畢業(yè)設(shè)計(jì)--造船板軋制工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的任務(wù)是進(jìn)行造船板軋制工藝設(shè)計(jì)，典型產(chǎn)品規(guī)格為25mm×2200mm，鋼種牌號為DH36高強(qiáng)度船板。整個設(shè)計(jì)是以參考資料及實(shí)際生產(chǎn)所得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)；通過對軋板廠生產(chǎn)中的工藝制度及廠房的布置的熟悉，查閱大量文獻(xiàn)資料，提出了較為合理的DH36高強(qiáng)度船板的工藝制度。在保證DH36船板良好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和較高的綜合機(jī)

2、械性能的前提下，合理選擇坯料、制定壓下制度、溫度制度、加熱制度及時間制度等，并對每一步做出合理的分析說明，制定出較為合理的工藝制度，充分發(fā)揮出設(shè)備的生產(chǎn)能力。本次設(shè)計(jì)在提高產(chǎn)品質(zhì)量和保證機(jī)械設(shè)備承受能力的前提下，采用了Ⅱ型控制軋制工藝。同時，還對軋輥的強(qiáng)度、電機(jī)過載、發(fā)熱等都進(jìn)行了校核。在工藝設(shè)計(jì)結(jié)束時，結(jié)合生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對該產(chǎn)品的產(chǎn)量進(jìn)行了計(jì)算。通過此次DH36高強(qiáng)度船板的設(shè)計(jì)，為以后的實(shí)際生產(chǎn)提出了合理的理論依據(jù)。</p&g

3、t;<p>　　關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度船板；工藝制度；控制軋制</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The purpose of this design is focused on the rolling processes design of shipbuilding plate. The typical product

4、is the high strength hull structural steel grade of DH36 with 25 thickness and 2200 width. The design is based on the reference and the data of actual production experience; through being familiar with the plate rolling

5、process system and the plant layout, consulting a large number of literatures,a more reasonable proprocess for producing the DH36 high strength shipbuilding steel was </p><p>　　Keywords: High strength shipb

6、uilding steel； Technological schedule；Controlled rolling</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1 造船用鋼板概述1</p><p>　　1.1.1 造船用鋼板

7、1</p><p>　　1.1.2 船板生產(chǎn)的歷史1</p><p>　　1.2 中厚板生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.1 行業(yè)需求2</p><p>　　1.2.2 現(xiàn)階段國內(nèi)造船板產(chǎn)能過剩明顯2</p><p>　　1.2.3 中國主要船板生產(chǎn)企業(yè)布局3</p><p&

8、gt;　　1.3 船體用結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4</p><p>　　1.3.1 化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)4</p><p>　　1.4 國內(nèi)外船板差距5</p><p>　　1.4.1 實(shí)物質(zhì)量對比5</p><p>　　1.4.2 品種規(guī)格對比5</p><p>　　1.4.3 交貨時期存在一定問題6</p>

9、<p>　　2 產(chǎn)品方案與坯料的選擇7</p><p>　　2.1 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容7</p><p>　　2.2 金屬平衡表8</p><p>　　2.2.1 金屬平衡分析8</p><p>　　2.3 原料選擇與加熱9</p><p>　　2.3.1 中厚板的坯料選用9</p>

10、;<p>　　2.4 中厚板產(chǎn)品的技術(shù)條件9</p><p>　　3軋機(jī)布置及生產(chǎn)工藝流程11</p><p>　　3.1 中厚板軋機(jī)布置11</p><p>　　3.1.1 單機(jī)座布置的中厚板車間11</p><p>　　3.1.2 雙機(jī)座布置的中厚板車間11</p><p>　　3.2 確定

11、軋機(jī)組成12</p><p>　　3.2.1 軋機(jī)的選擇12</p><p>　　3.2.2 軋機(jī)間距離的計(jì)算選擇的主要依據(jù)12</p><p>　　3.3 中厚板生產(chǎn)工藝12</p><p>　　3.3.1 中厚板生產(chǎn)的工藝過程12</p><p>　　3.4 主要機(jī)械設(shè)備的性能以及工藝參數(shù)13</

12、p><p>　　3.4.1 原料與品種規(guī)格13</p><p>　　3.4.2 主要工藝設(shè)備介紹13</p><p>　　3.5 熱處理設(shè)備17</p><p>　　4 典型產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 原料的設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1.1 原料質(zhì)量18<

13、/p><p>　　4.2 軋制規(guī)程的設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2.1 坯料的選擇18</p><p>　　4.2.2 道次壓下量分配的影響因素19</p><p>　　4.2.3道次壓下量分配的分配規(guī)律19</p><p>　　4.2.4 溫度制度的確定20</p><p>　　4

14、.2.5 確定速度制度20</p><p>　　4.2.6 變形制度的確定22</p><p>　　4.2.7 變形抗力的計(jì)算22</p><p>　　4.2.8 軋制壓力計(jì)算23</p><p>　　4.2.9傳動力矩的計(jì)算23</p><p>　　4.2.10 計(jì)算軋制力矩23</p>&

15、lt;p>　　4.2.11 附加摩擦力距的計(jì)算24</p><p>　　4.2.12 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算24</p><p>　　4.2.13 動力距的計(jì)算25</p><p>　　4.2.14 各道總傳動力矩25</p><p>　　4.3 設(shè)計(jì)實(shí)例25</p><p><b>　　5 軋機(jī)校核

16、34</b></p><p>　　5.1 軋輥強(qiáng)度校核34</p><p>　　5.2 電機(jī)發(fā)熱過載校核36</p><p>　　6 軋制圖表與生產(chǎn)能力計(jì)算38</p><p>　　6.1 典型產(chǎn)品軋制圖表38</p><p>　　6.1.1典型產(chǎn)品的交叉軋制節(jié)奏控制38</p>

17、<p>　　6.1.2軋制圖表的意義38</p><p>　　6.2 典型產(chǎn)品小時產(chǎn)量38</p><p>　　6.3 車間年產(chǎn)量39</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p><p>&l

