熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計論文-資料下載頁

　　

【正文】 75 rpm直流電機(jī)；彎輥力：3000KN；工作輥材質(zhì)：F1～F6高鉻鑄鋼；支撐輥材質(zhì)：F1～F6鍛鋼；具體數(shù)據(jù)見表43，44：表43精軋機(jī)組參數(shù)機(jī)組軋機(jī)型式工作輥/mm支撐輥/mm最大最小輥身最大最小輥身精F1四輥8257351580155014001580軋F(tuán)2四輥8257351580155014001580機(jī)F3四輥8257351580155014001580組F4四輥8257351580155014001580F5四輥8257351580155014001580F6四輥8257351580155014001580表44精軋機(jī)組電機(jī)參數(shù)機(jī)組軋機(jī)型式主電機(jī)最大軋制力彎輥力型式數(shù)量轉(zhuǎn)速r/minKNKN精F1四輥AC1154/375420003000軋F(tuán)2四輥AC1154/375420003000機(jī)F3四輥AC1154/375420003000組F4四輥AC1154/375420003000F5四輥AC1154/375420003000F6四輥AC1154/375420003000本章主要選取了立輥軋機(jī)，粗軋機(jī)，和精軋機(jī)，并對相關(guān)參數(shù)作了列舉。5典型產(chǎn)品工藝計算下面以Q215的計算為例，選擇的坯料規(guī)格為180mm1450mm12000mm。詳述其計算過程。多機(jī)架連軋是由可逆式熱粗軋機(jī)和3～6臺熱精軋機(jī)串聯(lián)起來構(gòu)成多機(jī)架連續(xù)式熱軋生產(chǎn)線，通過二輥或四輥可逆式熱粗軋機(jī)往復(fù)軋制開坯至30～50mm，根據(jù)后續(xù)連軋機(jī)架數(shù)不同粗軋厚度不相同，然后通過后面串聯(lián)的多機(jī)架四輥連軋機(jī)組軋制所需要的厚度，最后卷取成帶坯。此車間采用粗軋和精軋兩個階段軋制，即采用綜合軋制方法，立輥軋邊50mm，兩邊各軋25mm。現(xiàn)在粗軋階段軋制6道次，達(dá)到產(chǎn)品所需寬度后，在再精軋機(jī)上連續(xù)軋制6道次。制定壓下制度的方法很多，一般有理論方法和經(jīng)驗方法。由于理論方法比較復(fù)雜，理論公式本身也有誤差，因此，在此選用經(jīng)驗方法，按經(jīng)驗分配壓下量后，再進(jìn)行校核及修訂。經(jīng)驗方法簡單易行，可通過不斷修正最后達(dá)到合理化。粗軋階段壓下量的分配原則：⑴粗軋機(jī)組軋制時，軋件溫度高，塑性好，厚度較厚，長度不長，應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制；⑵考慮到粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組在軋制節(jié)奏和負(fù)荷上的平衡，粗軋機(jī)組變形量一般應(yīng)占總變形量的70%～80%；⑶一般粗軋機(jī)軋出的帶坯厚度為20～40mm；⑷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；⑸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。板坯的開軋溫度為1170℃，在粗軋機(jī)上軋制6道次可將厚度為180mm的板坯軋成厚32mm的中間帶坯。為保證軋材表面質(zhì)量目前各粗軋軋機(jī)前都有高壓水除鱗裝備。本設(shè)計粗軋機(jī)組采用兩架四輥可逆式軋機(jī)，粗軋六道次各道次的壓下量分配可按表51取值。表51粗軋壓下分配R1R2 粗軋道次123123壓下量/mm313629241810入口厚度H/mm180149113846042出口厚度h/mm14911384604232相對壓下量ε/(%)172426283024根據(jù)參考文獻(xiàn)取平均延伸系數(shù)μρ=，典型產(chǎn)品Q215厚度3mm，進(jìn)粗軋機(jī)的厚度為180mm。(51)根據(jù)公式： (52)帶入數(shù)據(jù)得：n=，可知生產(chǎn)該產(chǎn)品時需要軋制12個道次。