第一章制定生产工艺及工艺制度1.1制定生产工艺及工艺制度1.1.1制定生产工艺：选择坯料→原料清理→加热→除鳞→纵轧二道（使宽度接近成品宽度）→转90°横轧到底→矫直→冷却→表面检查→切边→定尺→表面尺寸形状检查→力学性能试验→标记→入库→发货。
1.1.2制定工艺制度：在保证压缩比的条件下，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；矫直时选用辊式矫直机矫直，开始冷却温度一般要尽量接近纵轧温度，轧后快冷到相变温度以下，冷却速度大多选用5-10°或稍高一些。
切边用圆盘式剪切机进行纵剪，然后用飞剪定尺。
第二章选择坯料设计中厚板产品牌号：12CrNi3A,产品规格：h×b×l=13×1900×12000。
按厚度分：我国分类方法如下:0.001—0.2mm箔材，0.2—4mm薄板，4—20mm中板，20—60mm厚板,60—500mm 特厚板,则所设计的产品为中厚板。
因为连铸坯更加节能，组织和性能好，成材率高；主要用于生产厚度小于80mm中厚板，则产品所选的坯料用连铸坯。
根据所设计的产品的尺寸h×b×l=13×1900×12000，设计坯料的尺寸。
2.1坯料尺寸的确定2.1.1坯料厚度的确定：根据经验，我国压缩比一般在6～8以上，本设计取8，由成品厚度h=13mm,知H=8h=104mm。
2.1.2坯料长度的确定由成品（b+△b）←坯长L，取展宽为700mm，则L=（1900+200）-700=1400mm2.1.3坯料宽度的确定金属烧损系数一般为1%，切头尾取△L=100mm，切边△b=100mm，由体积不变定律可得：99%×H×B×L=（l+2×100）×（b+2×100）×13带入数据解得：B=2310.6mm 。
取B=2310mm，再次校核K=97.26%。
所以最终得到坯料尺寸为：H×B×L=104×2310×1400mm。
第三章变形量分配3.1轧制方法的确定3.2道次压下量的确定坯料尺寸：H×B×L=104×2310×1400mm，则总的压下量为104–13=89mm。
根据经验值选取轧制道次n=12，制定压下规程。
由于开始轧制时受咬入能力限制，所以在轧制前设计一个除鳞箱，保证咬入能力较好，并选取咬入条件较好的经验方法。
道次压下量与道次关系如图1所示。
由图1所示，各道次的压下量逐渐减小，同时幅度也在逐渐减小，所以粗轧的压下量较大，而精轧的压下量较小。
设定总轧制道次为十二道次，粗轧为七道次（选取二辊可逆轧机），精轧为后五道次（选取四辊可逆轧机）。
制定压下规程如表1。
表1第四章变形工具的设计4.1二辊可逆轧机轧辊的确定初轧机轧辊受力较大且有冲击负荷，应有足够的强度，而辊面硬度可放在第二位，含Cr、Ni、Mo等合金的的铸钢轧辊使用于轧制合金钢，所以粗轧选用铸钢轧辊轧制合金钢。
4.1.1辊身长度L由L=bmax＋a bmax=2100mm 当b=1000-2500mm a=150-200mm 取a=200mm，所以L=2100＋200=2300mm。
4.1.2辊径尺寸中厚板轧机L/D=2.2-2.8取L/D=2.5得D=920mm 取920mm。
4.1.3辊颈尺寸查表3-5取d/D=0.75(轧钢机械邹家祥主编) 得d=690m取d=690mm，辊颈长度l 取d/l=1得l=690mm。
4.1.4辊头设计因为对于中厚板轧机来说轧辊调整行程比较大，倾角在8˚-12˚间所以应选择万向辊头。
各部分的尺寸关系如下Dmin=Dmax－Dmax×重车率中厚板轧机最大重车率5%-8% 取5% Dmin=920－920×5%=874mm D1=Dmin－(5-15mm) 取D1= Dmin－9=865 mm；S=（0.25-0.28）D1取S=0.26D1=224.9 mm；a=(0.5-0.6) D1取a=0.5 D1=432.5 mm；b=(0.15-0.2) D1取 b=0.18 D1=155.7mm；c=b=155.7mm。
4.1.5辊颈与辊身的过度圆角r由r/D=0.1—0.12取0.11得r=0.11×920=101.2mm，图2轧辊示意图4.1.7校核咬入条件咬入角一般α=15～25度，取α=20︒，∆h max =（1-cos20︒）×D=（1-cos20︒）×920=55.48mm，粗轧各道次压下量∆h最大为20mm，满足咬入。
4.2四辊可逆轧机轧辊的确定精轧选用四辊可逆轧机，热轧机工作辊选择轧辊材料时以辊面强度为主多采用铸铁轧辊，而支承辊在工作中主要承受轧制力，且直径较大，要着重考虑强度和轧辊淬透性，多选用含Cr合金锻钢，因此四辊可逆轧机的工作辊选用铸铁轧辊，支承辊选用Cr合金锻钢。
四辊的尺寸设计与二辊相同，其中支承辊不传递扭矩，辊头不需设计。
4.2.1支承辊设计4..2. 1.1辊身长度设计和二辊一样 L=2300 mm。
4.2.1.2辊径D2查表3-3 (轧钢机械邹家祥主编)取L/D2=2.0得D2=1150mm。
4.2.1.3辊颈尺寸取d2=0.75 D d2=0.75×1150=862.5mm 取d2=870mm。
4.2.1.4辊颈长度 l2l2 /d2=1.0得l2=870mm。
4.2.2工作辊设计4.2.2.1辊身设计同前 L=2300mm。
4.2.2.2辊径尺寸据经验当轧件较厚时由于要求较大工作辊直径，取D2/D1较小值由表3-3得(轧钢机械邹家祥主编) 取D2/D1=1.6得D1=718.75mm取D1=720mm。