18、t;b>　　附錄一43</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1 造船用鋼板概述</p><p>　　1.1.1 造船用鋼板</p><p>　　造船鋼板是指用造船專用結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)的，用于制造遠(yuǎn)洋、沿海和內(nèi)河航行的船舶的船體結(jié)構(gòu)的薄鋼板和厚鋼板。由于船體結(jié)構(gòu)一般采

19、用焊接方法制造，所以要求造船鋼有較好的焊接性能。此外，還要求有一定的強(qiáng)度、韌性和一定的耐低溫及腐蝕性能。過去主要采用低碳鋼作為造船用鋼。近來，已大量采用普通低合金鋼。已有的鋼種如12錳船、16錳船、15錳釩船等鋼種，這些鋼種強(qiáng)度高、韌性好，容易加工、焊接，和耐海水腐蝕等綜合特性，可成功地用來制造萬噸遠(yuǎn)洋巨輪[1]。</p><p>　　1.1.2 船板生產(chǎn)的歷史</p><p>　　181

20、9年在格拉斯哥城(蘇格蘭)用攪拌鐵建成了第一艘“火山”號金屬船。十九世紀(jì)六七十年代攪拌鐵已讓位給貝塞麥鋼，稍遲又讓位給平爐鋼。早在 1887年，英國勞埃德船舶登記局就規(guī)定了驗(yàn)收規(guī)則并確定了對平爐鋼的要求川。盡管用普通碳素鋼建造的船只在此后相當(dāng)長的時間內(nèi)占主導(dǎo)地位，但在1898年就試圖采用低合金較高強(qiáng)度鋼了。從三十年代起國外已將合金鋼用于船體建造，現(xiàn)船體鋼已形成系列，并予以規(guī)范化。對一般強(qiáng)度船體鋼和高強(qiáng)度船體鋼，其化學(xué)成分、制造工藝和性能

21、要求基本統(tǒng)一，形成了國際船級社聯(lián)合會 IACS的“統(tǒng)一要求”。近十幾年來，各國為了改善船體鋼的冶金質(zhì)量、提高性能、降低鋼材生產(chǎn)成本，廣泛采用微合金化處理和控制軋制。微合金化和控制軋制可有效地細(xì)化鋼的晶粒，借以提高鋼的強(qiáng)韌性。對于高強(qiáng)度船體鋼一般主要用于軍用艦船和深潛器。目前所知，國外大部分國家軍用艦船所采用的一般船體鋼和高強(qiáng)度船體鋼，基本上與民用船舶通用，有時附加一些額外的要求。</p><p>　　我國解放后，

22、隨著造船工業(yè)的發(fā)展，對船體結(jié)構(gòu)材料的試制和研究工作也相繼展開。在第一個五年計(jì)劃期間，為了適應(yīng)造船工業(yè)的發(fā)展，開始研究生產(chǎn)2C, 3C, 4C等類型的一般強(qiáng)度船體鋼，并研制出了16Mn, 15MnTi鋼。50年代年末開展了對蘇聯(lián)潛艇用鋼、防彈鋼、低磁鋼的仿制，同時進(jìn)行了船體鋼的研制工作。1977年，開始了耐海水腐蝕船體鋼的研制工作。八十年代為配合出口船舶的生產(chǎn)，對一般強(qiáng)度鋼進(jìn)行了改進(jìn)，試制了較高強(qiáng)度鋼，部分產(chǎn)品獲國外一些船級社的認(rèn)可[2]

23、。我國船體鋼的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范向國際船組織的規(guī)范靠攏，并開始了船體鋼系列的變革。</p><p>　　我國低合金鋼的研制從1957年開始，1958年我國自行設(shè)計(jì)和制造的第一艘遠(yuǎn)洋貨輪“東風(fēng)”號就采用了16Mn和15MnTi為船體結(jié)構(gòu)材料。1965年又用16MnCu鋼建造了三千噸油輪“大慶23號”。目前用于造船的低合金鋼種有12MnC,16MnC,15MnTiC, 14MnVTiC等，其中以Mn, Si為主要合金元素

24、。在16Mn和15MnTi的基礎(chǔ)上，又成功地研制了“90”系列鋼種，是艦艇結(jié)構(gòu)專用低合金高強(qiáng)度鋼。1983年我國海船建造規(guī)范對高強(qiáng)度船體用鋼按其最小屈服應(yīng)力值劃分強(qiáng)度等級，每一強(qiáng)度等級又按其缺口韌性的不同而分為A,D和E三個等級。為了區(qū)分鋼種及其性質(zhì)，規(guī)定高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼分為 A32,D32,E32,A36,D36,E36等六個等級[3]。</p><p>　　1.2 中厚板生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀</p>

25、<p>　　1.2.1 行業(yè)需求</p><p>　　造船行業(yè)需求的鋼材主要包括板材、型材和管材，其中又以板材為主。造船用板材全部要取得船級社認(rèn)可，基本上是中厚板，少量的薄板主要用在船舶的上層建筑。船舶類型差異及噸位大小不同，所消耗鋼材的數(shù)量差別很大。</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，制造一艘 12000 載重噸的貨輪，需要鋼材 3600 噸；25000 載重噸散貨輪需鋼材5300噸

26、；66000載重噸散貨輪需鋼材11000噸。而建造一艘10萬載重噸油輪需要鋼材 16000 噸；20萬載重噸油輪需 24000 噸鋼材：30萬載重噸油輪需鋼材40000噸。表1.1的鋼材需要量均為船舶的設(shè)計(jì)用量，未考慮鋼材的實(shí)際利用率。目前我國船舶的鋼材利用率在85％～88％。</p><p>　　表1.1 2006-2015年中國船用鋼板需求總量預(yù)測[4]</p><p>　　1.2.2

