【導(dǎo)讀】表一個(gè)國(guó)家的鋼鐵行業(yè)的發(fā)展水平。依據(jù)包頭地區(qū)的情況，設(shè)計(jì)年產(chǎn)138萬(wàn)噸寬厚板廠(chǎng)作為條件，對(duì)在包頭建廠(chǎng)的必要性和可行性進(jìn)行分析。在鋼坯軋制，規(guī)格為70. 通過(guò)分析典型的產(chǎn)品，EH32外形，生產(chǎn)工藝，軋制規(guī)程，和進(jìn)行，以確定設(shè)備的性能參數(shù)。計(jì)算軋機(jī)生產(chǎn)能力和年度計(jì)算，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。最后，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果完成了CAD車(chē)間平面。本車(chē)間依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，經(jīng)過(guò)對(duì)同類(lèi)廠(chǎng)的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，選取具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。

　　

【正文】 n=60r/min D=1120mm smmnDv /60 ?? ? （ 57） 由公式 RhhH v ??? 2?（單位： mm/s） （ 58） 得 表 軋制平均速度 ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ? 6 ? 7 ? 8 ? 9 ? 10 軋制時(shí)間的確定 純?cè)鷷r(shí)間 每道軋制延續(xù)時(shí)間 tj=tzh+t0,t0為間隙時(shí)間， tzh=t1+t2, 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， l1及 l2為在 t1及 t2時(shí)間內(nèi)軋過(guò)的軋件長(zhǎng)度， l 為該道軋后軋件長(zhǎng)度，則 v1等于 60/Dn? ， v2等于 120/)( 21 nnD ?? ， t2= bnn 21? ，故減速段長(zhǎng) l2=t2v2,而 122121 /)(/)( vvtlvllt ???? mmDnv 107860 11 ?? ? mmnnDv 1078120 )( 212 ??? ? 40 0212 ??? bnnt 對(duì)于第 1~7 道次：由公式 t=l/v 單位：秒 得 表 粗軋純?cè)鷷r(shí)間 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 1.86 1.86 2.66 2.43 2.51 2.74 對(duì)于第 8~9 道次： m in/20m in ,/40 21 rnrn ?? ??? 120 )( 212 nnDv ? 11 ?? Dnv ? mm/s 121 vllt ?? ??? b nnt s 對(duì)于第 10 道次： n1=60r/min,n2=20r/min )( 212 ??? nnDv ?mm/s 11 ?? Dnv ? mm/s 121 vllt ?? ??? b nnt s ?? tvl mm 得 表 精軋純?cè)鷷r(shí)間 t8 t9 t10 間隙時(shí)間 對(duì)于間隙時(shí)間 t0,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料在四輥軋機(jī)上往返軋制中，不用 41 推床定心時(shí)（ l） ,取 t0=,若需定心，則當(dāng) l? 8m 時(shí)，取 t0=6s,當(dāng) l6m 時(shí)，取 t=4s. 軋制延續(xù)時(shí)間 由公式 tj=tzh+t0, 單位為：秒 得 表 軋制延續(xù)時(shí)間 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 溫度規(guī)程的制定 溫度規(guī)程的確定 提供溫度調(diào)節(jié)軋溫度區(qū)域主要決定開(kāi)軋溫度，終軋溫度。一般在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)鋼材的溫度，以確保終軋溫度必須根據(jù)開(kāi)放式軋溫度，終軋溫度的同時(shí) ，主要考慮的組織和確保產(chǎn)品的性能，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，主要涉及鋼?？