板带轧制工艺精选文档.ppt

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1、板带轧制工艺本讲稿第一页，共二十页授课内容1轧制工艺的内容:压下制度、速度制度、温度制度、张力制度及辊型制度等 轧制工艺的制订原则:1）在设备能力允许的条件下尽量提高产量；2）在保证操作稳定方便的条件下提高质量；3）应保证板带材组织性能和表面质量。本讲稿第二页，共二十页l轧制工艺的制订步骤 制定压下规程的方法很多，一般为经验法和理论法两大类。经验方法是参照现有类似轧机行之有效的实际压下规程（经验资料）进行压下分配及校核计算。理论方法就是从充分满足前述制定的轧制规程的原则要求出发，按预设的条件通过数学模型计算或图表方法，以求最佳的轧制规程。这是理想和科学的方法。本讲稿第三页，共二十页通常板带生产

2、制订压下规程的方法和步骤为1）根据原料、产品和设备条件，在咬入能力允许的条件下，按经验分配各道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法；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）校核轧辊等部件的强度和电机过载过热能力；5）按前述制订轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。本讲稿第四页，共二十页一、限制压下量的因素 限制压下量的因素：金属塑性、咬入条件、轧辊强度及接轴叉头等的强度条件、轧制质量。最大咬入角与轧制速度的关系见表2-1。轧制速度/m.s-1 00.51.01.5

3、2.02.53.5最大咬入角/0252322.522211711本讲稿第五页，共二十页二、道次压下量的分配规律 1）中间道次有最大的压下量 开始道次受到咬入条件的限制，同时考虑到热轧的破鳞作用及坯料的尺寸公差等，为了留有余地，给予小的压下量。以后为了充分利用钢的高温给予大的压下量。随着轧件温度下降，轧制压力增大，压下量逐渐减小。最后为了保证板形采用较小的压下量，但这个压下量又必须大于再结晶的临界变形量，以防止晶粒过粗大，如图2-1（a）所示。本讲稿第六页，共二十页2）压下量随道次逐渐减小 压下量在开始道次不受咬入条件限制，开轧前除鳞比较好，坯料尺寸比较精确，因此轧制一开始就可以充分利用轧件的高

4、温采用大的压下量，以后随轧件温度的下降压下量逐渐减少，最后12道次为保证板形采用小的压下量，须大于再结晶的临界变形量，如图2-1（b）所示。这种压下分配规律在二辊可逆和四辊可逆式轧机上经常使用。本讲稿第七页，共二十页本讲稿第八页，共二十页 从上述压下量分配来看，总的趋势是压下量由大到小，但是相对压下量在相当多的道次范围内却是逐渐上升的。咬入角的限制一般只在开始道次起作用，板形限制一般只在终了12道次起作用，中间道次可按轧辊强度和电机能力所允许的最大压下量（这部分约占13以上的道次）。这部分的压下量分配有两种方法可供选择：一种是等强度的方法，即使金属对轧辊的压力按道次（在连轧机上按机架）是相等的

5、；另一种是等能耗分配方法，即使电机的能耗按道次或机架分配相等，或者当连轧机机座电机功率不相等时，使各电机的相对负荷相等或按某一系数分配（负荷分配系数）。第一种方法充分利用了轧辊强度，由于轧制力相等在连轧时对各架轧辊的摩损相同，有利于统一换辊。第二种方法充分利用了电机的能力，获得较高的轧制速度和小时产量，显然此时在各机架上或各道次上对轧辊的压力将是不同的。这两种方法选择哪一种，视具体条件的薄弱环节而定。如四辊轧机则往往电机功率为限制压下量的因素。本讲稿第九页，共二十页1.道次压下量计算道次压下量计算 限制最大压下量的因素：限制最大压下量的因素：（1 1）咬入条件的限制）咬入条件的限制 平辊轧制时

6、最大压下量为：平辊轧制时最大压下量为：h hmaxmax=D=D（1 1 coscosmaxmax）（2 2）轧辊强度条件的限制）轧辊强度条件的限制 轧辊强度一般是指轧辊辊身强度和辊颈强度。由于强度限轧辊强度一般是指轧辊辊身强度和辊颈强度。由于强度限制制,在操作轧机时每道最大压下量在操作轧机时每道最大压下量(或允许轧制力或允许轧制力)不能超过轧机的不能超过轧机的承受能力，否则将会产生断辊或更严重的事故。承受能力，否则将会产生断辊或更严重的事故。项目实例项目实例:中厚钢板轧制规程中厚钢板轧制规程本讲稿第十页，共二十页（3 3）主电机能力的限制）主电机能力的限制 主电机能力限制是指电机允许温升和过

7、载能力的限制。主电机能力限制是指电机允许温升和过载能力的限制。一般一般通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩,然后再来校核然后再来校核电机的温升条件和过载能力。电机的温升条件和过载能力。（4 4）钢板板形的限制）钢板板形的限制 对于单机架轧机，总道次数应为奇数，对于双机架轧机应为偶对于单机架轧机，总道次数应为奇数，对于双机架轧机应为偶数，并且要考虑两架轧机的轧制节奏要大致平衡。数，并且要考虑两架轧机的轧制节奏要大致平衡。通常情况下粗轧机要承担总变形量的通常情况下粗轧机要承担总变形量的7575以上。以上。本讲稿第十一页，共二十页l2 压下量分配l练习:压

