学号：200706020228H EBEI United U NIVERSITY课程设计说明书Curriculum D ESIGN设计题目：设计年产350万吨2230热轧带钢压下规程设计学生姓名：刘森专业班级：07轧2班学院：冶金与能源学院指导教师：赵丹老师2011年03月10日1轧钢机选择 (3)1.1轧钢机选择的原则 (3)1.2坯料尺寸 (5)1.3压下制度 (5)1.4校核咬入能力 (7)1.5轧钢机机架布置及数目的确定 (7)1.5.1 粗轧前立轧机（E1、E2） (8)1.5.2 四辊第一粗轧机（R1） (8)1.5.3 四辊第二粗轧机（R2） (8)1.5.4精轧前立轧机（FE） (9)1.5.5精轧机组（F1～F7） (9)2 轧制工艺计算 (10)2.1 确定各道次的轧制速度 (10)2.2 确定轧件在各道次中的轧制时间 (11)2.3 轧制图表 (11)2.4 轧制温度的确定 (12)2.5 各道的变形抗力 (12)2.6 计算各道的传动力矩 (15)2.7 轧辊辊缝和转速的设定 (17)1.1轧钢机选择的原则轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，是代表车间生产技术水平、区别于其它车间类型的关键。

因此，轧钢车间选择的是否合理对车间生产具有非常重要的作用。

轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，成品品种和规格，生产规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。

对轧钢车间工艺设计而言，轧钢机选择的内容是：确定轧机的结构型式，确定其主要参数，选用轧机机架数即布置形式。

在选择轧钢机时，一般要注意，考虑下列原则：(1) 在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑；(2) 有较高的生产率和设备利用系数；(3) 保证获得良好的产品，并考虑到生产新产品的可能；(4) 有利于轧机的机械化，自动化的实现，有助于工人的劳动条件改善；(5) 轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便；(6) 备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化；(7) 有良好的综合经济技术指标。

目前，由于机械制造业的发展，轧钢生产的日益进步，现在的主要轧机除去一些特殊用途外，基本上都已经趋于系列化，标准化了。

为我们选用轧机进行生产提供了方便的条件。

当今新型热带轧机主要有：CVC轧机、HC轧机、PC轧机等。

1.CVC（Continuously Variable Crown）轧机近年来采用的CVC轧机是德国技术和其他国家专利的结合物，它被世界各国认为是一个能对辊型连续调整的理想设备。

CVC辊和弯辊装置配合使用可以 。

CVC精轧机组的配置一般是，前几架采用CVC辊控制凸调节辊缝达600m度，后几架采用CVC辊主要控制平直度。

CVC的基本原理是：将工作辊身沿轴线方向一半削成凹辊型，另一半削成凸辊型，整个辊身成S型或花瓶式轧辊，并将上下工作辊对称布置，通过轴向对称分别移动上下工作辊。

如图2所示。

图2 CVC轧机1——平辊缝；2——中凸辊缝；3——中凹辊缝CVC轧机有很多优点：板型凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作简单，投资少。

2.HC轧机（High Crown Control Mill）HC轧机为高性能板型控制轧机的简称，是日立公司研制的一种新型六辊轧机，它是在普通四辊轧机的基础上增加两个可轴向移动的中间辊其出发点，是为了改善或者消除四辊轧机中工作辊和支承辊之间有害的接触部分。

HC轧机利用轧辊轴向串动装置，就能适应带钢宽度变化的要求，使辊身接触长度作相应的改变。

HC轧机的主要特点：1）具有大的刚度稳定性。

2）HC轧机具有很好的控制性。

3）HC轧机由于上述特点因而可以显著提高带钢的平直度，可以减少板带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。

4）压下量由于不受板型限制而可以适当提高。

图3 HC轧机（a）六辊式(中间辊移动式) ；(b) 支撑辊移动式1——工作辊；2——中间移动辊；3——支撑辊；4——支撑梁3.PC（Paired Crossed Mill）轧机PC轧机是为轧辊成对交叉轧机，其工作原理是相互平行的上工作辊，上支承辊中心线与相互平行的下工作辊，下支承辊中心线的交叉成一定角度，这一角度等同于工作辊凸度。

通过改变这一交叉角度就能改变轧辊辊缝形状，从而达到控制带钢凸度和平直度的目的。

PC轧机能很好解决磨损和能耗的问题，PC轧机比单辊交叉所承受的轴向力要小，PC轧机结构上设计有能够承受轴向力的止推装置来克服轴向力，此止推装置安装在工作操作侧轴端。

PC轧机的缺点：轧制结构复杂、轴向力大（达到轧制力的8%~~10%）将使轴承寿命缩短，使维护工作量大，并且增加了轧制力的测量的滞后性、操作与控制复杂、投资成本增加。

目前热轧机选型用的最多的是CVC轧机和PC轧机，其中CVC板型凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作简单，投资少。

从降低生产成本，扩大产品品种，改善板带质量和提高经济效益来考虑的。

要求轧机具有很高的板型和板凸度控制能力，要求轧件轧得很薄，要求轧制品种更多的特点。

轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，代表着车间的技术水平，为了实现压下量极大的控制轧制，现在轧钢车间都选用轧制力大的轧钢机和轧辊设备，板带轧机主要是四辊轧机。

