冷轧模板

学号：200806020219

H EBEI United U NIVERSITY

课程设计说明书

设计题目：年产200万吨1780冷轧板带钢

压下规程设计

学生姓名：高敏

专业班级：08级金属材料工程2班

学院：冶金与能源学院

指导教师：赵丹

2012年03月01日

目录

1 综述 (3)

1.1冷轧带钢的轧制工艺有以下特点: (3)

1.2 压下规程的设计 (3)

2 原料的选择 (3)

2.1 原料规格 (4)

2.2热轧原料卷技术要求 (4)

2.3来料规格 (5)

3 张力制度 (5)

4 压下制度 (5)

4.1常用的压下规程设计方法 (5)

4.2压下量的分配 (6)

4.3各道次轧制力的计算 (6)

5 速度制度 (11)

6轧制规程表 (14)

7设备校核 (14)

7.1轧辊强度校核 (14)

7.1.1 六辊轧机轧辊各部分尺寸的确定 (14)

7.1.2六辊轧机轧辊强度校核 (15)

7.1.2.1支撑辊强度校核 (15)

7.1.2.2工作辊强度计算 (16)

7.1.2.3支撑辊与工作辊接触应力计算 (17)

7.2咬入角校核 (17)

7.3电机功率校核 (18)

8 年产量计算 (19)

8.1 轧机小时产量 (19)

8.2 轧机平均小时产量 (21)

8.3轧机年产量的计算 (22)

参考文献 (23)

年产200万吨1780冷轧板带钢压下规程设计

1 综述

1.1冷轧带钢的轧制工艺有以下特点:

(1)加工温度低轧制中将产生不同程度的加工硬化当钢种一定时，加工硬化的剧烈程度与冷轧变形程度有关。加工硬化达到一定程度后，就不能继续轧制，要经过软化热处理才可继续进行。成品冷轧板在出厂前也需要进行热处理，通常是再结晶退火处理。

(2)需要工艺冷却和润滑冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊的温度升高，辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下降，甚至发生内部组织分解，使辊面出现附加应力而产生裂纹，还会破坏正常的辊形，影响轧制精度。同时，辊温过高也会导致工艺润滑剂失效（油膜破裂），使冷轧不能顺利进行。冷轧采取工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力，有助于在已有的设备能力条件下实现更大的压下，生产厚度更小的产品。

(3)采用张力轧制采用大张力轧制，张力的主要作用是防止带材在轧制过程中跑偏，保证带材平直和良好的板形和保持轧制过程的稳定，降低金属变形抗力适当调整轧机主电机负荷。采用的平均单位张力值为材料屈服强度的10%～60%，一般不超过50%。

(4)采用多轧程轧制。由于冷轧使材料产生加工硬化，当总变形量达到60%～80%时，继续变形就变得很困难。为此要进行中间退火，使材料软化后轧制得以继续进行。为了得到要求的薄带钢，这样的中间退火可能要进行多次。两次中间退火之间的轧制称为一个轧程。[1]冷轧带钢的退火在有保护气体的连续式退火炉或罩式退火炉中进行(见冷轧板带退火)。冷轧带钢的最小厚度目前可达到0.05mm，冷轧箔材可达到0.001mm。

1.2 压下规程的设计

压下规程是轧制规程最基本的核心内容直接关系到轧机的产量和产品的质量。压下规程的主要内容包括：原料卷尺寸选择；各轧机压下量分配及速度制度选择；轧机机组压下量分配及速度制度选择；各道力能计算及设备能力校核。

制定压下规程的步骤和方法为：

(1)在咬入能力允许的条件下，按经验分配各道次压下量；

(2)制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；

(3)计算轧制压力，轧制力矩及总传动力矩；

(4)校验轧辊等部件的强度和电机功率；

(5)按制定规程的原则和要求进行必要的修正。[2]

