400W吨热轧带钢车间设计

课程设计说明书材料科学与工程学院课 程 设 计 任 务 书专业班级： 设 计 人： 设计题目： 年产400万吨热轧带钢车间设计设计参数： 板坯规格：厚度：230、250、300mm，宽度：9001450mm，长度：4,20011,000mm；钢种：碳素结构钢，优质碳素结构钢，低合金结构钢，管线钢，低碳钢，超低碳钢等；产品规格：带钢厚度：1.219mm，带钢宽度：8001630mm，钢卷内径：762mm，钢卷外径：2150mm（max），最大卷重：32t设计要求： 1 、确定粗轧机选型设计 2 、确定卷取机选型设计 3 、典型产品14x1300压下规程设计 设计时间： 2012年 12 月 19 日 至 2012 年 01 月04 日 设计者(签字) 指导教师(签字) 教导主任（签字） 年产400万吨热轧带钢车间设计摘 要 板带材生产技术水平不仅是冶金工业生产发展水平的重要标志，也反映了一个国家工业与科学技术发展的水平。建设现代化的热轧宽带钢轧机要满足现代工业对热轧板品种和质量的要求。本设计是1780热轧带钢生产线年产量为400万吨的热轧带钢厂。典型产品为16MnR,产品厚度为14mm，宽度为1300mm。整个设计主要涉及：粗轧机的选型、布置形式及主要参数的选择计算；卷取机的选型、布置形式；对典型产品生产设备的选择、工艺参数的设计计算、动力参数的设计计算、轧制力能参数的计算。关键词：热轧带钢，工艺设计，生产设计，粗轧机 IABSTRACT Plate strip production technology level of development of metallurgical industry production is not only an important mark of level, also reflects a national industry and the development of science and technology level. Modernization of hot rolling wide strip steel mill to meet the requirements of the modern industry of hot rolled plate varieties and quality. This design is the 1780 hot rolling strip production line with an annual output of 4 million tons of hot rolling DaiGangChang. Typical product for 16 MNR, the product thickness is 14 mm, width is 1300 mm. The whole design is primarily concerned with: rough rolling mill the choice of the form selection, layout and main parameters of calculation; Take-up of the selection, arrangement form; The typical products rough rolling and the selection of fine rolling stage production equipment, design and calculation of process parameters and dynamic parameters of the design and calculation, rolling force calculation of the parameters.Key words: hot rolled steel strip, process design, production design, rough rolling millII目 录摘 要I目 录I第1章 前言11.1热轧带钢生产工艺的发展11.2产品规格及产品特征11.3热轧带钢机组的发展历程11.4 我国热轧带钢的发展概况2第2章 产品方案及主要设备42.1原料来源42.2定尺坯规格42.3产品规格及品种42.4产品方案4第3章 生产设备的选择53.1加热炉53.2立辊轧机53.2.1.