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1、天津冶金职业技术学院 毕业课题20Cr 带钢轧制工艺分析及制定系系 别别 冶金工程系冶金工程系 专专 业业 材料成型与控制技术材料成型与控制技术 班班 级级 材料材料 11-111-1 学生姓名学生姓名（11010201181101020118） 指导教师指导教师 谭起兵谭起兵2012 年 4 月 20 日摘要板带钢是钢铁产品的主要产品之一，广泛地应用于工业、农业、建筑业以及交通运输业。热轧板带在国民经济发展中起到了巨大的推动作用。热轧板带生产一直是轧制行业中高新技术应用最为集中、人们最为关注的领域。主要介绍了热轧板带钢的生产工艺流程，选择主要设备参数（包括初轧机、精轧机的轧辊尺寸及最大轧制力
2、);以 2.8 1620mm Cr 热轧带钢为典型产品来设计选择坯料、制定压下规程，制定温度制度、速度制度；最后对轧机的咬入角和轧辊的强度进行校核。关键词：热轧带钢；轧制工艺制度；轧辊强度；速度制度；温度制度目录1 热轧板带钢概述.11.2 热轧板带钢生产的工艺流程.1 1.3 热轧板带钢生产的生产设备.2 1.4 热轧板带钢生产的新技术方面的发展.22 主要设备参数.33 典型产品轧制工艺制定.53.1 生产工艺流程图：.5 3.2 坯料规格尺寸的选定 .6 3.3 轧制工艺制定.7 3.3.1 加热制度 .7 3.3.2 粗轧和精轧各自压下制度.7 3.3.3 精轧轧制速度 .8 3.4
3、精轧温度制度 .104 轧制力相关参数计算.114.1 精轧各机架轧制力计算.11 4.2 精轧各机架轧制力矩的计算 .135 设备能力校核.145.1 咬入能力校核.14 5.2 轧辊强度校核.15 5.2.1 辊身弯曲强度校核.17 5.2.2 辊颈弯曲+扭转强度校核.19 5.2.3 辊头扭转强度校核.20 5.2.4 接触应力的计算.206 结束语.227 参考文献 .238 致 谢 .241 热轧板带钢概述1.11.1 热轧板带钢生产的产品概况热轧板带钢生产的产品概况国民经济建设与发展中的大量使用的金属材料中钢铁材料占有很大比例，例如 2005 年世界钢产量约为 11 亿吨。98%的
4、钢铁材料都是采用轧制方法生产的，轧材中 30%60%以上都是板带材。板带钢产品薄而宽的断面决定了板带钢产品在生产商和使用上有其特有的优越条件。从生产上讲，板带钢生产方法简单，便于调正、便于改换规格；从产品应用上讲，钢板的表面积大，是一些包覆件（如油 罐、船体、车厢等）不可缺少的原材料，钢材可冲、可弯、可切割、可焊接，使用灵活。因此板带钢在建筑、桥梁、机车车辆、汽车、压力容器、锅炉、电器方面得到广泛的应用。热连轧钢板、带产品，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。 从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的
5、不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装 及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能，因而北广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。随着热轧尺寸精度、板形、表面质量等控制新技术的日益成熟以及新产品的不断问世，热连轧钢板、带产品得到了越来越广泛的应用并在市场上具有越来越强的竞争力。一般说明热连轧钢板产品，钢种规格品种繁多，用途广泛，从一般的工程结构至汽车、桥梁、船舶、锅炉压力容器等制造，都得到大量使用。各种不同用途，对钢板的材质性能、表面质量及尺寸、外形精度等要求
6、也各不相同，因此，必须对热轧钢板产品的品种、材质、特性及其用途有所了解，才能做到经济、合理利用。 1.21.2 热轧板带钢生产的工艺流程热轧板带钢生产的工艺流程连铸板坯 进步式加热炉 高压水除鳞（初） 定宽压力机定宽 粗轧机 飞剪 高压水除磷（精） FE 连轧前立辊 精轧机层流冷却 卷取机 检查 卷取分卷横切 成品1.31.3 热轧带钢的生产工艺过程热轧带钢的生产工艺过程传统的热连轧机生产过程包括坯料选择和轧前准备、加热、粗轧、精轧和冷 却及飞剪、卷取等工序。1.板坯的选择和轧前准备热轧带钢生产所用的板坯主要是连铸板坯，只有少量尚存初轧机冶金工厂采 用初轧坯。板坯的选择主要是板坯的几何尺寸和重
