中厚板轧制规程设计方法

二.轧制规程设计原则
• 在实际生产中，轧制规程的制定是中厚板生产中 较为系统、复杂的技术问题，它涉及到工艺布置、 设备能力、工艺要求、钢种、坯料尺寸、成品尺 寸等多方面的因素，因此轧制规程制定的原则就 是要充分、深入地分析和掌握各种因素在不同条 件下对轧制的影响，在设备能力允许的条件下尽 可能提高产量，在保证操作稳定的条件下提高质 量，做到轧制负荷均衡化、轧制节奏紧凑化，使 轧机能力得到充分的发挥。 • 轧制规程设计的主要原则如下：
• 1.轧制过程分为三个阶段 • ⑴成形阶段。 压下量主要考虑坯料纵横轧 制比 对坯料成形的矩形化影响；为横轧提供尺寸精度 的保证；轧制长度要考虑能转钢。 • ⑵展宽阶段。 压下量主要考虑宽度控制；考虑性 能控制，在可能情况下，尽量采用大压下量。 • ⑶伸长阶段 • ①前半道次。在设备能力允许的条件下，采 用大压下量。 • ②后半道次。考虑板形和厚度精度，一般采 用恒比例凸度优先的原则控制压下量；采用液压 弯辊时，可根据弯辊的能力设定压下量。
中厚板轧制规程设计方法
魏天胜 2011.10
目
• • • •
录
一.概 述 二.轧制规程设计Biblioteka Baidu则 三.设计步骤 四.设计方法
一.概
•
述
中厚板轧制规程设计，简单说就是轧制道次 和每道次辊缝值的设定。是中厚板轧钢工艺的核 心内容,直接关系到工厂的产能、产品质量和设备 的安全运行。也是轧钢工程师和轧钢主操作工必 须掌握的技能。但由于我厂已采用二级计算机轧 钢，可以自动设定轧制规程，那些文化程度很高、 计算机佷熟悉的年轻的轧钢工能够很快进入角色， 掌握轧钢操作，这是佷可喜的事情。但是，也造 成了轧钢主操作工，甚至轧钢技术人员忽视了对 制定轧制规程原则、方法、要求的学习和研究， 在遇到特殊轧制情况时，不能正确处理。中厚板 轧制规程设计理论，在学校是学不到的，必须结 合生产实际来学习。学习的主要目的是为了更好 的掌握计算机轧钢技术，提高产品的实物质量。
开始 输入坯料和成品尺寸 输入轧机参数 输入道次压下量 咬入校核 计算道次压下率 设定咬入和抛出速度 计算轧制和间隙时间 计算轧件温度 重新分配压下量
计算轧件变形速度、变形程度、变形抗力
计算轧制压力 轧制压力校核 计算轧制力矩 轧制力矩校核
主电机功率校核 输出计算结果
四.设计方法
• 轧制规程设计有二级计算机设计和一级人 工设定二种方法。由于中厚板生产工艺的 复杂性、品种规格多、多道次往复在单机 架或双机架上轧制，就压下规程制定来说 比热连轧困难很多，因此计算机制定轧制 规程发展也比较晚。20世纪70年代起中厚 板计算机控制才开始发展。不管采用何种 方法，在制定轧制规程时，需要注意以下 几点：
（一）二级计算机设计
• • • • •
• • • • •
1.成形道次设计 通常1-4道次，计算步骤如下图。 ⑴目标厚度的选定 ⑵计算各道次的出口厚度 ⑶计算温度、轧制力、轧制扭矩、轧制时间、转 数 ⑷轧制道次分配 ⑸最佳轧制力和道次压下量的确定 ⑹终轧道次出口厚度的再计算 ⑺轧制参数的再计算 ⑻终轧道次板形控制的实施
1-按板凸度一定原则确定压下量 2-轧制扭矩限定线 hn-成品厚度
•
• 2.保证产量高。 • （1）在设备条件允许的条件下，加大道次压 下量，减少轧制道次，提高产量。 • （2）确定合理的咬入、轧制、抛钢速度和间 隙时间，缩短轧制周期，提高产量。 • 3.保证钢板性能良好。 • （1）控制坯料的压缩比、开轧温度和终轧温 度。 • （2）采用控轧控冷时，还要控制待温温度和 待温时的厚度
•
轧制规程设计的中心内容就是根据产品的标 准或合同技术要求、原料的条件、工艺要求、轧 机的能力，确定由一定的坯料轧制成所要求钢板 的轧制方法、轧制道次、道次变形量、轧制速度 等。合理的轧制规程，不但可以提高生产效率， 提高产量和质量，还可以保证设备安全运行、节 约能耗。了解轧制规程设计原则、方法、要求， 在二级自动操作时，不仅知其然，还可知其所以 然；一级操作时，可以正确的进行规程设定，防 止人工操作的随意性，保证生产正常进行，同时 也能保证产品质量。
• 2.在采用控轧控冷时，要根据工艺要求， 结合温度制度、速度制度合理的安排压下 量。 • 3.双机架轧制时，要均衡分配道次和轧制 负荷，提高作业率。
三.设计步骤
• 1.根据原料尺寸和生产的钢板品种规格，在满足 轧件顺利咬入的条件下，确定轧制道次，分配各 道次的压下量和压下率。 • 2.制定速度制度，计算轧制时间和各道次的温度。 • 3.按上述确定的参数计算轧制力、轧制力矩和主 电机功率。 • 4.校核轧辊强度、传动系统强度、主电机功率。 • 5.对不合适的部分进行修正，得到合理的压下规 程。 • 中厚板轧制规程的制定流程图如下：
• 2.展宽道次的设计 • 计算方式与成形道次大体相同。区别在于 是由终轧道次向前逐道逆算，然后进行调 整，计算如下如下： • ⑴确定压下量极限值 • ⑵逆算压下量 • ⑶压下量修正 • ⑷根据展宽轧制入口厚度进行判断 • 具体步骤如下图：
• 3.伸长道次的设计 • ⑴计算P-H图设定点 • ⑵设定各道次入口温度 • 四点控温方式、三点控温方式、两点控 温方式、一点控温方式。 • ⑶根据P-H图设定伸长轧制各道次的轧制力 • ⑷逆算各道次入口厚度 • ⑸入口厚度的衔接 • ⑹轧制参数的再计算
• 1.保证板形良好。 在中厚板轧制过程 中，由板形所提出 的条件就是要使轧 制力逐道次减少， 轧辊的弹性弯曲逐 道次减小，这样能 保证辊缝凸度逐道 次减小，即按比例 凸度一定的原则设 计压下规程。在最 后1～5道次，逆向 计算各道次钢板厚 度。
•
• • •
图 按比例凸度一定制定压下规程计算顺 序
• 4.计算用主要数学模型 • （1）温度模型 • 轧钢生产中温度起着重要的作用，它会影响到材 料的变形抗力、工作辊热凸度等，最终影响到钢 材的性能和产品尺寸精度。因此必须计算不同阶 段的轧件温度。 • 轧钢生产时轧件的温度随着时间会发生变化： 有热量损失：如热辐射；热对流；水冷却；工作 辊间的热传导等，导致钢材温度降低。 有热量增加：如机械塑性加工热；钢板和工作辊 间的摩擦热等，导致钢材温度上升。 • 为了方便计算可以做如下假设： 宽度方向和轧制方向的热流量可以忽略，只考虑 厚度方向的热流量； 轧件的长度方向温度是光滑的变量；