立辊轧机的参数53.3粗轧机63.3.1.粗轧机布置形式及数量的选择63.3.2.粗轧机的各种参数73.4保温装置93.5精轧机103.6卷取机选择10第4章 典型产品压下规程设计124.1 概述124.2各道次出口厚度及压下量的确定124.2.1粗轧机的压下量分配原则124.2.2精轧机的压下量分配原则134.3压下制度134.3.1 粗轧机压下规程134.3.2 精轧机压下规程154.4确定速度制度164.4.1粗轧速度制度164.4.2精轧机速度制度184.5确定轧制温度制度194.5.1.粗轧温度确定204.5.2.精轧温度确定204.6轧制力和轧制力矩计算214.6.1轧制力计算214.6.2轧制力矩的计算23第5章 总结25致谢26参考文献27III第1章 前言1.1热轧带钢生产工艺的发展 从1942年美国在阿斯兰建设的1470mm带钢热连轧机和1926年在巴特勒的1070mm带钢热轧计算起，带钢热连轧已经有70年的发展史。因为带钢热连轧生产的高效率、高经济性，因而在轧钢生产中发展的最为迅速，而且也是各种新技术应用最为广泛的一个领域。从某种意义上来说，带钢热连轧机的设备水平和工艺水平已经成为一个国家工业发展水平的一项重要标志。 1.2产品规格及产品特征板带钢按厚度可分为厚板、薄板和极薄带钢三大类。我国将厚度大于60mm的钢板称为特厚板，2060mm的钢板为厚板，4.020mm的钢板为中板，0.24mm的钢板称为薄板，其中0.21.2mm又称为超薄板带，小于0.2mm的钢板称为极薄板带材，也称箔材。热连轧钢板产品包括钢带（卷）及由其剪切而成的钢板。而钢带（卷）可以分为直发卷及精整卷（分卷、平整卷及纵切卷）。热连轧按其材质、性能的不同可分为：普通碳素结构钢、低合金钢、合金钢。按其用途的不同可分为：冷成型用钢、结构钢、汽车结构钢、耐腐蚀结构用钢、机械结构用钢、焊接气瓶及压力容器用钢、管线用钢等。 热连轧钢板产品，钢种规格品种繁多，用途广泛。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，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。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。 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。1.3热轧带钢机组的发展历程常规热连轧机的发展大致可分三个阶段, 即所谓第一代、第二代和第三代轧机。人们习惯上将1960年以前建设的热带钢轧机称为第一代热连轧机, 其标志是采用初轧坯, 坯料单重小；大多采用半连续布置型式；精轧机组采用人工操作, 终轧速度受穿带速度的限制, 一般小于10m/s, 没有升速轧制, 生产能力低,产品精度和质量也较低。1961年出现的第二代轧机的精轧机组告别了人工操作, 采用了计算机控制技术, 使精轧实现了升速轧制；终轧速度提高到20m/s以上；生产线一般采用全连续布置型式。由于采用连铸板坯, 板坯重量也相应加大，轧机能力成倍提高。同时, 由于采用了板型控制装置, 带钢质量也有很大改善。计算机控制技术的应用, 为减少工人操作失误、减轻劳动强度和技术进步创造了条件, 具有划时代和里程碑的意义。1970年以后, 大型板坯连铸机、步进式加热炉、大型粗轧机、7个机架的精轧机组、AGC技术、层流冷却技术, 以及全线基础自动化和过程自动化技术的全面应用, 将热连轧机推向一个新的发展阶段-第三代轧机。在这一阶段, 由于下游用户对产品的规格、品种、质量、性能等提出了更高的要求, 促使了热连轧机在生产规模、规格范围、板型质量、性能、能耗和环保等方面的加速发展。