2 原料的选择

使用热轧板带为原料，坯料最大厚度取决于设备条件，坯料最小厚度取决于成品厚度、钢种、成品的组织和性能要求以及供坯条件。

本厂年产200万吨的冷轧产品，原料由热轧厂供应，设计确定冷轧厂所需的热轧原料的种类、断面形状、单重及规格尺寸。

2.1 原料规格

带钢宽度：700~1750mm

带钢厚度：1.0~6.0mm

钢卷内径：Φ700/762mm

钢卷外径：Φ1100~2000mm

钢卷重量：最大30t

2.2热轧原料卷技术要求

1带钢宽度允许偏差：0~+20mm。

2热轧带钢最大波浪度为：

1.8~3.0mm 带长每2mm最大到20mm。

3.1~

4.5mm 带长每2mm最大到15mm。

90以上的边缘，应卷紧，3热轧带钢原料不应有边缘裂口、裂缝或向上弯起

边缘整齐，内圈无舌头。

4热轧带钢表面不得有气泡、结疤、折迭、裂缝、夹杂、压入氧化铁皮，侧面不允许有分层，必须脱油、脱脂、无漆。

5带钢表面允许有深度（或高度）不大于厚度负（或正）偏差之半的压痕、裂纹、麻点、划伤及轧辊所造成的网纹。

6厚度允许偏差见表1

7凸度：凸度是指垂直轧制方向横截面上，中点厚度与距带钢边部40mm 处厚度的差值，最大允许凸度见表2

2.3来料规格

原料规格为 3×1600mm ，典型产品为Q235普碳钢，规格为1.2mm×1600mm 。

3 张力制度

张力在冷轧生产中不仅可以降低轧制压力，防止带钢跑偏，补偿沿宽度方向轧件的不均匀变形，并且还起着传递能量，传递影响，使各机架之间相互连接的作用。

张力制度就是合理的选择轧制中各道次张力的数值。实际生产中若张力过大会把带钢拉断或产生拉伸变形，若张力过小则起不到应有作用。因此作用在带钢上的最大张应力应满足：

max s σσ<

其中：

max σ—作用在带钢单位截面积上的最大张应力；

s

σ—带钢的屈服极限。

冷连轧的特点之一是采用大张力轧制，所以一般单位张力q 为（0.3~0.5）s σ，轧机不同、轧制道次不同、钢种不同、规格不同等影响，张力变化范围较宽。后张力与前张力相比对减少单位轧制压力效果明显，足够大的后张力能使单位轧制压力降低35%，而前张力只能降低20%左右。且单位张力后机架要比前机架大一些。[3~5]

4 压下制度

要保证一定的总压下率，连轧总压下率一般为50%~60%，取60%。

4.1常用的压下规程设计方法

1先按经验并考虑到规程设计的一般原则和要求，对各道（架）压下进行分配；

2按工艺要求并参考经验资料，选定各机架间的单位压力； 3校核设备的负荷及各级限制条件。

4.2压下量的分配

根据经验采用分配压下系数如表3，令轧制中的总压下量为h ∑?，各道次压下量i h ?分配用以下公式计算：

h

b h i i ∑?=?

其中:

Δhi 为各道次压下量

bi 为各道次压下分配系数。 ∑Δh 为总压下量为1.8mm

架压下量或轧后厚度。

根据表中的bi 计算出各道次压下量为：

1h ?=0.54，2h ? =0.45，3h ? =0.45，4h ? =0.27，5h ? =0.09

最后一道次考虑板形，及表面质量的要求，取较小的压下率。

4.3各道次轧制力的计算

各机架摩擦系数的选取：第一道次考虑咬入不喷油，故取0.08，以后喷乳化液，取值0.05～0.06。具体选择如表4：[6]

()l B x e Q K l B P P x '

--='=1

式中：

h l f x '

