150萬噸中厚板設計說明書畢業(yè)設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 表68 塔形高度/mm[13]公稱寬度切邊不切邊≤1000205010003050 重量鋼板按理論或實際重量交貨，鋼帶按實際重量交貨。鋼板按理論重量交貨時，論計重采用公稱尺寸，其他鋼種按相應的標準規(guī)定87第七章 典型產品工藝計算 確定軋制方法本設計采用粗軋和精軋兩個階段軋制，即采用MAS軋制法與立輥軋邊法相結合，先在粗軋階段用立輥軋制一道次，然后轉90176。，進行寬展軋制6道次，使坯料的寬度等于成品的寬度，然后再轉90176。縱軋9道次成型。并且立輥在橫軋過程中控制板坯的長度，使其在長度方向上保持不變。在精軋階段，立輥軋邊控制板坯的寬度，直至縱軋成形。 軋制階段工藝計算 軋機組壓下規(guī)程的制定（1）粗軋機組壓下規(guī)程的制定 粗軋階段前幾道次由于軋件溫度高、速度低，軋制壓下量大，此時咬入條件可能成為限制壓下量的因素。各道次壓下量的分配依據：1） 根據咬入角確定最大壓下量參考現場數據及有關資料，熱軋中厚板軋機的咬入角為18176。~22176。，當低速咬時，咬入角可取22176。，并且軋輥工作直徑取最小值940mm，= 940 （1cos22176。）=68mm （71）故咬入不成問題。式中 D:軋輥的直徑；αmax:允許最大咬入角；2） 根據摩擦系數確定最大壓下量軋件與軋輥間的摩擦系數的影響因素很多，不但與軋件和軋輥的材質和表面狀態(tài)、軋制溫度、潤滑條件、單位壓力及軋制速度有關，而且也隨軋制的咬入或穩(wěn)定軋制及打滑過程變化。軋制溫度大于700℃且軋制速度不大時，可根據艾克隆德公式[16]得：f=α1() （72）式中 T:軋制溫度； α1:系數。則帶入數據得：f=(1150℃)=本設計的典型產品為Q195，開軋溫度：1100℃， 取室溫t為25℃，坯料規(guī)格為：500 mm1500 mm3800mm，產品規(guī)格為40mm3100mm，查閱有關資料，當碳鋼加熱溫度在0℃～1200℃時取膨脹系數α=15106，出爐坯料立輥軋一道，然后轉90176。，進行寬展軋制，使坯料的寬度等于成品的寬度，然后再轉90176。縱軋成型。并且立輥在橫軋過程中控制板坯的長度，使其在長度方向上保持不變。在精軋階段，立輥軋邊控制板坯的寬度，直至縱軋成形。本設計的軋制方法是采用MAS軋制法與立輥軋邊法相結合，能夠大幅度的提高成材率，節(jié)約成本。由于鋼坯在加熱時坯料尺寸要膨脹，由線性膨脹公式[16]：Lh= Lh ??(1+α(t1t2)) (78)Lh=500（1+15106（115025））=203 mmLB=1500（1+15106（115025））=2135 mmLL=3800（1+15106（115025））=3864 mmLh:軋件膨脹后的尺寸，Lh ??:軋件原始尺寸，α:膨脹系數，t1:軋制時的溫度，t2:出加熱爐測量時的溫度。3)制定精軋壓下規(guī)程的原則：1)除了在設備的能力允許的條件下，盡可能提高軋機生產效率外，還應綜合考慮產品質量，即終軋溫度，終軋變形程度和產品尺寸精度。為保證帶鋼機械性能，防止晶粒過度長大，終軋變形程度即最后一架相對壓下量應不低于10%，為保證產品尺寸精度，最后一道的壓下量又不宜過大，因此，精軋最后一架相對壓下量一般取為10%～19%。坯料頭部入精軋的溫度在1000℃左右，由10鋼變形奧氏體再結晶曲線圖可知，在ε≤30%時，軋制都處于未再結晶區(qū)域或部分未再結晶區(qū)。在部分再結晶區(qū)內足夠道次變形最終可獲得均勻的全部再結晶組織，并獲得細小的晶粒，但單道次ε≤8%時，則易形成混晶組織，當單道次ε≥10%時，混晶形成的幾率明顯減少。所以，在保證軋機能力的前提下，保證精軋每道次ε≥10%[15]。