湖南工业大学
课程设计
资料袋
冶金工程学院（系、部）2012 ~ 2013 学年第 1 学期课程名称金属材料专业课程设计2 指导教师王生朝职称副教授
学生姓名xxx 专业金属材料工程班级金属材料093 学号0xxx
题目30×2100×5000（Q215）中厚板生产规程设计
成绩起止日期2013 年 1 月7 日～2013 年1 月18 日
目录清单
序号材料名称资料数量备注
1 课程设计任务书 1 份
2 课程设计说明书 1 本
3 课程设计图纸0 张4
5
6
金属材料专业课程设计2
设计说明书
30×2100×5000（Q215）中厚板生产规程设计
起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年1 月18 日
学生姓名xxx
班级金属材料093班
学号xxxx
成绩
指导教师(签字)
冶金工程学院
2013年1月17 日
湖南工业大学
课程设计任务书
2012 — 2013 学年第 1 学期
冶金工程学院金属材料工程专业金属材料093 班级课程名称：金属材料专业课程设计2
设计题目：30×2100×5000（Q215）中厚板生产规程设计
完成期限：自2013 年 1 月7 日至2013 年 1 月17 日共两周
内容及任务一、设计的主要技术参数
（1）3800或2800中厚板轧机等
（2）原料规格：
厚度：180、220、260、300mm
宽度：1200—2300mm
长度：双排2200—3600mm 单排4200—7500mm
标准板坯尺寸：220×2100×3300mm
最大坯料尺寸：
单排料：260×2300×7500mm
双排料：260×2300×3600mm
（3）成品尺寸：
20—100×1500—3600×长度
二、设计任务
（1）收集设计所需的资料
（2）确定生产设计产品的典型工艺流程
（3）确定生产方式及生产主设备的布置形式，并确定其主要参数（4）选择生产产品的原料，确定轧制规程
（5）力能参数计算
（6）书写或打印说明书
（7）设计答辩
三、设计工作量
按要求写出设计任务书
进度安排
起止日期工作内容
2013.1.7至2013.1.8查阅相关书籍资料
2013.1.9至2013.14计算相关参数
2013.1.15至2013.1.17输入计算机并整理成设计说明书2013.1.18答辩
主要参考资料[1]《中厚板生产应用技术》王生朝冶金工业出版社
[2]《板带钢生产工艺学》冯光纯重庆大学出版社
[3]《中厚板生产》孙本荣冶金工业出版社
[4]《金属塑性变形与轧制理论》赵志业冶金工业出版社
[5] 武钢湘钢等中厚板生产资料
[6]《轧钢工艺学》曲克冶金工业出版社
指导教师（签字）：王生朝2013年 1 月7 日系主任（签字）：王生朝2013年1 月7 日
冶金工程学院课程设计指导教师评阅表
学生姓名xxx 学号xxxxx 班级金属材料093
专业金属材料工程指导教师
姓名
王生朝
设计题目30×2100×5000（Q215）中厚板生产规程设计
评语：（包括以下方面，①学习态度及过程表现、工作量完成情况；②检索和利用文献能力、计算机应用能力；③学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力）
指导教师
评定成绩
分值：
指导教师签字：年月日
冶金工程学院课程设计答辩及最终成绩评定表
专业金属材料工程班级金属材料093 答辩日期2013.1.18 学号xxxxx 姓名xxxx 指导教师王生朝设计题目30×2100×5000（Q215）中厚板生产规程设计
答
辩
表
现
答辩评分分值：
最终评定成绩分值：等级：
指导教师签名：
年月日
说明：采用百分制计分，最终评定成绩＝答辩评分（20%）+指导教师评分（80%），根据综合分值给出相应等级。
目录
1 制定生产工艺..................................... 错误！未定义书签。1．1制定生产工艺................................ 错误！未定义书签。1．2制定工艺制度................................ 错误！未定义书签。
2 制定压下规程..................................... 错误！未定义书签。
2.1原料设计..................................... 错误！未定义书签。
2.1.1原料的质量 .............................. 错误！未定义书签。
2.1.2原料的尺寸 .............................. 错误！未定义书签。
2.2轧制规程的设计............................... 错误！未定义书签。
2.2.1坯料的选择 .............................. 错误！未定义书签。
2.2.2道次压下量分配的影响因素 ................ 错误！未定义书签。
2.2.3道次压下量的分配规律 .................... 错误！未定义书签。
2.3轧制速度制度................................. 错误！未定义书签。
2.3.1轧辊的咬入和抛出转速及轧辊加速度的确定 .. 错误！未定义书签。
2.3.2最大轧制转速及最大轧制速度的确定 ........ 错误！未定义书签。
2.3.3纯轧时间及间隙时间的确定 ................ 错误！未定义书签。
2.4温度制度的确定............................... 错误！未定义书签。
2.5变形制度的确定............................... 错误！未定义书签。
2.5.1变形程度的计算 .......................... 错误！未定义书签。
2.5.2平均变形速度 ............................ 错误！未定义书签。
2.5.3变形抗力的计算 .......................... 错误！未定义书签。
2.6轧制力能参数计算............................. 错误！未定义书签。
2.6.1轧制压力的计算 .......................... 错误！未定义书签。
2.6.2计算各道传动力矩 ........................ 错误！未定义书签。
典型产品生产规程设计
1 制定生产工艺
1．1制定生产工艺
选择坯料→原料清理→加热→除磷→横轧两道次（使宽度接近成品宽度）→转90°纵轧到底→矫直→冷却→表面检查→切边→定尺→表面尺寸形状检查→力学性能检测→标记→入库→发货。
1．2制定工艺制度
在保证压缩比的情况下，坯料尺寸尽量小，加热时出炉温度应在1120-1300℃，温度不要过高，以免发生过热或过烧现象；用高压水去除表面的氧化铁皮；矫直时采用辊式矫直机矫直，开使冷却温度一般要接近纵轧温度，轧后快冷到相变温度以下，冷却速度大都选用5-10°或稍高一些，切边时用圆盘式剪切机进行纵剪，然后用飞剪定尺。
2 制定压下规程
2.1原料设计
2.1.1原料的质量
按成品钢板的质量和计划成材率计算出原料的质量。计划成材率指的是在设计原料尺寸时的成材率，计算成材率可以按下面的公式计算。
=
()()()()
rp twl
t t w w l l l s +?+?++计划成材率
式中t —成品板厚度 W —成品板宽度 L —成品板长度
t t +?—轧制平均厚度 w w +?—轧制平均宽度
rp l —试样长度
S —烧损 △t —宽度余量 △w —厚度余量
2.1.2原料的尺寸
由计算出的原料质量和连铸坯或初轧坯，钢锭的规格范围，考虑到压缩比，横轧时轧机送钢的最小长度，轧机允许最大轧制长度，加热炉允许装入长度等因素，决定原料的厚度、宽度和长度。
在选择原料尺寸时应注意尽可能采用倍尺轧制，即当计算出原料质量小于最大允许原料质量的一半时，应按倍尺轧制考虑选用厚度尺寸。由于厚板特别是较厚板的订货坯料一般不大，甚至几家用户订货的钢板需要编组在一起进行轧制，因此在选择厚板原料的计算中需要考虑的因素很复杂，而且这些因素互相影响，互相制约。
选择成品尺寸为h ×b ×l=30mm ×2100mm ×5000mm 坯料尺寸：H=220mm B=1600mm
取切边为30mm ?=,切头、尾为50mm δ=,每块板坯轧成n 块成品，n=4 根据体积不变原理有：
（b ＋2?）×（l ×n ＋2δ）×h=H ×B ×L 代入数据求得：L=3700mm
2.2轧制规程的设计
2.2.1坯料的选择
中厚板的原料的主体是连铸坯，为了确保成品钢板的综合性能，连铸坯与成品钢板间的最小压缩比保持在6:1以上。
2.2.2道次压下量分配的影响因素
道次压下量分配轧制总道次数应根据从坯料到成品钢板厚度上的压下量和平均压下量，参照类似的轧制规程来确定，对于单机架、总道次数应为奇数，对于双机架应为偶数，并且要考虑两架轧机的轧制节奏要大致平衡。