=

，摩擦几何系数；

l '—考虑轧辊弹性压扁的变形区长度；

K —平面变形抗力；

Q —前后张力平均值， 2

01q q Q +=：1q —前张力，0

q —后张力；

B —轧件宽。

各个道次的轧制压力的步骤说明如下：

第一道：由原料开始轧制，压下量为1h ?=0.54mm ，占冷轧总压下率的18%，即冷轧压下率：0ε =0，1ε=18%。 求平均压下率ε∑为：

ε∑= 010.40.6εε+

由公式(6.3)，得： ε∑= 010.40.6εε+=0.4×0+0.6×18%=10.8%

根据典型产品的含碳量查找对应的加工硬化曲线，可知：σ

0.2=28kg/mm2，

s σ ≈σ

0.2。

求平均单位张力：201/1.72

2

.682mm kg q q Q =+=+=

。 故K= 1.15s σ=1.15×28=32.2kg/mm2 K-Q =32.2-7.1=25.1kg/mm2

计算h R l ?==54.0245?=11.5mm

h fl z /=

由上式得： h fl z /==0.08×11.5/2.73=0.34，z 2=0.11 C =8 × (1-μ2)/πE

其中，弹性模量：E=206Gpa ，泊松比： μ=0.33 由上式得：

C =8×(1-μ2)/πE =8×(1-0.332)/(3.14×20600)=1.1×10-4 y =2CRfK /h =2×1.1×10-4×245×0.08×25.1/2.73=0.04

查轧辊压扁时平均单位压力图解，即斯通图解法，

h l f x /'==0.36

h x l ='f /=0.36×2.73/0.08= 12.285 mm

x

e n x 1-='=1.204

p =n '× (K-Q )=1.204×25.1=30.22kg/mm 2

P 1=p l B '=1600×12.285×30.22=594t

第二道：压下量为2h ?=0.45mm ，入口总压下率为18%，出口总压下率为33%。求平均总压下率：

由得：ε∑=010.40.6εε+ =0.4×18%+0.6×33%=27% 查典型产品加工硬化曲线得：σ0.2=40kg/mm2，s ≈σ0.2

平均单位张力： 2

/15.92/)83.10(mm kg Q =+=

故K=1.15σs =1.15×40=46kg/mm2 K-Q =46-9.15=36.85kg/mm2 计算 h R l ?==45.0245?=11.50mm

由上述公式得：h fl z /==0.05×10.50/2.235=0.235 ， z 2=0.055 计算：C =8×(1-μ2)/πE =8×(1-0.332)/(3.14×20600)=1.1×10-4 其中， 弹性模量： E=206Gpa ，泊松比： μ=0.33 y =2×CRfK /h =2×1.1×10-4×245×0.05×36.85/2.235=0.044 查轧辊压扁时平均单位压力图解（斯通图解法），

h l f x /'==0.26

h x l ='f /=0.26×2.235/0.05=12.5622mm

x

e n x 1

-='=1.142

p =n '×(K-Q )=1.142×36.85=42.08kg/mm 2

P 2=p l B '=1600×12.622×42.08=782.486t

第三道：压下量为3h ?=0.45mm ，入口总压下率为33%，出口总压下率为

48%。求平均总压下率：

由公式(6.3)，得： ε∑=010.40.6εε+ =0.4×33%+0.6×48%=42% 查加工硬化曲线得：σ

0.2=43kg/mm

2

, σs ≈σ

0.2

平均单位张力： 2/15.122/)3.1014(mm kg Q =+=

故K=1.15σs=1.15×43=49.45kg/mm2 K-Q =49.45-12.15=37.3

计算： h R l ?==45.0245?=10.50mm

由上式得：h fl z /==0.05×10.50/1.785=0.3294 ，z 2=0.087 计算：C =8×(1-μ2)/πE =8×(1-0.332)/(3.14×20600)=1.1×10-4 其中：弹性模量：E=206Gpa ，泊松比： μ=0.33 y=2×CRfK/h =2×1.1×10-4×245×0.05×37.3/1.785=0.056 查轧辊压扁时平均单位压力图解（斯通图解法），

