【導(dǎo)讀】產(chǎn)品范圍~18mm，典型產(chǎn)品5mm。產(chǎn)品要求品種廣泛，質(zhì)量優(yōu)良。計(jì)算，軋制圖表，年產(chǎn)量計(jì)算，凸度規(guī)程計(jì)算，電機(jī)發(fā)熱校核，軋輥強(qiáng)度校核，輔助設(shè)備校核，金屬平衡、燃料消耗計(jì)算。潔度都有較高要求，對溫度有更嚴(yán)格的制度。粗軋機(jī)配置CVC，控制凸度，嚴(yán)。格控制中間坯凸度，也提高粗軋壓下量。采取輥道邊部加熱、層流邊部遮擋，保。證熱卷產(chǎn)品殘余應(yīng)力較小。采用新型板凸度儀，高效處理凸度信息，實(shí)現(xiàn)凸度、平直度自動(dòng)控制，做到表面光潔，尺寸精度高，為后續(xù)冷軋?zhí)峁┖细駧Ь?。度、板形、寬度、終軋和卷取溫度的控制精度極高。能夠使產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量和

　　

【正文】 交叉角度 度 工作輥 尺寸 Φ 680 1580mm ；輥頸尺寸 Φ340mm 支承輥尺寸 Φ1300 1580mm ；輥頸尺寸 Φ650mm 軋制力 4000t；電機(jī)功率 AC5000KW 綜上匯總各架軋機(jī)的參數(shù)見表 32 表 32 精軋機(jī)各性能參數(shù) 項(xiàng)目 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 軋機(jī)形式 CVC CVC CVC CVC PC PC PC 軋輥尺寸 直徑 /mm 825 825 825 825 680 680 680 輥身長 /mm 1580 1580 1580 1580 1580 1580 1580 主電機(jī) 供電方式 AC AC AC AC AC AC AC 功率 /KW 7000 7000 6500 6500 6500 6000 5500 壓下裝置 液壓 液壓 液壓 液壓 液壓 液壓 液壓 最大軋制力 /KN 40000 40000 40000 34000 34000 34000 34000 開口度（最大輥徑時(shí)） 50 50 50 50 50 50 50 活套支撐器 電動(dòng) 測壓儀形式 壓磁式 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 16 精軋板型控制方式選擇 對于板帶軋制，板型控制策略是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。對于精軋，采用比例凸度，根據(jù)產(chǎn)品凸度要求，計(jì)算包括中間坯在內(nèi)的精軋各道設(shè)定凸度，粗軋?jiān)谀┑罎M足中間坯凸度要求?，F(xiàn)代粗軋按裝檢測裝置，對中間坯檢測厚度、凸度和溫度，經(jīng)過二次計(jì)算，調(diào)整精軋機(jī)操作參數(shù)。 寬帶鋼熱連軋四輥精軋機(jī)根據(jù)板形控制方式有不同型式，目前世界上應(yīng)用最多 ， 我國主要引進(jìn)的專有技術(shù)為德國 西馬克的 CVC軋機(jī)、日本三菱的 PC軋機(jī)。兩種軋機(jī)均有彎輥系統(tǒng)， AGC系統(tǒng)配合調(diào)板形和板厚。 當(dāng)今新型熱軋板帶軋機(jī)主要有： HC 軋機(jī)、 CVC 軋機(jī)、 PC 軋機(jī)、 F2CR 軋機(jī)等。 本設(shè)計(jì)采用 CVC， 現(xiàn)在介紹如下： CVC 軋機(jī)是 SMS 公司在 HCW 軋機(jī)的基礎(chǔ)上于 1982 年研制成功的。它的工作輥具有形瓶狀截面 ,上下軋輥互成 180 度設(shè)置 ,并沿軸向相互反向移動(dòng) ,從而形成正負(fù)的輥縫凸度 ,軋輥移動(dòng)距離一般 100mm。近年來廣為采用的 CVC 軋機(jī)是德國技術(shù)和其他國家專利的結(jié)合物，它被世界各國認(rèn)為是一個(gè)能對輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。 CVC 輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá) 600 微米。 CVC 精軋機(jī)組的配置一般是，前幾個(gè)機(jī)架采用 CVC 輥主要控制凸度 ,后幾個(gè)機(jī)架采用 CVC 輥主要控制平直度。 CVC 的基本原理是將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個(gè)輥身成 S 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的板形。 CVC 軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)： 板凸度控制能力 較 強(qiáng) ，尤其在大壓下和大張力下工作穩(wěn)定，適合多種場合。 CVC 軋機(jī)的缺點(diǎn)是 ： 軋輥形狀復(fù)雜、要求特殊 ,磨 削 ，并 精度高 ， 而且困難 ，必須配備專門的磨床 ； 無邊部減薄功能 ， 帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象 [7]。 第 4 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 17 第 4 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 制定壓下制度的方法很多，一般有理論方法和經(jīng)驗(yàn)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(yàn)方法，按經(jīng)驗(yàn)分配壓下量后，再進(jìn)行校核及修訂。