道次压下量的分配要考虑以下因素： 2.2.2.1咬入条件
成形轧制阶段由于板坯的厚度大、温度高、轧制速度低、道次压下量大，所以咬入条件可能成为限制压下量因素。每道次的压下量应该小于由最大咬入角所确定的最大压下量。
2
1(1cos )(1)1mas mas h D a D f
?=-=-
+
式中D ——轧辊直径，mm F ——摩擦系数。
二辊和四辊可逆式中厚板轧机的轧制厚度可调，因此可以采用低速咬入，所以实际的最大咬入角可以达到22°到25°。在这类轧机中厚板，咬入条件将不是限制压下量的主要因素，在实际生产中，热轧钢板时，咬入角一般为15°到22°，低速咬入可取为20°。
2.2.2.2主电机的能力限制
新建中厚板轧机的主电机不应成为一个限制最大压下量的因素，主电机能力限制是指电机语序温升和过载能力的直接关系，因此，必须通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩，然后再来校核电机温升条件过载能力。 2.2.2.3轧辊及辊颈的强度条件
中厚板轧制过程中，轧辊辊身的轻度经常是限制压下量的重要因素，尤其是二辊轧机轧制宽厚板时更为突出。因此道次压下量的分配除考虑咬入条件之外，还要考虑轧辊本身的强度条件。
2.2.3道次压下量的分配规律
轧机采用连铸坯作为原料时，除鳞道次之后可以采用大压下量轧制，中间道次为了充分利用钢坯温度高，变形抗力低的优势，采用较大压下量。然后随着钢坯温度降低，压下量逐渐减少，最后1～2道次为了保持板形和温度精度也要采用较小压下量。
总压下量：000010086.36H h
H
ε∑-=
?= 粗轧压下量：一般在总压下量的75%以上，取85% 则：=85%=73.41%εε∑?二辊 又 00100H h H
ε-=
?二辊
二辊 则：=58.5mm h 二辊
根据分配规律分配道次压下量如下： 粗轧：第1道次整形：110h mm ?=
第2、3、4道次展宽：225h mm ?= 315h mm ?= 47h mm ?= 第5～9道次延长：530h mm ?= 625h mm ?= 720h mm ?=
820h mm ?= 99.5h mm ?=
精轧：第10～14道次：108h mm ?= 118h mm ?= 126h mm ?= 134h mm ?= 14 2.5h mm ?=
由上可得：
根据体积不变定律，有H×B×L=h×b×l
可得出表格：
道次压下量mm 厚度mm 宽度mm 长度mm
粗轧
0 220 1600 3700
1 10 210 1600 3876
2 25 185 **** ****
3 15 170 3876 1976
4 7 163 3876 2060
5 30 133 **** ****
6 25 108 2060 5581
7 20 88 2060 6850
8 20 68 2060 8864
9 9.5 58.5 2060 10304
精轧
10 8 50.5 2060 11936
11 8 42.5 2060 14183
12 6 36.5 2060 16514
13 4 32.5 2060 18547
14 2.5 30 2060 20092
成品30 2000 20000
2.3轧制速度制度
在选好速度图的基础上，确定轧制速度制度的内容包括轧辊咬入和抛出速度，计算轧辊最大转速和纯轧时间以及确定间隙时间三项内容。 2.3.1轧辊的咬入和抛出转速及轧辊加速度的确定
轧辊咬入和抛出转速确定的原则：获得较短的道次轧制节奏时间，保证轧件顺利咬入，便于操作和适合与电机的合理调速范围。咬入和抛出不仅会影响到本道次的纯轧时间，而且还会影响到两道次间的间隙时间。在保持转速曲线下面积相等的原则下，采用高速咬入、抛出会使本道次纯轧时间缩短，而使其间隙时间增加，因此，咬入和抛出转速的选择应兼顾上述两个因素。
目前，可逆式中厚板轧机粗轧机的轧辊轧辊咬入和抛出速度一般在10~20r/min 和15~25r/min 范围内选择。精轧机的轧辊咬入和抛出速度一般在20~60r/min 和20~30r/min 范围内选择。
在该次设计中
粗轧过程：咬入速度20/min y n r = 抛出速度20/min p n r =
轧辊加速时的加速度40/a rpm s = 轧辊减速时的加速度60/b rpm s = 精轧过程：咬入速度40/min y n r = 抛出速度20/min p n r =
轧辊加速时的加速度40/a rpm s = 轧辊减速时的加速度60/b rpm s = 2.3.2最大轧制转速及最大轧制速度的确定
最大转速计算公式为：
22
120()y p d abL bn an n a b D a b a b
π=+++++
式中a,b ——轧辊加速与减速时的加速度。 对于三角形速度图，从上式可以计算出
d n 值为最大转速，对于梯形速度图
d n 值为等速转速。
轧辊最大线速度与轧辊最大转速的关系式有：max 60
d D
v n π=
粗轧轧机的轧辊直径为1200mm ，精轧轧机工作辊直径为1100mm
由以上数据及公式可得：
第1～4道次以恒定速度3/v m s =轧制，由公式求得最大转速47.8/min d n r =
第5道次：2212062.2/min ()y p d abL bn an n r a b D a b a b
π=++=+++
max 3.9/60
d D
v n m s π=
=
同理得
第6道次：68.3/min d n r = m a x 4.3/v m s = 第7道次：75.1/min d n r = m a x 4.7/v m s = 第8道次：84.7/min d n r = m a x 5.3/v m s = 第9道次：91.0/min d n r = m a x 5.7/v m s = 第10道次：101.2/min d n r = m a x 5.8/v m s = 第11道次：109.4/min d n r = m a x 6.3/v m s = 第12道次：117.2/min d n r = m a x 6.8/v m s = 第13道次：123.7/min d n r = m a x 7.1/v m s = 第14道次：128.4/min d n r = m a x 7.4/v m s = 2.3.3纯轧时间及间隙时间的确定 2.3.3.1纯轧时间的计算
（1）对于三角形速度图的纯轧时间t ：
d y d p
dia dj n n n n t t t a b
--=+=+ （2） 对于梯形速度图的纯轧时间t ：
222160()222y p d d L n n a b n t n D a b ab π??+=+-????
计算各道纯轧时间
粗轧采用的是三角形轧制速度，其纯轧时间包括加速轧制时间，减速轧制时间。 第1～4道次：
123447.82047.820
1.1584060
d y
d p
zh zh zh zh dja dj n n n n t t t t t t s a
b
----====+=
+=
+= 第5道：5 1.758zh t s = 第6道：6 2.013zh t s = 第7道：7 2.296zh t s = 第8道：8 2.696zh t s = 第9道：9 2.958zh t s =
精轧采用的是梯形轧制速度，其纯轧时间包括加速轧制时间，稳速轧制时间和减
速轧制时间。 第10道次：
22
210
()160[]0.1711 2.8817 3.053222y p d y d p d zh d n n n n n n a b n L t s n D a b ab a b
π--+=++-++=+= 第11道：11 3.411zh t s = 第12道：12 3.759zh t s = 第13道：13 4.039zh t s = 第14道：14 4.246zh t s = 2.3.3.2间隙时间的确定
可逆式中厚板轧机道次间的间隙时间是指轧件从上一道轧辊抛出到下一道轧辊咬入的间隙时间。这一时间通常取轧辊从上一道抛出转速到下一道咬入转速之间的时间间隔、轧辊压下时间和回送轧件时间中的最长时间。根据经验数据，可逆式中厚板轧机的粗轧机一般间隙时间为3~6s ，精轧机为4~8s 。轧件需要转向或推床定心时取上限，否则取下限。
根据经验资料，在四辊轧机往上返轧制过程中，不用推床定心（l ＜3.5m ）时，取 3.0j t s
=，若用推床定心，则当l ≤8米时，取
6.0j t s
=，当l ＞8米时，
取
4.0j t s
=。
在这次设计中，间隙时间确定如下：
120j t s = 24j t s = 35j t s = 420j t s = 54j t s = 64j t s = 75j t s = 85j t s = 95j t s = 1010j t s = 114j t s = 124j t s = 134j t s = 144j t s =
2.4温度制度的确定
要计算各道轧制温度，首先必须计算各道次的温度降，
4
112.91000Z T t h ??
