4200mm四辊中厚板精轧机力能参数计算解析

4200mm四辊中厚板精轧机力能参数计算

摘要

中厚板轧机是轧钢行业中的主力轧机，其装备水平及拥有量是一个国家钢铁工业发展水平的重要标志。因此，中厚钢板是国民经济发展不可缺少的钢材品种，各国对中厚板生产都很重视。

本设计阐述了4200mm四辊中厚板精轧机力能参数机选过程。主要内容包括：设计方案设定、生产工艺流程、确定轧机主要参数和工艺制度；设计内容包括：生产方案的确定、生产工艺流程、典型产品的工艺计算、本设计以提高生产率、降低生产成本、减轻劳动强度、提高产品质量及综合经济效益为设计原则。

关键词：中厚板，压下规程，力能参数，轧制力，工艺流程

目录

1、概述 (1)

1.1 中厚板轧制发展史 (1)

1.2 中厚板轧制技术发展趋势 (1)

2、设计方案 (1)

2.1工艺方案的选择 (1)

2.2 主机型式选择 (1)

2.3 相关设备的选择 (1)

2.3.1加热炉 (1)

2.3.2冷却装置 (2)

2.3.3除磷 (2)

2.3.4矫直机 (2)

3.主要设备的技术参数 (3)

4.工艺流程设计 (3)

4.1生产工艺流程 (3)

4.2轧制制度 (4)

5.轧制工艺规程 (4)

5.1咬入能力 (4)

5.2 压下量校核 (4)

6.确定轧制规程 (5)

6.1 确定轧制速度 (5)

6.2确定轧制延续时间： (5)

6.3轧制温度确定 (6)

6.4计算各道次变形程度： (7)

6.4.1各道次变形速度 (7)

6.4.2各道次变形抗力 (8)

6.5计算各道次平均单位压力 (9)

6.6计算各道次总压力 (10)

6.7计算传动力矩 (10)

7、车间技术经济指标 (12)

7.1各类材料消耗指标 (12)

7.2综合技术经济指标 (14)

8、结语 (15)

参考文献 (16)

1、概述

1.1 中厚板轧制发展史

国内许多中厚板轧机的轧制过程都是采用人工制定轧制规程,然后通过实际轧制状态的变化进行轧制规程的手动调整,以适应轧件和轧辊的变化,这种轧钢方式可以充分发挥操作人员的人工智能,取得了较好的轧制效果。

1.2 中厚板轧制技术发展趋势

轧制过程自动化是中厚板轧机改造的一个发展趋势,如果轧制过程采用自动轧钢,过程计算机如何设计轧制规程及如何根据状态变化动态进行轧制规程的调整是模型设定系统的一个重要功能。

2、设计方案

2.1工艺方案的选择

设计参数：工作辊直径：1000mm；支撑辊直径：1800mm；辊身长度：4200mm；板柸厚度：16mm；板柸宽度：2800mm；板柸长度：11000mm；最大柸重：12t；板柸年需要量: 140万t；材质：普碳钢；第一道制前温度：1150℃；成品板厚：16mm

设计内容：（1）请安排轧制规程（2）计算温降（3）通过年产量，考虑每年的有效工作时间，确定轧制速度计算轧制力（4）确定电机力矩（5）选取电机功率

2.2 主机型式选择

4200mm中厚板精扎机（四辊）

2.3 相关设备的选择

相关设备：步进式加热炉、高压水除磷机、定宽压力机、四辊可逆中厚板轧机、矫直机、冷床等。轧机往复共5个道次，其中4次粗轧，1次精轧。

2.3.1加热炉

用步进式连续加热炉，加热充分均匀。在轧制之前，要将板坯进行加热，其目

的在于提高板坯的塑性，降低变形抗力及改善内部组织和性能，以便于轧制加工。

2.3.2冷却装置

主要采用快速层流冷却方式的带钢层流冷却，在此处应考虑经济性要求，快速层流冷却，然后利用其芯部余热回火，提升其综合组织性能，节约成本提升经济性要求。

2.3.3除磷

加热出炉后的板坯，板坯温度较高极易氧化，氧化铁皮很硬轧制过程中会嵌入材料内，影响产品加工质量，因此需经过除鳞工艺过程清除板坯表面的氧化铁皮，目前，广泛的是采用高压水除鳞箱除鳞，本设计也采用高压水除鳞箱除鳞。水压为15MP左右。对板坯、中间坯上下面同时喷高压水。

2.3.4矫直机

中厚板在生产的各个工序都会产生瓢曲或波浪缺陷，在轧制工序中产生的瓢曲或波浪缺陷可以通过热矫直机矫平。热矫直机的工艺制度主要是根据矫直钢板的钢种、规格、性能以及钢板的外形质量的要求来确定矫直工艺参数。

矫直温度：一般矫直温度规定在600—700℃之间。

矫直道次：矫直道次取决于每一道次的矫直效果，操作者要根据钢板的外形情况、轧制周期、轧件长度和终轧温度等因素来确定矫直道次。

矫直压下量：矫直压下量也叫过矫量，它的大小直接影响钢板矫直弯曲变形的曲率值。

钢板的矫直缺陷及预防措施：

在矫直的操作中，常有两种不足：一是只能有效地将钢板的曲率缺陷控制在一定的范围内，或者控制在产品标准所允许的范围内，也就是说钢板多少还存在一定的残余曲率值。二是可能产生压痕、硬伤等缺陷，原因主要是异物压入钢板和温度较低的钢板头尾撞伤矫直辊，产生凹凸，从而使钢板表面产生硬伤，出现凹凸缺陷。

预防的方法是加强吹扫氧化铁皮、降低矫直辊温度，提高矫直辊辊面硬度，改进操作，以免撞伤矫直辊。出现矫直辊产生凹凸，可以用专用工具修磨，需要时更换矫直辊。

3、主要设备的技术参数

工作辊直径：1000mm

支撑辊直径：1800mm

辊身长度：4200mm

板坯厚度：16mm

板坯长度：11000mm

最大坯重：12t

板坯年需要量:140万t

材质：普碳钢

第一道轧前温度：1150℃

成品板厚：16mm

4.工艺流程设计

4.1生产工艺流程

生产工艺流程是把产品生产工序按次序排列起来，它直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求。根据产品的要求以及对生产工艺方案的分析，确定生产工艺流程，并绘制车间生产工艺流程图。

结合实际流程图如下所示：