由于强力万能粗轧机的出现, 生产线布置型式由全连续布置转变为3/4连续布置, 并且从20世纪90年代开始又逐步过渡到半连续布置。超宽超大步进式加热炉、定宽压力机、热卷箱、保温罩、边部加热器、全液压卷取机、各种板型控制轧机和技术, 以及无头轧制技术的应用, 使常规热连轧机生产工艺出现了重大突破, 生产能力和产品质量都有大幅度的提高, 产品规格也进步扩大。20世纪80年代以后, 常规热连轧机己经从单纯追求高产能、高速度、大卷重和品种全覆盖的指导思想, 向注重抢温保温、控轧控冷、提高成材率、降低成本、提高产品精度和板型质量等方向发展。 目前常规热连轧机的生产规模、规格范围、轧制速度和单位卷重等指标几乎发挥到极至程度, 未来的常规热连轧机将向品种专用化、规格极限化、性能高强度化、质量最优化方向发展。11.4 我国热轧带钢的发展概况建国以来我国钢铁工业和技术已取得举世瞩目的成就, 但是在市场化、工业化的发展进程中, 钢铁工业作为基础产业的重中之重,在产品质量、产品结构、工艺技术装备、技术经济指标和管理方面与国际先进水平相比仍有较大差距。我国的板带钢不能适应国民经济发展的需要, 产品质量能够达到国际先进水平的不到总产量的1/3。随着我国粗钢产量的迅猛提高，产能过剩现象将越来越明显，钢铁企业要在日趋激烈的竞争中，占领市场，获得利润，必须要淘汰落后的生产技术，发展先进的生产技术，生产出低成本、高质量的钢材。当今世界，一些工业发达国家如美国、德国的板材比已经达到了6572。随着汽车工业的迅猛发展，板带比还将迅速增长。 近年来，我国板带材的生产技术取得了很大进步，目前板带比已达到50%以上。为满足市场需要，现已建设了许多热轧带钢厂，其装机水平和生产能力可以说整体达到了国际平均水平，有的则代表着当代国际最高水平。但这只限于宝钢等大型国有企业的宽带钢生产，大量中小型企业、民营企业的技术水平却远远落后。板带钢品种多、成本低、年进口量大, 而且板带钢消费比例逐年上升, 市场潜力大, 因此板带钢的发展前景是美好的。热轧带钢生产工艺过程主要包括原料准备、加热、粗轧、卷板、焊接、精轧、冷却及飞剪、卷曲等工序。伴随着近20年来相关技术领域的技术进步 , 热轧带钢生产和研究领域新技术层出不穷 ,推进了工艺、设备、技术飞跃式的发展。如在线测宽技术、无头轧制技术、热卷箱技术、层流冷却技术等等。我国热轧窄带钢近年生产增长很快，三年增长1.5倍；我国热轧窄带钢结构比提高也很快，由1999年的5.6%增长到2002的8.9%，三年增长3.3%。我国窄带近年发展迅速的主要原因，一是目前普通窄带钢有广泛的用途；二是普通窄带钢比宽带价格便宜，受用户欢迎；三是目前正处带钢价格高峰，窄带钢企业有较高的利润空间。与国外的情况不同，当前国内的热轧窄带产量猛增，在普通碳素钢窄带产品市场领域中，已经冲击了国内热轧宽带轧机。与国外情况一样，我国宽带轧机由于品种、规格覆盖面宽，产品内、外在质量好，有广泛的使用功能，因此具有高附加值；更因为宽带轧机资源（包括人力和物力）消耗低，符合社会生态环境要求，因而是我国未来板带的发展方向。由于目前我国经济发展阶段所决定的多层次市场需求，以及窄带钢轧机的低投资、低成本和产品价格便宜等原因，预计在未来一段时间内，热轧窄带轧机在我国普碳钢窄带市场领域中还会有一定发展空间，与宽带轧机并存。21世纪的钢铁工业，必须满足充分、合理、最大限度地利用资源，并最少排放与社会协调发展的生态要求。我国窄带钢企业，特别是一体化热轧窄带钢企业，也必须按这个目标在资源利用和环境友好等方面，不断改进，做出成效。2 4第2章 产品方案及主要设备2.1原料来源 由连铸车间生产的合格连铸板坯，经过板坯输送辊道，直接从紧接布置的连铸车间进入本厂的板坯库，装炉制度采用冷装、保温热装、直接热装三种制度。坯料的热装比为3070%，通过在加热炉内加热，板坯的出炉温度为11501250。少量不能直接热装的板坯先由车间吊车卸料到板坯库，在需要时排入生产计划，再由车间吊车按照一定顺序吊到辊道上，然后送入加热炉加热。