热轧带钢轧制规程设计摘要钢铁行业是国民经济的支柱产业，而热轧带钢生产是钢铁生产中的主要环节。
热轧带钢工艺的成熟，为冷轧生产提供了优质的原料，大大地满足了国民生产和生活的需要。
本车间参考鞍钢1700ASP生产线，本设计中主要包括六部分，第一部分从热轧带钢机的发展、国外带钢生产先进技术以及我国带钢发展等几个方面阐述了热轧带钢发展情况；第二部分参考了鞍钢ASP1700生产线以及实际设计情况确定了车间的轧钢机械设备及参数；第三部分以典型产品Q235，3.8×1200mm为例从压下规程、轧制速度、轧制温度等方面确定了生产工艺制度；第四部分以典型产品为例进行了轧制力和力矩计算；第五部分根据设备参数和实际制定的生产工艺进行了咬入、轧辊强度的校核；第六部分本次设计总结。
关键词：热轧带钢，轧制工艺制度，轧辊强度目录1综述 (1)1.1引言 (1)1.2 热轧带钢机的发展现状 (1)1.3热轧板带钢生产的工艺流程 (2)1.4 热轧板带钢生产的生产设备 (3)1.5ASP1700热轧板带钢生产的新技术 (3)2 主要设备参数 (4)3 典型产品轧制工艺确定 (6)3.1 生产工艺流程图 (6)3.2 坏料规格尺寸的选定 (7)3.3 轧制工艺制定 (7)3.3.1 加热制度 (7)3.3.2 初轧和精轧各自压下制度 (7)3.3.3 精轧轧制速度 (9)3.3.4 精轧温度制度 (10)4力能参数计算 (10)4.1 精轧各机架轧制力计算 (10)4.2 精轧各机架轧制力矩的计算 (13)5设备强度及能力校核 (13)5.1 精轧机咬入角校核 (13)5.2 轧辊强度校核 (14)5.2.1 辊身弯曲强度校核 (17)5.2.2 辊颈弯曲和扭转强度校核 (19)5.2.3 辊头扭转强度校核 (20)5.2.4接触应力的校核 (20)6结语 (22)参考文献 (23)1 综述1.1引言按照厚度可将板带分为厚板、薄板和极薄带钢三大类，我国将厚度60mm以上的钢板称为特厚板，20mm~60mm的钢板称为厚板，4.0mm~20mm的钢板称为中板，0.2mm~4mm的钢板称为薄板，其中0.2mm~1.2mm又称为超薄板带，小于0.2mm的极薄板带称为箔材。
按照板带的宽度分，宽度小于600mm的板带钢称为窄带钢，宽度600mm~1000mm的板带（含热、冷轧板卷，涂镀层商用板卷）称为宽带钢，宽度1000mm 以上的板带成为宽板带。
按照板带的轧制工艺方式又可以将其分为热轧板带和冷轧板带。
板带在热轧方面有深冲热轧钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板，而在冷轧方面有冷轧薄板、涂镀层板、冷轧硅钢片、冷轧不锈钢等高附加值、高技术含量板材产品。
热轧宽带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。
发达国家热轧宽带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。
我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。
我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。
因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm 带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。
如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。
1.2 热轧带钢机的发展现状自从1926年第一台带钢热连轧机投产以来，热轧带钢生产取得了令人瞩目的进展，其面貌发生了很大的变化。
1973年石油危机之前，热轧带钢生产过程以大型、高速、高产为主要目标，相继建设了一批大型热轧带钢厂。
在这指导原则的指导下，一般的配置方案如图1.1（a）所示，这种配置具有较高的生产能力，产品范围广。
设备能力大，在生产难变形的产品时，其强大的设备能力得以充分体现，而在轧制低碳钢时其轧制力和轧制力矩远远小于轧机许用值，从市场情况来看，较难变形产品份额只占整个板带产品份额的20 %左右。
1973年以后，热轧带钢轧机的发展转向节省能源和劳动力，注重产品质量。
在冶金、机械、电气、控制、计算机等领域技术发展的支撑下，在国民经济各部门对高级、多样化产品需求的推动下，热轧带钢生产采取了一系列的连续化、自动化技术，成为了一个装备水平极高、连续化的薄板生产制造系统。
[1]图1.1热轧带钢轧机设备的方案（a）常规热轧带钢轧机方案（高生产能力型）；（b）紧凑式热轧带钢轧机方案；（c）炉卷轧机（斯特克尔轧机）方案；（d）CSP方案（紧凑式带钢生产）；（e）带粗轧机的CSP方案1.3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1.4 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、6-7机架四辊精轧机及其他辅助设备组成。
4、卷取机区：卷取机区主要由精轧机后热输出辊道、带钢层流冷却系统、地下卷取机及其前后设备、钢卷打捆机、卸卷小车、钢卷运输系统及其他辅助设备组成。