4.2.2.3辊颈尺寸取d1/D1=0.65 d1=0.65×720=468mm 取d1=470 ，l1/d1=1得l1=470mm。
4.2.2.4辊颈与辊身的过度圆角r1取r1=0.1D1=72mm。
4.2.2.5辊头设计选择万向辊头选择原因同二辊。
各部分的尺寸关系如下所示：Dmin=Dmax－Dmax×重车率中厚板轧机最大重车率5%-8% 取5% Dmin=720－720×5%=684mm D1=Dmin－(5-15mm) 取D1= Dmin－9=675mm；S=（0.25-0.28）D1取S=0.26D1=0.26×675=175.5mm；a=(0.5-0.6) D1取a=0.5 D1=0.5×675=337.5mm；b=(0.15-0.2) D1取 b=0.18 D1=0.18×675=121.5mm；c=b=121.5mm。
4.2.2.6辊颈与辊身的过度圆角r2取r2=0.1D2=0.1×675=67.5mm。
4.2.3校核咬入咬入角一般α=15-25︒，取α=20︒，∆hmax=（1-cos20︒）×=（1-cos20︒）×675=45.43mm，精轧各道次压下量△h最大为1mm，满足咬入。
表2 轧机尺寸表第五章 轧制力的计算5.1 确定速度和时间制度因为轧件较长，各道次均选用梯形图，梯形图如图3所示。
根据经验资料取加速度a=40rpm/s ，减速度b=60rpm/s 。
前两道次为二辊轧制，受咬入能力限制，取咬入速度n 1=10rpm ，稳定轧制速度n 2=30rpm ，抛出速度n 3=20rpm 。
由公式：加速轧制平均速度V 11 =πD （n 1+ n 2）/120=π×920×（10+30）/120=962.93mm /s ， 加速轧制时间 t 11 =( n 2- n 1）/a ，t 11 =(30-10)/40=0.5s ；轧辊速度V 12=πDn/60，V 12=π×920×30/60=1444.4mm/s ；稳定轧制时间t 12=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⨯⨯⨯1208012405602321222n n n n D n L π=0.50s ； 减速轧制平均速度V 13 =πD （n 2+ n 3）/120，V 13 =π×920(30+20)/120=1203.67mm/s ；减速轧制时间t 13 =（n 2- n 3）/b ，t 13 =(30-20)/60=0.17s 。
其中l ——该道次轧后轧件长度，其他各道次轧制速度与轧制时间见表3。
中间五道次，随着轧制进行到一定程度，设咬入速度n 1=20rpm ，稳定轧制速度n 2=40rpm ，抛出速度n 3=20rpm ，算法同上见表3 由于第八道次开始为精轧，改为四辊轧制，以工作辊的直径计算D=720mm ，设咬入速度n 1=60rpm ，稳定轧制速度n 2=60rpm ，抛出速度n 3=30rpm 。
稳速轧制速度v 1=πDn/60=π×720×60/60=2260.8 mm/s ；减速轧制平均速度v 2=πD （n 2+ n 3）/120=π×720×（60+30）/120=1507.2 mm/s ；减速轧制时间t 2=（n 2- n 3/b=（60-30）/60=0.5s ；稳速轧制时间t 1=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⨯⨯⨯1208012405602321222n n n n D n L π=4.05s 各道次间的间隙时间t j ,根据经验，轧机往返轧制，一般：L ≤3.5m ，不用推床定心，t j =2.5s ；L ≤8m ，用推床定心，t j =6s ；L ＞8m ，用推床定心，tj=4s 。
其他各道次轧制速度和时间见表3。
表3 轧制速度时间表道次 速度制度 轧制速度/rpm轧制时间/S 纯轧时间tz/S 间隙时间tj/S 合计/S 加速轧制时间/s 轧件长度/l 减速轧制时间/s总时间/s 咬入/n 1 稳轧/n 2 抛出/n 3稳速 负减110 30 20 1.12 0 1.79 15+2.5 19.29 0.5 2000 0.17 74.00 2 10 30 20 2.27 0 2.93 2.5 5.43 0.5 3439.5 0.17 3 20 40 20 1.92 0 2.76 6 8.76 0.5 4265 0.344 20 40 20 2.41 0 3.24 6 9.24 0.5 5077.3 0.34 5 20 40 20 2.91 0.33 4.086 10.08 0.5 5923.6 0.34 6 20 40 20 3.62 0.33 4.78 6 10.78 0.5 7108.3 0.347 20 40 20 4.27 0.33 5.44 4 9.44 0.5 8201.8 0.34 8 60 60 30 3.67 0.33 4.50 4 8.50 0 8885.3 0.546.04 9 60 60 30 4.03 0.5 5.03 4 9.03 0 9693.1 0.5 1060 60 30 4.480.5 5.48 4 9.480 10662.0.54116060305.010.56.01410.01011847.10.5126060305.690.56.6906.690133280.5由表3知粗轧时间比精轧时间长，可以防止出现堆钢现象，符合生产要求。