352 2確定軋制方法縱軋到底。2 3軋制道次的確定，分配各道次壓下量2.3.1 軋制道次的確定坯料尺寸：HX BX L=250X 2000X 2200mm 總的壓下量為 250-12=238mm 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取軋制道次n=20,制定壓下規(guī)程。2.3.2 各道次壓下量的分配粗軋階段壓下量分配原則為：(1)粗軋機(jī)組變形

5、量一般要占總變形量的7085%; (2)為保證精軋機(jī)組的終軋溫度，應(yīng)盡可能提高精軋機(jī)組軋出的帶 坯溫度；(3) 一般粗軋機(jī)軋出的帶坯厚度為 2040mm (4)第一道考慮咬入 及坯料厚度偏差不能給以最大壓下量，中間各道次應(yīng)以設(shè)備能力所允許的最大 壓下量軋制，最后道次為了控制出口厚度和帶坯的板形，應(yīng)適當(dāng)減小壓下量精軋機(jī)組的主要任務(wù)是在68架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板坯，尺寸符 合要求大成品帶鋼，并保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。精軋連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則是充分考慮利用溫度的有利條件，把 壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架保證板形，厚度和精度及表面質(zhì)量，壓下 量逐漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能，最后

6、一架壓下率不低于10%精軋機(jī)組壓下量分配一般利用現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)資料表2-1 :道次壓下量和軋后尺寸分配道次軋制方式機(jī)架H (mmB (mmL (mm h (mm0除鱗高壓水250200022001縱軋二輻24020002291102縱軋二輻22820002412123縱軋二輻21320002582154縱軋二輻19520002820185縱軋二輻17520003142206縱軋二輻15020003666257縱軋二輻13020004230208縱軋四輻11520004783159縱軋四輻100200055001510縱軋四輻90200061111011縱軋四輻80200068751012縱軋四輻70

7、200078571013縱軋四輻60200091661014縱軋四輻502000110001015縱軋四輻402000137501016縱軋四輻32200017187817縱軋四輻24200022916818縱軋四輻18200030555619縱軋四輻14200039286420縱軋四輻1220004583322 4咬入能力的校核熱軋鋼板時(shí)最大咬入角為15°20° ,低速咬入取20在自然咬入條件下應(yīng)滿足：A h< hmaxhmax可按最大咬入角或摩擦系數(shù)來計(jì)算：hmax=D(1-cos a ma?=56mm式中：A h道次的絕對(duì)壓下量，mm；B 摩擦角，°

8、；D g軋$昆直至，mm 0,故咬入符合要求。3速度制度確定3 - 1選擇速度圖圖3-4可逆式機(jī)座的速度圖“一梯形速度圖；占一三角形速度圖中厚板生產(chǎn)中，由于軋件較長(zhǎng)，為方便操作，采用梯形速度圖，見圖 3-4.3 2軋制速度的確定粗軋機(jī)：N= 2 X 2400kWn=0 30 60 rpma =15 rpm/s ; b = 30 rpm/s精軋機(jī)：N=4800kWn=030 60 rpma =30rpm/s ; b =60 rpm/s二輾輾徑：d = 690 mm D= 1150mm四輾輾徑：工作輾 d=510 mm D=800mm支承輾 d=750 mm D=1400mnC輾速度：ny=15

9、rpm ; np=20 rpm ； nd=30 rpm四輾速度：ny=20 rpm ； np=30 rpm ； nd=60 rpm二輾、四輾軋機(jī)最大允許的軋制壓力：4000t3 3計(jì)算各道次軋制時(shí)間第一道次：加速軋制時(shí)間tl,減速軋制時(shí)間t3,等速軋制時(shí)間t2對(duì)于四輾軋機(jī)：加速軋制時(shí)間ti：11=(nd- ny)/a=(30-15)/ 15=1s減速軋制時(shí)間t3：t3=(nd- np)/b=(30-20)/30=0.3s等速軋制時(shí)間t2：t2=L-0.5(vy + Vd)*t1-0.5(v p+ Vd)*t 3 /m=0.2s所以純軋時(shí)間t z=t 1+t 2+t 3=4s如果軋件長(zhǎng)度l&am

