【正文】 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì) 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)板、帶軋制壓下規(guī)程是軋制速度的基本核心內(nèi)容，直接關(guān)系著軋鋼機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。理論方法就是從充分滿足前述制定軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過理論計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。這就是說，在人工操作條件下，即使花費(fèi)很大力氣把合理壓下規(guī)程制定出來了，卻也不可能按理想的條件得到實(shí)現(xiàn)?？紤]到粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組之間的軋制節(jié)奏和負(fù)荷上的平衡，粗軋機(jī)組變形量一般要占總變形量的70～80%。3）為簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整，粗軋機(jī)組軋出的板厚的范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。依據(jù)以上原則精軋機(jī)逐架壓下量的分配規(guī)律為：F1可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低、變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般在10%～15%左右。）——精軋咬入角（176。精軋末架軋機(jī)的軋制速度決定著軋機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)水平。即由 （）速度的計(jì)算：已預(yù)設(shè)末架軋機(jī)出口速度為20m/s由經(jīng)驗(yàn)向前依次減小以保持微張力軋制（依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)前一架出口速度為后一架入口速度的95%）依據(jù)秒流量相等得： （） （）根據(jù)以上公式可依次計(jì)算得精軋速度所示：表45精軋速度道次F1F2F3F4F5F6F7VH（m/s）Vh(m/s)20（3）精軋機(jī)組精軋機(jī)組間機(jī)架間距為6米，各道次純軋時(shí)間為Tzh=(240mm10m)/(20m/s)=間隙時(shí)間分別為t12=6/=；t23=6/=；t34=6/=；t45=6/=；t56=6/=；t67=6/=。計(jì)算得精軋機(jī)組調(diào)速范圍如表46所示：表46精軋機(jī)組調(diào)速范圍道次F1F2F3F4F5F6F7速度范圍（m/s）～～～～～～～36 軋制溫度的確定（1）粗軋溫度的確定為了確定各道次軋制溫度，必須求出逐道次的溫度降。， （）式中：t0 ，h0——精軋前軋件的溫度與厚度 tn ，hn——精軋后軋件的溫度與厚度本設(shè)計(jì)取終軋溫度為850℃，帶入數(shù)據(jù)可得精軋機(jī)組軋制溫度如表38所示：表48精軋溫度道次F1F2F3F4F5F6F7T/℃ 軋制壓力與輥縫的計(jì)算各類軋機(jī)由于其軋制條件的差別，故此它們的壓力計(jì)算方法也有所不同。代入以上公式中計(jì)算軋制力,結(jié)果列在下表中?，F(xiàn)代帶鋼連軋機(jī)剛度系數(shù)也就在5000～6500KN/m左右，通常軋制力的負(fù)荷水平為15000～30000KN，彈跳值可達(dá)2～5mm。通常為了消除非直線段的往往采用人工零位法軋制。、——工作輥及支撐輥直徑，對(duì)于粗軋機(jī)：=1200mm，=1600mm對(duì)于精軋機(jī)：=800mm，700mm， =1200mm。顯然，空載轉(zhuǎn)矩應(yīng)該等于所有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件空載力矩之和，當(dāng)換算至主電動(dòng)幾周上的時(shí)候，則轉(zhuǎn)動(dòng)每一個(gè)部件所需要的力矩之和為： ()式中—換算到主電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)每一個(gè)零件所需要的力矩如果用零件在軸承中的摩擦圓半徑與力來表示，則公式為： ()式中—該機(jī)件在軸承上的重量；—在軸承上的摩擦系數(shù)；—軸頸直徑；—電動(dòng)機(jī)與該機(jī)件間的傳動(dòng)比。由上可得，各道次的空轉(zhuǎn)力矩如下表413。表414各道次的動(dòng)力矩 道次R1R6 F1F2F3F4F5F6F7/KNm/KNm 因此電機(jī)軸上的總傳動(dòng)力矩為： （）表415總傳動(dòng)力矩（）道次1234567粗軋——精軋 軋輥輥型設(shè)計(jì)板形是熱軋帶鋼質(zhì)量的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量。