27、 現(xiàn)階段國內(nèi)造船板產(chǎn)能過剩明顯</p><p>　　我國造船板是隨著國內(nèi)船舶工業(yè)的崛起和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而壯大的。全球船舶制造向亞洲轉(zhuǎn)移，以及國內(nèi)船舶工業(yè)的崛起為造船板提供了增長的基礎(chǔ)，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，尤其是中厚板企業(yè)的發(fā)展，使得造船板的增長成為現(xiàn)實(shí)。2004年開始，我國造船板產(chǎn)能開始逐漸釋放，產(chǎn)量保持了快速增長，2003年我國造船板產(chǎn)量為205.4萬噸，到2008年增長到2014萬噸，增長近9倍。除了滿足國內(nèi)造船

28、業(yè)的需求，還有相當(dāng)一部分出口到韓國和越南等造船板短缺國。</p><p>　　造船板主要由中厚板軋機(jī)生產(chǎn)。2000年以前，我國中厚板軋機(jī)發(fā)展比較緩慢，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這一時期我國共計(jì)擁有25套中厚板軋機(jī)，其原設(shè)計(jì)產(chǎn)能在1600萬噸/年左右[5]。并且軋機(jī)的輥身長度大部分為3000mm及以下：6套輥身長度3450～4300mm軋機(jī)；5套輥身長度2800～3000mm軋機(jī)；14套輥身長度2300～2500mm軋機(jī)。因此，20

29、00年之前我國所生產(chǎn)的寬度2000mm及以下中厚鋼板占據(jù)了市場的主導(dǎo)地位，鋼板厚度主要是5（6）～25mm。這就是至今我們習(xí)慣于把中厚板、厚板、寬厚板軋機(jī)籠統(tǒng)地稱為中厚板軋機(jī)的原因。</p><p>　　2001年之后的鋼鐵投資高峰下，我國中厚板及熱軋中寬鋼帶產(chǎn)能快速擴(kuò)張，為造船板的快速增長提供了條件。寶鋼5米的寬厚板項(xiàng)目在當(dāng)年投產(chǎn)，湘鋼、新余等眾多企業(yè)3000mm以上的軋機(jī)也紛紛投產(chǎn)，并且大部分都陸續(xù)取得船級認(rèn)

30、證，生產(chǎn)造船板。到2009年底我國投入生產(chǎn)的中厚板軋機(jī)年總產(chǎn)能超過7000萬噸，是2000年的4.4倍。其中能生產(chǎn)造船板的中厚板企業(yè)超過25家，產(chǎn)能超過6000萬噸。2008年我國造船板產(chǎn)量達(dá)到高峰，按當(dāng)時造船板占中厚板產(chǎn)量40%的比例來估算，目前我國造船板產(chǎn)能超過2400萬噸。同時，還有產(chǎn)能在1億噸以上的熱軋寬板卷機(jī)組，其中也有部分能生產(chǎn)造船板。總體估計(jì)造船板卷產(chǎn)能超過3000萬噸，而目前國內(nèi)造船板需求在1600萬噸左右。產(chǎn)能過剩狀況

31、明顯，加上目前仍有大量企業(yè)生產(chǎn)集中于一般造船板產(chǎn)品，使得造船板結(jié)構(gòu)性過剩更為突出[6]。</p><p>　　1.2.3 中國主要船板生產(chǎn)企業(yè)布局 </p><p>　　2005 年，隨著船用鋼材價格的大幅攀升，中國有多家鋼鐵企業(yè)擴(kuò)建了船用鋼材生產(chǎn)線，使船用鋼材的供應(yīng)量大幅增長，供應(yīng)量充足。 近四年中厚板的產(chǎn)量前五位的生產(chǎn)廠家是浦鋼、鞍鋼、重鋼、南鋼、濟(jì)鋼；增長最快的鋼廠是鞍鋼、浦鋼、首鋼

32、、濟(jì)鋼、舞鋼?？傮w看來，由于冶煉水平的差異，舞鋼、鞍鋼、浦鋼所產(chǎn)板幅較寬，高附加值產(chǎn)品較多，產(chǎn)品性能較高；而南鋼、濟(jì)鋼、重鋼等鋼廠高附加值產(chǎn)品不多，普通船板較多[7]。</p><p>　　表1.2 中國05-06年在建擬建中厚板軋機(jī)投產(chǎn)情況[8]</p><p>　　表1.3 我國07-08年將建成投產(chǎn)的中厚板生產(chǎn)線[9]</p><p>　　從上表可以看出，到2

33、008年底我國將形成中厚板生產(chǎn)能力5871萬噸，按通常船板占總能力的20％考慮，可產(chǎn)船板達(dá)到 1174 萬噸以上，數(shù)量上能夠滿足我國2010年造船板需求。 但同時我們發(fā)現(xiàn)，05-08年在建和規(guī)劃建設(shè)的中厚板軋機(jī)的主力軋機(jī)是以3500mm、3800mm、4300mm三種機(jī)型為主，即國內(nèi)能夠大量提供的船板規(guī)格是寬度4100mm以下，這與造船業(yè)需求寬、長船板是有很大差距。按現(xiàn)有的建設(shè)安排，規(guī)劃中的鞍鋼5500mm、首鋼符寧4300mm、營口4

34、300mm等軋機(jī)建成后，這些軋機(jī)基本都是沿海建設(shè)，運(yùn)輸好，將使船板生產(chǎn)條件大大改善。</p><p>　　1.3 船體用結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1.3.1 化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　船體結(jié)構(gòu)鋼分為一般強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度鋼。一般強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼分為四個不同質(zhì)量等級 A, B, D, E；高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼分為兩個強(qiáng)度級別三個質(zhì)量等級AH32, DH32,

35、 EH32, AH36, DH36, EH36。</p><p>　　酸溶鋁A1含量可以用測定總鋁含量代替，此時鋁含量應(yīng)不小于0.020%,對高強(qiáng)度鋼供方可以全部或部分用鈮、釩代替鋁，上表中規(guī)定有鋁、鍋、釩等元素，或單獨(dú)加某一種或同時加幾種元素。如混合加入幾種元素，其含量可以小于表1.4規(guī)定的下限。高強(qiáng)度鋼的碳當(dāng)量，按公式（1.1）計(jì)算：</p><p><b>　　(1.1)&