?=?? ?
??
式中1T ——前一道次的绝对温度，K
Z ——辐射时间，即上一道次的纯轧时间与轧后间隙时间之和，s
H ——改道轧后厚度，mm
1k ——考虑散热条件的系数
另外，由于轧件头部和尾部温度降不同，为设备安全着想，确定各道温度降时应以尾部（因为尾部轧件温度比头部低）为准，则每道次的轧制温度为：1T t -?℃ （1） 粗轧部分：起始温度为1T =1150℃， 第1道次：
44
10
11121.1581150+27312.912.9 5.3310002101000Z T t C h ?????=??=??= ? ?????
01111150 5.331144.7t T t C -=?=-=
第2道：02 1.45t C ?= 0
21143.3t C = 第3道：03 1.88t C ?= 031141.4t C = 第4道：04 6.70t C ?= 041134.7t C = 第5道：05 2.19t C ?= 051132.5t C = 第6道：06 2.80t C ?= 061129.7t C = 第7道：07 4.14t C ?= 071125.6t C = 第8道：08 5.59t C ?= 081120.0t C = 第9道：09 6.61t C ?= 091113.4t C =
（2） 精轧部分：由于进入精轧之前，进行控制轧制控制冷却，所以进入精轧机
的开轧温度为
0900C 第10道次：
44
10
10101013.053900+27312.912.9 6.31100050.51000Z T t C h ?????=??=??= ? ?
???? 011010900 6.31893.7t T t C -=?=-= 第11道：011 4.17t C ?= 011889.5t C = 第12道：012 5.01t C ?= 012884.5t C = 第13道：013 5.73t C ?= 013878.8t C = 第14道：014 6.24t C ?= 014872.6t C =
2.5变形制度的确定
2.5.1变形程度的计算
由塑性变形原理可知：
用绝对变形量表示，绝对变形量为轧制前后，轧件绝对尺寸之差表示的变形量就称为绝对变形量，h H h ?=
-。
用相对变形量表示，即用轧制前、后轧件尺寸的相对变化表示的变形量称为
相对变形量。压下率100%H h H ε-=?，真应变ln H
h
η=。
第1道次压下率为：
11220210100%100% 4.55%220
H h H ε--=?=?=
第2道：211.90%ε= 第3道：38.11%ε= 第4道：4 4.12%ε= 第5道：518.40%ε= 第6道：618.80%ε= 第7道：718.52%ε= 第8道：822.73%ε= 第9道：914.00%ε= 第10道：1013.68%ε= 第11道：1115.84%ε= 第12道：1214.12%ε= 第13道：1310.96%ε= 第14道：147.69%ε=
2.5.2平均变形速度
60
nD
v π=轧辊线速度：
式中n ——轧辊的转速，r/min;
D ——轧辊直径，mm 。
平均变形速度v h
l H
ε?=?
式中l ——变形区长度，l
R h =?，R 为工作辊半径；
h ?——压下量；
v ——轧件出口速度。
11234567896001077.46mm
122.47mm 94.87mm 64.81mm 134.16mm 122.47mm 109.54mm 109.54mm 75.50mm l R h l l l l l l l l =?=?=========，，，，，， 101011121314550866.33mm
66.33mm 57.45mm 46.90mm 37.08mm
l R h l l l l =?=?=====，，，
2.5.3变形抗力的计算
变形抗力的确定可先根据相应道次的变形速度、轧制温度由该钢种的变形抗力曲线查出变形程度为30%时的变形抗力，再经过修正计算即可得到该道次实际变形程度时的变形抗力。5530%K σσ=。
本次设计中计算变形抗力
s σ采用周纪华数学模型：
()34
501266exp()1100.40.4a T a a s u r r a T a a a σσ+??
??
??=+?--?? ?
?????????
式中273
1000
t T +=；
00
1
MPa
t C
u s :σγ-：基本变形阻力，：变形温度，：变形速度，变形程度对应应变
采用周纪华Q215钢回归系数，则：
1234562.609, 3.321,0.2098,0.1332,0.3898, 1.454a a a a a a =-===-==
另外0152.7MPa σ= e 取2.72
()34
501266exp()1100.40.4a T a a s u r r a T a a a σσ+????
??=+?--?? ?
?
????????
其中：(1)273
,1000
t T +=
绝对温度： 11150273
1.423,1000
T +=
=则： 2 1.418T = 3 1.416T = 4 1.414T = 5 1.408T = 6 1.406T = 7 1.403T =
8 1.399T = 9 1.393T = 10 1.173T = 11 1.167T = 12 1.163T = 13 1.158T =
14 1.152T =
(2)变形程度对数应变: H
In
h
γ= 112200.047210
H In
In h γ===则： 2345678910111213140.1270.0850.0420.2030.2080.2050.2580.1500.1470.1720.1520.1160.080
γγγγγγγγγγγγγ=============，，，，，，，，，， (3)变形速度: v
u l
γ=?
111123456789101112131430000.047 1.820
77.46
3.111, 2.688, 1.944, 5.901,7.3038.796,12.483,11.325,12.854,16.33617.991,17.561,15.965
v u l u u u u u u u u u u u u u γ=?=?==============
确定各道的变形抗力：
第1道次：
()34
501266exp()1100.40.4a T a a s u r r a T a a a σσ+????
??=+?--?? ?
???
??????
()()1(0.20981.4230.1332)
0.3898
1.820.0470.04715
2.7exp -2.609 1.423+
3.321 1.454 1.4541=97.95100.40.4s MPa σ?-????
??=???--?? ?
?
??
??????
第2道：2130.80s MPa σ= 第3道：3123.74s MPa σ= 第4道：4130.55s MPa σ= 第5道：5114.65s MPa σ= 第6道：6113.80s MPa σ= 第7道：7113.67s MPa σ= 第8道：8111.22s MPa σ= 第9道：9117.43s MPa σ= 第10道：10190.12s MPa σ= 第11道：11195.90s MPa σ= 第12道：12196.75s MPa σ= 第13道：13195.14s MPa σ= 第14道：14191.79s MPa σ= 综上总结如表格所示：
道次 变形速1
s - 变形温℃ 变形程%ε 变形程度对数应γ 变形抗力s σMPa
1 1.820 1144.7 4.55 0.047 97.95
2 3.111 1143.
3 11.90 0.127 130.80 3 2.688 1141.
4 8.11 0.08
5 123.74 4 1.944 1134.7 4.12 0.042 130.55 5 5.901 1132.5 18.40 0.203 114.65
6 7.303 1129.
