中厚板生产课程设计

目录

第1 章产品标准和技术要求 (1)

1.1 钢材的尺寸、外形及允许偏差 (1)

1.1.1 钢板的尺寸范围 (1)

1.1.2 钢板的外形 (1)

1.1.3 钢板的尺寸允许误差 (2)

1.2 技术要求 (2)

第2章生产工艺流程及主要设备参数 (4)

2.1 生产工艺流程 (4)

2.2 主要生产工艺 (4)

2.3 主要设备参数 (6)

2.3.1 粗轧机组 (6)

2.3.2 精轧机组 (6)

第3 章典型产品工艺设计 (7)

3.1 原料的设计 (7)

3.1.1 原料质量 (7)

3.1.2 原料尺寸 (7)

3.2 轧制规程的设计 (7)

3.2.1 坯料的选择 (8)

3.2.2 道次压下量分配的影响因素 (8)

3.2.3 道次压下量分配的分配规律 (8)

3.2.4 温度制度的确定 (10)

3.2.5 确定速度制度 (10)

3.2.6 变形制度的确定 (14)

3.2.7 变形抗力的计算 (15)

3.2.8 轧制压力计算 (17)

参考文献

第1 章产品标准和技术要求

1.1 钢材的尺寸、外形及允许偏差

钢板和钢带的尺寸、外形及允许偏差见国标GBT/709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》如下所示：

1.1.1 钢板的尺寸范围

钢板公称厚度：4mm～400mm

钢板公称宽度：600mm～4800mm

钢板公称长度（包括剪切钢板）：2000mm～20000mm

1.1.2 钢板的外形

1.1.

2.1 不平度的规定

表1.1 剪切钢板的不平度

1.1.

2.2 镰刀弯的规定

表1.2 剪切钢板的镰刀弯

1.1.

2.3 切斜的规定

钢板的切斜应不大于实际宽度的1%

1.1.

2.4 塔形的规定

表1.3 塔形高度

1.1.3 钢板的尺寸允许误差

1.1.3.1 钢板的厚度允许偏差

表1.4 钢板的厚度允许偏差

1.1.3.2 钢板的宽度允许偏差

表1.5 切边钢板的宽度允许偏差

1.1.3.3 钢板的长度允许偏差的规定

表1.6 剪切钢板的长度允许偏差

1.2 技术要求

合金牌号和化学成分可查国标，如碳素结构钢可查GB/T700-2006，低合金结构钢可查GB/T1591，优质碳素结构钢 GB/T 699-1999等

另外，技术要求可查找GB 3524-2005《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》，GB/T4237-2007《不锈钢热轧钢板和钢带》，GB/T8749-2008《优质碳素结构热轧钢带》等。

Q235的牌号、化学成分和力学性能

表1.7 40Cr13的标准及化学成分

第2章生产工艺流程及主要设备参数

2.1 生产工艺流程

根据车间设备条件及原料和成品的尺寸，生产工艺过程一般如下：原料的加热→除鳞→轧制（粗轧、精轧）→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。

板坯的轧制有粗轧和精轧之分，但粗轧与精轧之间无明显的划分界限。在单机架轧机上一般前期道次为粗轧，后期道次为精轧；对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大。

中厚板轧后精整主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查及清理缺陷，必要时还要进行热处理及酸洗等，这些工序多布置在精整作业线上，由辊道及移送机纵横运送钢板进行作业，且机械化自动化水平较高。

2.2 主要生产工艺

（1）加热

板坯加热目的：中厚板加热目的是提高钢的塑性，降低变形抗力，利于轧制；生成表面氧化铁皮，去除表面缺陷；加热到足够高的温度，使轧制过程在奥氏体化温度区域内完成；在可能的下并可以溶解在后阶段析出的氮化物和碳化物。

一般厚板加热炉的型式有两种：连续式和半连续式。比较而言，连续式加热炉的产量高、热效率高，装入，抽出方便间歇式加热炉产量一般在10～20t/h,热效率也低。这里采用的加热炉为步进梁式加热炉。

中厚板加热工艺的特点：由于厚板的产品种类较多，板坯的规格变化大，所以加热温度的变化范围较广，一般在950～1250°C左右，这与热连轧的情况不完全一样，由于生产的批量小，炉内板坯的温度变化频繁，这样就造成加热炉的热负荷变化较大，加热温度的控制要求较高。

（2）轧制

中厚板轧制过程包括除鳞、粗轧、精轧三个阶段。随控制轧制技术的应用，为满足控制轧制时的温度条件，在粗轧过程中或粗轧后还有一个控制钢板温度的阶段。轧制过程主要包括以下几个阶段：

1)除鳞：钢板表面质量是钢板重要的质量指标之一，加热时高温下生成的氧化铁皮若在轧制前不及时清理或清理不净，在轧后的钢板表面上，因氧化铁皮被

压入钢板表面，会出现“麻点”等缺陷，因此轧前除鳞是保证获得优良表面的关键工序。目前广泛采用的方法是使用高压水除鳞和轧机前后的高压喷头进行除鳞。

2）粗轧：中厚板轧制粗轧阶段的任务是将板坯或扁锭轧制到所需的宽度、控制平面形状和进行大压缩延伸。

粗轧阶段首先调整板坯或扁锭尺寸，以保证轧制最终产品尺寸的宽度满足要求。根据坯料尺寸和延伸方向的不同，“调整宽度”的轧制方法可分为：全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法、角轧-纵轧法。

全纵轧法：当板坯宽度达到毛板宽度要求时采用。它的优点是产量高，但钢板组织和性能存在严重的各向异性，横向性能特别是冲击韧性太低。

横轧-纵轧法：当板坯宽度小于毛板宽度而长度又大于毛板宽度时采用。其优点是板坯宽度与钢板宽度可灵活配合，钢板的横向性能有所提高（因横向延伸不大），各向异性有所改善；缺点是轧机产量低。

纵轧-横轧法：当板坯长度小于毛板宽度时采用。由于两个方向都得到变形且横向延伸大，钢板的性能较高。

角轧-纵轧法：当轧机强度及咬入能力较弱（如三辊劳特轧机）时或板坯较窄时采用。

全横轧法――当板坯长度达到毛板宽度要求时采用。

轧制过程中金属在轧向和横向上流动是不均匀的，造成在轧制一道或数道后，钢板的平面形状不是一个精确的矩形，甚至与矩形形状偏离较大，如在轧向上形成鱼尾形或舌头形，横向形成桶形等。进入精轧后无法修正，使轧后最终产品的平面形状复杂，必须切掉头、尾、边部才能得到所需的矩形，增加了金属消耗。

3）精轧：精轧阶段的主要任务是延伸和质量控制。在精轧机上为了减少板宽方向各点纵向延伸不均，以获得良好的板型，一些中厚板轧机的精轧机上装备有工作辊或支承辊液压弯辊系统，通过控制轧辊凸度，提高板宽方向上的均匀性。精轧机在厚度控制方面大多采取厚度自动控制系统。

（3）精整与热处理

中厚板厂产品质量最终处理和控制的环节。精整工序主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查、缺陷清理、包装入库等根据钢材技术条件要求有的还需要热处理和酸洗。中厚板厂通常在作业线上设置热矫直机，多使用带支撑辊的四重式矫直机，为了补充热矫直机的不足，还离线设置拉力矫直机或压力矫直机等冷矫设备。板厚在25mm以下时侧边使用圆盘剪，头尾使用锄头剪或摇摆剪。50mm以