轧制工艺课程设计指导书

轧制工艺课程设计指导书

一、设计目的

1、通过本次设计，把在专业理论课程中所学得的知识在实际的设计工作中综合地加以运用，使这些知识得到巩固、加深和发展。

2、通过本次设计，进一步培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握轧钢工艺设计的基本方法和步骤，为以后进行设计工作打下良好的基础。

3、理论联系实际，将学过的理论知识加以分析，比较和研究，结合设计课题运用到实践中去解决各种问题。

二、设计要求

1、设计中应灵活运用基础理论知识、刻苦钻研、认真思考、独立完成设计。禁止盲目抄袭。

2、要求设计方法正确，方案选择合理，各种参数选择恰当，计算结果无误，图纸整洁无误，整个设计能保证产品产量质最。

3、设计过程中应细致认真，有条不紊，按事先拟定的设计进度计划完成要求内容，从设计开始即应注意底稿整洁、保存好原始数据，以方便指导教师检查，并避免造成不必要的返工和整理说明书时发生困难。

4、设计说明书用文字处理软件进行编辑和排版，用B5纸或相当大小的设计说明书专用纸张打印，并装订成册。要求句子简明扼要、标点正确、层次分明、图文并茂，除设计内容外，还要求前面有日录、后面附有参考资料，图表要有编号说明。也可以手工书写，但要求字体端正清楚、纸面清洁、不得有错写、漏写及涂改等现象。

5、相关图形可采用CAD或Windows系统附件中的“画图”软件或其它绘图软件绘制，并打印、装订；若用铅笔手工绘制，图面必须符合制图标准，并清洁美观。

三、设计项目

（一）中厚板工艺制定

200mm×550mm×3100mm板坯生产（14）12（8）mm×3400mm中板材质Q215-235A/B.Z ；

粗轧机组φ1030/2050×3600mm；主电机2×2×2300KW 转速0±30/60rpm；

精轧机组φ990/2050×3600mm；主电机2×7000KW 转速0±

50/100rpm；

工艺要求：开轧温度1150℃，终轧温度>850 ~ 900℃

参考资料：中厚板工艺制定

1、制定生产工艺

根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，生产工艺过程一般如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。

2、制定压下规程

1）确定板坯长度：

板坯长度依据毛板尺寸和板坯断面尺寸按体积不变定律求出。

确定毛板尺寸时一般取轧件轧后两边剪切余量为△b=100 mm×2，头尾剪切余量为△l=500 mm×2。2）确定轧制方法：主要是确定粗轧操作方法。

3）分配各道压下量，排出压下规程表：采用按经验分配压下量再校核、修正的设计方法。

4）校核咬入条件：按计算最大压下量，并使?。热轧钢板时最大咬入角为15°～22°，并按最小工作直径计算。

3、确定速度制度

1）选择各道咬入、抛出转速、限定转速：

结合现场经验确定。当轧制速度较高时，为了减少空转时间，抛出转速可适当取低些。最后一道由于与下一板坯第一道轧辊转向相同，轧辊不需反转而只需调整辊缝即可，故可取np＝nd。

2）确定各道间隙时间：

根据经验资料，在四辊轧机上往返轧制过程中，不用推床定心（l<3.5米）时，取tj＝2．5秒；若用推床定心，则当l≤8米时，取tj＝6秒，当l>8米时，取tj＝4秒。当轧件需回转时，间隙时间要取大些。

3）确定速度图形式：

中厚板生产中，由于轧件较长，为方便操作，采用梯形速度图。

4）计算各道纯轧时间，确定轧制延续时间：

纯轧时间tzh=加速轧制时间＋稳定轧制时间＋减速轧制时间。

加速轧制时间＝；减速轧制时间＝；

稳定轧制时间＝。

若轧件是在稳定转速下咬入、轧制、抛出的，即整个轧制过程中转速不变，则。 5）绘制速度图。

4、校核轧机

1）计算各道轧制温度：

要计算各道次轧制温度，首先必须计算各道次的温度降：

式中：Δt――相邻两道次间的温度降，℃；

h――前一道轧出厚度，mm；

T1――前一道轧制温度，K；

Z――前后两道间的时间间隔，s。

则每道次的轧制温度为：T1－Δt℃。

另外，由于轧件头部和尾部温度降不同，为设备安全着想，确定各道温度降时应以尾部（因尾部轧制温度比头部低）为准。

2）计算各道变形程度：

变形程度。

3）计算各道平均变形速度：

轧制板带钢时平均变形速度，式中为轧制速度，对于变速轧制的可逆轧机可取最大轧制速度。

4）确定各道变形抗力：

变形抗力的确定可先根据相应道次的变形速度、轧制温度由该钢种的变形抗力曲线查出变形程度为30％时的变形抗力，再经过修正计算即可得出该道次实际变形程度时的变形抗力。

5）计算各道平均单位压力：

热轧中厚板生产时，平均单位压力用西姆斯公式计算：。

式中――应力状态影响系数，可由美坂佳助公式计算：

6）计算各道总压力，校核轧机能力：

各道次轧制总压力为。若Pmax<[P]，则轧机强度足够。

5、校核电机：

1）计算各道轧制力矩：

轧制力矩。

式中：ψ――力臂系数，ψ＝0．4～0．5。

2）计算各道附加摩擦力矩：

附加摩擦力矩由轧辊轴承中的摩擦力矩Mm1和轧机传动机构中的摩擦力矩Mm2两部分组成。在四辊

轧机上，轧辊轴承中的摩擦力矩由下式计算：

式中? f――支承辊轴承的摩擦系数。

dz――支承辊辊颈直径。

Dg、Dz――工作辊和支承辊辊身直径。

轧机传动机构中的摩擦力矩Mm2由联接轴、齿轮机座、减速机和主电机联轴器等四个方面的附加摩擦力矩组成，可按下式计算：

式中：η――由电机到轧辊的总传动效率，为各传动部分传动效率的乘积。

i――由电机到轧辊的总传动比。

3）计算空转力矩：

轧机空转力矩MK根据实际资料可为电机额定力矩的（3～6）％。

4）计算动力矩：

当轧辊转速发生变化时要产生动力矩。此处由于采用稳定速度咬入，即咬钢后并不加速，而减速阶段的动力矩使电机输出力矩减小。故在计算最大电机力矩时都可以忽略不计。

5）确定各道总传动力矩：

总传动力矩M＝Mz/i＋Mm＋MK＋Md。

6）绘制电机负荷图：

表示电机传动力矩（负荷）随时间而变化的图示即为电机负荷图。当轧机转速n大于电机额定转速nH时，电机将在弱磁状态下工作，此时在相应阶段的传动力矩值应当修正。修正后的传动力矩为：