7 18.80 0.20
8 113.80 7 8.796 1125.6 18.52 0.205 113.67 8 12.483 1120.0 22.73 0.258 111.22
9 11.325 1113.4 14.00 0.150 117.43 10 12.854 893.7 13.68 0.147 190.12 11 16.336 889.5 15.84 0.172 195.90 12 17.991 884.5 14.12 0.152 196.75 13 17.561 878.8 10.96 0.116 195.14 14 15.965 872.6 7.69 0.080 191.79
2.6轧制力能参数计算
2.6.1轧制压力的计算 2.6.1.1计算各道平均单位压力
热轧中厚板生产时，平均单位压力可用西姆斯公式计算：
___
'
1.15s P n σ
σ=
式中'n σ——应力影响系数
（1）粗轧部分可用美坂佳助公式计算：0.25()h n l σπ=+ 1h
l ≥
11123456789215
0.25()0.25()=1.4877.46
1.19=1.25=1.43=1.061.04=1.061.14=1.08
h n l n n n n n n n n σσσσσσσσσππ=+
=+===则：，，，，，，
（2）精轧部分用志田茂的简化公式: 0.8(0.450.04)0.5R n h σε??
=++?- ? ?
?? 10
5500.8(0.450.04)0.5=0.8(0.450.1360.04)0.5=0.855
50.5R n h σε????
=++?-+?+?- ? ? ? ?????
111213141.145=1.1501.123=1.082n n n n σσσσ==，，， 2.6.1.2道次轧制总压力
各道次轧制总压力为：= 1.15s P PBl P kn n σ
σσ==，又
197.95160077.46????则：P =1.15 1.48=20.66MN
234567891011121314P =81.07MN,P =62.40MN,P =51.45MN,P =38.62MN,P =34.34MN P =31.27MN,P =32.90MN,P =22.68MN,P =25.54MN,P =35.25MN P =30.79MN,P =24.35MN,P =18.23MN
2.6.2轧制力矩的计算 2.6.2.1轧制力矩 轧制力矩l p h R p M Z
??22=?=
式中0.5~.40=--??
力臂系数，。
则：12220.660.577.46 1.60Z M p l MJ φ==???=
2345678910111213149.93, 5.92, 3.334.73, 4.20, 3.433.60, 1.71, 1.692.34, 1.77, 1.140.68Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ M MJ =============
1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计及四辊组轧机座辊系设计 一、设计技术参数： 1、原料：180—200mm ×1300mm ；产品：30—50×1260mm 2、材质：Q235、Q195、08F 、20 3、工作辊采用四列圆锥滚子轴承，支承辊采用滚动轴承 4、出炉温度1100℃—1150℃，精轧机组开轧温度930℃—950℃ 二、设计要求 1、制定轧制规程：设计轧制道次压下量，压下率，轧制力，轧制力矩 2、确定四辊轧机辊系尺寸 3、绘制辊系装配图和轧机零件图 三、工作量 1、完成CAD 设计图2张 2、完成设计计算说明书 3、查阅文献5篇以上 四、工作计划 11.14——11.15 准备参考资料 11.15——11.25 计算，画草图 11.28 中期检查 11.28——12.07 画电子图，写说明书 12.08——12.09考核答辩 一、1450四辊热带钢粗轧机组的L/D1、L/D2及D2/D1初定 由《轧钢机械》（第三版）诌家祥主编教材表3—3可知： L=1450mm ，其中L/D1=1.5—3.5（常用比值为1.7—2.8）取L/D1=2.0 ∴D1=L/2.0=1450/2.0=725mm L/D2=1.0—1.8(常用比值为1.3—1.5)取L/D2=1.4 ∴D2=L/1.4=1450/1.4=1035.7mm,取D2=1040mm. 二、1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计 从设计技术参数中提供的数据可以看出，Q235、Q195和08F 属于普通碳素钢，查《金属塑性变形抗力》教材可知，Q235的变形抗力最大。而20号钢为优质碳素结构钢，其变形抗力也比较大，故在制定压下规程的时候制定了两个，来综合考虑。限假定轧制原料为180mm ×1300mm ，产品为50×1300mm 。 轧制道次 n = λ log log log 1 F F o - =35 .1log 130050log 1300200log ）（）（?-? =5.20 取n=5 1、粗轧机组压下规程满足的要求： ⑴为保证精轧坯要求的温度，尽可能的减少粗轧的轧制道次和提高粗轧机组的轧制速度 ⑵为简化精轧机组的调整，粗轧机组提供的精轧坯厚度范围尽可能小，一般精轧坯厚度为20—65mm
200706040210 大学冶金与能源学院课程设计题目：热轧窄带钢压下规程设计专班业：材料成型与控制工程成型（）级：07 成型（2）学生姓名：学生姓名：XX 指导老师：指导老师：XXX 日期：2011 年3 月10 日热轧窄带钢压下规程设计一、设计任务1、任务要求（1）、产品宽度300mm,厚度3.5mm （2）、简述压下规程设计原则（3）、选择轧机型式和粗精轧道次，分配压下量（4）、校核咬入能力（5）、计算轧制时间（6）、计算轧制力（7）、校核轧辊强度2、坯料及产品规格依据任务要求典型产品所用原料：坯料：板坯厚度：120mm 钢种：Q235 最大宽度：300mm 长产品规格：厚度：3.5mm 度：7m 板凸度：6 坯料单重：2t 二、压下规程设计1、产品宽度300mm,厚度 3.5mm 2、设计原则压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，因而广义地来说，压下规程的制定也应当包括这些内容。通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：（a）在咬入条件允许的条件下，按经验配合道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率（△h/∑△h）及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法； 2
热轧窄带钢压下规程设计（b）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；（c）计算轧制压力、轧制力矩；（d）校验轧辊等部件的强度和电机功率；（e）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。板带轧制规程设计的原则要求是：充分发挥设备能力，提高产量和质量，并使操作方便，设备安全。3、粗精轧道次，分配压下量粗精轧道次，3.1、轧制道次的确定有设计要求可知板坯厚度为120mm；成品厚度为 3.5mm，则轧制的总延伸率为：?∑ = 式中H 120 = = 34.28 h 3.5 ? ∑ 总延伸率H 坯料原始厚度h 产品厚度平均延伸系数取 1.36 则轧制道次的确定如下N= log ? ∑ log 34.28 = = 12(取整) log ? p log1.36 ? ps由此得实际的平均延伸系数为：= 12 ? ∑ =1 .3 4 ? ∑ 7 34.28 = =1.3 1.45 ?cp 5 由上面计算分配轧制道次，和粗精轧平均延伸洗漱如下：I ：取粗轧 5 道次，平均道次延伸系数为 1.40。II ：精轧为7 道次连轧，各道次平均延伸系数为按? 分配原则我们将粗、精轧的延伸系数如下：道次延伸系数粗轧? jp = 7 精轧 1.4 1.42 1.45 1.38 1.35 1.32 1.35 1.32 1.30 1.28 1.27 1.26 3.2、粗轧机组压下量分配根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度以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： 3 热轧窄带钢压下规程设计 (1)、由于在粗轧机组上轧制时，轧件温度高、塑性好，厚度大，故应尽量应用此有利条件采用大压下量轧制。考虑到粗轧机组与精扎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60%--80% (2)、提高粗轧机组轧出的带坯温度。一方面可以提高开轧温度，另一方面增大压下可能减少粗轧道次，同时提高粗轧速度，以缩短延续时间，减少轧件的温降。(3)、考虑板型尽量按照比例分配凸度，在粗轧阶段，轧制力逐渐较小使凸度绝对值渐少。但是，第一道考虑厚度波动，压下量略小，第二道绝对值压下最大，但压下率不会太高。本设计粗轧采用四分之三式，轧机配置为四架，粗轧制度为：第一架轧机为二辊不可逆，轧制一道次；第二架轧机为四辊可逆，轧制三道次；第三架轧机为四辊不可逆，轧制一道次（预留一架）。