經(jīng)驗(yàn)方法簡單易行，可通過不斷修正最后達(dá)到合理化 。 通常在板帶生產(chǎn)中指定壓下規(guī)程的方法和步驟： （ 1）在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對壓下量或壓下率、確定各道次壓下量，分配及確定各 道次能耗負(fù)荷分配比等各種方法； （ 2）制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定各道次軋制溫度； （ 3）計(jì)算軋制力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩； （ 4）校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率； （ 5） 按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn) 。 坯料尺寸 本設(shè)計(jì)為熱軋帶鋼生產(chǎn)線，坯料規(guī)格如下： 板坯厚度： 250mm 板坯寬度： 800～ 1600mm 板坯長度：定尺坯 4～ 粗精軋機(jī)組壓下量分配 粗軋機(jī)的壓下量分配的基本原則 根據(jù)板坯尺寸、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度以及產(chǎn)品厚度等合理確定粗軋機(jī)組總變形量及各道 次壓下量，其基本原則是： 1) 由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？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%。粗軋機(jī)組道次最大壓下量主要受軋輥強(qiáng)度的限制。 2) 為保證精軋機(jī)組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。因此一方面應(yīng)盡可能提高開軋溫度，另一方面盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時(shí)間，減少軋件的溫降。 3) 為簡化精軋機(jī)組的調(diào)整，粗軋機(jī)組軋出的板厚范圍應(yīng)盡可能小，并且 不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。 精軋機(jī)的壓下量分配的基本原 則河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 18 精軋機(jī)組的主要變形是在 7架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形、尺寸符合要求的成品帶鋼，并且需要保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。精軋機(jī)連軋機(jī)組的壓下量基本分配原則：一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機(jī)上為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能防止晶粒過度長大，終軋即最后一架壓下率不低于 10%，此外，壓下量分配應(yīng)盡可能簡化精軋機(jī)組的調(diào)整和使軋制力及軋制功率不超過允許值。 壓下量的計(jì)算 典型成品板帶厚度為 5mm。軋件在變形前、后的厚度之比，本文稱之厚度減縮系數(shù) (在軋鋼專業(yè)書中常稱 ―壓下系數(shù) ‖)，用符號 HK 表示，道次厚度減縮系數(shù)HiK 為： iiHi HHK /1?? （ i=1， 2， 3……n ） (41) 式中下標(biāo) ―i‖為道次序數(shù)。 總厚度減縮系數(shù) ?HK為： HnHHnH KKKHHK ??210 ??? (42) 式中 0H 為坯料厚度（ mm）； nH 為末道次或成品的厚度（ mm）。 各道次的 HiK 的數(shù)列或與之對應(yīng)的 iH 數(shù)列，構(gòu)成一個(gè)壓下規(guī)程。 iH 數(shù)列由下式計(jì)算得出： Hiii KHH /1?? (43) HiK 數(shù)列的計(jì)算式為： ?????? ??????? ???? HinKK HpiHi 2 1? (44) 式中 H? 為等差數(shù)列的公差，一般取 0． 005～ 0． 05； HpK 為平均厚度減縮系數(shù)， ? ?nnHHp KK 121/ ??? ??? ? (45)第 4 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 19 i? 為道次修正系數(shù)，它是根據(jù)實(shí)際設(shè)備條件和工藝要求而憑經(jīng)驗(yàn)選取的系數(shù)： n為制道次。 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。精軋機(jī)的總壓下量一般占全部的 20～ 30%。 