板带钢轧制工艺综合设计实验报告Word文档格式.docx
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冷轧板带材因其其产品尺寸精确，性能优异，产品规格丰富，生产效率高，金属收得率高等特点，从20世纪60年代起得到突飞猛进的发展。
冷轧板带材主要产品有：
碳素结构钢、合金和低合金钢板、不锈钢板、电工钢板及其他专业钢板等，已被广泛应用于汽车制造、航空、装饰、家庭日用品等行业。
用于各行业对薄板带质量和产量要求的不断提高，冷轧薄板带材的发展步伐较热轧更快。
1.实验目的
1.1通过本次实验把在冷轧板带钢时对钢板的影响因素，通过一定的调节方法，控制影响板形的的因素，从而生产符合产品要求的冷轧板带钢。
1.2通过本次综合设计实验，把自己所学的各种专业知识进行了一次大的检验，加深了对专业本质的认识和轧钢生产基本的设计方法，培养了一定的独立设计经验，能为以后的生产工作中打下很好的基础。
1.3对实验进行设计的过程，培养了一定的查阅资料，整理数据，分析问题的能力，并且提高了计算机的应用的水平。
2.实验原理
板带钢冷轧是由热轧板带钢采用冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产品。
冷轧与热轧的区别在于变形前材料没有加热，因而，变形温度远低于再结晶温度。
带钢轧制的主要特点是需要很大的机械能，主要用于变形和克服轧辊和带钢表面间的摩擦。
对于成品的外观特性和性能来说，冷轧时表面的变化过程与内部的变化同样重要。
在这次试验中，我们通过压下螺丝转动一周等于压下一个螺距的距离，从而推算出每个道次在压下量确定时，压下螺丝应该转动的周长。
通过胶布在压下螺丝上的标记应该转动的长度来转动压下螺丝，从而实现对辊缝的调节。
3.实验设备及原料
游标卡尺剪刀胶布
f250×
300四辊可逆式轧机
原料为4×
150×
1000mm的板坯料
4.板带钢轧制工艺设计
板带钢轧制制度主要包括压下制度、速度制度、温度制度、张力制度及辊型制度等。
压下制度必然影响到速度制度、温度制度和张力制度，而压下制度与张力制度决定着板带轧制时的辊缝大小和形状。
板带钢轧制制度的确定要求达到优质、高产、低消耗的目的。
因此，合理地轧制规程设计应该满足下列原则和要求：
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。
4.1轧制规程设计
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。
以板坯料4mm×
150mm×
1000mm为原料轧制成厚度为1.8mm的成品，根据我们上几次轧钢实验的经验，把这次轧制实验分为5个道次，并根据五机架冷连轧压下量分配系数和轧机的能力得到各道次的压下量：
第一道压下量为0.5mm；
第二道次压下量为0.5mm；
第三道的压下量为0.5mm；
第四道次的压下量为0.5mm；
第五道次的压下量为0.2mm。
轧制规程列于下表一中：
表一轧制规程设计
道次
轧前厚度H
轧后厚度h
压下量
Δh
压下率
%
单位压力Mpa
总压下力
KN
1
4.0
3.5
0.5
22.7
459.3
319.7
2
3.0
534.8
372.2
3
2.5
540.4
376.1
4
2.0
548.5
381.7
5
1.8
0.2
9.2
476.3
209.3
4.2速度制度的制定
速度制度的合理性在于保证轧制温度和获得最短的轧制节奏。
钢板及带钢轧机按其作业制度的不同共有三种速度制度：
转向转速不变的定速轧制（如三辊劳特轧机），可调速的可逆式轧制（如中厚板轧机、半连轧中的粗轧机等），固定转向可调速轧制（如连轧机等）。
在我们这次试验中，我们试验用的轧机为f250×
300可逆式轧机进行轧制，可逆式轧机的轧制速度图有梯形速度图和三角形速度图。
我们在这次试验中的轧制速度选择了梯形速度图来进行每道次的轧制，如图一所示的是每一道次的速度图0～t1时间内，转速从0增至n1，为空载加速阶段；
t1~t2时间内，转速由n1增至n2（为轧件咬入速度），为负载加速阶段；
t2~t3时间内，转速保持n2恒速，为高速轧制阶段；
t3~t4时间内，转速从n2降至n3（为轧件的抛出速度），为负载减速阶段；
t4~t5时间内，转速从n3降至零，为空载减速阶段,在t1~t4这段时间为纯轧制时间。
之后开始进行下一道次的轧制。
图一轧制速度图
4.3温度制度的制定