由此计算粗轧压下量分配数据如下表：道次延伸系数分配出口厚度（mm）压下量（mm）34.3 25.3 18.7 11.5 7.8 压下率（%）28.6 29.5 31.0 27.6 25.8 轧件长度（mm）9800 13900 20144 27815 37500 R1 R2 R3 R4 R5 1.40 1.42 1.45 1.38 1.35 85.7 60.4 41.7 30.2 22.4 3.3、精轧机组的压下量分配精轧连轧机组分配各架压下量的原则；一般也是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型、厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小。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，压下量分配应尽可能简化精轧机组的调整和使轧制力及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产生咬入困难等，使压下量略小于设备允许的最大压下量，中间几架为了充分利用设备能力，尽可能给以大的压下量轧制；以后各架，随着轧件温度降低、变形抗力增大，应逐渐减小压下量；为控制带钢的板形，厚度精度及性能质量，最后一架的压下量一般在10-15%左右。精轧机组的总压下量一般占板坯全部压下量的10-25%。4
第二章习题 一、填空 1.中厚板轧机有、、和万能式等四种型式。 二辊可逆式三辊劳特式四辊可逆式 2.中厚板轧机一般采用来命名。 工作辊的辊身长度 3.四辊可逆式轧机由一对小直径和一对大直径组成。 工作辊支承辊 4.万能式轧机是在在四辊(或二辊)可逆轧机的一侧或两侧带有的轧机。 立辊 5.中厚板轧机的布置型式有、、三种形式。 单机座、双机座、半连续式或连续式、 6.中厚板轧机常采用的布置形式是。 双机座 7.双机座布置是把粗轧和两个阶段的任务分到两个机座上完成。 精轧 8.中厚板加热炉的型式主要有、、三种。连续式加热炉室状式加热炉均热炉 9.用于板坯加热的连续式加热炉主要是和两种型式。 推钢式步进式 10.三段式加热炉，三段指的是预热段、加热段和__________。 均热段 11.中厚板的轧制分为、、三个阶段。 除鳞粗轧精轧 12.中厚板精轧阶段的主要任务是控制。 质量 13.中厚板的展宽方法有、、和角轧－纵轧法四种。 全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法、 14.平面形状控制是指钢板的控制。
矩形化 15.厚板的轧制分为、和三个阶段。 整形轧制展宽轧制精轧 16.展宽比是指展宽轧制后的与之比。 板宽轧前板宽 17.轧制比是指伸长轧制后的与之比。 钢板长度轧前板坯长度 18.中厚板的冷却方式有和两种。 自然冷却、控制冷却（工艺冷却） 19.中厚板矫直机一般为式矫直机。 辊 20.中厚板划线的目的是。 将毛边钢板剪切或切割成合格的最大矩形。 21.划线的方法有、和等多种方法。 人工划线小车划线光标投射 22.中厚板剪切机的任务是、切尾、、剖分、及取样。 切头切边定尺剪切 23.中厚板生产中常用的热处理作业有常化、淬火、、四种。 回火退火 24.中厚板生产中常用的热处理作业有、、回火、退火四种。 常化淬火 25.速度制度是指变化的曲线图。 轧辊转速随时间 26.可逆式轧机有和两种速度制度。 梯形、三角形 27.当轧件较长时一般采用速度制度。 梯形 28.当轧件较短时一般采用速度制度。 三角形 29.轧件在每道中的轧制时间由、、匀速轧制时间、组成。
综述（中厚板） 西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902 XX 2013,0401 1.中厚板简介 中厚钢板大约有200 年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多，使用温度要求较广（-200~600），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。 2.中厚板生产的总体概况 根据《2011中国钢铁工业年鉴》，中国现有中厚板轧机总生产能力为9331万t/a,2012年共生产中厚板7221万ｔ，其中特厚板708万ｔ、厚板2432万ｔ、中板4081万ｔ。 近年来，国内中厚板不仅在产量上增长迅速，而且在品种开发方面也取得了很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢，高强韧耐磨钢NM360,NM400,NM500,NM550也已经能生产，并分别制定了国家标准。低温压力容器钢方面，已经开发出确保－196℃低温韧性的LNG储罐用9Ni钢，中温抗氢钢15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1VR；开发出的抗拉强度610MPa级的Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥；屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550ＭPa级超高强船板、海洋平台用钢及690MP A级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大批量应用于西气东输二线，并具备了X100及Ｘ120超高强韧管线钢的生产能力；用于第３代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GＲB也已国产化。
前言 板钢轧制制度的确定要求充分发挥设备潜力、提高产量、保证制度，并且操作方便、设备安全。合理的轧制规程设计必须满足下列原则和要求：在设备允许的条件下尽量提高产量，充分发挥设备潜力提高产量的途径不外是提高压下量、减少轧制道次、确定合理速度规程、缩短轧制周期、提高作业率、合理选择原料增加坯重等。在保证操作稳定的条件下提高质量，为保证钢板操作的稳定，要求工作辊缝成凸型，而且凸型值愈大操作愈稳定。 压下规程是钢板轧制制度中最基本的核心内容，它直接关系着轧机的产量和产品的质量。轧制制度中得其他内容如温度制度、速度制度都是以压下制度为核心展开的。反过来，温度制度、速度制度也影响到压下速度。
目录 1·制定生产工艺和工艺制度………………………………………………………… 1·1制定生产工艺流程…………………………………………………………… 1·2制定生产工艺制度……………………………………………………………2·压下规程制定…………………………………………………………………… 2·1坯料的选择……………………………………………………………………… 2·2确定轧制方法…………………………………………………………………… 2·3轧制道次的确定，分配各道次压下量………………………………………… 2·4咬入能力的校核…………………………………………………………………3·速度制度确定…………………………………………………………………………4·温度制度确定…………………………………………………………………………5·压下规程表的制定……………………………………………………………………6·各道次变形程度和变形速率的制定………………………………………………… 6.1 变形程度的确定………………………………………………………………… 6.2 变形速率的确定…………………………………………………………………7·轧制压力的制定………………………………………………………………………… 7.1 变形抗力的确定………………………………………………………………… 7.2 平面变形抗力的确定…………………………………………………………… 7.3 计算平均压力p………………………………………………………………… 7.4 轧制压力的确定…………………………………………………………………8·电机输出力矩的制定………………………………………………………… 8.1 传动力矩的计算……………………………………………………… 8.2 附加摩擦力矩的确定………………………………………………… 8.3 空转力矩的计算……………………………………………………… 8.4 动力矩的计算………………………………………………………… 8.5 电机输出力矩的计算………………………………………………… 8.6 电机额定力矩的计算…………………………………………………9·电机的校核………………………………………………………………… 9.1 主电机能力的限制…………………………………………………
2030五机架冷连轧机压下规程及机 架设计项目报告 学院：机械工程学院 班级： 组员： 指导教师：谢红飙张立刚
燕山大学专业综合训练（论文）任务书 院（系）：机械工程学院基层教学单位：冶金系
目录 一、前言 (4) 二、原料及成品尺寸 (4) 三、轧辊尺寸的预设定 (4) 四、压下规程制定 (5) 4.1、压下规程制定的原则及要求 (5) 4.2、压下规程预设定 (5) 五、轧制力能参数计算 (7) 5.1确定变形抗力 (7) 5.2确定前后张力 (8) 5.3单位平均压力及轧制力的计算 (9) 5.4轧制力矩的计算 (11) 六、机架参数的设计 (13) 6.1窗口宽度的计算 (13) 6.2机架窗口高度H (13) 6.3机架立柱的断面尺寸 (13) 七、机架强度和刚度的校核 (15) 八、心得体会 (17) 参考文献 (19)