2.2定尺坯规格 厚度：230、250、300mm； 宽度：9001450mm； 长度：4,20011,000mm；2.3产品规格及品种 规格： 带钢厚度：1.219mm； 带钢宽度：8001630mm； 钢卷内径：760mm； 钢卷外径: 2150mm（max）； 最大卷重：32t； 年产热轧钢卷400万t/a。 品种： 碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、管线钢、低碳钢、超低碳钢等。2.4产品方案产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格及年产量计划。本车间依据设计任务书要求，经过对同类厂的调查和统计分析，选取具有代表性的品种和规格作为典型产品。编制产品方案的原则及方法：（1）国民经济发展对产品的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的需要。（2）考虑产品的平衡，考虑全国各地的布局和配套加以平衡。（3）建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。 第3章 生产设备的选择3.1加热炉为了完成每年400wt板坯任务，车间设置三座步进梁式加热炉。炉子形式，步进梁式板坯加热炉。加热能力：最大产量：270t/h，加热板坯从20到1250。炉子主要尺寸为表3.1 炉子基本尺寸名称尺寸装料辊道、出料辊道中心线距离(mm)47500两炉中心线距离(mm)24000炉子全长(mm)42470炉子有效长度(mm)40020装料前室长度(mm)2450预热段长度(mm)11322加热1段长度(mm)9113加热2段长度(mm)9485均热段长度(mm)10100炉子宽度(mm)12644炉膛内宽度(mm)117163.2立辊轧机 为了进行宽度控制，传统热连轧机组都配有独立的立辊轧机或在粗轧机上装设附属立辊，有的精轧机前也设立了立辊。根据调宽量的大小，板坯可以进行多道次或一道次立轧。 3.2.1.立辊轧机的参数 立辊轧机的主要参数包括轧制力、轧制速度、开口度、轧辊辊身尺寸、压下速度等。 表3.2立辊轧机主要参数轧制温度1150轧制压力8000KN测压仪2x5000KN（检测9050KN）轧制力矩2x775KNm（1.5倍过载）轧制速度01.53.7m/s主传动比i=4.588最大开口度1780mm最小开口度750mm最大压下量（双侧）100mm(厚230mm)侧压方式电动APC+液压AWC压下螺丝S300x24mm压下速比6.4压下速度（单侧压下/打开）02555mm/s轧辊规格1200/1100x230mm(1350mm)压下平衡缸220/140x1620mm速度80mm/s压力23MPa(差动)接轴平衡缸220/140x670mm速度主传动电机AC1300KW 110/270r/min压下电机AC220KW 400/1000r/min液压AWC液压缸直径550/510mm液压缸工作行程单侧50mm液压缸工作速度（max）50mm/s轧辊冷却水压力1.2MPa换辊吊车吊出3.3粗轧机3.3.1.粗轧机布置形式及数量的选择 粗轧区的布置形式是根据产量、板坯重量等诸多因素决定的。粗轧区的布置形式主要有全连续式、半连续式、3/4连续式和其他形式。由于全连轧生产线过长，目前广泛采用的是半连续式和3/4连续式。全连续式轧机是指轧件自始至终没有逆轧的道次。全连续式粗轧机由56个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式，大都采用交流电机传动。这种轧机产量可高达400600万吨/年，适合于大批量单一品种生产，操作简单，维护方便，但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。