36、lt;/b></p><p>　　鋼的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)如表1.4：</p><p>　　表 1.4船體用結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分[10]</p><p>　　1.4 國內(nèi)外船板差距</p><p>　　1.4.1 實(shí)物質(zhì)量對比 </p><p>　　主要反映在中厚板軋機(jī)高壓水除鱗壓力上，國內(nèi)大多數(shù)廠家除鱗壓力120-140M

37、Pa，而國外均大于 160MPa，所以除鱗效果不好，容易在鋼板表面氧化鐵皮壓人產(chǎn)生麻點(diǎn)。其次，自動測長、測寬、測厚等設(shè)備尚不完善，鋼板尺寸偏差也較大，特別是對角線的偏差上[11]。 </p><p>　　另外，船板化學(xué)成分中 S、P 含量高于日本同類產(chǎn)品。高強(qiáng)度級別船板的抗拉強(qiáng)度σb、屈服強(qiáng)度σs、V 型缺口 AK 值富余量均偏低，造成船板生產(chǎn)一次性能合格率偏低，生產(chǎn)成本增高。 </p><p

38、>　　表 1.5高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能</p><p>　　1.4.2 品種規(guī)格對比</p><p>　　中國生產(chǎn)的船板大多為 A、B 級、寬度大于 2.5 米的船板，高強(qiáng)度級別的鋼板，如AH32一EH36級、F級因還不能取得多家船級社的認(rèn)證而不能大批生產(chǎn)，因而不能滿足出口船的需求。對于一些寬薄規(guī)格的鋼板，如厚6-10mm寬3000mml以上，8～12mm 的寬薄板基本依賴進(jìn)口。

39、此外，特厚船板如 65～90mm 板也主要靠進(jìn)口解決[12]。 </p><p>　　1.4.3 交貨時期存在一定問題 </p><p>　　造船鋼材要求配套性強(qiáng)，一個造船分段在建造過程中要求鋼板從厚至薄，型鋼、管材同時供應(yīng)，但多數(shù)鋼廠交貨是以鋼廠生產(chǎn)組織方便進(jìn)行的，交貨有時留有合同尾數(shù)，有的拖期2-3個月，使船廠無法正常組織生產(chǎn)，目前，鋼廠對船舶生產(chǎn)“從里到外的支持與體貼”的一體化要求還

40、遠(yuǎn)沒有達(dá)到。</p><p>　　在交貨的時候，有貨量不對，缺根少重的想象。原因有工廠打捆、包裝、噴印等設(shè)備的原因，也有人為操作的疏忽，所以在交貨時出現(xiàn)出現(xiàn)數(shù)目不對的現(xiàn)象。</p><p>　　另外，在出貨后由于運(yùn)輸?shù)脑蚨霈F(xiàn)鋼材缺陷、損毀等問題。解決以上的問題，則需要鋼廠投入更多的精力、人力。</p><p>　　2 產(chǎn)品方案與坯料的選擇</p>

41、<p>　　2.1 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容</p><p>　　產(chǎn)品方案是設(shè)計(jì)任務(wù)書的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程中，確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)[13]。</p><p>　　產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：</p><p>　?。?） 車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模</p><p>　?。?） 各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格

42、</p><p>　?。?） 種類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總量中所占的比例。</p><p>　　種類產(chǎn)品的品種規(guī)格及種類產(chǎn)品數(shù)量和其在重量中所占比例如表2.1所示： 表2.1中厚板產(chǎn)品大綱[18]</p><p><b>　　2.2 金屬平衡表</b></p><p>　　

43、用一噸原料軋制出合格產(chǎn)品種類的百分?jǐn)?shù)稱為成材率。它反映了軋鋼生產(chǎn)過程中金屬的收得情況，其計(jì)算公式為：</p><p>　　b=（Q-W）/Q×100%=1/K×100%</p><p>　　式中：b—成材率，%；</p><p><b>　　Q—原料重量，t；</b></p><p>　　W—各種原因

44、造成的金屬損失量，t；</p><p><b>　　K—金屬消耗系數(shù)。</b></p><p>　　影響成材率的主要因素是生產(chǎn)過程中的各種金屬損失。因此，提高成材率的途徑就是減少損失[19]。</p><p>　　2.2.1 金屬平衡分析 </p><p>　　金屬消耗是軋鋼車間生產(chǎn)中最重要的消耗，通常它占產(chǎn)品成本的一般

45、以上，降低金屬消耗對節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本有重要意義。金屬消耗指標(biāo)通常以金屬消耗系數(shù)表示，它的含義是生產(chǎn)一噸合格鋼材需要的鋼錠或鋼坯量，其計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　K=W/Q</b></p><p>　　中厚板生產(chǎn)過程中金屬損失有兩種類型：一是物理損耗，包括：切頭、切尾、切邊、過程廢品、取樣損失、改尺損失、成品放尺損失等。二是化學(xué)損耗，包括：倍尺連鑄

46、坯在高溫切割時的割渣、鋼坯在加熱過程中表面氧化產(chǎn)生一次氧化鐵皮、高溫軋件在空氣中產(chǎn)生的二次氧化鐵皮等。金屬平衡表2.2。</p><p>　　表2.2典型產(chǎn)品金屬平衡表 [14]</p><p>　　2.3 原料選擇與加熱</p><p>　　2.3.1 中厚板的坯料選用</p><p>　　中厚板生產(chǎn)采用的原料有扁錠，初軋坯，連鑄坯3種。連

47、鑄坯的內(nèi)部組織比扁錠致密，厚度尺寸也比扁錠小。因此，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，連鑄坯成為中厚板生產(chǎn)的主要原料，采用中厚板生產(chǎn)時，中厚板軋機(jī)的產(chǎn)量較高，而且成材率較高[15]。</p><p>　　連鑄坯常見的缺陷有：表面裂紋，內(nèi)部裂紋，皮下氣孔和夾雜，非夾雜，中心疏松，重皮，劃傷，凹坑等。</p><p>　　目前常用的表面清理方法有：火焰清理，風(fēng)鏟清理，砂輪清理，機(jī)械加工等。</p>