在粗軋，因軋件較厚，溫度較高，軋件對(duì)不均勻變形的自我補(bǔ)償能力較強(qiáng)，不必過多考慮板形等問題，但在精軋，尤其是軋制較薄的帶鋼時(shí)，對(duì)不均勻變形的自我補(bǔ)償能力差，即使是絕對(duì)壓下量的微小差異也可能導(dǎo)致相對(duì)延伸的顯著不均，從而出現(xiàn)浪形和瓢曲。該鋼廠精軋機(jī)組工作輥為普通四輥軋機(jī)，其自身板形調(diào)控能力差，為了保證操作的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是板形和尺寸精度，就需要進(jìn)行合理的輥形設(shè)計(jì)，合理配置輥型。由于軋輥熱膨脹所產(chǎn)生的熱凸度，在一般情況下與軋輥彈性彎曲產(chǎn)生的撓度相反，故在輥型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)參照實(shí)際凸度，熱凸度與撓度共同作用來定出新輥的凸度(或凹度)曲線。在直徑方向上輥面與軋輥中心的溫度也不——樣，在穩(wěn)定軋制階段，輥面的溫度較高，但在停軋時(shí)由于輥面冷卻較快，也會(huì)出現(xiàn)相反的情況。長(zhǎng)期以來，根據(jù)對(duì)軋輥撓度的分析，認(rèn)為當(dāng)支撐輥直徑與工作輥直徑之比值較大時(shí)，彎曲力主要由支撐輥承擔(dān)，工作輥的撓度也可以近似地認(rèn)為與支撐輥的撓度相等。這主要是因?yàn)楣ぷ鬏伵c支撐輥之間存在有彈性壓扁變形，結(jié)果使位于板寬范圍之外的那一部分工作輥受到支撐輥的懸臂彎曲作用，從而大大地增加了工作輥本身的撓度。如果支撐輥和工作輥輥型的凸度均為零，則工作輥的撓度為： （）式中 ：——工作輥的彎曲撓度； 一一支拌輥的彎曲撓度； —一支撐輥和工作輥間不均勻彈性壓扁所引起的撓度差根據(jù)有關(guān)資料介紹，工作輥撓度計(jì)算公式為： =Kw1P （）Kw1=(A0+φ1B0)/[Lβ(1+φ1)] （）支撐輥的撓度計(jì)算公式為：=Kw2P （）Kw2=( A0φ2+ B0)/[Lβ(Hφ2)] （）式中：P——軋制力；Kw1——工作輥柔度；Kw2———支撐輥柔度；φ1 φ2系數(shù)，可按下式計(jì)算：φ1=(+3n2ζ+18βK)/(+3ζ) （）φ2=(+3ζ+18βK)/(+3n2ζ) （） A0=n1(a/L7/12)+n2ζ B0=(34u2+u3)/12+ζ(1u) (u=b/L) a——兩壓下螺絲中心距；L——輥身長(zhǎng)度；b——軋件寬度。軋制是整個(gè)軋鋼生產(chǎn)過程的核心，坯料通過軋制工序完成變形過程。 軋制圖表的基本形式及其特征軋制圖表表示和反映了軋制道次和時(shí)間之間的關(guān)系。典型軋機(jī)的軋制圖表形式如下。亦即有如下關(guān)系： （）3) 軋制節(jié)奏時(shí)間則為 （）4）軋制總延續(xù)時(shí)間 （）分析連續(xù)式軋機(jī)的軋制圖表很容易看到，連續(xù)式軋機(jī)具有短的總延續(xù)時(shí)間和軋制節(jié)奏時(shí)間，這就是為什么連續(xù)式軋機(jī)具有較高的小時(shí)產(chǎn)量和能在一定的加工溫度的范圍內(nèi)完成金屬軋制變形的重要原因。 軋鋼機(jī)小時(shí)產(chǎn)量軋機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量稱為軋機(jī)的生產(chǎn)率。實(shí)際上，再生產(chǎn)過程中，軋機(jī)實(shí)際能達(dá)到的小時(shí)產(chǎn)量用下式表示： （） 式中：K1——稱為軋機(jī)利用系數(shù)理論上的軋制節(jié)奏時(shí)間與軋機(jī)實(shí)際達(dá)到的軋制節(jié)奏時(shí)間的比值稱為軋機(jī)利用系數(shù)。因此，軋機(jī)實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量用下式計(jì)算： （）式中：b——成品率(％)。 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量也稱產(chǎn)品綜合小時(shí)產(chǎn)量，其含義為：在一定時(shí)間內(nèi)，軋制產(chǎn)品的總數(shù)量與生產(chǎn)這些產(chǎn)品所消耗的總時(shí)間的比值。平均小時(shí)產(chǎn)量公式為：Ap=1/(a1/A1+a2/A2+a3/A3+……an/An) （）式中：a1 、a2……an—各軋制品種在總產(chǎn)量中的百分?jǐn)?shù)（%）；AA2……An—各軋制品種小時(shí)產(chǎn)量，（t/h）。采用這種方法計(jì)算平均小時(shí)產(chǎn)量，沒考慮在生產(chǎn)過程中各種產(chǎn)品生產(chǎn)的難易程度。但在個(gè)別情況下由于設(shè)計(jì)考慮不周或生產(chǎn)條件發(fā)生變化，車間其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力不一定大于軋機(jī)的生產(chǎn)能，那么此時(shí)應(yīng)以薄弱環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力代表整個(gè)車間的生產(chǎn)水平，這才符合車間的實(shí)際情況。值的大小很難進(jìn)行理論上的計(jì)算，實(shí)際進(jìn)行軋鋼車間設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于不同的軋機(jī)推薦使用如下數(shù)值： 開坯機(jī)： ＝～ 成品軋機(jī)： ＝～在計(jì)算小時(shí)產(chǎn)量時(shí)，初軋機(jī)、厚板軋機(jī)是按原料重量計(jì)算的。