半连续式轧机有三种形式：第一种只采用一架强力四辊可逆粗轧机，轧制3或5道，主要用于中等厚度（100150mm）板坯连铸连轧生产线或连铸坯生产能力不足的情况；第二种由一架不可逆式二辊机架和一架可逆式四辊机架组成，主要用于将厚200mm左右的铸坯生产成卷带钢；第三种是由两架可逆式轧机组成，主要用于由厚度200250mm以上的铸坯生产热带钢的生产线，这样半连续式轧板粗轧阶段道次可灵活调整，设备和投资都较少，故适用于产量要求不高，品种范围又广的情况。3/4连续式轧机是在粗轧机组内设置12架可逆式轧机，把粗轧机由六架缩减为四架，较全连续式所需设备少，厂房短，总的建设投资要少5%6%，生产灵活性也较大，但可逆式机架的操作维修要复杂些，耗电量也大些。对于年产300400万吨左右规模的带钢厂，采用3/4连轧机一般较为合适。3综上比较，本生产线采用3/4连续式的布置形式较为合适。其布置形式如图3.1。图3.1粗轧机布置形式3.3.2.粗轧机的各种参数材料的选择 由于热轧的时候工作辊表面温度高，又受到水的激冷，表面冷热反复循环产生工作应力，热疲劳应力使得轧辊表面产生网状裂纹，工作辊选择以辊面硬度为主。四辊机座除了少数机座受辊强度和咬入条件限制采用铸钢轧辊以外，其他主要受到扭矩和压力，弯曲应力较小，轧制速度高，辊面要求光滑以保证板带的表面的质量而多采用铸铁轧辊（辊面硬）。支撑辊受压力大主要受的是弯曲应力，而且直径较大并要着重考虑强度和轧辊的淬透性，因此多采用含有铬的合金锻钢。 R1安装在立辊轧机和除鳞机后，为四辊轧机，驱动主要由调速电机、减速机、齿轮机座及轧机接轴组成。电液伺服阀控制液压缸用于辊缝调整。四列圆锥辊子轴承安装在工作辊轴颈上，并安装在轴承座中，工作辊的平衡由液压缸控制。带静压的油膜轴承安装在支撑辊轴颈上，用于低速轧制。轴承座夹紧装置在几家的操作侧，保证轧制时辊装配在机架上定位，用于板坯传送时输送平稳，轧机进出口上下安装了刮水板及导卫，工艺润滑油喷头安装在进出口上下刮水板有气缸控制，以保证与工作辊的连续接触：下刮水板与导辊轴承座连接，靠液压力与下工作辊接触。工作辊冷却头安装在R1的进出口侧。轧机上方安装了平台，平台与地面间装有梯子。其主要技术参数如表3.3。 表3.3粗轧机的各种性能参数类型四辊可逆轧机工作辊尺寸1200/1230x1780mm支撑辊尺寸1600/1450x1780mm轧制压力40000KN(max)由负荷传感器测量轧制速度03.146.28m/s轧制开口度280mm(最大辊颈时）辊缝调节电动+液压AGC压下缸压力最大4000t主电机功率AC2x7500Kw电机转速045100轧辊尺寸的选择 轧辊是轧钢机的主要部分，在选取工作辊和支撑辊辊径的时候要考虑一下几个方面: 工作辊的辊径可能减小的程度取决于工作辊径和万向接轴所传递的传动力矩。 为创造良好的变形条件，强度高的带钢要求采用较小的工作辊径。 所能传递的变形力矩受工作辊断面积的限制，要求工作辊有较大的传动大的变形力矩。 辊身长度与辊径的比值不能超过允许值，否则工作辊会弯曲，所以要求辊颈采用较大的值。4 辊颈直径和长度与轧辊轴承型式及其工作载荷有关。由于受到工作辊轴承径向尺寸的限制辊颈直径比辊身直径小的多，因此辊身与辊颈过渡处的圆角应该选择大些。使用滚动轴承由于轴承外径较大，辊颈尺寸不能过大，一般近似取d=（0.50.55）D。针对本次的设计要求，选用的轧辊的尺寸是： R1：工作辊尺寸：1200x1780mm； 辊颈尺寸：600mm； 支撑辊尺寸：1600x1780mm； 辊颈尺寸：800mm； 轧制力： 40000KN ； 电机功率：AC2x7000KW；3.4保温装置 热卷取箱 布置在粗轧机之后，飞剪机之前，采用无芯卷取方式将中间带坯卷成钢卷，然后带坯尾部变成头部进入精轧机进行轧制，基本消除带钢头尾温差。采用热卷箱，不仅可保持带坯的温度，而且可大大缩短粗轧与精轧之间的距离。5保温装置的选择 综合考略卷取箱的诸多优点，选用无芯轴隔热屏热卷箱。其基本参数如下： 带坯厚度：2055mm（用于低碳钢）；2040mm（用于高碳钢）； 带坯宽度：8001630mm（用于低碳钢）； 带坯温度：9001100mm； 单位宽度卷重：19.8/(max)； 带卷内径：762mm； 带卷外径：2150mm(max)； 卷取速度（m/s):2.55m/s； 开卷速度（m/s)：02.5m/s；3.5精轧机 精轧机是四辊不可逆式轧机，由6架轧机组成，成连续式布置，各架之间距离为6000mm。