48、;<p>　　基于連鑄坯的以上特點(diǎn)，以典型為例，選用低合金結(jié)構(gòu)鋼的連續(xù)鑄鋼坯為原料，牌號和化學(xué)成分符合GB/T1591《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定，其主要尺寸參數(shù)見表2.3.</p><p>　　表2.3連鑄坯尺寸和允許偏差（mm）[16]</p><p>　　用于生產(chǎn)中厚板的原料有扁鋼錠、初軋板鍛壓坯、壓鑄坯和連鑄坯幾種、除特厚或特殊要求小批量的產(chǎn)品，仍采用扁鋼錠、初軋板坯

49、、鍛壓坯或壓鑄坯外，一般均用連鑄坯這些缺陷，一般需要采用表面清理的方法清除，然后再加熱，軋制。否則會因原料缺陷而在軋制過程中擴(kuò)展造成廢品。</p><p>　　厚度大于150mm的厚鋼板只能采用鍛壓坯做原料，但這種原料成本很高，而且要由有大型水壓機(jī)的機(jī)械廠提供坯料，很不方便。原料的寬度尺寸應(yīng)盡量大，使橫軋操作容易。原料長度應(yīng)盡可能接近原料的最大允許長。原料尺寸的選擇還需滿足軋機(jī)設(shè)備和加熱爐的各種限制條件，并且也要

50、照顧到煉鋼車間的生產(chǎn)[21]。</p><p>　　2.4 中厚板產(chǎn)品的技術(shù)條件</p><p>　　中厚板產(chǎn)品的牌號和化學(xué)成分，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，即GB。例如碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合(GB700-1988)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB699-1999）,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-1994）的規(guī)定。以本次車間設(shè)計(jì)造船板DH36、16Mn號鋼為例，其產(chǎn)品應(yīng)符合低合金結(jié)構(gòu)鋼（GB699-1999）的

51、技術(shù)要求。詳見表2.4。</p><p>　　表2.4優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的鋼號及力學(xué)性能[22]</p><p>　　備注其他各鋼種查有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　(1) 其他產(chǎn)品如20g為低合金鍋爐鋼，查閱GB713-1997.</p><p>　　(2) 船體用結(jié)構(gòu)鋼如A、B、D、E及AH32、DH36、EH32等，查閱GB712-88

52、</p><p>　　(3) 產(chǎn)品外形尺寸測量及其判定應(yīng)符合GB709規(guī)定。</p><p>　　(4) 鋼板的檢驗(yàn)、包裝、標(biāo)志、即質(zhì)量證明書的一般規(guī)定應(yīng)符合GB/247-1991</p><p>　　(5) 表面質(zhì)量檢驗(yàn)即判斷應(yīng)符合GB3274和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。</p><p>　　3軋機(jī)布置及生產(chǎn)工藝流程</p><p&

53、gt;　　3.1 中厚板軋機(jī)布置</p><p>　　中厚車間的布置形式有三種，即單機(jī)座布置，雙機(jī)座布置和半連續(xù)或連續(xù)式布置。這里簡單介紹前兩種軋機(jī)布置。</p><p>　　3.1.1 單機(jī)座布置的中厚板車間</p><p>　　單機(jī)座布置生產(chǎn)就是在一架軋機(jī)上由原料一直軋到成品。單機(jī)座布置的軋機(jī)可選擇前述四種中的任何一種中厚板軋機(jī)。但由于在該軋機(jī)上要直接生產(chǎn)出成品

54、，因此用二輥可逆軋機(jī)顯然是不宜的，所以現(xiàn)在在實(shí)踐生產(chǎn)中已被淘汰。三輥勞特式軋機(jī)亦逐漸被四輥可逆式軋機(jī)取代。</p><p>　　單機(jī)座布置中，由于粗軋和精軋都在一架軋機(jī)完成，所以產(chǎn)品質(zhì)量比較差，軋輥壽命短，產(chǎn)品規(guī)格方位受到限制，產(chǎn)量也比較低。但單機(jī)座布置投資低，用于對產(chǎn)量要求不高，對產(chǎn)品尺寸精度要求相對比較寬，而增加軋機(jī)后投資相差又比較大的寬厚鋼板生產(chǎn)。目前世界上共有72臺3200mm以上的寬厚板軋機(jī)中，單機(jī)座布

55、置的軋機(jī)就有41臺。此外不少車間為了減少初期投資，在第一期建設(shè)中只建一臺四輥可逆式軋機(jī)，預(yù)留另一臺軋機(jī)的位置，這是一種比較合理的建設(shè)投資方案。</p><p>　　3.1.2 雙機(jī)座布置的中厚板車間</p><p>　　雙機(jī)座布置的中厚板車間是把粗軋和精軋分到兩個機(jī)架上去完成，它不僅產(chǎn)量高，而且表面質(zhì)量、尺寸精度和板型都比較好，還延長了軋輥使用壽命，而粗軋機(jī)可分別采用二輥可逆式軋機(jī)或四輥可

56、逆式軋機(jī)。二輥軋機(jī)具有投資少、輥頸大、利于咬入的特點(diǎn)，雖然它剛性差但作為粗軋機(jī)影響還不大，尤其在用鋼錠直接軋制時。因?yàn)殇撳V厚度大，壓下量的增加往往受咬入角限制，而軋制力又不高，適合用二輥可逆式軋機(jī)。采用四輥可逆式軋機(jī)做粗軋機(jī)為保證咬入和傳遞力矩，須加大工作輥直徑，因而軋機(jī)比較笨重，廠房高度相應(yīng)地要增加，投資增大。美國、加拿大都采用二輥加四輥型式。目前由于對厚板尺寸精度和質(zhì)量要求越來越高，因而兩架四輥軋機(jī)的型式日益受到重視。此外我國還有部

