【文章內(nèi)容簡介】 選擇坯料厚度為 170mm；寬度為 2020mm。 坯料長度的確定：根據(jù)軋前、軋后體積不變的原則，考慮切頭、切邊、燒損等影響來選擇其長度： 帶入數(shù)據(jù)有： 170*2020*L*90%=25*3000*11500，成材率取 90%，計算可得L=,取原料長度尺寸為 2940mm. 根據(jù)上述要求和公式，選擇坯料尺寸為： 170mm2020mm2940mm。 確定軋制方法 中厚板軋制方法有很多，考慮到板坯寬度不受鋼板寬度的限制，以及選擇原料的靈活性和性能優(yōu)越等因素，本設(shè)計選擇綜合軋制法，即橫 縱軋法。 10 確定軋制道次、壓下量及壓下率 本設(shè)計采用單機架的四棍可逆式軋機。根據(jù)經(jīng)驗，中厚板壓下量在 △ h=12mm左右，這里取△ h=12mm。從坯料到成品鋼板厚度上的總壓下量△H=144mm， 軋制道次 n=144/12=12，因為此次軋制采 用單機架軋機，道次應(yīng)為奇道次，故軋制 13 道次。 校核咬入能力 成型軋制階段由于板坯的厚度大、溫度高、軋制速度低、道次壓下量大，所以咬入條件可能成為限制壓下量的因素。每道次的壓下量應(yīng)該小于由最大咬入角所確定的最大壓下量。熱軋中厚板中咬入角取 15186。~20186。，低速咬入時取 α=20186。，則最大壓下量△ hmax=D（ 1cosα） =1020*(1cos20186。)=,其中 D 為工作輥直徑，為 1020mm,充分滿足軋制條件。 壓下量的分配和壓下率 四棍可逆式軋機中厚板軋機的軋制速 度可調(diào)，因此可以采用低速咬入，所以實際的最大咬入角可以增大到 22 186。25 186。，在這類軋機上軋制中厚鋼板，咬入條件將不是限制壓下量的主要因素。因此，這類軋機采用連鑄坯后初軋坯作為原料時，除鱗道次之后可以采用大壓下量軋制，中間道次為了充分利用鋼坯溫度高，變形抗力低的優(yōu)勢，采用較大的壓下量。然后隨著鋼坯溫度降低，壓下量逐漸變小，最后 1— 2 道次為了保證板形和溫度精度也要采用較小的壓下量，甚至最后一道采用平軋道次。壓下量分配見表 通常情況下粗軋機占總變形量的 70%80%。 總壓下率： %1 0 0h ???? HH? 。 各道次變形程度 : %100h ??? Hii? 由 %100h 11 ??? H? ,依次求得 i? 如表 — 1 表 — 1 壓下量及壓下率 11 道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 H/mm 170 145 123 104 89 74 62 52 44 37 32 29 27 h/mm 145 123 104 89 74 62 52 44 37 32 29 27 26 △ h 25 22 19 15 15 12 10 8 7 5 3 2 1 ε（ %） 速度制度 軋制速度制度是指軋輥轉(zhuǎn)速隨時間的變化規(guī)律。 根據(jù)中厚板軋機的類型，有兩種軋制速度，一是軋輥轉(zhuǎn)向不變的定速軋制速度制度，它用于三輥勞特式軋機，這種速度制度計算簡單，一般根據(jù)產(chǎn)量要求、操作條件等確定。二是軋輥轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速變化的可調(diào)速可逆式軋制速度制度 ，它用于二輥和四棍可逆式軋機。 由于二輥或四輥可逆式中厚板軋機可以隨時改變軋輥的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，所以從盡量縮短軋制周期、提高軋機產(chǎn)量的角度出發(fā)，有必要采用調(diào)速，可以逆轉(zhuǎn)的速度制度。 在軋制中，由于軋件較短可適當采用勻速穩(wěn)定軋制，而對于縱軋道次視情況采用梯形速度制度。但當其最高轉(zhuǎn)速超過所規(guī)定的電機轉(zhuǎn)速時，都應(yīng)采用梯形速度制度 (如圖 )。 根據(jù)經(jīng)驗資料 (中厚板生產(chǎn)實用技術(shù)，王生朝編著 p193)，本設(shè)計中當軋件較短時，采用穩(wěn)定軋制，取 m in/40 rnnn dpy ??? ；當軋件較長時取 min/40rny ? ， min/40rnp ? ，穩(wěn)定軋制速度取 min/60rnd ? ，平均軋制加速度 srpma /40? ，平均軋制減速度 srpmb /60? 。 12 本設(shè) 計中橫 軋一道，是板坯長度等于鋼板寬度，然后回轉(zhuǎn) 90 度，縱 軋到底。由體積不變原則，計算得出 B1=170*2020*2940/145/3000===2298mm 同理計算出其它道次軋件尺寸，見下表 表 —— 各道次尺寸 由于最開始軋制坯料過短，所以就用穩(wěn)速軋制，計算如下： vLt /? ， 60/Dnv ?? (32) 式中 L— 這一道次軋制后的長度 (mm)， D— 工作輥的直徑 (mm) ，取為 1020mm； 將數(shù)據(jù)帶入，得 t1=L1/V1=3000*60/ t2=L2/V2=2709*60/ t3=L3/V3=3204*60/ t4=L4/V4=3744*60/ t5=L5/V5=4503*60/ 當坯料達到一定長度，為了操作方便，可采用梯形速度計算。 djat 和 djt 是加速和減速軋制時間， dt 是穩(wěn)定軋制時間，計算公式如下 [中厚板生產(chǎn)實用技術(shù) p191192]： ddjdja tttt ???