热轧轧制力计算与校核解析

6 轧制力与轧制力矩计算

6.1 轧制力计算

6.1.1 计算公式

1. S.Ekelund 公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，其公式为（1）；

))(1ηε++=

P k m （ （1） 式中：m ——表示外摩擦时对P 影响的系数，h

H h

h R f m +∆-∆=

2.16.1；

当t≥800℃,Mn%≤1.0%时，K=10×（14-0.01t ）（1.4+C+Mn+0.3Cr ）Mpa 式中t —轧制温度，C 、Mn 为以%表示的碳、锰的含量；

ε— 平均变形系数，h

H R h

v

+∆=2ε；η—粘性系数，')01.014(1.0C t -=ηMpa.s F —摩擦系数，)0005.005.1(t a f -=，对钢辊a=1，对铸铁辊a=0.8；

‘C — 决定于轧制速度的系数，根据表6.1经验选取。

表6.1 ’

C 与速度的关系

轧制速度（m/s ）

＜6 6~10 10~15 15~20 系数‘

C

1

0.8

0.65

0.60

2. 各道轧制力计算公式为

p h R b B p F P h

H ∆⨯+=

=2

6.1.2 轧制力计算结果

表6.2粗轧轧制力计算结果

道次 1 2 3 4 5 T（℃）1148.68 1142.76 1133.93 1117.15 1099.45 H（mm）200 160 112 67 43 h(mm) 160 112 67 43 30 Δh(m m) 40 48 45 24 13 Ri(mm) 600 600 600 600 600

f 0.476 0.479 0.483 0.491 0.500

m 0.194 0.266 0.408 0.596 0.755 K(Mpa) 64.3 65.9 68.1 72.4 76.9 ‘

C 1 1 1 1 1

η0.251 0.257 0.266 0.283 0.301 v(mm/s) 3770 3770 3770 3770 3770

5.408 7.841 11.536 13.709 15.204

P(Mpa) 78.5 85.9 100.2 121.8 143.0

B(mm) 1624 1621 1635.4 1623.9 1631.1 H

b(mm) 1621 1635.4 1623.9 1631.1 1615 h

P(KN) 19720 23743 26834 23778 20501

表6.3 精轧轧制力计算结果

道次 1 2 3 4 5 6 7 T(℃) 1043.65 1022.38 996.34 967.35 928.58 901.31 880 H(mm) 30.00 18 11.7 8.19 6.14 4.6 3.91 h(mm) 18 11.7 8.19 6.14 4.6 3.91 3.5 Δh(mm) 12 6.30 3.51 2.05 1.54 0.69 0.41 Ri(mm) 400 400 400 350 350 350 350 f 0.528 0.539 0.552 0.566 0.586 0.599 0.61 m 0.920 1.203 1.452 1.522 1.854 1.654 1.511 K(Mpa)

91.23 96.67 103.34 110.76 120.68 127.66 ‘C

1 1 0.8 0.8 0.65 0.6 0.6 η 0.356 0.378 0.323 0.346 0.306 0.299 0.31

2 v(mm/s)

3310 5080 7260 9690 12930 15220 17000 ε

23.89 42.93 68.38 103.50 159.72 158.82 157.04 P (Mpa) 191.47

248.63

307.47

369.69

484.06

464.92

457.37

2

h

H b B +(mm) 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 P(KN)

21307

20047

18505

15905

18050

11604

8800

6.2 轧制力矩的计算

6.2.1 轧制力矩计算公式

传动两个轧辊所需的轧制力矩为（2）； Pxl M z 2= （2） 式中：P —轧制力； x —力臂系数； l —咬入区的长度。

上式中的力臂系数x根据大量实验数据统计，其范围为热轧板带时x=0.42~0.50.。一般的，轧制力臂系数随着轧制厚度的减小而减小。

6.2.2 轧制力矩计算结果

1. 粗轧轧制力矩计算

表6.4粗轧轧制力矩计算结果

道次 1 2 3 4 5

Ri(mm) Δh(m) P(KN)

x

M(KN.m)

0.6

0.040

19720

0.5

3055.01

0.6

0.048

23743

0.49

3948.73

0.6

0.045

26834

0.48

4232.91

0.6

0.024

23778

0.47

2682.16

0.6

0.013

20501

0.46

1665.75

2.精轧轧制力矩计算

表6.5 精轧轧制力矩计算结果

道次 1 2 3 4 5 6 7

Ri(m) Δh(m) P(KN)

x

M(KN.m)

0.4

0.012

21307

0.45

1328.57

0.4

0.0063

20047

0.445

895.65

0.4

0.00351

19319

0.44

610.18

0.35

0.00205

16877

0.435

370.65

0.35

0.00154

20854

0.43

360.39

0.35

0.00069

13703

0.425

153.28

0.35

0.00041

10378

0.42

88.55