h l f x /'==0.33

h x l ='f /=0.33×1.785/0.05=11.781mm

x

e n x 1-='=1.185

p =n '×(K-Q )=1.185×37.3=42.20kg/mm 2

P 3=p l B '=1600×11.781×42.20=795.45t

第四道：压下量为4h ?=0.27mm ，入口总压下率为48%，出口总压下率为57%。求平均总压下率：

由上式得：ε∑=010.40.6εε+ =0.4×48%+0.6×57%=53.4% 查加工硬化曲线得：σ

0.2=49kg/mm

2

， σs ≈σ

0.2

平均单位张力： 2

/9.152/)148.17(mm kg Q =+=

故K=1.15σs=1.15×49=56.35kg/mm2

K-Q =56.35-15.9=40.45

计算：h R l ?==27.0245?=8.13mm

由上式得：h fl z /==0.05×8.13/1.425=0.285， z 2=0.08 计算：C =8×(1-μ2)/πE =8×(1-0.332)/(3.14×20600)=1.1×10-4 其中：弹性模量：E=206Gpa ，泊松比：μ=0.33 y =2×CRfK /h =2×1.1×10-4×245×0.05×40.45/1.425=0.077 查轧辊压扁时平均单位压力图解（斯通图解法），

h l f x /'==0.33

h x l ='f /=0.33×1.425/0.05=9.41mm

x

e n x 1-='=1.185

p =n '×(K-Q )=1.185×40.45=47.93kg/mm 2

P 4=p l B '=1600×9.41×47.93=721.63t

第五道：压下量为5h ?=0.09mm ，入口总压下率为57%，出口总压下率为60%。求平均总压下率：

由上式得： ε∑=010.40.6εε+ =0.4×57%+0.6×60%=58.8% 查加工硬化曲线得：σ

0.2=52kg/mm

2

，σs ≈σ

0.2

平均单位张力： 2

/9.182/)8.1720(mm kg Q =+=

故K=1.15σs=1.15×52=59.8kg/mm2 K －Q =59.8－18.9=40.9kg/mm 2

计算：h R l ?==09.0245?=4.7mm

由此得：h fl z /==0.05×4.7/1.245=0.19 ，z 2=0.036 计算：C =8×(1-μ2)/πE =8×(1-0.332)/(3.14×20600)=1.1×10-4 其中：弹性模量： E=206Gpa ，泊松比： μ=0.33

y =2×CRfK /h =2×1.1×10-4×245×0.05×40.9/1.245=0.089 查轧辊压扁时平均单位压力图解（斯通图解法），

h l f x /'==0.27

h x l ='f /=0.27×1.245/0.05=6.723mm

x

e n x 1-='=1.148

p =n '×K =1.148×40.9=46.95kg/mm 2

P 5=p l B '=1600×6.723×46.95=505.03t

5 速度制度

冷连轧机最大特点是速度高，生产能力大，轧制板卷重。 轧制时先采用低速度穿带（1~3m/s ），待通过各机架并由张力卷取机卷上之后，同步加速到轧制速度，进入稳定轧制阶段。在焊缝进入轧机之前，为避免损伤辊面和断带，一般要降速至稳定轧制速度的40%~70%。焊缝过后又自动升至稳定轧速。在一卷带钢轧制即将完成之前，应及时减速至甩尾速度，以通过尾部。[7~9]

冷连轧的最高速度限制，主要是由轧制工艺润滑和冷却能否保证带钢表面质量和板型。

在实际生产中，冷连轧机各机架速度调节及设定皆采用轧辊速度。当压下规程制定后，则各架轧出厚度hi 已知。

根据轧制时的秒流量相等条件方程：

C

v h i i =

式中：hi―第i 架轧机出口处轧件厚度。 vi ―第i 架轧机出口处水平速度。

由末架轧机出口处轧件水平速度可求出各架轧机出口处的轧件水平速度。再由公式：

hi

hi i s v v +=

1

求出各机架轧辊速度。

首先是末机架出口处轧件水平速度的选取，根据经验，一般取末机架轧机出口处轧件水平速度为不大于22.5m/s 。现取末机架轧机出口处轧件水平速度为

5h v =13m/s ，5h =1.2mm ，则可求得：

第一架轧机：

由秒流量相等C v h i i =，1h ?=0.54mm ，1h =2.46mm 。 求得： 1h v =1

5

5h h v h =6.34m/s 。 咬入角：)1arccos(1D

h

?-=α=arccos(49054.01-)＝2.69°=0.047 rad 中性角：)21(2

1

1

1f

ααγ-

=

=

)08

.02047

.01(2047.0?-=0.017rad 前滑值：R h S h 12

11γ==24546.2017.02

?=0.029=2.9% 第一架轧辊速度：1111h h S v v +== 6.34

10.029

+=6.16m/s 第二架轧机：

由秒流量相等C v h i i =，2h ?=0.45mm ，2h =2.01mm 。 求得： 2h v =2

5

5h h v h =7.76m/s 。 咬入角：)1arccos(2D

h

?-=α=arccos(45.01-)＝2.69°

=0.047rad 中性角：)21(2

2

2

2f

ααγ-

=

=()

