轧钢生产工艺(板带钢生产)4

§04次课件内容：一、中厚钢板轧机压下规程设计中厚板生产中厚钢板轧机压下规程设计内容包括：压下规程、速度制度、温度制度、辊型制度（统一讲）。核心是压下规程。一、压下规程的制定编制压下规程的主要原则和要求：1.在设备允许的条件下尽量提高产量（主要是压下量的分配）限制最大压下量的因素：（1）咬入条件的限制平辊轧制时最大压下量为：△hmax=D（1—cosαmax）（2）轧辊强度条件的限制轧辊强度一般是指轧辊辊身强度和辊颈强度。由于强度限制,在操作轧机时每道最大压下量(或允许轧制力)不能超过轧机的承受能力，否则将会产生断辊或更严重的事故。（3）主电机能力的限制主电机能力限制是指电机允许温升和过载能力的限制。一般通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩,然后再来校核电机的温升条件和过载能力。（4）钢板板形的限制为获得良好的板形和尺寸精度，一般要求精轧阶段的最终几道给以小压下量，但必须大于临界变形量，以防止晶粒粗化，使钢板性能下降。小结：中厚板压下规程的特点：前几道次充分利用轧件温度高尽量发挥轧机能力，采用大压下量，此时轧制力矩是主要限制条件。中间道次轧制力是主要限制因素。后几道次受板形限制。2.在保证操作稳定的条件下提高质量为保证钢板操作的稳定，要求工作辊缝成凸形，而且凸形值愈大操作愈稳定（轧件易对中）。但这就使轧出的钢板的横向厚差增大，降低了产品的质量。为保证钢板轧制稳定性的最小板凸度可按下式计算：板凸度的概念：设轧后板带边缘的厚度为h，中间厚度等于h+δ，δ/h称为板凸度。保证钢板轧制稳定性的最小板凸度可按下式计算：板凸度逐道减少。二、轧制速度制度二辊或四辊可逆式中厚板轧机由于可以随时改变轧辊的转向和转速，采用可以调速、可以逆转的轧制速度制度。速度制度用速度图表示。速度图：以轧辊转速为纵坐标，时间为横坐标绘制出的轧辊转速随时间变化的曲线图。可逆式轧机速度图的种类：梯形速度图和三角形速度图。下图分别示出了梯形速度图和三角形速度图。1.梯形速度图轧辊咬入轧件之前，其转速从零空载加速到咬钢转速ny并咬入轧件，然后轧辊带钢加速达到最大转速nd并等速轧制一段时间，随后带钢减速到抛钢转速np抛出轧件，轧辊继续制动空载减速到零。然后轧辊反向启动进行下一道轧制，重复上述过程。2.三角形速度图三角形速度图没有等速轧制阶段。从图中可以看出：三角形速度图的轧制节奏时间比梯形速度图短，因此，在条件允许的情况下，应尽可能采用三角形速度图。只有当电机能力不足，或轧件过长，轧辊转速采用最高转速仍轧不完轧件时，才采用梯形速度图。一般情况是在成形轧制和展宽轧制道次，由于轧件尚短，所以采用三角形速度图。在伸长轧制阶段采用梯形速度图。3.合理速度制度的确定（1）轧辊咬入和抛出转速的选择选择原则：获得较短的轧制节奏时间、保证轧件顺利咬入、便于操作和适合于主电机的合理调速范围。咬入和抛出转速的选择不仅会影响到本道次的纯轧时间，而且，还会影响到两道次间的间隙时间。在保持转速曲线下面积相等(轧件长度一定)的原则下，采用较高的咬入，抛出转速会使本道纯轧时间缩短，而使其间隙时间增加，因此，咬入和抛出转速的选择应当兼顾上述两个因素。选择方案：可逆式中厚板粗轧机ny一般取10～20rpm，np一般取15～25rpm可逆式中厚板精轧机ny一般取20～40rpm(60rpm)，np一般取20～30rpm最末一道抛出速度可选用最高抛出速度（可等于最高速）平均加速度a=40rpm/s平均减速度b=60rpm/s（2）最高轧制转速和纯轧时间的计算根据三角形速度图总面积与各局部面积的关系，可得出nd（3）间隙时间的确定间隙时间：指上一道抛钢到下一道咬钢的时间间隔。