表71 變形分配表道次軋制方法軋機軋件尺寸mm壓下量穩(wěn)定轉速Nd(r/min)拋出轉速np(r/min)hbl0除鱗除鱗箱203213538641橫軋四輥170386425493320202橫軋四輥141330033002920203縱軋四輥116330047752530204縱軋四輥91330062492530205縱軋四輥66330082982540206縱軋四輥53330099251340407縱軋四輥433300123461050408縱軋四輥333300153391050409縱軋四輥283300180785604010縱軋四輥2533002024736040（1）中厚板生產中由于軋件較長，為操作方便，可采用梯形速度圖。（2）選擇各道咬入、穩(wěn)定軋制、拋出轉速。選取軋機的平均加速度a＝40r/min，平均減速度b＝60r/min。依據咬入能力，在前期的1～5道次由于壓下量較大，采用低速咬入， ny＝20 r/min的咬入速度，nd＝40 r/min的穩(wěn)定軋制速度，np＝20 r/min的拋出速度；6～10道次壓下量變小，采用較大的咬入速度和穩(wěn)定軋制速度，ny＝20r/min，nd＝60r/min，np＝40r/min。（3）計算各道純軋時間第一道次：其純軋時間包括加速軋制時間、穩(wěn)定軋制時間和減速軋制時間。 （41） 代入數值ny＝10 r/min、nd＝40 r/min、np＝20 r/min 計算得出 ＝ ，同樣，計算得 tzh2＝、tzh3＝、tzh4＝、tzh5＝.第九道次：其純軋時間同樣包括加速軋制時間、穩(wěn)定軋制時間和減速軋制時間。 （42）代入數值ny＝20 r/min、nd＝60 r/min、np＝40 r/min 計算得出＝。同樣，計算得tzh7＝、tzh8＝ 、tzh9＝ 、tzh10＝（4）確定各道間隙時間前兩道次板坯較短，無需使用推床定心，根據經驗，而后序道次軋件較長，在四輥軋機往復軋制中需要使用推床定心，依據已建廠經驗，當板坯長度l≤8m時，間隙時間為6s，當l＞8m時，間隙時間為4s，故各道次間隙時間分別如下：，34道次為6s，58道次為4s。加熱溫度的選擇應依鋼種的不同而不同。對于低碳鋼加熱溫度可以達到1320℃，理論過燒溫度為1470℃[13]。典型鋼種Q345B鋼在加熱爐中加熱到1150℃，出爐溫度為1150℃，經高壓水除鱗設施和傳送過程的空氣冷卻可降低50℃。軋件開軋溫度為1100℃，為了確定各道的軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時的軋制溫度降可按輻射熱計算，而且認為對流和傳導所散失的熱量大致可以與變形功所轉換的熱量相抵消。輻射散熱引起的溫度降可由近似公式計算： （43）式中 ——道次間的溫度降。由于軋件頭部和尾部道次間的 輻射時間不同，為設備安全計，確定各道的溫降以尾部為準； Z——輻射時間，即該道的軋制時間與上道間隙時間之和，s； h——軋件厚度，mm； T1——前一道軋件的絕對溫度，K。第1道次，頭部溫度為1200℃，尾部（B端）軋制溫度為1200－，即為：1200－＝1200－＝第2道次，尾部（A端）軋制溫度為：1200－＝℃同樣，可以計算出其余各道次的頭尾溫度：第3道次 尾部（B端）溫度為：℃；第4道次 尾部（A端）溫度為：℃；第5道次 尾部（B端）溫度為 ：℃；1～5道次采用奧氏體再結晶區(qū)控制軋制方法軋制，由于溫度均在1100℃以上，在這個溫度區(qū)域的軋制可獲得均勻的奧氏體組織，進而可獲得均勻的相變組織，但卻達不到使晶粒細化的目的，只是為下步的奧氏體未再結晶區(qū)控制軋制作組織準備。第5道次軋出的軋件送至控制冷卻區(qū)，控制冷卻區(qū)采用水幕冷卻，冷卻速度達40℃/S。