F1F6机架上设置工作辊轴向窜动HCW，上下工作辊在液压缸作用下轴向窜动。F1F3的上下工作辊是通过主联轴节、主减速机、中间轴、齿轮机座，鼓形齿接轴用交流电机驱动的。F4F6的上下工作辊是通过主接轴、齿轮机座、鼓形齿接轴用交流电机驱动的。机架牌坊上装有固定块及平衡弯辊块，更换工作辊时不需要拆卸油缸配管。并在工作辊窜动时平衡弯辊缸始终顶压在工作辊轴承中心处。为了避免工作辊偏转，工作辊对支承辊向轧机出口侧偏移布置。上支承辊通过起吊横梁和拉杆装在上横梁上的液压平衡缸上，压紧AGC液压缸。轧机的辊缝调整和板厚控制均由全液压AGC实现。用阶梯垫补偿辊径变化，它设置在支承辊轴承座的上部。全液压AGC缸分别设置在上支承辊轴承座上部的操作侧和传动侧。测压仪设置在轧机牌坊的下横梁上面。轧制线的标高是由下阶梯进行调整的。工作辊采用四列圆锥密封滚子轴承，支承辊采用油膜轴承。63.6卷取机选择 采用三辊式卷取机。在末架精轧机190m处装置三台厚板卷取机（交替工作），在60m处再装设2台近距离卷取机（交替工作），用以卷取厚度2.53mm以下的薄带钢。将精轧后的带钢卷成钢卷，再由卸卷小车将钢卷运走。 参数： 卷取带钢厚度： 1.219 mm； 卷取带钢宽度： 8001630 mm； 卷取带钢温度： max800，min400； 卷取咬入速度： 12 m/s （2mm）； 最大卷取速度： 22.8 m/s； 钢卷最大外径： 2150 mm； 钢卷最小外径： 1000 mm； 助卷辊最大开口度： 2400 mm； 钢卷最大重量： 32 t； 最大单位卷重： q=21 kg/mm； 卷筒直径： 762/745/727 mm； 卷筒长度： 1970 mm； 卷筒传动电机： AC 1000KW 230/600 r/min 1台(带抱闸)； 变速箱速比: i=1.5/3.3； 变速箱换速比: 液压驱动； 卷筒涨缩液压缸： 390/18054/85 mm； 卷筒涨缩力： 120 t； 工作压力： 13MPa；第4章 典型产品压下规程设计4.1 概述 板带钢轧制压下规程是板带轧制制度最基本的核心内容，直接关系着轧机的产量和产品质量。压下规程的中心内容就是要确定由一定的板坯轧制成所要求的板带成品的变形制度，亦即要确定所需要采用的轧制方法、轧制道次、和每道压下量的大小，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度的确定及原料尺寸的合理选择。 通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：在咬入能力允许的条件下，按经验公式分配各道次压下量，这包括直接分配各道次的绝对压下量和压下率，确定各道次压下量分配率及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法。制定轧制速度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度。计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩。校验轧辊等部件的强度和电机功率。按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。74.2各道次出口厚度及压下量的确定4.2.1粗轧机的压下量分配原则 根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度及产品厚度等合理确定粗轧机组总变形量及各道次压下量。其基本原则是： 由于粗轧机组上轧制时，轧件温度高、塑性好、厚度较大，故应尽量利用此有利条件采用大压下量轧制。考虑到粗轧机组与精轧机组之间的轧制节奏和负荷上的平衡，粗轧机组变形量一般要占总变形量的7080%。