純 annt pddja /)( ?? bnnt pddj /)( ?? ddpy nabnbabnanDLt /]2/)(2/2//60[ 222 ????? ?純 帶入 a,b,ny,np,D, 得 t6= s t7= s t8= s t9= s t10= s t11= s t12= s t13= 道次 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 軋件尺寸/mm h 170 145 123 104 89 74 62 52 44 37 32 29 27 26 b 2020 2298 2967 2970 2973 2976 2979 2982 2985 2987 2990 2994 2998 3000 l 2940 2965 2709 3204 3744 4503 5374 6407 7572 9005 10413 11490 12341 12815 13 詳見下表 表 —— 各道次時間 道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 時間 /s 0t 是間隙時間 .可逆式中厚板軋機道次間的間隙時間是指軋件從上一道次拋出到下一道次軋輥咬入的間隔時間。這一時間通常取軋輥從上一道拋出轉(zhuǎn)速到下一道咬入轉(zhuǎn)速之間的間隔、軋輥壓下是假你和回送軋件時間中的最長時間。它由經(jīng)驗取值，粗軋機一般間隙時間取 3～ 6s 精軋機取 4～ 8s。軋件需要轉(zhuǎn)向或推床定心時取上限，否則取下限。本次軋制粗軋機取 6s，精軋機取 8s。 溫度制度 溫度是影響鋼板組織性能的最主要因素，要控制組織和性能，就 必須首先在生產(chǎn)過程中控制溫度制度。特別是四輥軋機，隨著軋制溫度的提高，冷卻速度達不到要求，需要進行人為降溫 來達到需求的軋制溫度，以保證軋制過程的順利進行和產(chǎn)品的性能要求。 為了防止過熱、過燒、原始奧氏體晶粒粗大和不均勻等缺陷，根據(jù)鐵碳相圖，坯料的出爐溫度為 1100℃，開軋溫度為 1050℃，終軋溫度為 960℃。對于軋制厚板中溫度的確定，因為實際生產(chǎn)中有高壓水除鱗，溫度的制定主要按以下方法考慮：大溫度大于 1000 時，主要以輻射和高壓水冷卻方式降溫，對流和傳到散熱大致與變形熱能相抵消，同時，軋件的面積大小也影響 著溫降。計算各道次輻射溫降的公式為： hzTt /)1 0 0 0/( 41?? 式中： t? — 上一道軋制到下一道軋制時的溫降， C。 ； z— 輻射時間，即上一道軋制至下一道軋制的延續(xù)時間，為上一道的純軋時間與軋后間隙時間之和， s； h— 上一道軋后的厚度， mm； 1T — 前一道的絕對溫度， K。 14 但該公式并未考慮高壓水和冷卻水的作用，高壓水和冷卻水的冷卻效果要比輻射溫降效果明顯。 帶入數(shù)據(jù)得出結(jié)果，詳見下表 表 —— 溫度控制 軋制力計算 軋制力能參數(shù)計算的目的在于用以對設(shè)備能力（軋輥強度、主電機容量）進行校核，并根據(jù)校核結(jié)果，判斷壓下規(guī)程的合理根據(jù)熱軋厚板的生產(chǎn)性及對其進行相應(yīng)的修正。 平均單位壓力 平均單位壓力決定 于被軋制金屬的變形抗力和變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)，計算軋制力使用 Ekelund 公式。 平均單位軋制力的計算公式為： ))(1( ?? ????? Kmp 式中： m— 表示外摩擦對單位壓力影響的系數(shù)，計算式為： 道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 t 純 /s t 隙 /s 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 z/s 11 h/mm 170 145 123 104 89 74 62 52 44 37 32 29 27 t? /C。 1T /C。 1050 1033.9 1023.9 1015.3 1004.9 軋后溫度 /C。 1048.3 1029.4 1015.3 1004.9 15 ? ?1 / 21 . 6 ( ) 1 . 2 / ( )m f R h h H h? ? ? ? ? K— 溫度和成分對軋制力的影響系數(shù)，計算公式為： M p aMnCtK ))(( ???? η — 粘性系數(shù)， sM p at . c)( 39。??? c 為軋制速度系數(shù) 軋制速度 6m/s 6~10 10~15 15~20 系數(shù)（ c） 1 由于最大軋制速度 smDv / 60101 0 2 n 3m a x ?????? ?? 因此 c=1 ?? — 平均變形速度， /s，公式為： 1 / 22 ( / ) / ( )v h R H h? ? ? ? ， v 軋制線速度 f— 摩擦系數(shù) )00 0 ( taf ?? ，對鋼軋輥 a=1，對鑄鐵軋輥 a= 。 采用鋼軋輥。 查表得 C 含量為 ， Mn 含量為 。 帶入數(shù)據(jù)得出平均軋制力，詳見 表 總軋制力的計算 總軋制力計算公式為： 21 .6 1 .212HhhBB f R h h RP R h KH h H h???? ?????? ? ? ?? ? ? ????? ???????? 式中 BH、 Bh— 軋制前、后軋件的寬度 (mm)；