100万吨热连轧轧制规程设计

太原科技大学

课程设计

题目：100万吨热连轧工艺设计

院系：材料科学与工程学院

专业：机械设计及其自动化

班级：机自0911班

学生姓名：张骁康

学号：200812030534

指导老师：杨霞

日期：2013年1月4日

目录

一.题目及要求

二.工艺流程图

三.主要设备的选择

3.1立辊选择

3.2轧机布置

3.3粗轧机的选择

3.4精轧机的选择

3.5工作辊窜辊系统

四．压下规程设计与辊型设计

4.1压下归程设计

4.2道次选择确定

4.3粗轧机组压下量分配

4.4精轧机组压下量分配

4.5校核咬入能力

4.6确定速度制度

4.7轧制温度的确定

4.8轧制压力的计算

4.9传动力矩

五．轧辊强度校核

5.1支撑辊弯曲强度校核

5.2工作辊的扭转强度校核

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六．参考文献

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一题目及要求

1.1计题目

已知原料规格为1.5~19.6×1250~1850mm，钢种为Q345A，产品规格为19.6×1250mm。

1.2的产品技术要求

（1）碳素结构钢热轧板带产品标准（GB912-89)，尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB-709-88标准

钢板长度允许偏差

切边钢板宽度允许误差

2)表面质量：表面要缺陷少，需要平整，光洁度要好。

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二工艺流程图

坯料→加热→除鳞→定宽→粗轧→(热卷取→开卷)→精轧→冷却→剪切→卷取

三主要设备的选择

轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，因此，轧钢机能力选取的是否合理对车间生产产量、品种和规格具有非常重要的影响。

选择轧钢设备原则：

（1）有良好的综合技术经济指标；

（2）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便；

（3）有利于实现机械化，自动化，有利于工人劳动条件的改善；

（4）备品备件要换容易，并有利于实现备品备件的标准化；

（5）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑；

（6）保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新品种的可能；

热带轧机选择的主要依据是：车间生产的钢材品种和规格。轧钢机选择的主要内容是：选取轧机的架数、能力、结构以及布置方式。最终确定轧钢机的结构形式及其主要技术参数。

3.1立辊选择

立压可以齐边（生产无切边带材）、调节板坯宽度并提高除磷效果。立压轧机包括：大立辊、小立辊及摆式压力机三种，各自特点如下：

大立辊：占地较多，设备安装在地下，造价高，维护不方便。而其能力较强，用来调节坯料宽度。

小立辊：能力较小，多用于边部齐边。

摆式侧压：操作过程接近于锻造，用于控制头尾形状，局部变形，提高成材率效果较好。缺点是设备地面设备占用场地较多，造价较高。

本设计采用连铸坯调宽，生产不同宽度带卷，选择小立辊齐边。

3.2 轧机布置

现代热带车间分粗轧和精轧两部分，精轧机组大都是6~7架连轧，但其粗轧机数量和布置却不相同。热带连轧机主要区分为全连续式，3/4连续式和1/2连续式，以及双可逆粗轧等。（1）全连续式：

全连续式轧机的粗轧机由5~6个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式。这种轧制机产量可达500~600万吨/年，产品种类多，表面质量好。粗轧全连轧布置见图1a。但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。而且由于粗轧时坯料短，轧机效率低，连轧操作难度大，效果并不很好，所以一般不采用粗轧连轧设计。

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（2）3/4连续式

图1 各种热连轧及布置图

3/4连续式布置形式是先用二辊轧机轧一道，然后设置1架可逆式轧机轧制3或5道，再由后面两架轧机连续轧制一道（见图1（b））。后面这两道看上去作业率不高，但它是保证中间坯尺寸和凸度的关键，使精轧产品质量和轧制过程稳定。

另外，这种布置采用250 mm厚坯，轧制压缩比大，产品种类全面，曾经是国外流行的布置。

（3）半连续式:

半连续式轧机有两种形式：图1(C)中粗轧机组由一架不可逆式二辊破鳞机架和一架可逆式四辊轧机架组成，一般使用坯料在150mm以下，轧制5道次，对凸度厚度控制难度大。主要生产普通钢种带卷。高档品种开发难度大，较厚产品也较少生产。而且为保单卷重，常常设计坯料很长（最高14米），使加热炉过宽，大大限制了加热温度。这类轧机如果使用230mm厚坯，则轧制道次过多，温降过大。但这种布置如果粗轧机能力特别大，如太钢1549热连轧线，辅助必要的检测设备，也可达到道次少温降小，中间坯温度稳定的要求。

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图1(d)中粗轧机是由两架强力四辊可逆式轧机组成，这种布置即提高轧机利用率，又能使轧机数量较少，稳定中间坯凸度，减少温降，故为当前流行方案。

根据任务书要求，本设计采用2架强力四辊可逆轧机组成粗轧机组，第一粗轧机前安装小立辊轧机，对侧边进行有效修正。

3.3 粗轧机的选择：

过去粗轧，为了增大工作辊辊径，提高咬入能力，多选择二辊轧机，但是二辊轧机产生的挠度较大，不能满足凸度控制要求。现代四辊轧机，其工作辊直径已大大提高，并且安装液压平衡弯辊，使轧辊挠度可控。

本设计两架粗轧机详细资料如下：

参考太钢1549及港陆1250生产实际，初步确定轧机各部件相关尺寸如下：

轧机类型：四辊可逆式轧机

工作辊:

轧辊直径： 1020mm

辊身长度： 1650mm

轧辊材料：铸钢

支承辊:

轧辊直径： 1450mm

辊身长度： 1650mm

辊身材料：合金锻钢

其中，第一架采用电动压下，行程大。第二架采用长行程液压缸，且装配弯辊装置，用于控制板凸度，且要求粗轧都达到单位宽度2.5t，两架轧机能力为3200t。第二架粗轧还CVC 窜辊，提高中间坯板形控制能力。

3.4 精轧机的选择：

热轧带钢精轧机普遍采用长行程液压压下、板型控制。板型控制手段除弯辊外还有：CVC 轧机、HC轧机、PC轧机。现将各型轧机简要

介绍如下：

CVC轧机: 轧辊凸度连续可变的轧机—

—CVC（continuously variable crown）轧

机属于一种新型的四辊轧机。这种方式大压

下，大张力时，辊系稳定好，国内外热连轧

市场占70%。

图2为CVC轧机的轧辊原理图，轧辊整

个外廓磨成S型（瓶型）曲线。上下轧辊互

相错位180度布置，形成一个对称的曲线辊

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