根據(jù)上述計(jì)算粗精軋機(jī)組各道次壓下量如下表： 表 41 粗軋機(jī)組各道次壓下量 架數(shù) 連鑄坯 立輥 R11 R12 R13 R21 R22 R23 入口厚度 H/mm 250 250 250 190 140 90 60 40 出口厚度 h/mm 250 250 190 140 90 60 40 30 壓下 量 △ H/mm 50 60 50 50 30 20 10 壓下率 δ/% 24 25 寬度 /mm 1500 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 每道次長度 L/mm 10000 10345 13612 15677 28654 43105 56685 75206 表 42 精 軋機(jī)組各道次壓下量 架數(shù) F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 入口厚度 H/mm 30 23 18 14 出口厚度 h/mm 23 18 14 5 壓下量 △ H/mm 7 5 4 3 壓下率 δ/% 寬度 /mm 1450 1450 1450 1450 1450 1460 1560 每道次長 度 L/m 咬入能力校核 熱軋鋼板時(shí)咬入角一般為 15～ 22176。，低速咬入可取 20176。，由公式 )co s1(m a x ???? Dh (46) )1arc c os ( Dh???? (47) 將各道次壓下量及軋輥直徑代入可得各軋制道次咬入角 如下表 ： 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 20 表 43 各軋制道次咬入角 的校核 軋制道次 R11 R12 R13 R21 R22 R23 壓下量（ mm） 60 50 50 30 20 10 輥徑（ mm） 1170 1170 1170 1000 1000 1000 咬入角（ 176。 ） 軋制道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 壓下量（ mm） 7 5 4 3 輥徑（ mm） 825 825 825 825 680 680 680 咬入角（ 176。 ） 確定速度制度 速度制度由粗軋速度制度和精軋速度制度組成。 粗軋速度制度的確定 由于板坯較長，為減少軋制時(shí)間，一般采用低速咬入，升速軋制的操作方式，因而出現(xiàn)梯形速度圖。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，取平均加速度 a=40rpm/s,平均減速度b=60rpm/s?？紤]到粗軋生產(chǎn)能力與精軋生產(chǎn)能力的匹配問題，確定粗軋速度如下：咬入速度為 n1=40rpm,拋出速度為 n2=20rpm。 每道次延續(xù)時(shí)間： Tj=tzh+t0 (48) 式 中 ： t0為間隙時(shí)間， tzh為純 軋軋制時(shí)間 。 tzh =t1+t2 (49) 設(shè) v1為 t1時(shí)間內(nèi)的軋制速度， v2為 t2時(shí)間內(nèi)的平均速度，則 v1=πDn1/60， v2=πD(n1+n2)/120 （ D取平均值） 減速時(shí)間： bnnt 212 ?? (410) 減速段長： 222 vtl ? (411) 穩(wěn)定段長： 第 4 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 21 122121 v vtlv llt ???? (412) 式中 ： 1l ——進(jìn)入每道次之前坯料長度。 兩道間的間隙時(shí)間為 ： 00 vlst ?? (413) 式中 ： s——相鄰兩個(gè)機(jī)座的距離， 0v ——相鄰兩個(gè)機(jī)座間的輥道速度。 按照以上公式求得粗軋各道次軋制時(shí)間： 粗軋階段軋件在每道中的軋制 tf由以下幾部分組成：軋制時(shí)間 zht 、 ， 道次間隙時(shí)間 0t （它包括空轉(zhuǎn)加速時(shí)間 ,空轉(zhuǎn)減速時(shí)間和停留時(shí)間）、 ， 輥道運(yùn)行時(shí)間 gt 即tf＝ zht ＋ 0t ＋ gt 其中 zht 為純軋時(shí)間，它可以根據(jù)軋制速度計(jì)算出來 如下表： 表 44 粗軋軋制 純軋 時(shí)間表 軋制道次 R11 R12 R13 R21 R22 R23 軋后軋件長度（㎜） 13612 18473 28736 43103 64675 79207 軋制時(shí)間（ s） 所以粗軋總延續(xù)時(shí)間 tcz=+2++5++5++2++5+= 精軋速度制度的確定 確定精軋速度制度包括：末架的穿帶速度和最大軋制速度；計(jì)算各架速度及調(diào)速范圍；選擇加減速度等。 精軋末架的軋制速度決定著軋機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)水平。確定末架軋制速度時(shí)，應(yīng)考慮保證 各主要設(shè)備和輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡；軋制帶鋼的厚度及鋼種等，一般薄帶鋼為保證終軋溫度而用高的軋制速度；軋制寬度大及鋼質(zhì)硬的帶鋼時(shí)，應(yīng)采用低的軋制速度。本設(shè)計(jì)把終軋速度設(shè)定為 20m/s。 末架穿帶速度在 10m/s左右，帶鋼厚度小，其穿帶速度可高些。 其他各架軋制速度的確定： 當(dāng)精軋機(jī)末架軋制速度確定后，根據(jù)連軋條件 —秒流量相等的原則，根據(jù)各架軋機(jī)出口速度和前滑值求出各架軋制速度。即 ： 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 22 Cvhvhvh nn ??? ?2211 (414) 速度的計(jì)算： 已預(yù)設(shè)末架出口速 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： smHhVV hH /????