一、 前言 冷轧方法生产带钢相对于热轧方法有许多优点，例如：带钢的板厚和板形精度高，表面质量好，力学性能好等，冷轧带钢比热轧带钢的用途更为广泛。冷轧带钢生产的带钢的厚度范围为0.01～3.5mm ，最薄可达到0.001mm 。带钢生产的轧机机型主要有两种：连续式带钢冷轧机和可逆式带钢冷轧机。本设计题目为2030五机架冷连轧机，主要针对不同的材质及不同的原料厚度和不同的成品厚度制定相应的压下规程及进行机架的参数的设计计算及校核。 二、 原料及成品尺寸 Q235 来料尺寸1.5mm ×1850mm 成品尺寸0.5mm ×1850mm Q195 来料尺寸1.0mm ×1850mm 成品尺寸0.3mm ×1850mm 20Cr 来料尺寸1.2mm ×1850mm 成品尺寸0.4mm ×1850mm 三、轧辊尺寸的设定 设计课题为“2030五机架冷连轧机组压下规程设计及F1机座机架设计与分析”，则工作辊的辊身长度 L=2030mm ，辊身长度确定后即可根据经验比例值法确定轧辊直径，精轧机座设计时 1L / 2.1~4.0, D = 2L /1.0~1.8, D = 12/1.8~2.2, D D = 其中L 为辊身长度， 1 D 为工作辊直径， 2 D 为支承辊直径。
中厚板轧制制造执行系统的设计与实现 中厚板轧制过程计算机控制系统通常采用三级结构设计。一级为基础自动化级，二级为过程控制级，三级为生产管理级。过程控制级（二级机）系统，亦即中厚板轧制制造执行系统MES处于厂级生产管理控制系统（三级机）和电气与仪表基础自动化系统（一级机）之间。中厚板轧制MES是连接一级和三级系统的重要环节，它们一起协同工作实现对中厚板整个轧制过程的自动化控制。本文建立了中厚板轧制过程MES 系统的过程处理模型，分析和构建了系统的体系结构，对其中的数据管理、信息处理和稳定的数据通信技术进行了研究。 1过程处理模型 中厚板轧制MES系统连接基础自动化级系统、人机界面（Huma nMachi ne In terface ，HMI）、生产管理级系统。系统主要包括以下以下几个功能模块：轧制规程计算模块、冷却控制计算模块、模型自学习模块、过程跟踪调度模块以及数据管理模块等等。该系统的过程处理模型如图1所示。
H耳版初ME马 1― 亂屈現fifil ff 卫卉罹臨诉出 理 图1中厚板轧制MES系统过程处理模型 轧制规程计算模块根据生产调度人员输入的原料数据和轧制目标等信息计算出对应的轧制规程，包括轧制总道次数、每道次相对辊缝、每道次轧制力（矩）、每道次出口厚度等等，这些数据为理论数据或经验数据。该模块同时根据实际轧制过程中产生的数据对轧制规程进行修正。 冷却控制计算模块根据轧制参数以及控冷需求等信息计算出 对应的冷却方式，包括集管开启方式、开启数量、喷水量等，这些数据为理论数据或经验数据。该模块同时根据轧制结束后实际的辊道速度信息及轧件温度信息等来对冷却方式进行修正。数据管理模块对生产原料数据、轧制过程数据以及轧制规程数据等等一系列数据进行管理，实现对数据库的操作。过程跟踪调度模块则主要是负责与数据通讯模块之间进行数据交换，对中厚板的轧制现场传回的数据（包括热金属检测仪
.................大学 本科生毕业设计开题报告 题目：年产150万吨中厚板车间工艺设计 学院：冶金与能源学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2015年11 月15 日 一．选题背景 1.1题目来源 冶金行业经过了近８年的高速发展，行业的钢材产能已经达到近６亿吨／年。已有和在建的中厚板生产线近７０条，中厚板生产能力达到接近７０００万吨／年。但是国际金融危机的影响和国内经济周期的调整，钢铁产品市场成了典型的买方市场。冶金企业如何在这一轮经济调整中，实现技术和产品的转型成了决定企业生存的关键。各中厚板生产厂纷纷根据自身的技术装备特点、技术研发能力、市场客户需求确定自己的产品战略定位。综合实力强的企业，全力体现出产品的差异化战略，坚持不懈地开发生产其他企业无法生产或难于生产的市场短线、高档产品。高档次产品开发离不开性能控制技术，性能控制的新技术不仅提高钢板的性能，还可以带来生产成本的降低。 1.2项目概述： 经过对国内外中厚板市场现状的分析以及前景预测，综合对当地各种物料供应、能源等其它资源的分析，我们选择区域与资源优势居一体的唐山曹妃甸地区作为建厂厂址，设计一座年产量150万吨4300热轧中厚板车间，并且能够生产规格齐全、性能优良，能满足市场需求的产品。 1.3中厚板简介 中厚钢板：厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中，厚度4.0-20.0mm的钢板称为中厚板，厚度20.0-60.0mm的称为厚板，厚度超过60.0mm的为特厚板。 中厚板的用途： 中厚板主要用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等行业，并且随着国民经济建设其需求量非常之大，范围也十分广。 （1）造船钢板：用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。 （2）桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。 （3）锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350℃以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能。 （4）压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其
201224050120 河北联合大学轻工学院 课程设计 题目：12mm热轧窄带钢压下规程设计 专业：金属材料工程 班级：12轧钢 学生姓名：赵凯 指导老师：李硕 日期：2015年12月3日
目录 1 任务要求 (3) 1.1 任务要求 (3) 1.2 原料及产品规格 (3) 2 压下规程设计 (3) 2.1 产品规格 (3) 2.2 设计原则 (3) 2.3 粗精轧道次，分配压下量 (4) 2.3.1轧制道次的确定 (4) 2.3.2 粗轧机组压下量分配 (4) 2.3.3 精轧机组的压下量分配 (5) 2.4 咬入能力的校核 (6) 2.5 计算轧制时间 (6) 2.5.1 粗轧速度制度 (6) 2.5.2 精轧速度制度 (7) 2.5.3 各道轧件速度的计算 (8) 2.6 轧制压力的计算 (9) 2.6.1 粗轧温度的确定 (9) 2.6.2 精轧机组温度确定 (10) 2.6.3 粗轧段轧制力计算 (10) 2.6.4 精轧段轧制力计算 (13) 2.7 轧辊强度校核 (14) 2.7.1 支撑辊弯曲强度校核 (15) 2.7.2 工作辊的扭转强度校核 (16) 3 设计总结 (19)
一、设计任务 1、任务要求 （1）、产品宽度1650mm,厚度12mm （2）、简述压下规程设计原则 （3）、选择轧机型式和粗精轧道次，分配压下量 （4）、校核咬入能力 （5）、计算轧制时间 （6）、计算轧制力 （7）、校核轧辊强度 2、坯料及产品规格 依据任务要求典型产品所用原料： 坯料：板坯厚度：120mm 钢种：Q235 最大宽度：300mm 长度：7m 产品规格： 厚度：12mm 板凸度：6错误!未找到引用源。 坯料单重：2t 二、压下规程设计 1、产品宽度300mm,厚度12mm 2、设计原则 压下规程设计的主要任务就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板、带产品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置（即辊缝的开度）和转速。因而，还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度及道次压下量的合理选择，因而广义地来说，压下规程的制定也应当包括这些内容。 通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为：