rad 012.005.02047.012047.0=?-

前滑值：R h S h 2

2

2

2γ=

=24510.22012.0?=0.018=1.8% 第二架轧辊速度：1x =

018

.0176.7+=7.6m/s 第三架轧机：

由秒流量相等C v h i i =，3h ?=0.45mm ，3h =1.56mm 。 求得： 3h v =

3

5

5h h v h =10m/s 。 咬入角：)1arccos(3D

h

?-=α=arccos(49045.01-)＝2.69°

=0.047rad 中性角：)21(2

3

3

3f

ααγ-

=

=()

05.02047.012047.0?-=0.012rad

前滑值：R h S h 3

2

33γ=

=24556.12012.0?=0.023=2.3% 第三架轧辊速度：3331h h S v v +==023

.0110+=9.78m/s 第四架轧机：

由秒流量相等C v h i i =，4h ?=0.27mm ，4h =1.29mm 。 求得： 4h v =

4

5

5h h v h =12.09m/s 。 咬入角：)1arccos(4D

h

?-=α=arccos(49027.01-)＝1.90°=0.03rad 中性角：)21(2

4

4

4f

ααγ-

=

=

)05

.0203

.01(203.0?-=0.011rad 前滑值：R h S h 4

2

4

4

γ==

24529.12011.0?=0.023=2.3% 第四架轧辊速度：44

41h h S v v +==023

.0109.12+=11.82m/s 第五架轧机：

已知5h v =13m/s ，5h ?=0.09mm ，5h =1.2mm 。 咬入角：)1arccos(5D

h

?-=α=arccos(49009.01-)＝1.1°=0.019 rad 中性角：)21(2

5

5

5f

ααγ-

=

=

)05

.02019.01(2019.0?-=0.0077rad 前滑值：R h S h 5

2

55

γ==

2452.10077.02

?=0.012=1.2% 第五架轧辊速度：5551h h S v v +==13

10.012

+=12.85m/s 。

6轧制规程表

本设计采用五机架连续轧制，制定轧制规程如表5：[10]

表5冷轧压下规程

7设备校核

7.1轧辊强度校核

轧辊直接承受轧制力和转动轧辊的传动力矩，属于消耗性零件。就轧机整体而言，轧辊的安全系数最小。轧辊强度往往决定整个轧机负荷能力，因此，要对轧辊进行校核。

五机架连轧机各机架有关校核的具体数据如表6：

7.1.1 六辊轧机轧辊各部分尺寸的确定

六辊轧机的工作辊辊身直径为Dg=490mm，辊身长度Ls=1780mm；支撑辊直径为Dzh=1410mm，辊身长度Ls=1750mm；据此确定轧辊其他参数以备校核。

轧辊材质选用合金锻钢，许用应力[]σ=20kg/mm2，许用接触应力[]σ'=240kg/mm2, []τ'=73 kg/mm2。

工作辊辊颈直径d1=(0.5～0.55) Dg=250mm

工作辊辊颈长度l1=(0.83～1.0) d1=230mm

支撑辊辊颈直径d2=（0.5～0.55）Dzh=750mm 支撑辊辊颈长度l2= (0.83～1.0)d2=680mm

辊头采用滑块式万向接轴辊头，其主要尺寸如下： D=Dg －(5~15)=480mm

辊头厚度S=(0.25~0.28)×D=120mm a=(0.50~0.60)D=260mm b=(0.15~0.2)D=80mm c=(0.50~1.00)b=63mm

辊头总宽度b 0=22)2/()2/(2S D -=464.76mm 接轴角：α=8°

轧件宽度：B=1600mm 断面系数η=0.346

支撑辊压下螺丝间的中心距Lzh=Ls+l2=1780+680=2460mm 工作辊压下螺丝间的中心距Lg=Ls+l1=1780+230=2010mm

7.1.2六辊轧机轧辊强度校核

由于第三架的轧制力最大，最有可能存在危险，所以以第三架为例进行强度校核。

7.1.2.1支撑辊强度校核

（1）辊身中央处承受最大弯曲力矩：

??? ??-=84s zh D L L P M 3824601780795.4510 3.1210.4

8kg mm ??