四輥軋機距快速冷卻區(qū)距離為80米，則軋件至快冷區(qū)的時間為t＝54s第6道次,＝℃同樣采用軋件輻射散熱計算公式33，計算得出各道次頭尾溫度：第7道次，尾部（D端）溫度為：；第8道次，尾部（C端）溫度為：℃；第9道次，尾部（D端）溫度為：℃；第10道次 尾部（C端）溫度為：℃；計算變形程度采用公式： （44）第1道：ε1＝＝%軋制中厚板時平均變形速度 ＝ （45）式中 R、v——軋輥半徑及軋輥表面線速度 H、h——軋件入口厚度及出口厚度。n＝40r/min時，v＝40πD/60＝；n＝60r/min時，v＝60πD/60＝。第1道次變形速度 ＝2＝。余類同，計算結果如壓下規(guī)程表41所示。依據Q235變形抗力曲線圖，如圖41所示，由各道次相應的變形速度及軋制溫度即可查找出30%壓下率時鋼的變形抗力，再經換算成該道實際壓下率時的變形抗力。圖41 D36變形抗力曲線第1道＝ s1，t＝℃，查資料得96Mpa，再由ε1＝%查得修正系數K＝。所以該道次實際變形抗力為： σs1＝Kσs30%＝96＝。同樣可得其余各道變形抗力如下：σs2＝、σs3＝、σs4＝、σs5＝、σs6＝、σs7＝112Mpa、σs8＝、σs9＝120Mpa、σs10＝。變形區(qū)長度計算公式為： （46）l1＝、l2＝、l3＝、l4＝、l5＝、l6＝、l7＝、l8＝、l9＝、l10＝.熱軋中厚板生產時，平均單位壓力可用西姆斯公式計算：，根據中厚板軋制的情況，可取應力狀態(tài)影響系數（此公式已經考慮外端和外摩擦影響），其中為變形區(qū)軋件平均厚度，l為變形區(qū)長度，單位壓力大（＞200Mpa）時應考慮軋輥彈性壓扁的影響。 （47）第1道次的平均單位壓力：＝同樣由公式37可得其余各道次的平均單位壓力：＝、＝、＝、＝、＝、＝、＝、＝、＝。各道次軋制總壓力： （48） 式中 b——軋件寬度，mm； l——變形區(qū)長度，mm；第1道次：36812 KN；第2道次：36187 KN；余類同，計算結果分別為：＝47201KN、57919KN、57926KN、51918KN、57553KN、56239KN、44506KN、31231KN、由計算結果看出，最大軋制壓力在第10道， 19945KN，且＜［P］ (軋機最大軋制力[P]＝80800KN)，故軋制壓力滿足條件。 軋機主電機能力校核欲確定主電機功率，必須首先確定傳動軋輥的力矩。在主電機軸上傳動軋輥所需力矩由下面四部分組成： （49）式中 —— 軋制力矩，用于使軋件塑性變形所需之力矩； —— 克服軋制時發(fā)生在軋輥軸承、傳動機構等的附加摩擦力矩； —— 空轉力矩，此力矩克服空轉時的摩擦力矩； —— 動力矩，此力矩克服軋輥不均速運動時產生的慣性力； —— 軋輥與主電機間的傳動比，由于采用直流電機，=1。轉動軋輥所需的軋制力矩為： （410） 式中 ψ—— 合力作用點系數（或力臂系數），～。第1道： ＝29483150＝4681KNm；第2道： ＝27097＝4306 KNm；余類同，計算結果如下：7363 KNm、9035 KNm、8109KNm、5029 KNm、5571KNm、4859KNm、3026 KNm、 1653 KNm 附加摩擦力矩及各道次靜力矩的計算 附加摩擦力矩基本有兩項，一為軋輥軸承中的摩擦力矩，另一項是傳動機構中的摩擦力矩。 對于四輥軋機，可近似由以下公式計算： （411） 式中 f——支撐輥軸承的摩擦系數，滾動軸承取f＝； ——支撐輥輥徑直徑，＝1300mm； ，——工作輥及支撐輥直徑，＝940mm，＝1520mm。代入后，可求得 ＝可由下式計算： (412) 式中 η——傳動效率系數，本軋機無減速器及齒輪座（由兩臺電 機分別直接驅動上下軋輥），其等于萬向接軸的傳動效 率。萬向接軸在傾角α＜3176。時，～， α＞3176。時，～。 板帶軋機傾 角在21