熱軋鋼板時咬入角一般為15～22176。，低速咬入可取20176。，一般考慮第一道次的咬入問題：（53）式中：D—軋輥直徑；α—咬入角；(54)由公式可得:mm可逆式軋制的速度圖有兩種類型：梯形速度圖和三角形速度圖。三角形速度圖的生產(chǎn)率高于梯形速度圖的生產(chǎn)率，但采用三角形速度圖時，若轉(zhuǎn)速高于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，則允許的力矩要降低，當(dāng)軋件較長時，還可能超過電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。因此，粗軋機(jī)上軋制的前幾道次，軋件較短，一般可采用三角形速度圖；粗軋機(jī)軋長階段道次及精軋機(jī)所有道次一般采用梯形速度圖。本設(shè)計粗軋階段軋件較長，因此采用梯形軋制制度。加速度ωa和ωb的數(shù)值取決于主電機(jī)的特性及其控制線路。對于初軋機(jī)經(jīng)常取ωa=30～80rpm/s，ωb=60～120rpm/s。根據(jù)經(jīng)驗資料取平均加速度ωa＝40rpm/s，平均減速度為ωb＝60rpm/s。粗軋階段確定咬入轉(zhuǎn)速時，應(yīng)考慮咬入條件，即為改善咬入條件，可以降低咬入速度。當(dāng)咬入條件不限制壓下量時，咬入轉(zhuǎn)速根據(jù)間隙時間確定。第一道待鋼時，可以高速咬入，取速度為30rpm，其余各道間隙時間短，可低速咬入，取20rpm，為了節(jié)省軋件的返回時間，除最末一道的拋出速度可選用最高拋出速度及30rpm，其它道次的拋出速度都取較小值20rpm。表52粗軋速度制度道次n1n2n31203020R1230402032040301205020R222060203206030第一架軋機(jī)反復(fù)軋制3道次，第一道次需要立輥側(cè)壓，間隙時間取5s，第二道次后取間隙時間為3s，二架軋機(jī)可逆軋制6道次，R1，R2之間距離取60m，為了保證軋件溫度設(shè)定，軋件在R1，R2的輥道上以平均10m/s的速度前進(jìn)，則R2第一道次的t0取6s，R2由于軋件較長，第二道次以后間隙時間取4s。粗軋階段軋件在每道中的軋制tf由以下幾部分組成：道次間隙時間t0（它包括空轉(zhuǎn)加速時間、空轉(zhuǎn)減速時間和停留時間）、升速軋制時間t勻速軋制時間t減速軋制時間t3 ，即tf=to+t1+t2+t3,其中t1+t2+t3=tzh為純軋時間，它可以根據(jù)軋制速度計算出來。對于梯形制度圖：（54）（55）（56）式中：L—為軋件長度；D—為工作輥的直徑。粗軋各道次的軋制時間（單位 s）計算如下表：R1第一道次：取t0=5，R1第二道次：取t0=3，R1第三道次：取t0=3，R2第一道次：取t0=6，R2第二道次：取t0=4，R3第三道次：取t0=4，粗軋各道次的軋制時間（單位 s）計算如下表52：表53各道次軋制時間圖表NL/mmωbωat1/st3/st2/st0/stzh/stf/s110357604052125126040331649860403122194604062310716040434438860404為了確定各道的軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時軋件的溫降可按輻射散熱計算，因為對流和傳導(dǎo)所散失的熱量大致可以與變形功率所轉(zhuǎn)換的熱量抵消。輻射散熱所引起的溫降可由下列近似公式計算:(57)式中:Z—輻射時間即該道次軋制延續(xù)時間，s。 T1—前一道絕對溫度，K。 h—前一道的軋出厚度，mm。由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為了設(shè)備安全考慮，確定各道次溫度降時以尾部為準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，加熱溫度為1230℃，出爐溫度為1200℃，經(jīng)過除鱗機(jī)和輥道溫降50℃，所以確定開軋溫度為1150℃，第一架粗軋機(jī)R1軋制三道次，經(jīng)過輥道進(jìn)入第二架軋機(jī)溫降30℃。