10、p;3.5m,取間隙時(shí)間tj=2.5s軋件長(zhǎng)度3. 5 <l <8m取間隙時(shí)間tj=6s軋件長(zhǎng)度l >8m取間隙時(shí)間tj=4s因此間隙時(shí)間tj=2.5同理，依次求的第二道次到二十道次軋制時(shí)間如表3-1所示表3-1 :各道次軋制速度和時(shí)間分配道次咬入速度(rpm)穩(wěn)軋速度 (rpm)拋出速度(rpm)純軋時(shí)間(s)間隙時(shí)間(s)軋制時(shí)間(s)11530201.522.54.0221530201.572.54.0731530201.642.54.1441530201.732.54.2351530201.862.54.3661530202.042.54.5471530202.332

11、.54.8381530202.642.55.1491530202.462.54.96102060302.752.55.25112060302.992.55.49122060303.292.55.79132060303.682.56212.56.71152060304.942.57.44162060306.032.58.53172060307.402.59.90182060309.682.512.181920603012.72615.222020603016.19622.194溫度制度確定為了確定各道次軋制溫度，必須求出各道的溫度降。高溫時(shí)軋件溫度降可以 按輻射熱算，而

12、認(rèn)為對(duì)流和傳導(dǎo)所損失的熱量大致可與變形功所轉(zhuǎn)化的熱量相 抵消。由于輻射熱所引起的溫度降在熱軋板帶材時(shí)，可用以下公式近似計(jì)算：_, , 4 t=12.9XZ/hx (Ti/1000)Z-該道次軋制時(shí)間和前道次間隙時(shí)間之和h-軋出厚度Ti-前一道次的絕對(duì)溫度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，雙機(jī)架中厚板軋機(jī)軋制材料為普碳鋼，具粗軋開軋溫度為 1160C。所以第一道次溫降為 t=12.9 X4.02/240X ( 1433/1000) 4=0.9 C ,所以 12=1159同理，依次求的第二道次到二十道次軋制溫度如表4-1所示。表4-1 :所有道次軋制溫度道次0123456 T0.91.01.11.21.41.7溫度C11

13、60.01159.11158.11157.01155.81154.41152.7道次78910111213 T2.12.32.83.33.74.55.7溫度C1150.61148.31145.51142.41138.61134.11128.4道次14151617181920 T7.410.414.623.035.860.365.1溫度C1121.01110.61096.01073.01037.2977.0911.9表5-1 :壓下規(guī)程道次H(mmB(mmL(mm咬入速度(rpm)穩(wěn)定速度 (rpm)拋出速度(rpm)純軋時(shí)間 (s)間隙時(shí)間 (s)溫度 (C)0250200022001160.

14、01240200022911530201.522.51159.12228200024121530201.572.51158.13213200025821530201.642.51157.04195200028201530201.732.51155.85175200031421530201.862.51154.46150200036661530202.042.51152.77130200042301530202.332.51150.68115200047831530202.642.51148.39100200055001530202.462.51145.51090200061112060302.

15、752.51142.41180200068752060302.992.51138.61270200078572060303.292.51134.11360200091662060303.682.51128.414502000110002060304.212.51121.015402000137502060304.942.51110.616322000171872060306.032.51096.017242000229162060307.402.51073.018182000305552060309.682.51037.2191420003928620603012.726977.0201220

16、004583320603016.196911.96各道次變形程度和變形速率的制定6.1 變形程度的確定由公式變形程度：£ = h/H,其中Ah為各道次壓下量，H為各道次軋制前的厚度，則1 =10/240=4.2%,其他各道次變形程度見表 6-1。6.2 變形速率的確定其中v表示各道次軋輾最大速率，H為各道次軋制前的厚度，h為各道次軋 制后的厚度， h表示各道次壓下量，R表示工作輾的輾身的半徑。因?yàn)橐胨俣?，穩(wěn)軋速度，拋出速度取值不同，則 v在各道次不全相同。0. 972m/ s ,2 180610一道次 1J250 240 575其他各道次變形速率見表6-1表6-1道次軋件厚度H/m