中厚板生产现状与工艺变化研究 摘要:我国的中厚板生产技术将伴随钢铁工业的迅猛发展及下游产业的需求变化而快速发展。中厚板生产产品的发展趋势是以高强、专用特殊板为主,生产技术的发展趋势是以TMCP和微合金化为主,辅之以满足下游用户特殊需要的探伤、喷丸和热处理等工艺。在供求关系上,目前的中低档产品供大于求,通过3~5年时间将达到供求的动态平衡,逐步实现高档次、高质量产品100%国产化。 关键词:中厚板；轧机工艺；装备发展 近几年，我国的中厚板轧机发展较快,产品和工艺装备的升级也如雨后春笋。但要真正生产高档次的钢板,仍有一些差距。目前,国内外石油、天然气系统需求的高强、高压、耐候、耐蚀和抗裂等特殊要求的管线、石油储罐和石油平台用钢等,仍不能满足需求。所以我国的中厚板生产也同我国的钢铁工业一样,需要有一个从量到质、从大到强的转变。 1、我国中厚板轧机生产线现状 1.1中厚板轧机现状 就中厚板轧机而言,目前可以分为三类:即4300mm和5000mm的主轧机为A 类。近两年建成投产的生产线具有轧制压力大(80MN~100MN)、板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等;B类主要是以3.5m轧机为代表的中档水平轧机,其轧制压力居中偏高(50MN~70MN),前后工序的配套正在逐步完善,主要被技术实力雄厚、目前还不能生产高端产品的企业拥有,如首钢和济钢等;C 类轧机以生产传统的中低档产品为主,主要由一些老企业和部分新兴的民营企业所拥有,如营口和文丰等。目前各大钢铁企业和具备一定实力的企业在扩张规模的同时,也在工装水平上和配套工序上对中厚板工艺进行新一轮的升级和技术改造,甚至是异地建设全新的中厚板厂,这些升级改造后和新建的装备将全面提升我国中厚板产品的品质和档次。可以预计,在2008年之前,对于我国国民经济需要的高档中厚板产品国内即可具备一定的生产能力。就像欧洲一位钢铁专家断言,目前中国已具有世界上最先进的钢铁装备,不出3年,中国就会成为世界钢铁强国。根据钢协的统计,近几年我国中厚板轧机的规格、数量。 1.2中厚板轧钢生产线工艺装备的现状 中厚板轧钢生产线的工艺装备是在钢坯质量一定的前提下保证最终产品质量的重要环节。以往的轧钢厂是以轧机为中心,其余的装备往往是因陋就简,尤其是在以普材为主的生产厂更是如此。轧制中厚板时尽管在加热和精整工序上采取了一些保护措施,如不产生划伤、提高剪切质量等,但是随着产品质量、品种规格、产品档次和用途等市场因素的变化,各生产厂已开始逐步重视并对整个工艺线进行分析、升级和改造。由于历史原因,我国中厚板轧机生产线的总体装备水平与国外先进厂家还存在一定的差距。主要体现在: (1)规模小,装备水平低; (2)加热炉大部分为推钢式,加热能力和质量保证能力差; (3)轧机能力差距大,一是3m以下的轧机占总量的80%左右;二是轧制压力大部分为30MN~50MN; (4)后部精整能力不足,因陋就简。如矫直机能力不足,几乎没有冷矫;纵剪能力
《塑性成型工艺（轧制）》课程设计说明书 课题名称15×2100×9000mm轧制规程设计指导教师 专业小组 小组成员 2013年06月15日
《塑性成型工艺（轧制）》课程设计任务书 10级材料成型与控制工程专业 设计小组：第12小组成员： 设计课题：中厚板轧制规程设计指导教师：张金标 设计小组学生学号产品牌号产品规格/mm 1Q23510×2000×9000 24510×1900×10000 312CrNi3A12×1800×10000 44Cr1313×1700×9000 5Q23512×2100×12000 6458×1800×13000 712CrNi3A14×2000×9000 84Cr1312×2000×8000 9Q2359×2050×12000 104510×2300×12000 1112CrNi3A13×1900×12000 124Cr1315×2100×9000 二、设计条件 机组：双机架串列式可逆机组(二辊可逆轧机粗轧，四辊可逆轧机精轧)。 主电机：二辊轧机主电机型号ZD250/120，额定功率25002kw，转速0~40~80rpm，过载系数2.25，最大允许传递扭矩1.22MN.m；四辊轧机主电机型号ZD250/83，额定功率20502kw，转速0~60~120rpm，过载系数2.5，最大允许传递扭矩0.832MN.m。 三、设计内容 制定生产工艺及工艺制度；确定轧制方法；确定轧制道次，分配道次压下量；设计变形工具；计算力能参数；校核轧辊强度及主电机负荷；绘制轧辊零件图、轧制表。 四、设计时间 设计时间从2013年06月03日至2013年06月14日，为期两周。 五、设计要求 每个设计小组提供6个以上设计方案，1成员完成1个设计方案的全部设计工作；组内分析、评价各个方案的设计结果，以最佳方案作为本组设计方案；小组提交最佳方案的设计说明书1份，组员提交个人的设计小结（简述方案、设计思路、计算过程和结果评价）。 材料成型教研室
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：中厚板轧机压下规程及滚系结构设计 学院（系）：机械学院 年级专业： 09级轧钢 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 2013-03-22 一、国内外中厚板轧机国内外研究动态，选题的依据和意义 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用， 它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件 （如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度 在4～20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为20～60毫米的钢板称为厚板。 1、世界中厚板轧机发展状况[1] 1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，推广于世界。到了1891年，美 国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板 轧机。1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第 一套5m以上的特宽的厚板轧机。 1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，在当时还是十分新奇 的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线， 用于大量生产厚度为10mm左右的中板。欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷 克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。 1937年英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧 机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm 二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的 需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等 武器，先后投产一批厚板轧机。20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以 4064mm式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7 台，特宽轧机（≥5000mm）1台。 60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm双机 架四辊式厚板轧机5套。1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住 友鹿岛厂将5335mm粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产φ1626mm 大直径uoe钢管用宽钢板和20～30万吨级油轮用钢板。 1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧 机，增加了产量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板 轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根 冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机， 以满足1625mm大直径doe焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套 4700mmhcw型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。 近来电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压 agc(钢板厚度自动控制系统)。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。神经网络和遗传算法相 结合的方法对中厚板轧制过程的轧制参数进行预测，进一步提高了轧制参数控制模型的预测 精度和泛化能力[2-4]。 国外中厚板轧机发展主要有这几个特点：（1）从扩大产量型转向提高尺寸精度及表面质
辽宁科技大学 课程设计说明书 设计题目：EH32中厚板轧制规程的编制学院、系：材料与冶金学院 专业班级：材料加工工程11级2班 学生姓名： 指导教师： 成绩： 2014年12 月31 日
目录 1前言 (2) 1.1 EH32中厚板产品介绍 (2) 1.2 EH32中厚板成分介绍： (2) 2中厚板生产工艺流程简介 (2) 3. 轧制规程编制 (5) 3.1轧制工艺参数设计 (5) 3.1.1选择坯料 (5) 3.1.2坯料尺寸的确定 (5) 3.1.3确定轧制方法 (5) 3.1.4确定轧制道次 (6) 3.1.5道次压下量的分配 (6) 3.1.6速度制度 (8) 3.1.7轧制时间 (8) 3.1.8温度制度 (9) 3.2轧制力的计算 (11) 3.2.1平均单位压力 (11) 3.2.2总轧制力的计算 (11) 3.3计算传动力矩 (12) 3.3.1轧制力矩的计算 (12) 3.3.2附加摩擦力矩的计算 (12) 3.3.3空转力矩的计算 (13) 3.3.4动力矩的计算 (13) 4辊型设计计算 (15) 5设备校核 (18) 5.1轧辊强度校核 (18) 5.1.1支撑辊强度校核 (19) 5.1.2 工作辊强度计算 (19) 5.1.3接触应力的计算 (20) 5.2主电机功率校核 (21) 5.2.1电机过载校核 (21) 5.2.2电机的发热校核 (21) 6结语 (22) 7参考文献 (23)