其中，小時(shí)產(chǎn)量為常用的生產(chǎn)指標(biāo)。設(shè)計(jì)的任務(wù)就是發(fā)揮軋機(jī)的生產(chǎn)能力，使車間建成后在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到和超過設(shè)計(jì)水平。從連續(xù)式軋機(jī)軋制圖表中可以看出這類軋機(jī)的工作圖表的特點(diǎn)是：1)維持連軋關(guān)系的軋機(jī)每架只軋一道次從保持單位時(shí)間內(nèi)通過各機(jī)架的金屬流量相等的原則，各道次純軋制時(shí)間相等。軋機(jī)布置方式不同，軋制產(chǎn)品品種不同，軋制圖表形式也不一樣，則反映軋制過程的這四個(gè)特征時(shí)間的變化規(guī)律也不同。為此，研究和分析軋制過程的合理性歷來是軋鋼工作者所關(guān)心的課題。在軋制圖表中表示了軋制過程中道次與時(shí)間的關(guān)系。因此，在進(jìn)行輥型設(shè)計(jì)時(shí)，若不考慮工作輥這一彈性變形特點(diǎn)，而僅憑支撐輥輥身?yè)隙炔畹挠?jì)算來處理問題，其結(jié)果必然與實(shí)際不符。但是實(shí)際上這樣做是不正確的。為了計(jì)算方便，一般采用如下的簡(jiǎn)化公式 （） 式中：——輻身中部和邊部溫度；本設(shè)計(jì)中取=50℃R——軋輥半徑；α——鋼輥α可取為13106/℃，鑄鐵輥α為11．9106/℃；KT——軋輥材料的線膨脹系數(shù)，將各參數(shù)代人公式中得各道次軋輥中間熱凸度值如表416所示：表416軋輥中間熱凸度值架數(shù)RF1F2F3F4F5F6F7（um）粗軋的熱凸度太大。軋輥輥身中部的熱凸度 軋制過程中軋輥的受熱和冷卻條件沿輻身分布是不均勻的。為了補(bǔ)償因素造成的輥縫形狀的變化，需要預(yù)先將軋輥車磨成一定的原始凸度或凹度，賦予輥面以一定的原始形狀，使軋輥在受熱軋制時(shí)，仍能保持平直的輥縫。為了使軋制穩(wěn)定，就要求軋制過程中有一定的輥縫凸度，過小的輥縫凸度難以控制軋件的穩(wěn)定性，而過大的輥縫凸度，又會(huì)造成沿帶鋼寬度方向上厚度偏差的增大。熱軋板廠近50％的產(chǎn)品直接供往冷軋廠作為冷軋?jiān)?，其?guī)格均較薄，％，這些產(chǎn)品均需要良好的板形。實(shí)際生產(chǎn)中通常按照經(jīng)驗(yàn)取電機(jī)額定力矩的10％。對(duì)于新式軋機(jī)可以取下限，對(duì)于舊式軋機(jī)可以取上限。故可取η=，故得/i表412 附加摩擦力矩（）道次1234567粗軋——精軋(3)空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候軋機(jī)主機(jī)列所需要的力矩，通常是根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸承中摩擦所引起的摩擦力計(jì)算空轉(zhuǎn)力矩。根據(jù)以上公式可得粗精軋的軋制壓力與輥縫值如表49，表410所示：表49粗軋軋制壓力與輥縫值參數(shù)R1R2R3R4R5R6fmkKN/mm2）（KN）953192519003836977877709(mm)表410精軋軋制壓力與輥縫值參數(shù)F1F2F3F4F5F6F7fmk（KN/mm2）（KN）6646675974767330612058353266(mm) 計(jì)算傳動(dòng)力矩 （1）軋制力矩按下式計(jì)算 （）式中：——合力作用點(diǎn)位置系數(shù)（或力臂系數(shù)），～，粗軋道次取大值，隨軋件的變薄則取小值。因此10％的軋制力誤差將會(huì)造成很大的厚度差，這會(huì)給正常操作造成很大的困難，并且直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。故輥縫設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)是盡可能地準(zhǔn)確確定各個(gè)機(jī)架的空載輥縫值S。第一項(xiàng)是考慮外摩擦的影響，計(jì)算公式如下： （）用下式計(jì)算： （）對(duì)鋼軋輥，對(duì)鑄鐵軋輥。由于輻射散熱所引起的溫度降在熱軋板帶時(shí)可按下式計(jì)算： （）式中：Z——輻射時(shí)間即該道次軋制延續(xù)時(shí)間——前一道的絕對(duì)溫度h——前一道的軋出厚度由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全考慮，確定各道次溫度降時(shí)以尾部為準(zhǔn)。（由末架軋制速度的兩個(gè)極限值按秒流量相等推算出各架轉(zhuǎn)速再乘以一系數(shù)即可得出各架的調(diào)速范圍。本設(shè)計(jì)終軋速度設(shè)定為20m/s。 確定速度制度 （1）粗軋速度與軋制延續(xù)時(shí)間的確定由于板坯較長(zhǎng)，為操作方便，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，由于粗軋6個(gè)道次，軋制以后道次時(shí)軋件的延長(zhǎng)很大，這樣溫降很大，所以適當(dāng)加大