在本次设计中都选用CVC四辊轧机。

1.2 坯料尺寸本设计为板坯连铸连轧生产线，板坯厚度为250mm；板坯宽度取决于产品规格；板坯长度受加热炉炉膛宽度以及轧件温降的限制。

本次设计采用250mm 板厚×2100mm板宽×8m长的板坯。

1.3 压下制度此车间采用粗轧和精轧两个阶段轧制，即采用综合轧制方法，先在粗轧阶段轧六道次，达到产品所需宽度后，再在精轧机中连续轧制七道次。

制定压下制度的方法很多，一般有理论方法和经验方法。

由于理论方法比较复杂，理论公式本身也有误差，因此，在此选用经验方法，按经验分配压下量后，再进行校核及修订。

经验方法简单易行，可通过不断修正最后达到合理化。

粗轧阶段压下量分配原则为：(1) 粗轧机组变形量一般要占总变形量的70～85％；(2) 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；(3) 一般粗轧机轧出的带坯厚度为30～65mm；(4) 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。

对于生产厚规格板带时可适当提高末机架的压下量。

此设计采用半连轧方式，前两架粗轧机可逆轧制，轧制道次由下式确定：平μμlog log аN = (2)式中： N —轧制道次；аμ—总延伸系数；平μ—平均延伸系数，平μ经验上取1.45。

总延伸计算模型аμ=轧件的总长度/轧件的原始长度=轧件的成品厚度/轧件的原始厚度（忽略宽展）表4 两架可逆粗轧各道次压下量分配参数1道次2道次3道次4道次5道次6道次入口厚度（mm ） 压下量（mm ） 压下率（％）250 65 26.0185 54 29.2131 39 29.892 28 30.464 18 28.146 11 23.9表5 七机架精轧各道次压下量分配参数 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 入口厚度（mm ） 压下量（mm ） 压下率（％）35 9.5 27.120.5 6 29.214.5 4.531.0 10 2.626.07.4 1.9 25.75.5 1.4 25.44.1 0.6 14.6在此处连铸坯的厚度是250毫米，带钢的成品厚度是3.5毫米，代入数据 N=［log （250/3.5）］/log1.45=11.5 ≈12 道粗轧第一架三道，粗轧第二架轧三道，较大的压缩比，足够的压下量，以实现带钢厚度的减薄，控制中间坯板型。

后面七架精轧机采用连轧以减少带钢温度的降低，在奥氏体区进行轧制，最终得到好的组织和优良的综合机械性能，以满足用户的需要。

1.4 校核咬入能力热轧钢板时咬入角一般为15～22°，低速咬入可取20°，由公式)cos 1(max α-=∆D h (3)得：)1arccos(Dh∆-=α ………………………… (4) 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：表6 粗轧各道次的咬入角道次 1 2 3 4 5 6 Δh(mm) D(mm) 咬入角（ο）65 1350 17.654 1350 16.339 1350 1428 1200 11.718 1200 9.211 1200 7.3表7 精轧各道次的咬入角道次 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Δh(mm) D(mm) 咬入角（ο）9.5 850 8.66 850 6.84.5 8505.92.6 850 4.51.9 850 3.81.4 850 3.30.6 850 2.1根据计算结果可见咬入不成问题。

1.5 轧钢机机架布置及数目的确定轧钢机布置是轧钢机按工作机架排列成某种方式。

轧钢机布置的基本形式有三种：横列式布置、顺列式布置和连续式布置。

轧钢机机架数目的确定与很多因素有关。

主要有：坯料的断面尺寸，生产的品种范围，生产数量的大小，轧机布置的形式，投资的多少以及建厂条件等因素。

但是在其它条件既定的情况下，主要考虑与轧机布置形式有关。

根据本车间生产情况及现场实际状况，粗轧阶段选用两台带立辊的四辊可逆式轧机。

立辊轧机的作用是轧边，限制宽展，同时破碎轧件表面的氧化铁皮。

四辊可逆式粗轧机既可满足板坯精度高的要求，又可保证足够的压下量及较好的板形。

1.5.1 粗轧前立轧机（E1、E2）E1E2立辊轧机[12]（AWC），位于R1R2四辊轧机之前与札记相连，主要用于将钢坯从宽展方向进行轧制，改善带钢的边部组织性能，主要技术参数如下：辊径φ1100mm（1000mm）×650mm轧制力670KN（最大）压下量50mm/每道次（最大）辊缝（开口度）700-2400mm主传动电机功率2×1500KW转速n=0±160/400r/min传动比i=3.67轧辊线速度0±1.5-6.5m/s1.5.2 四辊第一粗轧机（R1）四辊粗轧机主要参数[7]：最大轧制压力：5500t；工作辊尺寸：辊径φ1350～φ1230 mm，辊面长2250 mm；支承辊尺寸：辊径φ1850～φ1730 mm，辊面长2250 mm；工作辊最大开口度：270mm；辊子平衡：采用液压平衡缸；主传动马达：2×6500kw，转速为40/60转/分的直流马达。