1前言 1.1 EH32中厚板产品介绍 一般船体结构钢A、B、D、E级是根据钢材冲击温度来区分的，各等级钢的冲击值均相同，不是根据强度等级区分的。 A级钢是在常温下（20℃）所受的冲击力。 B级钢是在0℃下所受的冲击力。 D级钢是在－20℃下所受的冲击力。 E级钢是在－40℃下所受的冲击力。 高强度船体结构钢又可分为AH32 DH32 EH32 AH36 DH36 EH36。 1.2 EH32中厚板成分介绍： EH32化学成分： 碳(C)≤0.18 锰(Mn)0.90～1.60 铝(Al)≥0.015 硅(Si)0.10～0.50 磷(P)≤0.04 硫(S)≤0.04 屈服强度σs (MPa)315 2中厚板生产工艺流程简介 中厚板的生产工艺流程根据每个厂的生产线布置情况、车间内物流的走向以及其主要产品品种和交货状态的不同而具有其各自的特点，但加热、轧制、冷却和精整剪切仍是中厚板生产工艺流程的核心部分，而具体的工艺流程一般可根据成品的交货状态，分为直接轧制交货、热处理交货和抛丸或涂漆交货。 工艺流程简介图：原料检查→原料清理→加热→除鳞→粗轧→精轧→矫直→冷却→表面检查→切头切尾→精整。 原料的选择与加热
太原科技大学 课程设计 题目：100万吨热连轧工艺设计 院系：材料科学与工程学院专业：机械设计及其自动化班级：机自0911班 学生姓名：张骁康 学号：200812030534 指导老师：杨霞 日期：2018年1月4日
目录 一.题目及要求 二.工艺流程图 三.主要设备的选择 3.1立辊选择 3.2轧机布置 3.3粗轧机的选择 3.4精轧机的选择 3.5工作辊窜辊系统 四．压下规程设计与辊型设计 4.1压下归程设计 4.2道次选择确定 4.3粗轧机组压下量分配 4.4精轧机组压下量分配 4.5校核咬入能力 4.6确定速度制度 4.7轧制温度的确定 4.8轧制压力的计算 4.9传动力矩 五．轧辊强度校核 5.1支撑辊弯曲强度校核 5.2工作辊的扭转强度校核 六．参考文献
一题目及要求 1.1计题目 已知原料规格为1.5~19.6×1250~1850mm，钢种为Q345A，产品规格为19.6×1250mm。 1.2的产品技术要求 <1）碳素结构钢热轧板带产品标准
二工艺流程图 坯料→加热→除鳞→定宽→粗轧→(热卷取→开卷>→精轧→冷却→剪切→卷取 三主要设备的选择 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。 3.1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。 3.2 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
第一章选择坯料 1.1制定生产工艺 产品牌号：45钢 产品规格：l ?=10?1900?10000mm b h? 本次所设计的产品为中厚板，连铸坯节能，组织和性能好，成材率高，主要用于生产厚度小于80mm中厚板，所以坯料选用连铸坯。 根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，确定生产工艺过程如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。 板坯加热时宜采用步进式连续加热炉，加热温度应控制在1200℃左右，以保证开轧温度达到1150℃的要求。另外，为了消除氧化铁皮和麻点以提高加热质量，可采用“快速、高温、小风量、小炉压”的加热方法。该法除能减少氧化铁皮的生成外，还提高了氧化铁皮的易除性。 板坯的轧制有粗轧和精轧之分，对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大。 1.2 确定坯料尺寸 所设计的产品的尺寸为l ?=10?1900?10000mm，加上切边余量，将宽度设计为 b h? 1950mm，长度暂时不定，设计坯料的尺寸。 产品的厚度h为10mm，首先选取压缩比，压缩比由经验值选取，选取的最低标准为6-8，因此压缩比选取9，则坯料厚度H为90mm，由b=1950mm，坯料L=b-600, 取坯料长度L=1350mm，由于体积不变，坯料在轧制过程中会产生废料，选择烧损为98%，切损设计为98%，所以成材率K=98%×98%=96%，则 h? ?=K b l H? ? ? H B 计算得到B=1680mm,最终确定坯料尺寸为：L ?=90?1680?1350mm 。 H? B
目录
1 产品标准和技术要求 1.1.1钢材的尺寸、外形及允许偏差 钢板和钢带的尺寸、外形及允许偏差见国标GBT/709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(国标可从网上下载，下同)。 1.1.2技术要求 合金牌号和化学成分可查国标，如碳素结构钢可查GB/T700-2006，低合金结构钢可查GB/T1591，优质碳素结构钢 GB/T 699-1999等 另外，技术要求可查找GB 3524-2005《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》，GB/T4237-2007《不锈钢热轧钢板和钢带》，GB/T8749-2008《优质碳素结构热轧钢带》等。 （1）钢的牌号、化学成分和力学性能见表1-6。
2 生产工艺流程及主要设备参数 2.1生产工艺流程 根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，生产工艺过程一般如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。 板坯的轧制有粗轧和精轧之分，但粗轧与精轧之间无明显的划分界限。在单机架轧机上一般前期道次为粗轧，后期道次为精轧；对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大。 中厚板轧后精整主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查及清理缺陷，必要时还要进行热处理及酸洗等，这些工序多布置在精整作业线上，由辊道及移送机纵横运送钢板进行作业，且机械化自动化水平较高。 2.2 主要生产工艺 （1）加热 板坯加热目的：中厚板加热目的是提高钢的塑性，降低变形抗力，利于轧制；生成表面氧化铁皮，去除表面缺陷；加热到足够高的温度，使轧制过程在奥氏体化温度区域内完成；在可能的下并可以溶解在后阶段析出的氮化物和碳化物。 一般厚板加热炉的型式有两种：连续式和半连续式。比较而言，连续式加热炉的产量高、热效率高，装入，抽出方便间歇式加热炉产量一般在10～20t/h,热效率也低。这里采用的加热炉为步进梁式加热炉。 中厚板加热工艺的特点：由于厚板的产品种类较多，板坯的规格变化大，所以加热温度的变化范围较广，一般在950～1250°C左右，这与热连轧的情况不完全一样，由于生产的批量小，炉内板坯的温度变化频繁，这样就造成加热炉的热负荷变化较大，加热温度的控制要求较高。 （2）轧制 中厚板轧制过程包括除鳞、粗轧、精轧三个阶段。随控制轧制技术的应用，为满足控制轧制时的温度条件，在粗轧过程中或粗轧后还有一个控制钢板温度的阶段。轧制过程主要包括以下几个阶段： 1)除鳞：钢板表面质量是钢板重要的质量指标之一，加热时高温下生成的氧
5 典型产品工艺设计 5.1 典型产品原料尺寸及成品尺寸 Q235船板用钢 坯料尺寸（mm ）：200×2300×3300 成品尺寸（mm ）：30 ×3800×实长 板坯重量（t ）： 开轧温度1120℃.。 5.2 轧制道次确定及压下量分配 先用立辊轧机轧边一次，再纵向轧制一次，然后转钢90°，横轧到底。 轧制道次n ：lg lg lg 0t F F n -= （5-1） u 取1.3。计算得n=7.23，取n=8。 最大压下量：)cos 1(α-=?k D h （5-2） 咬入角α取20°，Δh=67.54mm 。采用经验分配压下量，在进行校核及修正的设计方法。压下量分配如下： 表5.1压下规程表
5.3 轧制各工艺参数的计算 5.3.1 轧制速度制度的确定 根据宽厚板的生产经验，为操作方便，粗轧阶段与精轧阶段均采用梯形速度图。根据经验资料可得，取平均角加速度a=40r/(min ·s)，平均角减速度b=60r/(min ·s)，由于咬入能力很大，且咬入时速度高更利于轧机轴承油膜的形成，所以采用稳定速度咬入。 第1，2，3道次，n=20r/min 第4，5道次，n=40r/min 第6，7，8道次，n=60r/min 。 抛出速度：n p =20r/min 。 图5.1 梯形速度图 5.3.2 确定轧制延续时间 在梯形速度图下，每道次轧制延续时间0t t t z +=,其中t 0为间隙时间，t Z 为纯轧时间，21t t t z +=。设v 1是t 1内的轧制速度，v 2是t 2时间内的平均速度，l 1及l 2为在t 1及t 2时间内轧过的轧件长度，l 为该道次轧后轧件长度，有：