1.5 ASP1700热轧板带钢生产的新技术1、国内第一套中薄板坯连铸机，采用当代最先进的奥钢联中薄板坯连铸工艺，板坯厚度范围100mm-135mm；2、采用短流程直接热装工艺；3、采用计算机控制的步进梁式加热炉；4、采用先进的热卷箱技术，极大提高了带钢表面质量，均衡了带坯头尾温差，改善了带钢机械性能同卷差；5、采用先进的滚筒飞剪，以实现带坯的头、尾自动剪切；6、采用先进的液压AGC控制，辅之以电动AGC控制以实现对带钢的自动厚度控制，并使用液压调辊缝偏差；7、采用先进的正弯控制及窜辊控制，以实现对带钢的板形控制；8、采用可实现卷取温度自动控制带钢层流式冷却装置；9、采用全液压具有自动跳步控制技术的地下卷取机；10、采用基础自动化(DDC)、过程控制级(SCC)、生产控制级(PCC)、生产管理级（ERP）四级计算机控制系统。
[2]2 主要设备参数粗轧机组选择主要参考鞍钢1700线，采用两架相同的轧机作为粗轧机组，其主要参数如表2.1所示。
表2.1 初轧机的主要参数ASP1700精轧机是国内第一套完全设计和制造的第四代精轧机。
主要体现在：牌坊断面6000cm 2，大刚度，支持辊全部采用油膜轴承，压下采用电动压下和液压AGC ，采用弯辊、窜辊控制板形，配有工作辊的快速换辊装置、调轧制水平线高度的导尺装置，设有机架间除鳞和流量可调的机架间冷却水控制终轧温度，采用液压活套。
项目1700ASP 粗轧机支持辊尺寸 mm φ1400/1300×1700 粗轧机工作辊尺寸 mmφ800/750×1700最大轧制压力 t 2000 道次最大压下量 mm 30 主电机功率kW 转速 r/min 2-AC 10000 40/90 轧制速度 m/s 0-2.8 立柱断面 cm 2 5000 附着式立辊数目 架 1 立辊最大侧压量 mm20表2.2精轧机的主要参数项目1700ASP立柱断面面积cm26020最大轧制力kN F1-F2: 35000F3-F6: 25000 工作辊直径mm F1-F2: φ700/φ640F3-F6: φ665/φ615工作辊辊身长度mm F1-F2: 1730F3-F6: 2000 支承辊尺寸mm 1550/1400×1700窜辊工作辊行程mm F1-F2: ——F3-F6: ±150主传动电机功率和转速F1-F4：AC4500 kW 300~550 r/minF5-F6：AC3500 kW 150~300 r/min表2.3切头飞剪的主要参数型式转鼓式圆弧飞剪剪切尺寸普碳钢，mm 40⨯1550低合金钢,mm 34⨯1430 剪切力，kN Max.6500 剪切速度，m/s 0.5-2 电动机DC580kW900r/min 转鼓驱动2级减速机减速机速比1:22剪刃回转半径，mm 1000 剪刃长度,mm 1650/1700表2.4卷取机的主要参数项目1700ASP型式三助卷辊卷取式卷取带钢厚度mm 1.5-13.0卷取带钢宽度mm 770-1550最大钢卷重量t 24 最大单位宽度重量kg/mm 18钢卷内径mm φ762钢卷外径mm φ1150-φ2000卷筒直径mm φ762/φ745φ727主电机转速r/min 340/1000主电机功率kW 7003 典型产品轧制工艺确定3.1生产工艺流程图3.2坏料规格尺寸的选定表3.1 鞍钢1700生产线板坯规格项目板坯厚度mm 板坯长度m成品宽度mm成品厚度mm最大单重ton年设计产量wantonASP1700 110-150 7-15.6 900-1550 1.5-10 21 290表3.2坏料及成品尺寸项目厚度mm 宽度mm 钢种坯料尺寸150 1600 Q235成品尺寸 3.8 1200 Q2353.3轧制工艺制定3.3.1 加热制度加热：加热制度取决于热轧所要求的开轧温度。
一般加热温度为1250~1280℃，开轧温度为1180~1220℃。
带坯在轧制过程中，边部由于散热较快，其温降大于中部温降，温差大约为100℃。
边部温差大，在带钢横截面上晶粒组织不均匀，性能差异大，同时，还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。
因此，在精轧机组前对带坯边部进行加热，将温度补偿到与中部温度一致。
一般采用电磁感应加热器，可使带坯边部温度提高50℃到100℃，使带钢横向温度更加均匀，从而减少带钢边部裂纹，以适应轧制薄规格产品和硅钢、不锈钢、高碳钢等特殊品种的钢。
3.3.2 初轧和精轧各自压下制度粗轧阶段压下量分配原则为：粗轧机组变形量一般要占总变形量的70～80％；为保证精轧机组的终轧温度，应尽可能提高精轧机组轧出的带坯温度；一般粗轧机轧出的带坯厚度为20～40mm；第一道考虑咬入及坯料厚度偏差不能给以最大压下量，中间各道次应以设备能力所允许的最大压下量轧制，最后道次为了控制出口厚度和带坯的板形，应适当减小压下量。
精轧机组充分利用高温的有利条件，把压下量尽量集中在前几道，在后几架轧机上为了保证板形、厚度精度及表面质量，压下量逐渐减小。
第一架可以留有适当余量，即考虑到带坯厚度的可能波动和可能产生咬入困难等，而使压下量略小于设备允许的最大压下量；第 2～4 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。