=??-=? ??? 辊身中央处产生的最大弯曲应力：

max

σ82

33

3.1210 1.113/0.10.11410

D zh M kg mm D ?===? max σ＜[]σ=20kg/mm 2

所以支撑辊辊身强度满足要求。

（2）辊颈危险截面在辊颈与辊身联接处，此处弯矩为：

38211

795.4510680 1.3510.44d M Pl kg mm

==???=? 该危险断面的弯曲应力为：

8

2

33

2 1.3510 3.2/0.10.1750d d M kg mm d σ?===?

该处的扭转力矩为：

n M =n

N 51055.9?=3582200251055.9???=710174.1?kg ?mm

该危险断面的扭转应力为：

τ=

3

22.0d M n =3

7502.0710174.1??=0.139kg/mm 2

该处的合成应力为：

23.21/p kg mm σ===

p σ＜[]σ=20kg/mm 2

所以支撑辊辊颈强度满足要求

7.1.2.2工作辊强度计算

工作辊辊头强度计算： 接轴传递的扭转力矩

n

N M 51055.9?==358220025

1055.9???=710174.1?kg ?mm

x =0.5??? ??-b b 320sin α+1x =???

?

???-?803276.4645.0sin 8+75=132.26mm

其中：x -合力P 的力臂，mm ；

1x -铰链中心至危险断面的距离取75mm 。

工作辊辊头（带切口扁头）强度按梅耶洛维奇经公式计算：

???????????? ??++?-=2220693)3

2(1.1ησb x x bS b b M j =

???

???????? ???+?+?????

? ???-??22

2

7

346.068026.132926.1323120

80803276.46710174.11.1 =12.13kg/mm 2

j σ＜[]σ=20kg/mm 2

其中：η-计算抗扭断面系数的系数，与b ：S 有关，查文献得η=0.346。 工作辊辊头的强度满足要求。[11]

辊头接轴叉头的最大应力按下式计算：

σ=()36.05.25.27D

k M +=3480

6.02.15.2710174.15.27??

? ??+????=10.51kg/mm 2 其中：k =1+0.05α2/3=1.2

σ＜[]σ=20kg/mm 2

所以工作辊辊头强度满足要求。

7.1.2.3支撑辊与工作辊接触应力计算

支撑辊与工作辊材料相同，所以：

μ=0.3，E =2.2×104kg/mm 2,[]σ'=240kg/mm 2，[]τ'=73 kg/mm 2， r 1=245mm ， r 2=705mm ，

s L P q /==1580/1002.6963?=440.52kg/mm

正应力按赫兹公式计算： m a x

σ=0.4182

121)

(r r r r qE +

上式中： q ——加在接触表面单位长度上的负荷，S

L P q =

； r 1，r 2——相互接触的两个轧辊（即支撑辊与中间辊）的半径，mm ；

由上式得：max σ=705

2457052454102.252.440418.0?+????

??

? ??=96.51kg/mm 2 切应力：=?=?51.96304.0304.0max σ29.34 kg/mm 2

240][max ='<σσkg/mm 2 73][max ='<ττkg/mm 2

所以轧辊满足接触强度要求。

根据以上结果，轧辊各部分均满足强度要求 7.2咬入角校核

轧机要能够顺利进行轧制，必须保证咬入符合轧制规律，所以要对咬入条件进行校核。原料在第一架轧机咬入最困难，所以对第一架轧机进行咬入能力的校核。

第一架轧机：

βα≤时能实现咬入，

其中： α---咬入角； β---摩擦角。 根据f =tan β，得到：

β=arctan f =arctan0.08=4.58°； 根据()1cos h D α?=-可得：

α=arccos(1-Δh max /D )=arccos(1-0.54/490）=2.69° 其中α为咬入角；Δh max 为最大压下量/mm ；D 为工作辊直径/mm 由于α=2.69°<β=4.58°，