57、分雙機(jī)座布置的中厚板車間仍采用三輥勞特式軋機(jī)作為粗軋機(jī)，這是對原有單機(jī)座三輥勞特式軋機(jī)車間改造后的結(jié)果，改造將用二輥軋機(jī)或四輥軋機(jī)取代三輥勞特式軋機(jī)。</p><p>　　通常雙機(jī)座布置的兩架軋機(jī)的輥身長度是相同的，但有的雙機(jī)座布置的粗軋機(jī)軋輥輥身長度大于精軋機(jī)的軋輥輥身長度，這樣可用粗軋機(jī)軋制壓下量比較少的寬鋼板，再經(jīng)旁邊作業(yè)線作軋后處理，使設(shè)備費(fèi)減少，而且重點(diǎn)可作為長板坯的寬展軋制用。</p>

58、<p>　　目前全世界的寬厚板生產(chǎn)，單機(jī)座布置仍占有很大比重，但總產(chǎn)量卻不及雙機(jī)座布置軋機(jī)的總產(chǎn)量。在寬厚板軋機(jī)上很少使用連續(xù)式或半連續(xù)式的布置方式，在全世界72條寬厚板軋機(jī)線上只有一條[23]。</p><p>　　3.2 確定軋機(jī)組成</p><p>　　3.2.1 軋機(jī)的選擇</p><p>　　軋機(jī)的選擇主要依據(jù)是生產(chǎn)的鋼材品種，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及

59、由此確定的工藝過程。在設(shè)計(jì)中，軋機(jī)的選擇主要是確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、主要參數(shù)以及他們的布置形式。</p><p>　　選擇軋機(jī)時一般要考慮以下原則[24]：</p><p>　　在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機(jī)組成合理，布置緊湊。</p><p>　　有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)。</p><p>　　有利于機(jī)械化、自動化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人勞動條

60、件的改善。</p><p>　　保證獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。</p><p>　　軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式先進(jìn)合理、制造容易、操作簡單、維修方便。</p><p>　　各種備件更換容易，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　3.2.2 軋機(jī)間距離的計(jì)算選擇的主要依據(jù)</p><p>　　（1）四輥粗軋機(jī)與四輥精軋機(jī)的距離[17]<

61、/p><p>　　選擇一塊鋼坯制成成品庫里最薄的產(chǎn)品，計(jì)算其壓下量為總壓下量的75%出二輥的長度。</p><p>　　選坯：厚180mm 寬1400mm 長2360mm</p><p>　　成品：厚25mm 寬2200mm 長10000mm</p><p>　　3.3 中厚板生產(chǎn)工藝</p><p&

62、gt;　　3.3.1 中厚板生產(chǎn)的工藝過程</p><p>　　（1）對中厚板生產(chǎn)來說，其工藝流程一般基本如圖3.1。</p><p>　　圖3.1中厚板一般工藝流程圖[25]</p><p>　　3.4 主要機(jī)械設(shè)備的性能以及工藝參數(shù)</p><p>　　3.4.1 原料與品種規(guī)格</p><p><b>

63、　　（1）原料種類：</b></p><p>　　碳素結(jié)構(gòu)鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板、造船板、管線板、鍋爐板、壓力容器用鋼板、橋梁及耐候板、工程機(jī)械用板、汽車大梁鋼板用板坯。</p><p><b>　　（2）原料規(guī)格：</b></p><p>　　厚度： 180，220，260，300

64、 mm</p><p>　　寬度： 1200～2300 mm</p><p>　　長度： 雙排2200～3600 mm 單排4200～7500 mm</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)板坯尺寸： 220×2100×3300 mm</p><p><b>

65、;　　最大坯料尺寸：</b></p><p>　　單排料： 260×2300×7500 mm</p><p>　　雙排料： 260×2300×3600 mm</p><p>　?。?）原料技術(shù)要求：</p><p>　　連鑄坯的外形、尺寸和表面

66、質(zhì)量執(zhí)行YB2012-2004及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　3.4.2 主要工藝設(shè)備介紹</p><p><b>　?、偌訜釥t</b></p><p>　?。?）板坯加熱目的：中厚板加熱目的是提高鋼的塑性，降低變形抗力，利于軋制；生成表面氧化鐵皮，去除表面缺陷；加熱到足夠高的溫度，使軋制過程在奧氏體化溫度區(qū)域內(nèi)完成；在可能的下并可以溶解在后

67、階段析出的氮化物和碳化物。</p><p>　　因?yàn)檫B續(xù)式加熱爐的產(chǎn)量高、熱效率高，裝入，抽出方便間歇式加熱爐產(chǎn)量一般在10～20t/h,熱效率也低，所以這里采用的加熱爐為步進(jìn)梁式加熱爐。</p><p>　?。?）中厚板加熱工藝的特點(diǎn):</p><p>　　由于厚板的產(chǎn)品種類較多，板坯的規(guī)格變化大，所以加熱溫度的變化范圍較廣，一般在950～1250°C左

68、右，這與熱連軋的情況不完全一樣，由于生產(chǎn)的批量小，爐內(nèi)板坯的溫度變化頻繁，這樣就造成加熱爐的熱負(fù)荷變化較大，加熱溫度的控制要求較高。</p><p>　?。?）加熱鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板、造船板、管線板、鍋爐板、壓力容器用鋼板、橋梁及耐候板、工程機(jī)械用板、汽車大梁鋼板用鋼。</p><p>　　（4）步進(jìn)梁式加熱爐設(shè)備有關(guān)參數(shù)[18]：</p>

69、;<p>　　鋼坯規(guī)格： 180～300×1200～2800×2200～7500 mm</p><p>　　裝料溫度： 冷裝：常溫；熱裝</p><p>　　出料溫度： 1050～1250℃</p><p><b>　?、诖周垯C(jī)組</b></p&

70、gt;<p>　　粗軋機(jī)組由軋機(jī)前的入旋轉(zhuǎn)輥道、粗軋機(jī)前側(cè)導(dǎo)板、二輥可逆式粗軋機(jī)、粗軋機(jī)后側(cè)導(dǎo)板、軋機(jī)后的出口轉(zhuǎn)盤組成。這里簡單介紹一下二輥可逆粗軋機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　?。?）二輥可逆式粗軋機(jī)</p><p>　　位置：二輥可逆式中板軋機(jī)位于帶導(dǎo)板的旋轉(zhuǎn)輥道之間，在入口側(cè)裝有附著式立輥軋機(jī)。</p><p>　　功能/特點(diǎn)：軋機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)用