温度制度是指轧件的加热、轧制、冷却、卷曲等过程中温度确定。
温度制度与变形制度是决定冷轧板带钢的组织及机械性能的重要因素。
冷轧就是在金属再结晶温度下的轧制变形，一般冷轧厂的冷轧温度在低温下，甚至在常温下轧制。
在这次试验中由于轧钢实验室条件的限制，我们无法对板带钢进行加热，所以我们只能选择常温轧制。
4.4张力制度的制定
所谓“张力制度”是指选定在冷轧板带生产中的张力。
对于可逆式轧机是来选定轧机前后的张力卷筒间的张力，对于连续式冷轧机是选定各机架间的张力和第一架轧机与开卷机、第末架与卷取机间的平均单位张力。
从理论上讲，单位张力不应超过带钢的屈服极限δs，但是可接近其值。
实践证明，后张力对减少单位压力的效果较前张力更为明显。
较大的后张力可使单位压力降低35％，前张力仅能达20％，因此在可逆式冷轧机上通常采用后张力大于前张力的轧制方法，同时这样还可以减少断带的可能性。
生产中采用的张力按δ=（0.1~0.6）δs选取，范围较宽。
当操作技术水平较高，变形比较均匀并且原料比较理想时，可选高一些的张应力δ值；
当带钢较硬，边部不理想或者操作不熟练时，可取δ=（0.2~0.4）δs，一般不超过δ=0.5δs。
但是我们这次轧钢试验受到轧钢实验室硬件的制约，我们无法在轧钢试验中使用张力轧制，使用这次试验的张力为零。
4.5轧制压力，轧制总压力的计算
由第一道次的压下量Δh=0.16mm，冷轧总压下量为7.3%。
求平均总压下
图一Q235低碳钢加工硬化曲线
率
。
由图一可以查出对应的
的
由于此次轧制是无张力轧制，所以直接使用斯通公式。
斯通公式得到：
其中m为系数
所以
接触弧长度
从而可以查表二
函数值资料得到
所以得到平均轧制压力
所以总压力
表二
函数值
其余的道次的计算同上，结果列于表三带钢压下规程表中。
表三冷轧带钢压下规程
压下量Δh
压下率%
总压力KN
轧制时间S
4.00
3.84
0.16
7.3
353.6
119.8
18.80
3.52
0.31
14.1
430.6
235.7
23.02
3.21
0.32
14.5
457.1
254.4
26.78
2.94
0.27
12.3
445.1
227.7
19.67
2.52
0.42
19.1
486.2
310.0
25.81
6
2.08
0.44
20.0
520.7
339.8
30.58
7
1.80
0.28
12.7
481.2
250.5
54.25
5实验步骤
（1）调平轧辊，通过调节控制开关，调节压下螺丝的转动量，使压下螺丝处在最初设定的位置，此时轧机轧辊处于水平位置。
取出要轧制的钢板，用游标卡尺测量其原始厚度且为4.00mm，并作好记录。
（2）设定第一次的压下螺丝转动的弧长为20.00mm，剪取20.00mm长度的纸带并粘在左右两侧的压下螺丝上，打开轧机控制开关，使压下螺丝参照纸带长度转动。
开启轧机，让钢板以缓慢的速度水平垂直进入轧机，用秒表记录此次轧制时间，并测量扎后钢板的厚度，数据如下：
左：
3.86mm；
3.84mm；
3.84mm平均厚度3.84mm右：
3.84mm平均厚度3.84mm。
轧制时间为t=18.80s。
（3）设定第二次的压下螺丝左右两侧的转动量依次为20.00mm，20.00mm。
调好压下螺丝转动量后开启轧机轧入钢板，用秒表记录此次轧制时间，并测量扎后钢板的厚度，数据如下：
3.52mm；
3.54mm；
3.54mm平均厚度3.53mm右：
3.54mm平均厚度3.54mm。
轧制时间t=23.02s。
（4）设定第三次压下螺丝左右两侧的转动量依次为20.00mm，20.00mm。
3.20mm；
3.22mm；
3.22mm平均厚度3.21mm右：
3.22mm平均厚度3.21mm。
轧制时间为t=26.78s。
（5）设定第四次压下螺丝左右两侧的转动量依次为20.00mm，20.00mm。
2.94mm；
2.94mm平均厚度2.94mm右：
2.96mm；
2.92mm；
2.92mm平均厚度2.94mm。
轧制时间为t=19.67s。
（6）设定第五次压下螺丝左右两侧的转动量均为20.00mm。
2.52mm；
2.54mm；
2.52mm平均厚度2.52mm右：
2.54mm平均厚度2.53mm。
轧制时间为t=25.81s。
（7）设定第六次压下螺丝左右两侧的转动量依次为20.00mm，20.00mm。
2.08mm；
2.06mm平均厚度2.08mm右：
