课程设计题目:1250热轧板带轧制规程设计与辊型设计专 业:材料成型与控制工程班 级:05成型(2)学生姓名: 指导老师: 日 期:2009年3月3日I 目 录1 概述 12 1250中宽带生产工艺 12.1 原料及产品介绍 12.2 主要设备的选择 22.2.1 立辊选择 22.2.2 轧机布置 32.2.3 粗轧机的选择: 42.2.4 精轧机的选择: 42.2.5 绝热保温罩与炉巻箱的选择 63 压下规程设计与辊型设计 73.1 压下规程设计 73.2 道次选择确定 73.3 粗轧机组压下量分配 73.4 精轧机组的压下量分配 83.5 校核咬入能力 93.6 确定速度制度 93.7 轧制温度的确定 123.8 轧制压力的计算 133.9 辊缝计算: 163.10 精轧轧辊转速计算 163.11 传动力矩 174 轧辊强度校核与电机能力验算 184.1 轧辊的强度校核 194.1.1 支撑辊弯曲强度校核 194.1.2 工作辊的扭转强度校核: 214.2 电机的校核 224.2.1 静负荷图 224.2.2 主电动机的功率计算 234.2.3 等效力矩计算及电动机的校核 234.2.4 电动机功率的计算 245. 板凸度和弯辊 255.1 板型控制理论 255.2 板型控制策略 265.3 板凸度计算模型 275.4 影响辊缝形状的因素 285.4.1 轧辊热膨胀对辊缝的影响 305.4.2 轧辊的磨损对辊缝的影响 315.4.3 原始辊型对辊缝的影响 315.4.4 入口板凸度对辊缝的影响 315.4.5 轧辊挠度计算 315.5 弯辊装置 335.5.1 弯曲工作辊 335.5.2 弯曲支撑辊 335.6 CVC轧机的抽动量计算 33结 论 35参考文献 351 概述 连轧时间短,温降少,占地少,产量高。
1924年,自从美国第一台带钢热连轧机投产以来,连轧带钢得到很大的发展从手动调节到PID设定,从简单计算机控制到计算机系统多层分布式控制,加上液压压下,液压弯辊,CVC辊型控制等新技术的使用,热连轧机的产量、精度、板型质量得到很大提高热轧带钢生产线主要包括粗轧和精轧粗轧轧件短,一般为可逆轧制,精轧为6~7架连轧,成为1/2连轧或3/4连轧目前,粗轧轧机能力越来越大,控制凸度能力显著增强,从粗轧就检测凸度和厚度,为精轧提供优质中间坯料,保证精轧稳定轧出符合技术要求的带卷粗轧采用大压下,可以减少道次,提高中间坯温度近来坯料厚度也恢复原来220mm以上,为多品种、高档次产品生产奠定基础2 1250中宽带生产工艺任何企业没有优质的产品质量就无法长期生存,没有众多的品种和高档次拳头产品,就不能在激烈竞争中占领市场板带轧制生产线先进合理的工艺技术是保证板材厚度尺寸精度和良好的板形的物质基础简陋省略的工艺已经无法在市场低迷的环境下获得利润不同宽度的热带有不同的用途,也需采用不同工艺技术热带300mm以下是窄带,多用来生产焊管300~600mm为中窄带,常用来生产五金或焊接结构梁600~1000mm为中宽带,薄带卷可以冷轧用于家电。
这些产品的轧机一般不安装昂贵的液压压下、弯辊、板型控制设备,只能依靠坯料加热温度控制轧制力,调节板型1100~1500mm为宽带,最宽为2000mm,它们的轧机都安装液压压下、弯辊、板型控制2000mm超宽热卷多是用于冷轧镀锌汽车板,由于宽带质量优良,国外主张取消中窄带,用超宽带进行纵剪分切,得到不同宽度卷材,提高成材率轧辊越窄,板型凸度控制越容易,且市场对于1m以下冷轧板材,如家电板、家具板或汽车辅助板有较大需求,故按照设计任务书要求,设计典型产品为1m板材,生产厚度精度高、板型优良、表面光洁度高的高档次多品种、宽范围多规格热轧带卷1250热带轧机适合轧制带宽为600~1000mm左右的板材本设计要求既可以生产冷轧需要的2.2mm薄卷,也可生产25mm结构用厚带2.1 原料及产品介绍依据任务要求典型产品所用原料:规格: 板坯厚度:250mm钢 种:Q195最大宽度:1050mm长 度:8.5m产品规格:厚 度:2.6mm板凸度:6 坯料单重:18吨因为所给坯料宽度较小,并且在粗轧机前部安装有大立辊,所以侧压有效,可以少量控制成品宽度坯料选用250mm厚需要较多道次,但对保证压缩比,生产优质板材具有重要意义,生产普板时可以降低原料厚度,以减少道次增加产量。