傮w來(lái)看在確定溫度制度時(shí)要注意考慮下面幾點(diǎn)： 1）根據(jù)鋼的化學(xué)成分和特性，選擇在某一溫度下金屬具有最好的塑性條件而便于變形； 2）在某一溫度下加工，金屬具有最小的變形抗力，以減少軋制時(shí)的能量消耗； 3）考慮軋件能順利的咬入軋輥，考慮軋輥有較少的磨損； 4）獲得軋后成品有細(xì)小的晶粒，使成品具有理想的組織和良好的機(jī)械性能； 42 5）考慮在此溫度范圍內(nèi)加工，鋼的內(nèi)部組織情況，不允許鋼中碳化物成粗大的網(wǎng)狀分布，也不允許鐵素體與珠光體成粗大的帶狀分布； 6）考 慮到加工的溫度范圍對(duì)軋件頭部和尾部溫度差的影響，要保證軋件的頭部和尾部尺寸都在允許的公差范圍之內(nèi)。 本設(shè)計(jì)加熱溫度定為 1 200～ 1 250℃ ，出爐溫度降取為 50℃ ，粗軋前高壓水除鱗溫度降為 30℃ ，故立輥開(kāi)軋溫度為 1180℃ ，考慮立輥軋后再?lài)姼邏核[，第一道開(kāi)軋溫度定為 1150℃ 。 溫度降的計(jì)算 對(duì)于熱軋板帶，計(jì)算道次溫降采用下列溫降公式： ???????? 4ThZt （ 59） 式中 T1—— 前一道軋件的絕對(duì)溫度， K； Z—— 兩道間的間隙時(shí)間和本道次的軋制時(shí)間， s； h—— 該道軋件軋后厚度， mm。 由于軋機(jī)設(shè)有高壓水槍用于除去氧化鐵皮，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般每道次造成的平均溫度降為 10～ 15℃ 由于軋件較長(zhǎng)軋制速度較慢，所以取 △ t? =15℃ 由于軋件各個(gè)部位（如頭部和尾部）溫度降不同，考慮到計(jì)算軋制壓力時(shí)偏于安全方面，確定各道次溫度降時(shí)應(yīng)以尾部為準(zhǔn)。 頭部軋制溫度為 1150℃ ，尾部溫度為 第一道 113415)1000 2731150(270 41 ???????T℃ 43 依次類(lèi)推粗軋其他道次： T2=1118℃ T3=1102℃ T4=1085℃ T5=1067℃ T6=1049℃ T7=1030℃ 精軋前除鱗溫降 30℃ ，為使精軋開(kāi)軋溫度為 940℃ ，則t=103030940=60℃ 由 60)1000 2731030( 4 ???? Z , 所以 Z= 第八道 ?????? 48 )1000 273940(937℃ 依次類(lèi)推精軋其他道次： T9=919℃ T10=881℃ 表 各道次軋制溫度 （ ℃ ） T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 1134 1118 1102 1085 1067 1049 1030 937 919 881 44 力能參 數(shù)的計(jì)算 確定各道變形抗力 變形抗力的確定根據(jù)相應(yīng)道次的變形速度，軋制溫度由該鋼種的變形抗力曲線(xiàn)查出變形程度 40%時(shí)的變形抗力，在經(jīng)過(guò)修正計(jì)算得出該道次實(shí)際變形程度時(shí)的變形抗力。 45 各道變形程度的計(jì)算 變形程度 %100??? Hh? （ 61） 計(jì)算列入下表 表 軋制變形程度 軋制道次 1 2 3 4 5 變形程度 /％ 軋制道次 6 7 8 9 10 變形程度 /％ 計(jì)算各道平均變形速度 由上一章的計(jì)算得知各道次軋制變形速度如下表： 表 軋制變形速度 軋制道次 1 2 3 4 5 平均變形速度/s1 1 2 4 3 4 軋制道次 6 7 8 9 10 平均變形速度/s1 8 9 6 6 8 變形抗力的計(jì)算 第一道： 1? = 、 t=1134℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=87Mpa ，再由 ε=10% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 1=Kσs=179。87= 46 第二道： 2? = 、 t=1118℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=89Mpa ，再由 ε=11% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 2=Kσs=179。89= 第三道： 3? = 、 t=1102℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=95Mpa ，再由 ε=10% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 3=Kσs=179。95= 第四道： 4? = 、 t=1085℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=98Mpa ，再由 ε=14% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 4=Kσs=179。