粗轧机组道次最大压下量主要受轧辊强度的限制。 为保证精轧机组的终轧温度应尽可能提高粗轧机组轧出的带坯温度。因此一方面应尽可能提高开轧温度，另一方面尽可能减少粗轧道次和提高粗轧速度，以缩短延续时间，减少轧件的温降。 为简化精轧机组的调整，粗轧机组轧出的厚度范围应尽可能小，并且不同厚度的数目也应尽可能减少，根据不同的带钢厚度和精轧机组的设备能力，一般粗轧机组轧出的带坯厚度为2040mm（对六机架精轧机组，约为2032mm；对七机架精轧机组，约为2540mm)。许多热带钢连轧机，不论板坯及带钢厚度如何，粗轧机轧出的带坯厚度是固定的，当板坯厚度改变时，则改变粗轧机组的压下量，带钢厚度改变时，则改变精轧机组的压下量。4.2.2精轧机的压下量分配原则 精轧机组的主要任务是在57架连轧机上将粗轧带坯轧制成板形，尺寸符合要求的成品带钢，并且保证带钢的表面质量和终轧温度。拟订精轧机组压下规程就是合理分配各架的压下量及其确定各架的轧制速度。 精轧机组压下量的分配原则：一般也会利用高温的有利条件，把压下量尽量集中在前几架，在后几架轧机上为了保证板形、厚度精度、表面质量，压下量逐渐减少。为保证带钢机械性能防止晶粒过度长大，终轧即最后一架压下率不低于10%，此外压下量分配尽量简化精轧机组的调整和使轧制力及其轧制功率不超过允许值。 依据以上原则精轧逐架压下量的分配规律是：第一架可以留有余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能利用设备能力，尽量给以大的压下量轧制，以后各架，随着轧件的温降，变形抗力的增大，应该减小压下量，为控制带钢的板形，厚度精度和性能质量，最后一架为保证板型良好，压下量，压下量一般在10%15%左右。84.3压下制度 本次设计的典型产品是：低合金结构钢（16MnR,屈服应力s为340MPa），14mmx1300mmx223980mm(按最大卷重计算其长度为32/(7.85x0.014x1.3)x1000)4.3.1 粗轧机压下规程 粗轧机的作用是将加热后的板坯，经本机组的粗轧机轧制成规定的厚度和宽度的中间坯(50mm x1300mm)。 根据产品选择原料连铸坯的规格为：300mmx1400mmx9710mm(加上烧损、溶损、切损和工艺损失量)。 根据成品板块确定精轧目标宽度由公式：BF=BC (1+C1TF7) + （4.1） 式中BC-成品板块，mm BF - 精轧目标宽度，mm C1 -热膨胀率，1.45x10-5； TF7 -精轧末架出口温度，取880； -宽展边余量，一般为68mm.则：BF=1300 x (1+1.45 x 10-5 x 880)+6=1322.59mm。 确定出F1E的目标宽度BF1E由公式： BF1E=BF-BF （4.2）式中：BF-精轧机组的总宽展量。由于精轧机组的宽展量较小，为方便计算可以忽略不计，故BF=0，则：BF1E=BF=1322.59mm. 轧制方法：全纵轧法。 粗轧各道次压下量分配 各道次压下率分配范围如表4.1。表4.1各道次压下率分配轧制道次123456轧5道的%2030354035503050-轧6道的%152322302035274030501535 本设计粗轧时由两架粗轧机轧6道次，根据实际经验，中间坯厚度范围在3060mm，本设计取40mm,粗轧总压下量为260mm.根据经验分配压下量如表4.2。表4.2粗轧各道次压下量分配轧制道次123456%202525304013h（mm）60604541397轧前H (mm)3002401801359657轧后h（mm）240180135965750 粗轧各道次宽展量计算 由公式： Bi=Kihi （4.3） 式中：Bi第i道次的宽展量，mm； hi第i道次的压下量，mm； Ki各轧机宽展系数，取K=0.30。