确定原则：在间隙时间内，要完成轧辊压下、轧件回送（对中、回转90°）、轧辊由上一道抛出转速逆转到下一道咬入转速所需时间。根据经验粗轧机取3～6s精轧机取4～8s注意：轧件需转向或定心时取上限，否则取下限。三、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。高温时的轧件温度降可按辐射散热计算，而且认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相抵消。由于辐射散热所引起的温降可由下列近似式计算：有时为了简化计算，在中厚板轧制的温降计算中亦可用恰古诺夫公式：四、制定压下规程的方法和步骤1.制定压下规程的方法：理论方法和经验方法（常用经验方法）。2.经验方法制定压下规程的步骤：(1)确定轧制方式和各道次的压下量（压下率）；(2)逐道校核咬入能力；(3)确定速度制度，计算轧制时间并据此计算各道次的轧件温度(4)计算轧制压力、轧制力矩和总力矩；(5)进行轧辊强度和主电机能力的校核；(6)对规程进行修正。五、中厚板轧机压下规程设计示例例已知原料尺寸为250×1550×3200mm，钢种为16Mn，产品规格为40×3000×Lmm,轧机为双机架布置，粗轧机φ980/1800×4245mm,精轧机φ1020/2000×3500mm,精轧机最大允许轧制力为6000t，轧制力矩为2×280t-m，主电机功率为2×5750kw,转速为0－50－120prm，额定转速下的过载系数为2.5，开轧温度为1150℃，进入精轧机前待温到900℃，此时轧件尺寸为90×3150×3784mm。制定精轧机的压下规程。解：1.确定轧制方法。先横轧达到宽度后转90°进行纵轧，进入精轧机后全部采用纵轧。2.按经验分配压下量，例表。再进行校核修订。3.校核咬入能力。热轧时最大咬入角为15°～20°，表中各道咬入角均小于15°～20°，咬入不成问题。4.确定各道的轧制速度。采用梯形速度制度。将各道轧制速度和选取的间隙时间列于表中。5.确定轧件在各道中的轧制时间。轧件在每道中的轧制时间由道次间隙时间、升速轧制时间、匀速轧制时间、减速轧制时间组成，分别计算。6.轧制温度的确定。7.计算各道次的变形程度，列于表中。8.计算各道的平均变形速度，列于表中。9.计算各道的平均单位压力。10.计算各道的轧制压力。11.校核轧辊设备强度。12.计算各道的传动力矩。13.作出各道的电机力矩图。（校核电机的过载能力和发热能力）14.进行修订。[课堂小结]掌握压下规程设计的主要内容。[布置作业]第四次课习题一、填空1.中厚板轧机有、、、等四种。二辊可逆式、三辊劳特式、四辊可逆式、万能式2.中厚板轧机一般采用来命名。工作辊的辊身长度3.中厚板轧机的布置型式有、、三种形式。常采用的是。单机座、双机座、半连续式或连续式、双机座4.中厚板加热炉的型式主要有、、三种。连续式加热炉、室状式加热炉、均热炉5.中厚板的轧制分为、、三个阶段。除鳞、粗轧、精轧6.中厚板的展宽方法有、、、四种。全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法、角轧－纵轧法7.平面形状控制是指钢板的控制。矩形化8.展宽比是指展宽轧制后的与之比。板宽、轧前板宽9.轧制比是指伸长轧制后的与之比。钢板长度、轧前板坯长度10.中厚板的冷却方式有和两种。自然冷却、控制冷却（工艺冷却）11.速度制度是指变化的曲线图。轧辊转速随时间12.可逆式轧机有和两种速度制度。当轧件较长时采用速度制度。梯形、三角形、梯形13.轧件在每道中的轧制时间由、、、组成。道次间隙时间、升速轧制时间、匀速轧制时间、减速轧制时间二、问答1.中厚板原料尺寸的选择原则是什么？2.为什么要规定中厚板的矫直温度？3.分析两相区控制轧制的控制机理。