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1、辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：冷轧压下规程设计学院、系：材料与冶金学院专业班级：材料成型及控制工程2009.3学生姓名：周 林指导教师：王振敏成 绩：1 前言 31.1 冷轧概念31.2 冷轧工艺特点31.3 冷轧薄板生产过程41.4 我国冷轧发展史冷轧薄钢板生产的发展历史62 . 1Cr18Ni9 冷轧不锈钢薄板轧制工艺制度的制定62.1 原料的选择62.2 压下规程72.3 工艺制度的确定72.3.1 压下制度72.3.2 张力制度82.3.3 速度制度92.3.4 轧制力计算 113.设备强度及能力校核183.1 咬入能力校核183.2 轧辊强度校核183.2.1 工作辊校核193
2、.2.2 支承辊校核213.3 接触应力校核223.4 电动机功率校核（第二架为例233.4.1 轧制力矩233.4.2 摩擦力矩233.4.3 空转力矩234.后记 245. 参考文献241 前言钢铁作为基础的生产资料，在国民经济中有着举足轻重的地位。在钢材加工 过程中，除了少部分采用锻造或铸造等方法直接成材外，其余约80%以上都是经 过轧制成材。而冷轧板带钢的生产工艺，避免了热轧中存在的温降和温度分部不 均的弊病，可以生产出厚度更薄、尺寸更精确、表面更光洁、板形更平直的板卷。 在国民经济中，冷轧板带钢的生产占据着极其重要的地位。本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂 2#线而进行。预设计
3、生产规 格为1.4x1350mm的lCrl8Ni9冷轧不锈钢薄板。本设计对冷轧的生产特点以及主 要工序作了简单的介绍，并制定了轧制制度，计算了轧制力，对轧辊强度、电机 功率进行了校核。力求通过本次课程设计能对冷轧带钢有更深层次的了解。冷轧是金属在再结晶温度以下的轧制过程。冷轧时金属不会发生再结 晶，但会发生加工硬化现象。加工硬化是金属在轧制过程中强度、硬度增加，而韧性、塑性下降的 现象。冷轧板带钢的优势：1）可生产厚度更小的薄板2）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度，板形更好。3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表面质量好，表面光洁 的产品。4）带材经冷轧后，进行不同的热处理， 可以得
4、到不同机械性能的产品1.2 冷轧工艺特点（1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化； 加工硬化的影响：1）变形抗力增大，使轧制力加大。2）塑性降低，易发生脆裂。（2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润） ；1）工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高， 须采用有效的人工冷却。2）工艺润滑 工艺润滑的作用： 减少金属的变形抗力（实现大压下和轧制更薄板材）； 冷却轧辊； 防止粘辊。 天然油脂（动、植物油脂）润滑效果优于矿物油。常用冷润液 -乳化液 :通过乳化剂的作用把少量的油剂和大量的水混合 起来，制成乳状的冷润液。乳化液的冷却能力介于水和油之间，一般为水 的 4080% ，随着
5、乳化液浓度的增加，其冷却能力下降。（3）冷轧中采用张力轧制： 张力轧制轧件在轧辊中的辗轧变形是在有一定的前张力和后张力作 用下实现的。张力作用在轧件轧制方向上的力。 前张力作用方向与轧制方向相同的张力。 后张力作用方向与轧制方向相反的张力。 张力的作用： 防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制）； 使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧后板 形良好）； 降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品；1.3冷轧薄板生产过程冷轧生产各工序简介：热轧板卷料f酸洗f冷轧f退火f平整f精整f包装f入库下图是鞍钢冷轧成产典型产品工艺流程图：鞍钢冷轧厂冷轧产品简介冷轧产品简介岂口 L HET卷
6、板卷厚度0.3-3.0 mm宽度600-1950 mm板0.3-3.0 mm宽度750-1850 ir)m长度1 000-6000 mmb/gJm/r (Ra:0,3-3.0pm)表面质呈B03普通表面C04高级表面D05最高簸表面OILING不涂油漆油0.25-1.5g/m2 清诜途油（1）酸洗盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使之表面光洁，便于冷 轧。（2）轧制四辊式轧机， 45机架连轧（3）脱脂与退火1）脱脂：冷轧后的清洗工序，去除钢板表面的油脂和污物，防止退火 后带钢表面上生成黑斑和灰层。2）脱脂方法： 电解清洗、机上洗净与燃烧脱脂。3）退火：使轧制时受到加工硬化的金属重新软化，
7、消除内应力和得到 细小均匀的晶粒。（4）平整：退火后带钢以小压下率进行轧制的过程叫做平整。 （15%） 目的：1）消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；2）提高材料的强度极限，扩大塑性加工范围。平整量不同钢种的机械 性能产生一定幅度的变化；3）矫正板材的形状；4）根据用户的要求生产表面粗糙度不同的带钢，对镀层板加工成光 滑表面，而对涂层板加工层表面打毛均匀的表面。（5）成品剪切 平整后的钢带经过成品剪切后成为钢带的最终交货状态。1.4我国冷轧发展史冷轧薄钢板生产的发展历史1 月 17 日，“鞍钢 1780mm 大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集 成与创新”项目荣获国家科技进步一等奖
