中厚板轧机压下规程设计.docx
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中厚板轧机压下规程设计
中厚板轧机压下规程设计
原料：
200X1500X2500mm,45#钢，Tk=1150C,
切边量=100~150mm
成品：
20X2200mm
轧机：
双机架四辊可逆轧机，无立辊，Dg=900mm，支=1800mm丄=2800mm,Pz=5000t，扭转力矩=2X172kn*m,
W=2X4000KW
设计及校核：
1．轧制方法：
切边量按130mm考虑，首先进行横轧展宽，展宽至2330mm，转钢90°纵轧到底。
2．采用按经验分配压下量再进行校核及修订的设计方法：
先按经验分配各道压下量，排出压下规程如表－1。
3•校核咬入能力：
热轧钢板时最大咬入角一般为15°〜22°，低速咬入时取为20°，则最大压下量△hmax=900（1—cos20°）=53毫米。
故咬入不成问题（D取900毫米）。
4．确定速度制度：
为操作方便，采用梯形速度图。
根据经验资料取平均加速度a=40转/分/秒，平均减速度b=60转/分/秒。
由于咬入能力很富余，且咬入时速度高更有利于轴承油膜的形成，故采用稳定速度咬入。
对第1~4道，咬入速度等于抛出速度，n1=n2=20转/分；对5~9道取n1=40转/分；对10~14道取n1=60转/分，为了减少反转的时间，采用较低的抛出速度n2=20转/分。
5．确定轧制延续时间：
㈠、对1~4道，如图-1,取ni=20=n2，轧制周期时间t=tzh十t。
，其中t。
为间隙时间，tzh为纯轧时间，V为tzh时间内的轧制速度，I「丽为在tzh时间内轧过的轧件长度，I为该道轧后轧件长度，贝
.BHL
Ih
V=米/秒
60
罟米/秒=
计算各道次V、tzh列入表-1
㈡、对5~9道，如图-2,取m=40转/分，n2=20转/分，减速度b=60转/分
/秒，每道轧制周期时间t=tzh十to,其中t。
为间隙时间，tzh为纯轧时间，tzh=t1+t2。
设V1为t1时间内的轧制速度，V2为t2时间内的平均速度，丨1及丨2为在t1及t2时间内轧过的轧件长度，I为该道轧后轧件长度，贝U：
V1=也“米/秒
V2
I+-12l+JR也h_t2v2tl-
v1w
k
;/
•>>
4,j/1^
「jF,rjFjFjrjfjfJrj/r
/■/A//v/z/八“A
图2
对第5道vi=卫也米/秒=3.1490040=1.88米/秒
6060
l2=t2v2=1.41X0.33=0.47米
IRh-12IR：
h-t2v2
t1-一
Ww
计算各道次t1、t2及V1、V2列入表-1。
㈢、对10~14道，如图-2,取n1=60转/分，n2=20转/分，每道轧制周期时间
t=tzh十to,其中t。
为间隙时间，tzh为纯轧时间，tzh=t1+t2。
设V1为t1时间内的
轧制速度，V2为t2时间内的平均速度，l1及丨2为在t1及t2时间内轧过的轧件
长度，l为该道轧后轧件长度，则:
V1=詈米/秒
tl
IRh-12IRh-t2v2
v1w
分别计算出结果列入表-1。
各道次间隙时间to的确定：
根据经验资料在四辊轧机上往返轧制中，不用推床定心时，取to=2秒，若需定心，则当I<8米时取to=2.5秒，则当I>8米时取to=4秒。
取1、2、3、4道之间间隙时间为2秒，4、5道之间需转钢90°，故取其间隙时间为4秒，5~11道取间隙时间为2.5秒，11~14道轧件长度超过8米，取其间隙时间为4秒。
已知tzh及t0,则轧制延续时间t便可求出。
结果列于表1。
6•轧制温度的确定：
为了确定各道的轧制温度，先根据经验公式确定各道的温度降低值△t。
高温时轧件温度降可以按辐射散热计算，而认为对流和传导所散失的热量大致可与变形功所转化的热量相抵消。
由于辐射散热所引起的温度
降为
式中T1――前一道的绝对温度，K;
Z——辐射时间，即该道的轧制延续时间，小时
C辐射常数，对钢轧件C~4千卡/米2•小时•K4
G——轧件重量，公斤，G=bhl，其中为钢的比重；
F、P――散热面积（米2）及热容量，对碳钢P=0.166千卡/公斤•K。
热轧钢板时，辐射面积可表示为F=k,bl，此匕为考虑散热条件的系数。
在可逆式轧机上由于板坯下表面辐射条件不如上表面，计算散热面积时，可近似取
匕=1.5。
将F、G、C及P的数值代入，Z及h以秒及毫米代入，则得：
t=11—△t
其中11、h分别为前一道轧制温度与轧出厚度，Z为辐射时间，