坯料宽度限定8.5m,加热炉内宽度9.2m,有利于设计高温(1350℃)步进炉,以便为今后生产高牌号硅钢、低合金管线钢储留设备能力2.2 主要设备的选择轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备,因此,轧钢机能力选取的是否合理对车间生产产量、品种和规格具有非常重要的影响选择轧钢设备原则:(1) 有良好的综合技术经济指标;(2) 轧机结构型式先进合理,制造容易,操作简单,维修方便;(3) 有利于实现机械化,自动化,有利于工人劳动条件的改善;(4) 备品备件要换容易,并有利于实现备品备件的标准化;(5) 在满足产品方案的前提下,使轧机组成合理,布置紧凑;(6) 保证获得质量良好的产品,并考虑到生产新品种的可能;热带轧机选择的主要依据是:车间生产的钢材品种和规格轧钢机选择的主要内容是:选取轧机的架数、能力、结构以及布置方式最终确定轧钢机的结构形式及其主要技术参数目前强力粗轧机已经达到单位宽度轧制力2.6t,本设计1250轧机,取轧制力最大3200吨2.2.1 立辊选择立压可以齐边(生产无切边带材)、调节板坯宽度并提高除磷效果立压轧机包括:大立辊、小立辊及摆式压力机三种,各自特点如下: 大立辊:占地较多,设备安装在地下,造价高,维护不方便。
而其能力较强,用来调节坯料宽度 小立辊:能力较小,多用于边部齐边 摆式侧压:操作过程接近于锻造,用于控制头尾形状,局部变形,提高成材率效果较好缺点是设备地面设备占用场地较多,造价较高 本设计采用连铸坯调宽,生产不同宽度带卷,选择小立辊齐边2.2.2 轧机布置现代热带车间分粗轧和精轧两部分,精轧机组大都是6~7架连轧,但其粗轧机数量和布置却不相同热带连轧机主要区分为全连续式,3/4连续式和1/2连续式,以及双可逆粗轧等1)全连续式:全连续式轧机的粗轧机由5~6个机架组成,每架轧制一道,全部为不可逆式这种轧制机产量可达500~600万吨/年,产品种类多,表面质量好粗轧全连轧布置见图1a但设备多,投资大,轧制流程线或厂房长度增大而且由于粗轧时坯料短,轧机效率低,连轧操作难度大,效果并不很好,所以一般不采用粗轧连轧设计2)3/4连续式 图1 各种热连轧及布置图3/4连续式布置形式是先用二辊轧机轧一道,然后设置1架可逆式轧机轧制3或5道,再由后面两架轧机连续轧制一道(见图1(b))后面这两道看上去作业率不高,但它是保证中间坯尺寸和凸度的关键,使精轧产品质量和轧制过程稳定。
另外,这种布置采用250 mm厚坯,轧制压缩比大,产品种类全面,曾经是国外流行的布置3)半连续式:半连续式轧机有两种形式:图1(C)中粗轧机组由一架不可逆式二辊破鳞机架和一架可逆式四辊轧机架组成,一般使用坯料在150mm以下,轧制5道次,对凸度厚度控制难度大主要生产普通钢种带卷高档品种开发难度大,较厚产品也较少生产而且为保单卷重,常常设计坯料很长(最高14米),使加热炉过宽,大大限制了加热温度这类轧机如果使用230mm厚坯,则轧制道次过多,温降过大但这种布置如果粗轧机能力特别大,如太钢1549热连轧线,辅助必要的检测设备,也可达到道次少温降小,中间坯温度稳定的要求图2-1(d)中粗轧机是由两架强力四辊可逆式轧机组成,这种布置即提高轧机利用率,又能使轧机数量较少,稳定中间坯凸度,减少温降,故为当前流行方案根据任务书要求,本设计采用2架强力四辊可逆轧机组成粗轧机组,第一粗轧机前安装小立辊轧机,对侧边进行有效修正2.2.3 粗轧机的选择:过去粗轧,为了增大工作辊辊径,提高咬入能力,多选择二辊轧机,但是二辊轧机产生的挠度较大,不能满足凸度控制要求现代四辊轧机,其工作辊直径已大大提高,并且安装液压平衡弯辊,使轧辊挠度可控。
本设计两架粗轧机详细资料如下:参考太钢1549及港陆1250生产实际,初步确定轧机各部件相关尺寸如下:轧机类型: 四辊可逆式轧机 工 作 辊: 轧辊直径: 1000mm 辊身长度: 1250mm 轧辊材料: 铸 钢支 承 辊: 轧辊直径: 1450mm 。