71、于根據(jù)產(chǎn)品大綱的要求對鋼板實(shí)行幾個道次的軋制。工作輥由AC馬達(dá)通過滑塊式接軸傳動。</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)（供參考）：</p><p>　　板坯厚度 180mm, 220mm, 260mm, 300mm</p><p>　　板坯寬度

72、 1200～2300mm</p><p><b>　　板坯長度 </b></p><p>　　雙排裝料 2200～3600mm</p><p>　　單排裝料 4800～7500mm</p><p><b>　　板坯重量</b>&l

73、t;/p><p>　　雙排裝料 最大16.8t</p><p>　　單排裝料 最大35t</p><p>　　鋼板厚度 6～120mm</p><p>　　鋼板寬度（軋制） 1500-3650mm</p><p>　　鋼板長度（軋制）

74、最大74米</p><p><b>　　軋機(jī)參數(shù)： </b></p><p>　　形式 四輥可逆式軋機(jī)</p><p>　　名義軋制力 ≥50000kN</p><p>　　軋機(jī)模數(shù)（供參考） 7900kN/mm</p><p><b&

75、gt;　　軋輥尺寸</b></p><p>　　工作輥 直徑1030/940×3800mm</p><p>　　支承輥 直徑2000/1800×3700mm</p><p>　　機(jī)架窗口高度 大約9000mm</p><p><b&g

76、t;　　主傳動：</b></p><p>　　馬達(dá)數(shù)據(jù)（僅供參考）</p><p>　　形式 雙傳動</p><p>　　主傳動功率 2×5000kW</p><p>　　馬達(dá)速度 0～±40/100rpm</p><

77、;p>　　額定轉(zhuǎn)矩 2×1194kNm</p><p>　　軋制扭距（最大） 2×2388kNm（200%）</p><p>　　最大過載扭距（馬達(dá)） 2×2985kNm（250%）</p><p>　　切斷扭距（馬達(dá)） 2×3283kNm（275%）</p><

78、;p>　　工作輥?zhàn)畲髨A周速度 最大輥頸5.39m/s</p><p>　　傳動軸形式 滑塊式傳動軸</p><p><b>　　軋輥軸承：</b></p><p>　　工作輥 4排圓錐形滾子軸承</p><p>　　支承輥 油膜軸承，K

79、LS72-75</p><p><b>　　機(jī)械壓下系統(tǒng)： </b></p><p>　　工作輥之間的開口度（新輥） 330mm</p><p><b>　　軋機(jī)牌坊：</b></p><p>　　封閉式設(shè)計(jì)的軋機(jī)牌坊由上下橫梁連接。牌坊用于安放工作輥、支承輥軸承座。</p>&l

80、t;p><b>　?、劬垯C(jī)組</b></p><p>　　精軋機(jī)組由精軋機(jī)前輸入輥道、精軋機(jī)前側(cè)導(dǎo)板、四輥可逆式精軋機(jī)、精軋機(jī)后側(cè)導(dǎo)板、精軋機(jī)后輸出輥道組成。這里簡單介紹四輥可逆式精軋機(jī)的相關(guān)內(nèi)容[26]。</p><p>　?。?）四輥可逆式精軋機(jī)</p><p>　　位置：四輥可逆式精板軋機(jī)位于帶導(dǎo)板的輸送輥道之間。</p&g

81、t;<p>　　功能/特點(diǎn)：軋機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)用于根據(jù)產(chǎn)品大綱的要求對鋼板實(shí)行幾個道次的</p><p><b>　　軋制。</b></p><p>　　軋機(jī)牌坊設(shè)計(jì)特點(diǎn)：封閉式設(shè)計(jì)的軋機(jī)牌坊由上橫梁連接。牌坊用于安放</p><p>　　工作輥和支承輥軸承座，液壓輥縫設(shè)置系統(tǒng)和工作輥</p><p><b

82、>　　彎輥裝置。</b></p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)：</b></p><p><b>　　軋機(jī)參數(shù)：</b></p><p>　　形式 四輥可逆式軋機(jī)</p><p>　　名義軋制力 75000kN</p&g

83、t;<p>　　軋機(jī)模數(shù)（供參考） 79000kN/mm</p><p><b>　　軋輥尺寸</b></p><p>　　工作輥 直徑1030/940×3800mm</p><p>　　支承輥 直徑2000/1800×3700mm</p>

84、<p>　　機(jī)架窗口高度 大約9000mm</p><p><b>　　主傳動：</b></p><p><b>　　馬達(dá)數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　形式 雙傳動</p><p>　　主傳動功率 2×

85、7500kW</p><p>　　馬達(dá)速度 0～±60/140rpm</p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩 2×1194kNm</p><p>　　軋制扭矩（最大） 2×2388kNm(200%)</p><p>　　最大過載扭矩 2×29

86、85kNm(250%)</p><p>　　切斷扭矩（馬達(dá)） 2×3283kNm(275%)</p><p>　　工作輥?zhàn)畲髨A周速度 最大輥徑7.55m/s</p><p>　　傳動軸形式 滑塊式傳動軸</p><p><b>　　軋輥軸承：</b></p><

87、;p>　　工作輥 4排圓錐形滾子軸承</p><p>　　支承輥 油膜軸承，KLS72-75</p><p>　　④層流冷卻裝置（ACC）</p><p>　?。?）鋼板冷卻區(qū)域輥道</p><p>　　位置：輥道安裝在ACC冷卻系統(tǒng)區(qū)域。</p><p>

88、　　功能：輥道用于冷卻工藝輸送鋼板或者運(yùn)送鋼板通過ACC冷卻系統(tǒng)。</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　類型 通過萬向接軸分別直接驅(qū)動輥?zhàn)?lt;/p><p>　　輥道長 24000mm</p><p>　　輥?zhàn)娱g距

