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)3152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。
原料的选择与加热中厚板生产采用的原料有扁钢锭﹑初轧板坯和连铸板坯3种。
其中扁钢锭为原料时中厚板轧机产量低﹑产品质量差，但由于扁锭不需要初轧设备，过去我国中小钢铁企业中的中板厂大多采用扁锭为原料，受连铸坯厚度的限制，生产厚板和特厚板，一般采用扁锭为原料。
初轧板坯是由大钢锭经初轧机轧制而成的，以此为原料，轧机产量高，钢板质量好，但是由于投资大﹑能耗高和综合成材率低等因素，导致初轧坯为原料的中厚板轧机越来越少。
目前，连铸坯已成为中厚板生产的主要原料，其产量高﹑成材率高﹑能耗少以及内部组织比较致密都使其得到广泛应用。
中厚板轧机所用原料的尺寸，即原料的厚度﹑宽度﹑长度直接影响着轧机的生产率﹑坯料的成材率以及钢板的机械性能。
为了连铸机的生产和中厚板车间原料管理的方便，连铸坯断面尺寸不宜规格过多。
选择几种适当的断面尺寸，再配合连铸坯长度的变化，来满足各种规格的钢板对原料的要求。
中厚板轧机原料尺寸选择的原则是：原料的厚度尺寸尽可能小；原料的宽度尺寸尽可能大；原料的长度尺寸尽可能接近原料的最大允许长度。
原料的加热中厚板原料加热的目的是提高钢的塑性，降低变形抗力；使坯料内外温度均匀；改变金属的结晶组织，保证生产需要的机械和物理性能。
加热炉型式按其构造分：连续式加热炉、室状加热炉和均热炉三种。
均热炉多用于由钢锭直接轧制特厚板；室状炉多用于特重、特轻、特厚、特短的板坯，或多品种、少批量及合金钢，生产灵活。
中厚板板坯加热炉的主要炉型是连续式加热炉。
连续式加热炉有推钢式和步进式加热炉两种。
其中推钢式加热炉设备简单、操作容易掌握、投资少，但是其也有缺点：钢坯在水梁上滑动产生擦伤；加热时间长，钢坯氧化，脱碳严重；容易粘钢；不能空出炉等。
另外一种步进式加热炉是靠动梁的上、下、前、后平移动作而实现的，故炉长不受限，操作灵活，易于空出炉；不会造成钢坯划痕，加热效率高。
便于调整坯料间隙和加热时间，易于调整出炉节奏，适应冷装坯，冷热混合坯在炉内的加热条件控制。
中厚板坯料加热的要求有：满足工艺规范的需要；沿长度和断面均匀；减少加热时氧化烧损。
其加热工艺制度要控制加热温度、加热速度、加热时间、炉温制度及炉内气氛的选择与控制。
钢在加热炉内加热时的温度变化过程叫钢的加热制度。
分为一段式加热制度：一段式加热制度、二段式加热制度、三段式加热制度、多段式加热制度。
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化铁皮若在轧制前不及时清理或清理不干净，在轧后的钢板表面上，因氧化铁皮被压入钢板表面，会产生“麻点”等缺陷，因此轧前除鳞是保证获得优良表面的关键工序。
除鳞原理是利用高压水的强烈冲击作用，去除表面的氧化铁皮。
粗轧粗轧又称宽展轧制，粗轧阶段的主要任务是将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。
根据原料条件和产品要求，可以有很多种轧制方法供选择。
这些方法是全纵轧法、综合轧制法、全横轧制法、角轧—纵轧法。
其中全纵轧法由于无法用轧制法调整原料的宽度和钢板组织性能的各向异性，因此在实际生产中并不多；综合轧制法生产灵活，改善钢板的横向性能，是生产钢板中最常用的方法；全横轧法经常用以初轧坯为原料的中厚板生产；角轧纵轧法只用在用钢锭作原料的三辊劳特式轧机上。
精轧精轧阶段的主要任务是质量控制，包括厚度、板形、表面质量和性能控制。
轧制的第二阶段粗轧与第三阶段精轧间并无明显的界限。
通常把双机座布置的第一台轧机称为粗轧机，第二台轧机称为精轧机。
对两架轧机压下量分配上的要求是希望在两架轧机上的轧制节奏尽量相等，这样才能提高轧机生产能力。
一般的经验在粗轧机上的压下量约占80﹪，在精轧机上约占20﹪.。
精整与热处理这是中厚板厂产品质量最终处理和控制环节。
精整是为使轧后的钢材具有一定的尺寸要求，组织、性能而进行的一系列工序。