8、。这是鞍钢继自主研发“贫赤（磁）铁 矿选矿新工艺、新药剂与新设备研究及工业应用”和“1700 中薄板坯连铸连轧 （ASP）生产工艺技术项目先后荣获国家科技进步二等奖之后，第二次荣获国 家科技进步奖，并获得一等奖的殊荣。“鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新” 项目是鞍钢“十五”重点技改工程，由鞍钢集团公司、中国第一重型机械集团公 司、中冶南方工程技术有限公司共同完成，是我国第一次依靠自己的技术力量， 通过自主研制、开发和集成建设的大型冷轧宽带钢生产线。该项目由鞍钢自主集 成，所需设备全部采用点菜的方式，立足国内资源，总投资与国内同类冷轧厂相 比节约近二分之一，技术
9、起点高、设备精良。通过自主研发和创新，鞍钢 1780mm 冷轧生产线在投产后，板型、厚度、表面质量、成材率、能耗、劳动生产率等指 标均达到或超过国际先进水平。此生产线建成投产表明我国已经掌握了冷轧成套 设备制造技术和工艺生产控制两大核心技术，对我国冶金重大装备国产化做出了 突出贡献。2005年，“鞍钢 1780mm 大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成 与创新”项目曾被中国钢铁工业协会、中国金属学会授予全国冶金科学技术特等 奖。2006 年度国家科学技术进步奖通过项目初评有 624 项参评，其中 326 项入 围，最终荣获国家科学技术进步一等奖项目有 19 项（含军工、民用），鞍钢是
10、2006 年度唯一获此奖项的钢铁企业。2 . 1Cr18Ni9 冷轧不锈钢薄板轧制工艺制度的制定2.1原料的选择本设计产品规格要求：成品规格：1.4X1350mm，钢种为lCrl8Ni9冷轧不锈 钢薄板。根据冷轧过程中总压下率在 60%-80%左右，轧制过程中忽略宽展。原料 规格为：3.5X1350mm,则总压下率为60%。本设计中采用五机架冷连轧机，其 主要设备如下表：表 2-1-1 工作机架参数表部位总咼 (mm)断面尺寸（mm）窗口尺寸 （mm）形式重量（t）材质操作侧7145630X7604800X1360闭口78.3ZG35传动侧7145630X7604800X1360闭口78.3Z
11、G35表 2-1-2 轧辊参数表项目辊身长（mm）直径（mm）硬度（HS）润滑方式工作辊1780540/60085-92油气润滑支承辊17801450/152560-67动压润滑2.2 压下规程设计采用五机架连轧，参考经验数据，制定压下规程如表 2-1所示：表2-1压下规程道 H hAh h 轧速前张力后张力 p 总压力次/mm/mm/mm/%/mm/m/s/Mpa/Mpa/MpaP/t13.502.451.05302.97511.439050499.671318.7622.451.820.6325.712.13515.3810090753.601334.2631.821.5680.25213
12、.851.69417.86105100808.521294.3141.5681.4420.1268.041.50519.42115105804.011115.7951.4421.400.0423.011.42120.0045115906.911082.192.3 工艺制度的确定2.3.1 压下制度根据等轧制力原则采用分配压下系数如表2-3-1,令轧制中的总压下量为工Ah,则各道次的压下量Ahi为：A hi=bi 工 A h式中：bi压下分配系数冷轧压下分配规则1）第一道次考虑后张力较小,带钢容易跑偏;坯料厚度不均匀等,应小于设备所允若的最大能力,留有适当余量；2）第二、三道次采用大压下率轧制；
13、3）精轧道次不采用大的压下率,保证板形及厚度精度。表 2-3-1 冷连轧机压下分配系数机架数压下分配系数bi道次号1234550.50.30.120.060.02第一道次：b1=0.5Ah=3.5-1.4=2.1A h=b& A h=0.5*2.1=1.05mmh=H- A h=3.5-1.05=2.45mmh 1= (h1+H1)/2=(3.5+2.45)/2=2.975mme 二AhJ 耳*100%=1.05/3.5*100%=30%第二道次：1 1 1b=0.3Ah=3.5-1.4=2.12A h2=b2L A h=0.3*2.1=0.63mm h2=H2-A h2=2.45-0.63=
14、1.82mm h 2= (h2+H2)/2=(1.82+2.45)/2=2.135mmA h2/ H2*100%=0.63/2.45*100%=25.71%第三道次：b3=0.12Ah=3.5-1.4=2.1A h3=b3L A h=0.12*2.1=0.252mm h3=H3-A h3=1.82-0.252=1.568mm h 3= (h3+H3)/2=(1.568+1.82)/2=1.694mme =Ah3/ H3*100%=0.252/1.82*100%=13.85%333第四道次：b4=0.06Ah=3.5-1.4=2.1A h4=b4L A h=0.06*2.1=0.126mmh4=H4-A h4=1.568-0.126=1.442mmh 4= (h4+H4)/2=(1.442+1.568)/2=1.505mme =A h4/ H4*100%=0.126/1.568*100%=8.04%第五道次：4 44b5=0.02Ah=3.5-1.4=2.1A h5=b5L A h=0