17、m壓卜 jlA h/mm£ /%變形速率/s-102501240104.20.9722228125.31.1153213157.01.3234195189.21.56651752011.41.82161502516.72.31771302015.42.40681151513.03.97391001515.04.52710901011.1454.67512701014.35.29813601016.76.11314501020.07.22415401025.08.8301632825.09.8721724833.312.6931818633.314.65619

18、14428.615.7062012216.713.6697軋制壓力的制定7.1 變形抗力的確定由各道相應(yīng)的變形速度及軋制溫度即可查找出30%E下來是鋼的變形抗力，再經(jīng)換算成實(shí)際壓下率時(shí)的變形抗力。各道次的變形抗力見變7-1。7.2 平面變形抗力的確定由公式平面變形抗力：K =1.15 (TS各道次平面變形抗力見表7-1。7.3 計(jì)算平均壓力p根據(jù)中厚板軋制的情況，可取應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)4=0.785+0.25l/h,-其中h是變形區(qū)軋件的平均厚度，l為變形區(qū)長(zhǎng)度，1 JRX ,則p=1.15 c *4。各道次平均壓力p見表7-1。7.4 軋制壓力的確定由公式：P=BLp,第一道次的軋制力為 P=

19、2000*75.83*42.84=6497.44Kn7.5 次軋制壓力見表7-1。表7-1道次s s/Mpas sr/MpaK/Mpal/mm刀p/kNP/kN16043.249.6875.830.8642.846497.4426145.1451.9183.070.8745.367535.2836248.9856.3392.870.8950.159314.5246351.6659.41101.730.9154.0410996.1056454.462.56107.240.9358.1812477.2767063.773.26119.900.9771.0217029.387706372.45107

20、.240.9870.7515173.5888070.480.9677.460.9476.3511828.3898576.587.9877.460.9784.9113153.9010806878.2063.250.9574.409411.23118673.9685.0563.250.9782.5910446.75128878.3290.0763.251.0089.6911345.16139081.994.1963.251.0396.8512250.15149189.18102.5663.251.07109.9913912.80159594.05108.1663.251.14122.9115546

21、.561610099113.8556.571.18134.1015171.3217110110126.5056.571.29163.1918463.3718120120138.0048.991.37188.8118499.8419140140161.0040.001.41227.0118160.8020160145.6167.4428.281.33222.5212587.398 電機(jī)輸出力矩的制定8.1 計(jì)算傳動(dòng)力矩M z由公式M z 2 lp ,l一表示接觸弧長(zhǎng)度，根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，熱軋板帶材 =0.420.5,取 =0.5 o第一道次：Mz1 2 11Pl 20. 5 75. 8364

22、97. 4410 3492. 69kJ ；其它道次計(jì)算方法如上，計(jì)算結(jié)果見表8-1 o8.2 附加摩擦力矩的確定8.2.1 軋輾軸承中的附加摩擦力矩根據(jù)計(jì)算公式軋輾軸承中的附加摩擦力矩Mm1 pfd .d-支持輾輾頸直徑，f -支持輾軸承摩擦系數(shù)，取f=0.005。第一道次：Mm11p1fd6497.440. 005 69010 322.42kJ ;其它道次計(jì)算方法如上，計(jì)算結(jié)果見表8-1 o8.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩根據(jù)計(jì)算公式Mm2 J 1)M z.Mm1i ；i一軋輾與主電機(jī)的傳動(dòng)比；Mz一軋制力矩；Mm1一軋輾軸承中的附加摩擦力矩；一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，即從主電機(jī)到軋機(jī)的效率，取 =

23、0.94。1.492.69 22.42第一道次：Mm21-1 30. 91kJ；0. 941其它道次計(jì)算方法如上，計(jì)算結(jié)果見表8-1 o7.2.3附加摩擦力矩的計(jì)算Mm 心 Mm21 ；Mm1 一支持輾軸承中的附加摩擦力矩 M m2一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩。第一道次：M22 42Mm1-Jm11Mm21 30. 9153. 32kJ ；I1其它道次計(jì)算方法如上，計(jì)算結(jié)果見表 8-1 o8.3 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算公式為：Mk=(0.030.06)*0.975N/n二輾軋機(jī)主電機(jī)空轉(zhuǎn)力矩為：Mk=0.04*0.975*2400*2/30*10=62.40kJ四輾軋機(jī)主電機(jī)空轉(zhuǎn)力矩為：Mk=