所以由上关系式得出咬入角满足要求，可以顺利咬入。

7.3电机功率校核

第一架轧机的轧制力矩为：

M z =2xpl =2xp h R ??=31054.024575.5193.02-?????=3.59t ?m 式中：x —力臂系数，取x=0.3； p —轧制压力，t ；

l —接触弧长度, l =h R ?，rad ； R —工作辊半径，mm 。

由n

N M z

z ?

?=51055.9可得：轧制功率N z =1030kW 空转功率可以用经验公式算得：

()od k N N 06.0~03.0==()150006.0~03.0?=75kW

只要使均方根功率N 小于电机额定功率N od ，即：

N =

10

81.18510

7581.185103022+?+?

=1003.50kW<1500=od N kW

其中：N z , N k —轧制功率及空转功率，kW ； t z , t j —轧制时间和间隙时间，s 。

所以第一架电机功率满足要求。

同理，可以计算其他各机架电机功率也满足要求。

8 年产量计算

8.1 轧机小时产量

轧机小时产量计算：

轧钢机单位时间内的产量称为轧钢机的生产率。分别以小时、班、日、月、和年为时间单位进行计算。其中小时产量为常用的生产率指标。轧钢机技术上可能达到的小时产量可用下式计算：

A=3600Q/T

式中:

A —轧机小时产量；（t/h ）； Q —原料重量（t ）； T —节奏时间（s ）；

实际上在生产过程中，由于种种原因（如轧机操作失误、轧件在孔形中打滑等），轧机的小时产量达不到上述值。轧钢机实际小时产量用下式计算：

A=3600QK1b/T

式中：

b —成品率（%），本设计取b =94.85%;

K1—称为轧钢机利用系数，K1—值的大小很难进行理论上的计算，

实际进行轧钢车间设计时对不同的轧机推荐使用如下数值：[12~14]

开坯机：K1=0.85~0.90 成品轧机：K1=0.80~0.85 本设计取K1=0.82

定轧制时间（以单位原料卷为研究对象来进行对轧制时间的计算）

原料卷外径＝2000mm ，内径＝610mm ，宽度＝1640mm ，在切头、切尾时切去0.06m ，经酸洗后切边（每边切20mm ）,带钢宽度＝1600mm ，有效的被轧

制的带钢的体积3

32510 3.187.86m ?=

=,由体积相等得：原料的长度63.1810662.516003?==?m,经切头切尾后有662.05-0.06＝662.44m ，由秒流量相等和忽略板宽变化，得成品长度为662.4416003

1656.11600 1.2

??=

=?m 。第五机架的速度图

（如下图所示），低速咬入时的轧制速度为3m/s,稳定轧制时的轧制速度为13m/s,过焊缝时的速度降为6m/s(无滞留)，抛尾时的轧制速度为6m/s ，加减速度均取

为1.5m/s 2

。

由运动学计算: 12t t - =

5.13

18-=10s, 34t t -=5

.16

18-=8s,

S 1=2

10133?+??

? ?

?=80m,

S 3=2

8136?+??

? ?

?=76m,

S 2=315S S L --=1656.1-80-76=1500.1m

23t t -=

22

V S =1500.1

115.3913

= 一卷带钢的纯轧制时间为：

Tzh=(t 2-t 1)+(t 3-t 2)+(t 4-t 3)=10+115.39+8=133.39 s.

确定各道次的间隙时间

机架之间的距离均为L=4.5m,则各道次的间隙时间为：

i ji V L

t =

式中：

L:为机架间距

表7间隙时间

Σtji=0.700+0.5803+0.450+0.372=2.102s. 由以上各值就可以确定轧制图表了，为了便于计算年产量，绘制轧制图表时，所标注的时间为一卷原料卷的轧制时间和间隙时间。轧制图表见图1：