98= 第五道： 5? = 、 t=1067℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=104Mpa ，再由 ε=16% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 5=Kσs=179。104= 第六道： 6? = 、 t=1049℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=112Mpa ，再由 ε=16% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 6=Kσs=179。112= 第七道： 7? = 、 t=1030℃ ， 根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=118Mpa ，再由 ε=15% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí) 47 際變形抗力為： σs 7=Kσs=179。118= 第八道： 8? = 、 t=937℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=171Mpa ，再由 ε=15% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 8=Kσs=179。171= 第九道： 9? = 、 t=919℃ ，根據(jù)變形抗 力曲線(xiàn)查得σs=173Mpa ，再由 ε=15% ，查的修正系數(shù) K=。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 9=Kσs=179。173= 第十道： 10? = 、 t=881℃ ，根據(jù)變形抗力曲線(xiàn)查得σs=187Mpa ，再由 ε=10% ，差的修正系數(shù) K=0. 68。所以該道次實(shí)際變形抗力為： σs 10=Kσs=0. 68179。187= 表 軋制變形抗力 道次 變形速度 /s1 變形程度 / % 變形溫度 /℃ σs a 修正 系數(shù) K 變形抗力 /MPa 1 10 1134 87 8 2 11 1118 89 9 3 10 1102 95 48 8 4 14 1085 98 5 5 16 1067 104 0 6 16 1049 112 0 7 15 1030 118 9 8 15 937 171 9 9 15 919 173 9 10 10 881 187 8 軋制壓力的計(jì)算 [8] 計(jì)算各道變形區(qū)長(zhǎng)度 變形區(qū)長(zhǎng)度： hRl ?? （ 62） 由以上公式可得表 ： 49 表 軋制變形區(qū)長(zhǎng)度 軋制道次 1 2 3 4 5 變形區(qū)長(zhǎng)度 軋制道次 6 7 8 9 10 變形區(qū)長(zhǎng)度 計(jì)算各道平均單位壓力 熱軋中厚板生產(chǎn)時(shí)，平均單位壓力可用西姆斯公式計(jì)算： sp ??39。?? （ 63） 式中 ?? —— 應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù) 根據(jù)中厚板扎前情況，可取應(yīng)力狀 態(tài)影響系數(shù)： 39。 ??? （ 64） 式中： h — 變形區(qū)軋件平均厚度 l— 變形區(qū)長(zhǎng)度 單位壓力小于 20179。107pa 時(shí)，軋輥可不計(jì)壓扁影響，此時(shí)變形區(qū)長(zhǎng)度為 l= hR? ， 2 hHh ?? 。 表 變形區(qū)軋件平均厚度 50 軋制道次 1 2 3 4 5 軋件平均厚度 /mm 285 255 227 169 軋制道次 6 7 8 9 10 軋件平均厚度 /mm 119 85 74 所以 p = （ ?） （ 65） 第一道： MP ap )285 (1 ?????? 同理 : 表 平均單位壓力 軋制道次 1 2 3 4 5 平均單位壓/mpa 6404 軋制道次 6 7 8 9 10 平均單位壓/mpa 1 單位壓力大于 20179。107pa 時(shí)，應(yīng)考慮彈性壓扁的影響，用以下公式 )21( 0hb PCRR ???‘ （ 66） 51 EC ??20 1?? （ 67） hRl ?? ‘ （ 68） 式中 E、 ? —— 軋輥材料的彈性模數(shù)及泊桑系數(shù)， ? =，E=150GPa 對(duì)于第八道次，通過(guò)計(jì)算得 R39。=560， l=，帶入上面公式，求的 MPap 39。8 ?, 同理可求的39。9 ?，MPap 39。10 ? 反復(fù)迭代運(yùn)算 3 ～ 4 次，最終得到MPap ，MPap ? ，p ? 計(jì)算各道總壓力 各道次軋制總壓力為 : blPFpp ?? (69) 第一道： Np 1 ?????