24、0.04*0.975*4800/30*10=62.40kJ8.4 動(dòng)力矩的計(jì)算動(dòng)力矩?cái)?shù)據(jù)不全，不用計(jì)算。8.5 計(jì)算電機(jī)輸出力矩電機(jī)傳動(dòng)軋輾的力矩由計(jì)算公式 M =M z +M m+M k +M d式中：Mz-一軋制力矩，kN?mMf附加摩擦力矩，kN?m；Mk-空轉(zhuǎn)力矩，kN?mMd動(dòng)力矩，kN?m=第一道次的電機(jī)輸出力矩 M=492.69+53.32+62.40=608.42kJ其它道次計(jì)算方法如上，計(jì)算結(jié)果見表 8-1 o8.6電動(dòng)機(jī)額定力矩的計(jì)算二輾軋機(jī)主電機(jī)額定力矩的計(jì)算:9550NH19550 4800MH1 nJ ；四輾軋機(jī)主電機(jī)額定力矩的計(jì)算:9550

25、NH29550 4800 2MH2 3056 kJ ；nH2301000NH1、NH2分別為二輾軋機(jī)主電機(jī)和四輾軋機(jī)主電機(jī)的額定功率；/1、為2分別為二輾軋機(jī)主電機(jī)和四輾軋機(jī)主電機(jī)的所選用的轉(zhuǎn)速。表8-1道 次Mz/kJMm1/kJMm2/kJMm/kJMk/kJM/kJMH/kJ入 MH/kJMe/kJ1492.6922.4230.9153.3262.40608.4215283438309.802625.9326.0039.1265.1162.40753.4415283438396.613865.0532.1453.8385.9762.401013.41 -5283438555.264111

26、8.69 37.9469.40107.3362.401288.423651338.04 43.0582.87125.9162.401526.350962041.75 58.75126.03184.7862.402288.93 152834381418.8071627.18 52.35100.77153.1262.401842.71 -52834381167.208916.2244.3657.63101.9962.401080.61 3，0567640646.8791018.90 49.3364.09113.4262.401194.72 3，0

27、567640738.4810595.2235.2937.8373.1262.40730.7430567640441.2811660.7139.1841.9981.1762.40804.2830567640499.8612717.5342.5445.6088.1562.40868.0830567640555.2613774.7745.9449.2495.1862.40932.3530567640614.7614879.9252.1755.93108.1062.401050.42 3，0567640717.8015983.2558.3062.49120.7962.401166.44 3，05676

28、40827.3916858.2256.8954.91111.8062.401032.42 3，0567640742.62171044.45 69.2466.82136.0662.401242.90 3，0567640931.5118906.3069.3758.54127.9262.401096.62 3，0567640828.9019726.4368.1047.67115.7862.40904.6130567640621.3520356.0347.2024.1971.4062.40489.8230567640311.499.1 主電機(jī)能力的限制主電機(jī)能力的限制，主要由過載能力和發(fā)熱能力兩部分組成。一般常以過載電流來限制最大壓下量和加速度等動(dòng)態(tài)電流，令過載時(shí)的最 大力矩Mmax小于過載系數(shù)與額定力矩MH勺乘積：MmaX 入 MH各道次的入MHL表8-1。9.2 各機(jī)架電機(jī)輸出力矩等效力矩的計(jì)算等效力矩的計(jì)算公式為：卜M z2tz + .Mj2tjM e = t Dz + Dj< M H式中：Mmax一軋制周期內(nèi)最大電機(jī)輸出力矩，kN?m主電機(jī)允許過載系數(shù)，直流電機(jī)入= 22.5,交流同步電機(jī) 入=2.53；MH-主電機(jī)額定力矩，kN?mMe 等效力矩，kN?m