主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查、缺陷清理、包装入库等。
根据产品质量要求还要进行热处理和酸洗。
中厚板厂通常在作业上设置热矫直机，多使用带支撑辊的辊式矫直机，为了补充热矫直机的不足，头尾使用侧刀剪或摆切剪。
中厚板热处理最常采用的是退火、正火、正火加回火、淬火加回火热处理工艺。
3.轧制规程编制3.1轧制工艺参数设计3.1.1选择坯料中厚板轧机所用原料的尺寸，即原料的厚度、宽度、长度，直接影响着轧机的生产率，坯料的成材率以及钢板的力学性能，其尺寸选择的原则如下：1.原料的厚度尽可能小2原料的宽度尺寸尽可能大3原料的长度尺寸尽可能接近原料的最大允许尺寸。
厚板原料的主体是连铸坯，其厚度不受粗轧机轧辊最大开口度的限制，成材率高，且产品性能好，所以本设计选择连铸坯为原料。
3.1.2坯料尺寸的确定坯料厚度的确定：为保证板材的组织性能，轧制应具有足够的压缩比，压缩比一般为保证6:1或7:1，由成品厚度0h=35mm,知H=60h=210mm,根据原料规格取H=230mm.坯料宽度的确定：根据宽展比取 1.4为最佳，成品宽度为3100mm,所以B=3100/1.4≈2214mm,因长度限制，根据材料规格取B=2000mm。
坯料长度的确定：根据轧前、轧后体积不变的原则，考虑切头尾、切边、烧损等影响来选择其长度，代入数据有：230×2000×0l×90%=35×3100×6500，可得0l=1704mm, 因长度限制，取原料长度尺寸为2500mm.综上所述，原料尺寸定为H×B×L=230mm×2000mm×2500mm.3.1.3确定轧制方法轧制方式包括：全横轧﹑全纵轧﹑横-纵轧和纵-横-纵轧。
本设计采用横-纵轧制方式，即先横轧宽展到所需宽度，再纵轧到底，得到所需长度。
3.1.4确定轧制道次本设计采用单机架的四辊可逆式轧机。
根据经验，中厚板压下量在Δh=12-14mm 左右，这里取Δh=14mm 。
从坯料到成品钢板厚度上的总压下量ΔH=195mm,轧制道次n=195/14=13.93,因为此次轧制采用单机架轧机，道次应为奇道次故轧制15道次。
3.1.5道次压下量的分配 1）校核咬入能力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的因素。
每道次的压下量应该小于最大咬入角所确定的最大压下量。
热轧中厚板中咬入角15°~20°,低速咬入时取ɑ=20°，则最大压下量Δ-=1(max D h αCOS )=1100×(120COS -°)=66.34mm.展宽道次中，为了满足控制轧制的要求，同时利用高温塑性实现大压下，其压下量的主要限制条件是设备的负荷和产品的质量要求。
2）压下量的分配四辊可逆式中厚板轧机的轧制速度可调，因此采用低速咬入，在这类轧机上轧制中厚板，咬入条件将不是限制压下量的主要因素。
除鳞道次之后可采用大压下量轧制，中间道次为了充分利用钢坯温度高，变形抗力低的优势，采用大的压下量。
然后随着钢坯温度降低，压下量逐渐变小，最后1-2道次为了保证版形和尺寸精度也要采用较小的压下量，甚至最后一道采用平轧道次。
由于EH32是优质碳素钢，其拉伸性能好，故开始校核采取大压下量，以后逐渐减少。
本次设计的压下量分配见表3.1 hh δε=×100% 125%10.9%ε=⨯100=，依次求的i ε如下表所示：根据宽展公式，巴赫契诺夫公式：ΔB=1.15 （Δh/2H）(√rΔh-Δh/2f) 其中：Δh/H--------压下率F---摩擦系数0.42R----轧辊半径取540mm12 13 14 152.18 1.58 0.93 0.353.1.6速度制度在轧制中，由于在横扎道次轧件较短，可采用匀速稳定轧制，而对于纵轧道次可采用梯形速度制度。
其中，取40y n rpm =，rpm n p 40=，稳定轧制速度rpm n d 60=，平均轧制加速度s rpm a /20=，平均轧制减速度s rpm b /20=。
3.1.7轧制时间由于压下动作时间随各道次压下量而定，轧辊逆转、回送轧件时间可以根据所确定的咬入、抛出转速改变，所以考虑这三个时间的原则应当是：压下时间大于或等于轧辊逆转时间，要大于或等于回送轧件时间。