则： B1=Kh1=0.3060=18mm B2=Kh2=0.3060=18mm; B3=Kh3=0.3045=13.5mm; B4=Kh4=0.3041=12.3mm; B5=Kh5=0.30x39=10.8mm; B6=Kh6=0.30x17=5.1mm; Bi=77.7mm宽向所需的总侧压量由公式：B=(C2B坯-BF1E)+ Bi （4.4） 式中：B宽向的总侧压量，mm； C2热膨胀系数，取1.015； B坯常温下的坯料宽度，mm；则B=(C2B坯-BF1E)+ Bi=(1.0151400-1322.59)+77.7=176.11mm各道次宽度计算 各道次宽度等于轧前宽度减去侧压量再加上宽展量，各道次宽度计算结果如下：表4.3各道次宽度道次123456F1E轧前宽度（mm)1421139914171390.51362.81343.61328.7侧压量(mm)40-404030206.11宽展量(mm)181813.512.310.85.1-轧后宽度(mm)139914171390.51362.81343.61328.71322.594.3.2 精轧机压下规程 精轧机组的主要任务是把从粗轧机架输送来的中间坯通过七机架连轧，把带坯轧成符合用户要求的合格产品。 精轧机组压下量分配原则：第一架可以预留适当的余量，即是考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，而使压下量略小于设备允许的压下量；第二、三架要充分利用设备能力，给予尽可能大的压下量；以后各架逐渐减小，到最末一架一般在1015%左右，以保证板型，厚度精度及性能质量。9表4.4 精轧机组压下规程机架号123456轧前H(mm)503526.252116.815.12轧后h(mm)3526.252116.815.1214h(mm)158.755.254.21.681.12%30252020107.414.4确定速度制度 速度制度就是确定各道次的速度图，并计算各道次的纯轧时间及间隙时间。中、厚板生产中由于轧件较长，为操作方便，可采用梯形速度图。4.4.1粗轧速度制度 根据体积不变原理可以粗略得出各轧机道次连铸坯的长度（由于长度方向有切头尾，而厚度方向变化很小，所以厚度和长度方向不考虑热膨胀）。 表4.5 粗轧各轧机道次连铸坯的长度参数0123456B(mm)1421139914171390.51362.81343.61328.7H(mm)300240180135965750L(mm)9856125141647322383321155486263244nh 本设计粗轧机共轧6道次。根据经验资料取平均加速度a40rpm/s，平均减速度为b=60rpm/s。采用梯形速度图。 nynpt2t1t0tzh图4.1梯形速度图各道次的纯轧时间采用下面的公式 (4.5) 式中：该道轧后轧件长度，m；梯形速度图的恒定转速，转/分；轧件的咬入速度，转/分；轧件的抛出速度，转/分；工作辊的直径m，取D=1.20m。 咬入能力校核：热轧板带时咬入角一般为1520，低速咬入可取为20，故hmax=D（1-cos）=72.37mm(D取较小辊径1200mm)。 由于咬入能力很富足，故可采用高速稳定咬入，咬入速度取ny=20r/min,为减少反转时间，一般采用较低的抛出速度np取np=20r/min,但对间隙时间长的个别道次可取ny=np。 确定轧制延续时间：每道轧制延续时间ty=tzh+tj,其中tj为间隙时间，tzh为纯轧时间，tzh=t1+t2 。设v1为t1时间内的轧制速度，v1为t1时间内的平均速度，l1及l1为在t1及t2时间内轧过的轧件长度，l为该道轧后轧件长度，则 v1=Dnh/60 v2=D(nh+np)/120 t2=(nh-np)/b t1=(l-l2)/v1=(l-t2v2)/v1 表4.6 粗轧各道次速度制度道次123456L（m）12.516.522.432.154.963.2ny（转/分）202020202020nh（转/分）40404040404063.2np（转/分）202020202020tzh（s）5.57.19.4513.3122.3925.69tj（s）66666-注：tj为道次间隙时间 确定间隙时间tj:根据经验资料在四辊轧机上往返轧制中，不用推床定心时（l800,时