由于轧件头部和尾部温度降低值不同，从设备安全考虑，确定各道的轧制温度以尾部时轧制为准核算，辐射时间为上道次的纯轧时间与本道次纯轧时间以及期间间隙时间之和。
已知纵轧开轧温度为1150C，故第5道（延伸轧制第一道）尾部温度为
1150-12.9：
工J=1150-12a^〔^^73]ll149C
h11000丿128.711000丿
可逆轧制时，第6道头部即为第5道尾部，故第6道尾部温度为
1149-12』68乜5798丫^273]=1147C
I110人1000丿
如此逐道计算出轧制温度列于表-1中。
7•计算各道的变形程度：
由加工原理可知，按变形抗力曲线查找变形抗力时，须先求出各道之压下率C'h/H0。
）
20
200
对第1道£=——10000=10%
计算各道之压下率列入表-1。
8•计算各道的平均变形速度可用下式计算变形速度
-2v•一匚h/R
g=
H+h
式中R、v——轧辊半径及线速度。
对第1道，轧制速度
vn/60900=20毫米2秒
60平均变形速度
-2942
z=x
9065
如此算出其余各道平均变形速度列入表-1。
9.求各道的变形抗力：
根据变形程度和变形速度的范围确定45#钢的变形抗力基础值为8.6公斤/毫米2,由各道次相应的变形程度、变形速度及轧制温度，即可查找出该道次变形抗力的修正系数分别为K&、KL、Kt，故可得
第1道的变形抗力为：
（ts=K&*KJ*KtX8.6
=1X0.72X0.65X8.6
=4公斤/毫米2。
如此求出各道的变形抗力列于表-1中。
10.计算各道的平均单位压力：
根据中厚板轧制的情况，可取应力状态影
l—
响系数=0.7850.25丄，其中h为变形区轧件平均厚度，丨为变形区长度，单位h
2
压力大时（＞20公斤/毫米）应考虑轧辊弹性压扁的影响，由于轧制中厚板时平均单位压力一般在20公斤/毫米2以下，故可忽略压扁影响，此时变形区长度
l=-Rh:
第1道I=45020=95毫米。
第1道之平均单位压力为
0=1.任=1门50.785^0.25
Ih丿
=1.1540.7850\352
V20018丿0
=4.kgrhm2
其余各道计算结果列于表-1中。
11•计算各道总压力：
各道总压力按以下公式计算
p=bIp
其中，b为轧件宽度，I为变形区长度，p为平均单位压力。
第1道的总压力为
P=2500X95X4.2=998.8吨
计算各道次轧制总压力列入表-1
12.计算传动力矩：
㈠、轧制力矩按下式计算
Mz=2P.
式中一一合力作用点位置系数，一般对中厚板轧制约为0.4〜0.5,粗轧道次1~4
道取0.5,5~9道取0.45，精车L10~14道取0.4。
第一道Mz=2P.一R—Th
=2998.80.50.095
=95吨•米
㈡、传动工作辊所需要的静力矩
除轧制力矩以外，还有附加摩擦力矩Mm,它由以下两部分组成，即：
Mm=M
md+Mm2，
其中Mm1在本四辊轧机可近似由下式计算：
式中f——支持辊轴承的摩擦系数，取，f=0.005;
dz――支持辊辊颈直径，dz=1300毫米；
Dg、Dz——工作辊及支持辊直径，Dg=900mm，Dz=1800mm代入得
Mmi=0.00325P吨•米
Mm2可由下式计算
Mm2=冲一1M2*Mmi）
式中一一传动效率系数，由于本轧机无减速机及齿轮座，但接轴的倾角a>
3°，故可取=0.94，故得Mm2=0.06（Mz+Mmi）
故Mm=Mm什Mm2=0.06Mz+0.00345P
3〜6%,
㈢、轧机的空转力矩Mk根据实际资料可取为电机额定力矩的
=5.85〜12吨•米。
取Mk=9吨•米
作用在电机轴上的动力矩按下式计算
GD2dnM
375dt
式中GD2——换算到电机轴上的，轧辊传动装置中，所有旋转机件的总飞轮力矩一（包括电机转子在内）；
屯一一电机的加、减速度。
本题由于采用稳定速度咬入，即咬钢后并不加
dt
速，故计算最大传动力矩时可忽略不计。
因此，电机轴上的总传动力矩为M=Mz+Mm+Mk
例如，第1道（取=0.5）总力矩为
Mc=1.06X998.8X0.095+0.00345X998.8+9=112.9吨•米其余各道计算结果列于表-1中。
13、电机能力校核
1、过载校核
M0.97N5
n
2乂4000=0.975-
40
=130tm
最大力矩为第5道扭矩Mmax=154t-m
k.MH=（2~3）x130
=260~390t-m
MmaxVk.MH故满足过载要求。
2、过热校核
由表-1计算结果及电机校核情况看来，此规程基本上可以作为实际压下操作时的参考
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