7、量的确定。板坯的厚度选择要根据产 品厚度，考虑板坯连铸机和热轧带钢轧机的生产能力。一般板坯的厚度为 150-250mm，最厚为 300-350mm。板坯的宽度选择决定于成品宽度，一般板 坯宽度比成品宽度大 50mm 左右。目前板坯宽度可达到 2300mm。板坯的轧前准备包括板坯的清理和板坯加热工序。板坯加热的送坯方式有板 坯冷装炉、板坯热装炉、直接热装炉、和直接轧制四种。板坯入炉前要进行 检查，一般可达到 15-25kg/mm,最终可达 36kg/mm。2.粗轧粗轧机组的作用是将加热好的板坯经过除磷、定宽、水平辊和立棍轧制，将 不同规格的板坯轧成厚度为 30-60mm，宽度不同的精轧坯，并保证
8、精轧坯要 求的温度。（1）除磷。板坯在加热过程中，表面上会形成 2-5mm 厚的氧化铁皮，这些 氧化铁皮必须在轧制前清除干净。现代热轧带钢都设有高压水除鳞箱，除鳞 箱是一个基本封闭的箱体，箱体的前后装有链条，箱内上下各装有两排集水 管，其上下高压水喷嘴同时喷射高压水除磷。（2）定宽。热轧带钢由于采用连铸坯，而坯连铸机改变板坯的宽度较复杂， 因此，为了满足轧机带钢品种规格的不同需要，在粗轧阶段必须设有定宽工 序。（3）粗轧机。粗轧设备主要由粗轧除磷设备、定宽压力机、立棍轧机、水 平轧机、保温罩、热卷取箱等组成。粗轧机的布置形式主要有全连续式，3/4 连续式，半连续式和其他形式。我国热轧带钢粗轧机
9、采用 3/4 连续式布置的又宝钢 2050mm，武钢 1700mm。3.精轧由粗轧机组轧出的带钢坯，经百多米长的中间辊道输送或热卷取箱到精轧机 组进行轧制，精轧机组布置较为简单。宝钢 1580mm 精轧机组精轧机是热轧带钢连轧线上的核心设备，主要进行对带钢的厚度减薄和板形 控制，精轧是决定产品质量的主要工序。轧机的各种先进技术几乎都集中在 精轧机组上，如 AGC 系统，弯棍系统，新型板形控制手段（pc 轧机、cvc 轧 机、wrb 轧机等）精轧机间低惯量活套设备、在线磨棍装置（ORC）等。4.轧后冷却及卷曲（1）轧后冷却。热轧带钢的终轧温度一般为 800-900 摄氏度，卷取温度通 常为 55
10、0-650 摄氏度从精轧机末架到卷取机之间必须对带钢进行冷却，以便 缩短这一段生产线。常用的带钢冷却装置有层流冷却、水幕冷却、高压喷水 冷却装置结构简单、但冷却不均匀、水易飞溅，新建的厂子已经很少应用。（2）卷取。卷取机位于精轧机输出辊道末端，由卷取机入口侧导板、夹送 辊、助卷辊、卷筒等设备。它的功能是将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形， 紧紧地无摩擦等卷成带钢。卷取机的数量一般 2-3 台就能满足生产要求。5.精整工序热轧带钢精整设备主要有平整、分卷、横剪和纵剪等机组，也有设置常化、 退火等热处理设施及翻板检查等装置的。由于热带钢连轧机产量的日益增加和品种规格的不断增多，对所用卷取机提 出一下
11、要求：卷取紧密而整齐的钢卷；提高咬入和卷曲速度；扩大卷取带钢 宽度和厚度范围；能卷取高强度合金带钢；能在较低温度下卷取；能卷取单 重大的钢卷。地下卷取机的结构及控制特点：（1）每台卷取机前配置有一套反应速度极快的液压侧导板，用以将要卷取 的带材严格的控制在轧制中心线上，以防止卷取过程中出现“塔形”卷。（2）采用了电液饲服阀控制的，具有框架式结构的液压压下夹送辊，能在 其上下辊之间实现辊缝和恒压紧力的控制，从而确保在卷取过程中具有一个 恒定的卷取张力。（3）在夹送辊的上下辊面上安装了在线抛光装置，确保辊面具有高的光洁 度。卷取过程如下：由伺服液压系统控制的卷取机前侧导板进行对中，当带钢头 部进入
12、夹送辊时进行头部定位，3 个助卷辊处于设定位置，卷筒直径为待卷 直径。当带钢在卷筒上卷取头 35 圈时，助卷辊在卷取过程中根据带钢厚 度进行踏步控制，以保证钢卷内圈不产生压痕；卷 35 圈后，卷筒涨到卷 取直径，同时助卷辊打开，卷取机在恒张力状态下卷取；当带钢卷到最后 23 圈时，1、3 号助卷辊压下，带钢尾部通过夹送辊时进行尾部定位，使 带钢尾部在钢卷下部位置。卷取后的钢卷经卸卷小车从卷取机卸卷并运至固 定台架，由运卷小车将钢卷运至钢卷运输线，最后由钢卷运输线运往钢卷库 或冷轧车间，在此过程中进行检查、称重、打捆、喷印。卷取最大速度：MAX21m/s ，咬钢速度：MAX11m/s1.41.4 热轧板带钢生产的生产设备热轧板带钢生产的生产设备1.加热炉： 3 座步进梁式加热炉2、粗轧区： 由高压水除鳞箱、定宽压力机、带立辊的初轧机、保温罩、废品推出机、辊道、侧导板及其他辅助设备组成3、精轧区： 精轧区主要由切头飞剪、粗轧除鳞箱、精轧机前立辊轧机、7 机架四辊精轧机及其他辅助设备组成4、卷取机区： 卷取机