8、下规程制订本讲稿第十二页，共二十页轧制速度制度轧制速度制度1.1.速度图定义：以轧辊转速为纵坐标，时间为横速度图定义：以轧辊转速为纵坐标，时间为横坐标绘制出的轧辊转速随时间变化的曲线图。坐标绘制出的轧辊转速随时间变化的曲线图。2.2.可逆式轧机速度图的种类：梯形速度图和三角可逆式轧机速度图的种类：梯形速度图和三角形速度图。下图分别示出了梯形速度图和三角形形速度图。下图分别示出了梯形速度图和三角形速度图。速度图。本讲稿第十三页，共二十页本讲稿第十四页，共二十页梯形速度图梯形速度图 轧辊咬入轧件之前，其转速从零空载加速到咬钢转速轧辊咬入轧件之前，其转速从零空载加速到咬钢转速nyny并咬入轧并咬入轧

9、件，然后轧辊带钢加速达到最大转速件，然后轧辊带钢加速达到最大转速ndnd并等速轧制一段时间，随后带并等速轧制一段时间，随后带钢减速到抛钢转速钢减速到抛钢转速npnp抛出轧件，轧辊继续制动空载减速到零。然抛出轧件，轧辊继续制动空载减速到零。然后轧辊反向启动进行下一道轧制，重复上述过程。后轧辊反向启动进行下一道轧制，重复上述过程。三角形速度图三角形速度图3 3 速度图的选择速度图的选择 在成形轧制和展宽轧制道次，由于轧件尚短，所以采用三角在成形轧制和展宽轧制道次，由于轧件尚短，所以采用三角形速度图。在伸长轧制阶段采用梯形速度图。形速度图。在伸长轧制阶段采用梯形速度图。本讲稿第十五页，共二十页4 4

10、、轧制速度的确定、轧制速度的确定（1 1）轧辊咬入和抛出转速的确定）轧辊咬入和抛出转速的确定 轧辊咬入和抛出转速确定的原则是：获得较短的道次轧制节轧辊咬入和抛出转速确定的原则是：获得较短的道次轧制节凑时间、保证轧件顺利咬入、便于操作和适合于主电机的合理调凑时间、保证轧件顺利咬入、便于操作和适合于主电机的合理调速范围。速范围。可逆式中厚板轧机粗轧机的轧辊咬入和抛出转速一般可逆式中厚板轧机粗轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在在101020r20rminmin和和151525r25rminmin范围内选择。精轧机的轧辊范围内选择。精轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在咬入和抛出转速一般在2020404060r

11、60rminmin和和202030r30rminmin范范围内选择。围内选择。最末一道抛出速度可选用最高抛出速度（可等于最高速）最末一道抛出速度可选用最高抛出速度（可等于最高速）平均加速度平均加速度a=40rpm/s a=40rpm/s 平均减速度平均减速度b=60rpm/sb=60rpm/s本讲稿第十六页，共二十页（2 2）间隙时间的确定间隙时间的确定 可逆式中厚板轧机道次间的间隙时间是指轧件从上一道可逆式中厚板轧机道次间的间隙时间是指轧件从上一道轧辊抛出到下一道轧辊咬入的间隔时间。这一时间通常取轧辊轧辊抛出到下一道轧辊咬入的间隔时间。这一时间通常取轧辊从上一道抛出转速到下一道咬入转速之间的

12、时间间隙、轧辊压从上一道抛出转速到下一道咬入转速之间的时间间隙、轧辊压下和回送轧件下和回送轧件(包括转包括转9090和对正和对正)时间中的最长时间。根据经时间中的最长时间。根据经验教据，可逆式中厚板轧机的粗轧机一般间隙时间取验教据，可逆式中厚板轧机的粗轧机一般间隙时间取3 36s6s，精，精轧机取轧机取4 48s8s。轧件需要转向或推床定心时取上限，否则取下限。轧件需要转向或推床定心时取上限，否则取下限。在间隙时间内完成的任务：在间隙时间内完成的任务：1.1.轧辊压下；轧辊压下；2.2.轧件回送轧件回送(包括转包括转9090和对正和对正)；3.3.轧辊由上一道抛出速度逆转到下一道咬入速度。轧辊

13、由上一道抛出速度逆转到下一道咬入速度。本讲稿第十七页，共二十页练习2:速度制度确定本讲稿第十八页，共二十页 轧制温度制度轧制温度制度 由于辐射散热所引起的温降可由下列近似式计算：由于辐射散热所引起的温降可由下列近似式计算：t t12.912.9Z Zh h(T T1 11000)1000)4 4式中式中t t 道次间的温度降，道次间的温度降，。由于轧件头部和尾部道次间的辐射时间不同，为设备由于轧件头部和尾部道次间的辐射时间不同，为设备安全计，确定各道的温降时辐射时间应以尾部为准；安全计，确定各道的温降时辐射时间应以尾部为准；Z Z辐射时间，即该道的轧制时间与上道的间隙时间之辐射时间，即该道的轧制时间与上道的间隙时间之和，和，s s；h h轧件厚度，轧件厚度，mmmm；T T1 1前一道轧件的绝对温度，前一道轧件的绝对温度，K K。本讲稿第十九页，共二十页练习3l温度制度确定:本讲稿第二十页，共二十页