R1第一道次溫度為：可逆軋制時，R1第一道的頭溫為R1第二道的尾溫，故第R1第二道尾部溫度為：R1第二道頭溫在R1第三道時變?yōu)槲矞兀瑤蛻?yīng)先計算R1第二道頭部的溫度，即：故R1第三道尾部軋制溫度為：R1四輥可逆軋機(jī)進(jìn)入另一架R2四輥可逆軋機(jī)前通過輥道和高壓水除鱗溫降溫為30℃，℃。R2第一道尾部溫度為：可逆軋制時，R2第一道的頭溫為R2第二道的尾溫，故R2第二道的尾部溫度為：第R2第二道頭溫在R2第三道時變?yōu)槲矞兀蕬?yīng)先計算R2第二道頭部的溫度：故R2第三道尾部軋制溫度為：帶入公式依次得粗軋各道次軋制溫度如表53所示，則各道次溫度為:表54 粗軋機(jī)組頭尾溫度軋機(jī)R1R2道次123123頭部溫度/℃11501098尾部溫度/℃平均變形速度：(58)式中：R—軋輥半徑，mm； V—軋輥在該道次的最高線速度，mm/s。 H—軋制前的軋件厚度，mm； h—軋制后的軋件厚度，mm。(59))式中：D—軋輥直徑，mm。 n—軋輥最大轉(zhuǎn)速，mm/s。則粗軋各道次平均變形速度計算如下：R1第一道次：第二道次：第三道次：R2第一道次：第二道次：第三道次：表55各道次平均變形速度RVmm/sD/mmn?h/RH+h/mmε1182111603031/5803292242811604036/5802623242811604029/2801971303511605024/5801442364211606018/5801023364211606010/58074上下兩個軋輥直徑相等時的接觸弧長l的計算公式為：(510)式中：l—變形區(qū)長度，mm。 R—工作輥半徑，mm。—壓下量，mm。本次變形抗力計算以Q215為例。則各道次的變形區(qū)長度如表55所示，表56各道次變形區(qū)長度?h/mmR/mm31580179803658020880295801682024580139201858010440105805800各道次相應(yīng)的變形速度及軋制溫度確定后，可根據(jù)該道次壓下率從該鋼種的變形抗力曲線上查出變形抗力值。本次變形抗力計算以Q215為例。，具體數(shù)據(jù)見表56。該變形抗力公式為(511)式中：Kγ—變形程度對變形抗力的影響系數(shù)；—γ=。（512）式中：當(dāng)時。當(dāng)。當(dāng)， ；表57 粗軋各道次變形抗力道次123123εσs808590110120140有多種壓力公式計算熱軋產(chǎn)品的平均單位壓力，本次設(shè)計采用美坂佳助公式。應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)可由下式計算:（513）式中：—變形區(qū)軋件平均厚度，mm。l—變形區(qū)長度，mm。則各道次應(yīng)力影響系數(shù)為：變形抗力曲線具體數(shù)據(jù)見表57:表57 各道次的應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)l/mm/mm131725137平均單位壓力：(514)式中：σs—材料的變形抗力，Mpa；—應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)。本次變形抗力計算以Q215為例。則各道次的平均單位壓力為:表58 粗軋各道次平均單位壓力n/MPa/MPa180R12853901110R221203209 .23140本次各道次總壓力的計算以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品20。軋制壓力：(515)式中：B—軋件寬度,mm；L—變形區(qū)長度，mm；則各道次的總壓力為：表59粗軋各道總壓力/MPaσsL/mmB/mmp/KNm1801400R12851400390140011101400R22120140031401400本次設(shè)計以Q215為例，其余兩種典型產(chǎn)品計算參數(shù)見附表。由下式計算：（516）其中軋制力矩由下式計算：(517)式中：ψ—為合力作用點系數(shù)。～，取ψ=。 l—，l為變形區(qū)長度，mm。計算結(jié)果如下；(2)附加摩擦力矩由兩部分組成：(518)式中：Mm1軋輥的軸承中的摩擦力矩。Mm2傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力。減