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12mm2、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；（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 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12mm ，则轧制的总延伸率为：式中 ∑μ 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由此得实际的平均延伸系数为：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μ分配原则我们将粗、精轧的延伸系数如下：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：12034.283.5H h μ∑===log log34.2812()log log1.36p N μμ∑===取整s = 1.34p μj p μ(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：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%。

本次设计采用7架连轧，结合设备、操作条件直接分配各架压下量如下：精轧机组压下量分配及各项参数如表(2)所示:4、咬入能力的校核热轧钢板时咬入角一般为15～22°，低速咬入可取20°，由公式其中D 为对应道次轧机工作辊直径。

轧辊的工作辊直径选用400mm ，粗精轧机工作辊相同。

将各道次压下量及轧辊直径代入可得各轧制道次咬入角为：粗、精轧各道次咬入角的校核5、计算轧制时间(1)粗轧速度制度粗轧为保证咬入，采用升速轧制。

根据经验资料，取平均加速度a=40rpm/s ，平均减速度b=60rpm/s 。

由于咬入能力很富裕故可采用稳定高速咬入，考虑到粗轧生产能力与精轧生产能力得匹配问题，确定粗轧速度如下：咬入速度为n 1=50rpm ，抛出速度为n 2=20rpm 。

粗轧各道次的轧制转速均可设置为n 1=50rpm ，则粗轧的稳定轧制速度为：道 次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 延伸系数分配1.321.35 1.32 1.30 1.28 1.27 1.26 出口厚度（mm ） 16.58 12.29 9.31 7.16 5.60 4.41 120 压 下 量（mm ） 5.82 4.29 2.98 2.15 1.56 1.19 0.91 压 下 率（%） 26.0 25.924.223.121.821.320.6轧件长度(m)50.66 68.35 90.23 117.32 150.00 190.48 240.00道 次:R1R2 R3R4R5F1F2F3F4F5F6F7轧辊直径（mm ） 400 400400 400 400 400 400 400 400 400 400 400压下量（mm ） 34.3 25.3 18.7 11.5 7.8 5.82 4.29 2.98 2.15 1.56 1.19 0.91咬入角(°)21222.5 19.3 15.2 12.4 10.5 9.2 7.5 6.4 5.4 4.6 4.2arccos(1)hDα∆=-因此，对于各架粗轧机减速用时：s b n n t 5.0605020122=--=-= 稳定轧制时间：间隙时间：s Dn lt j 5.3601==π t=0.5*5+9.33+13.34+19.18+26.50+35.71+12=110.06s(2)精轧速度制度确定确定精轧速度制度包括：确定末架的穿带速度和最大轧制速度；计算各架速度及调速范围；选择加减速度等。

精轧末架的轧制速度决定着轧机的产量和技术水平。

确定末架轧制速度时，应考虑轧件头尾温差及钢种等，一般薄带钢为保证终轧温度而用高的轧制速度；轧制宽度大及钢质硬的带钢时，应采用低的轧制速度。

本设计典型产品12mm ，终轧速度设定为12m/s 。

末架穿带速度在8m/s 左右，带钢厚度小，其穿带速度可高些。

穿带速度的设定可有以下三种方式：I 、当选用表格时，按标准表格进行设定；II 、采用数字开关方式时，操作者用设定穿带速度的数字开关进行设定，此时按键值即为穿带速度；III 、其它各架轧制速度的确定：当精轧机末架轧制速度确定后，根据秒流量相等的原则，各架由出口速度确定轧件入口速度。

根据各架轧机出口速度和前滑值求出各架轧辊线速度和转速。

（3）各道轧件速度的计算：12345 3.14500.41.05/6060nD v v v v v m sπ⨯⨯=======()Ri i wRi il l t v -=已预设末架出口速度为12 m/s 由经验向前依次减小以保持微张力轧制依据秒流量相等原则即其中i v 为各机架出口速度；i h 为各机架出口厚度。

根据以上公式可依次计算得：各道次精轧速度的确定道次F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 入口速度（m/s ） 1.9 2.5 3.4 4.5 5.9 7.5 9.5 出口速度(m/s) 2.53.44.55.97.59.512.0精轧阶段加速前纯轧时间：s v DN s t j s 3.137=+=π式中 j s ——精轧机组末架至卷曲机间距，取100m D ——卷取机卷筒直径 N ——参数，取57v ——第七架穿带速度，取8s m /精轧机组间机架间距为6米，各道次纯轧时间为t X =300×12/12/12=85.7s间隙时间分别为t j1=6/2.5=2.4s ；t j2=6/3.4=1.76s ；t j3=6/4.5=1.5s ；tj4=6/5.9=102s ；t j5=6/7.5=0.8s ； t j6=6/9.5=0.63s; t j7=6/12=0.5s 则精轧总延续时间s t t t t j x s 61.07161.87.8513.3=++=++=∑。

r i i c v H vh v h==6、轧制压力的计算（1）粗轧温度确定为了确定各道次轧制温度，必须求出逐道次的温度降。

高温轧制时轧件温度降可以按辐射散热计算，计算原则为：对流和传导所散失的热量可大致与变形功所转化的热量相抵消。

由于辐射散热所引起的温度降在热轧板带时可按下式计算：41)1000(9.12T h Z t =∆ 有时为简化计算,也可采用以下经验公式1116400h Z t t ⨯-=∆其中 1t 、1h ——分别为前一道轧制温度（℃）与轧轧出厚度，mm ；Z ——辐射时间即该道次轧制延续时间t j Z=t j ；T 1——前一道的绝对温度 ，K ； h ——前一道的轧出厚度。