2.08mm平均厚度2.08mm。
轧制时间为t=30.58s。
（8）设定第七次的压下量位0.28mm，经上面六个道次的压下量为1.92mm，而转动的长度为120mm的长度，所以1.92／120=0.28／L7计算压下螺丝左右两侧的转动量依次为17.5mm，17.5mm。
1.80mm；
1.80mm平均厚度1.80mm右：
1.80mm平均厚度1.80mm。
轧制时间为t=54.25s。
（9）按要求轧制板厚为2.0mm的钢板，经测量所轧得的钢板的厚度刚好为1.80mm厚，故轧制出的钢板符合实验要求；
关掉实验轧机电源，打扫实验室。
6实验结果及分析
在实验实际操作过程中，实验结果处于误差范围（误差范围为±
0.02）内即实验结果为1.80mm是实验所要求的，进而我们的实验是成功的。
所以分析实验成功的过程：
首先是实验数据的测量，其次是实验过程压下量的分配及轧机速度的控制，轧制过程很容易出现咬不进的现象所以实验的压下量一定要小。
对于纸带要测量准确以及在粘贴的时候要水平以便于轧机的调整。
当轧到要接近实验要求的数据时，应该小压下量轧制在，这样一是可以控制板型不至于变形过大且两边变形不均时板型出现弯曲，二是可以给准确轧到要求的厚度提供保证。
再测量实验轧出的数据跟所要求的进行比较，大概计算所要粘贴的纸袋，再进行较低速度的轧制。
这样才会使得轧制出来的钢板成直线，防止轧板由于速度过快使得钢板变形过快。
一旦发现钢板出现不均匀的流动时就应该使轧机的速度停下进行调整，再进行低速轧制，使得钢板能平稳的通过轧辊，这样就会慢慢轧出直且合格的钢板。
第三组的1.8mm厚的成品
7心得
时间过得真快，为期三周的综合设计性生产实验马上就要结束了。
这次实验虽然和往常一样都是在老师的指导下完成的，但不同的是，这次实验我们可以自己设计实验方案，然后和本组同学共同协作，亲自完成板带钢轧制工艺设计。
我们这组同学做的题目是“1.8mm薄板轧制规程设计”。
在这次实验中，1.8mm薄板轧制规程的每步的设计，我们都亲自操作，这锻炼了我们的动手操作能力；
我们还在完成了实验的同时写作了综合设计性生产实验报告，这提高了我们的写作能力。
整个实验过程，我们不仅对以前学过的知识进行了系统的复习，还把理论付诸到了实践，同组同学共同完成实验，培养了我们团队合作的精神。
由于我们以前做过薄板轧制等相关实验，刚开始时认为这次实验与以前没有什么大的区别，也没啥挑战性……但当我开始设计轧制规程方案时，却发现了很多的问题，比如：
如何分配道次，各道次压下量是好多等问题。
发现这些问题后，自己就不再掉以轻心了，开始认认真真查阅资料，设计方案。
在查阅了大量的资料后，综合这些信息资料和自己的所学的知识，我们设计出了这次1.8mm薄板轧制道次和各道次的压下量。
自己查阅资料、自己设计方案，这充分锻炼了我们的自主学习能力，这也为我们以后工作时能独立自主解决大部分问题打下了基础。
另外，查阅资料也是对我们以前学习的知识的复习和总结，让我们对专业知识有一个比较全面的掌握。
当我们把自己的设计方案给张老师看时，他给我们提出了一定要求还给出了建议，改进方案的不足之处。
在整个过程中，大家合作得都很融洽愉快！
看着自己通过亲身劳动得出的实验数据和产品，我们心里有说不出的高兴和自豪！
这次综合设计是我们理工科学生一次很好的理论联系实际的实践性考验，使我们融会贯通了相关专业知识，将所学的专业理论知识，专业实验，工厂实践等综合性有机结合，提高了综合运用所学知识，解决专业技术问题的能力；
也培养了独立思考，深入专研，主动的。
创造性地进行设计，带着问题和想法认真查阅参考文献，资料的能力。
平时我们都是学习的理论知识，当真正运用到实践时，我们才发现，大家的动手能力都不强，而只有不断在实践中操作、改进才能取得大的进步！
学海无涯嘛！
这次也很感谢老师的无私帮助！
这次实验，也为我们走上社会岗位做了更好的铺垫
参考文献
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[3]康永林轧制工艺学冶金工业出版社2004
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[6]王廷溥轧钢工艺学冶金工业出版社1981
[7]袁康轧钢车间设计基础北京钢铁学院压力加工系1985
[8]杨节轧制过程数学模型冶金工业出版社1983
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