89、 800mm</p><p>　　輥?zhàn)訑?shù)量 31</p><p>　　輥?zhàn)又睆?400mm</p><p>　　輥身長度 3500mm</p><p>　　輥?zhàn)铀俣?0±2.5m/s</p><p>　　（2

90、）鋼板加速冷卻設(shè)備──層流冷卻裝置（ACC）</p><p>　　冷卻裝置安裝在軋機(jī)輸出輥道區(qū)域，用于鋼板的加速冷卻。與熱機(jī)軋制結(jié)合的加速冷卻系統(tǒng)用以確保在同樣化學(xué)成分下更高的機(jī)械特性（尤其是抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度）或同樣機(jī)械特性下更簡單的化學(xué)成分（意味著更低的碳當(dāng)量及更好的焊接性）。</p><p><b>　　3.5 熱處理設(shè)備</b></p><

91、p>　?。?）?；癄t: 熱處理爐爐型為上下供熱的輥底式。1#熱處理爐采用安裝在輻射管內(nèi)的燒嘴間接進(jìn)行供熱，最高爐溫為1000℃，最低爐溫為600℃。1#熱處理爐的砌體長度為67.2 m，并且在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)氣氛下進(jìn)行工作。 </p><p>　　（2）回火爐: 熱處理爐爐型為上下供熱的輥底式。 熱處理爐采用自身預(yù)熱式燒嘴直接進(jìn)行供熱。最高爐溫為800℃</p><p>　?。?）淬火機(jī):

92、 輥式淬火機(jī)采用分區(qū)冷卻技術(shù)，設(shè)有汽霧冷卻段、高壓段、低壓段三個冷卻區(qū)域，供水壓力分別為0.8 MPa和0.4MPa，可滿足厚度為4～40mm，寬度為800～2130mm，長度為2000～14000mm鋼板產(chǎn)品的淬火處理需要。</p><p>　　表3.3熱處理爐溫度表[27]</p><p>　　備注：2#爐用于鋼板淬火后的回火、正火后的回火、軋后回火熱處理。年處理鋼板7萬噸。</

93、p><p>　　其中：淬火后回火： 3萬t/a（含150℃低溫回火鋼板）；</p><p>　　軋后回火鋼板： 3萬t/a；</p><p>　　正火后回火鋼板： 1萬t/a。</p><p>　　4 典型產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 原料的設(shè)計(jì)<

94、;/b></p><p>　　中厚板軋機(jī)所用原料的尺寸，即原料厚度、寬度、長度，直接影響著軋機(jī)的生產(chǎn)率，坯料的成材率以及鋼板的力學(xué)性能。</p><p>　　4.1.1 原料質(zhì)量</p><p>　　按成品鋼板的質(zhì)量和計(jì)劃成材率計(jì)算出原料的質(zhì)量。</p><p>　　計(jì)劃成材率指的是在設(shè)計(jì)原料尺寸時的成材率，可以按下面的公式計(jì)算[28]

95、。</p><p>　　式中：t—成品板厚度</p><p><b>　　W—成品板寬度</b></p><p><b>　　L—成品板長度</b></p><p><b>　　—軋制平均厚度</b></p><p><b>　　—軋制平均寬度

96、</b></p><p><b>　　—試樣長度</b></p><p><b>　　S—燒損</b></p><p><b>　　△t—寬度余量</b></p><p><b>　　△w—厚度余量</b></p><p&g

97、t;　　4.2 軋制規(guī)程的設(shè)計(jì)</p><p>　　通常中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì)的方法和步驟：</p><p>　　（1）在咬入能力允許的條件下按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量，確定各道次壓下量分配率及各道次能耗負(fù)荷分配比。</p><p>　　（2）制定速度制度，計(jì)算軋制時間并確定逐道次軋制溫度。</p><p>　?。?）計(jì)算軋制力、軋制力距及總傳動力矩

98、。</p><p>　　（4）檢驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)力矩。</p><p>　?。?）進(jìn)行必要的修正和應(yīng)變處理。</p><p>　　4.2.1 坯料的選擇</p><p>　　中厚板的原料的主題是連鑄坯，其厚度雖然不受初軋機(jī)軋輥的最大開口度的限制，但為了確保成品鋼板的綜合性能，連鑄坯與成品鋼板間的最小壓縮比也要保持在6：1以上。連鑄坯的

99、寬度受到連鑄機(jī)結(jié)晶器寬度的限制。</p><p>　　4.2.2 道次壓下量分配的影響因素</p><p>　　道次壓下量分配軋制總道次數(shù)應(yīng)根據(jù)從坯料到成品鋼板厚度上的壓下量和平均壓下量，參照類似的軋制規(guī)程來確定，對于單機(jī)架、總道次數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，對于雙機(jī)架應(yīng)為偶數(shù)，并且要考慮兩架軋機(jī)的軋制節(jié)奏要大致平衡。</p><p>　　道次壓下量的分配要考慮咬入條件[29]：&

100、lt;/p><p>　　成形軋制階段由于板坯的厚度大、溫度高、軋制速度低、道次壓下量大，所以咬入條件可能成為限制壓下量因素。每道次的壓下量應(yīng)該小于由最大咬入角所確定的最大壓下量。</p><p>　　式中：D——軋輥直徑，mm；</p><p><b>　　f——摩擦系數(shù)。</b></p><p>　　平輥熱軋?zhí)间撝泻癜鍟r，

101、當(dāng)軋制溫度在700℃以上時，軋制速度在5m/s以下時的摩擦系數(shù)f值可由下式計(jì)算：</p><p>　　鋼質(zhì)軋輥: f=1.05-0.0005T-0.056v</p><p>　　冷硬鑄鐵軋輥：f=0.94-0.0005T-0.056v</p><p>　　式中： T——軋制溫度,℃；</p><p>　　v——軋制線速度,m/s。</p

102、><p>　　二輥和四輥可逆式中厚板軋機(jī)的軋制厚度可調(diào)，因此可以采用低速咬入，所以實(shí)際的最大咬入角可以達(dá)到22°到25°。在這類軋機(jī)中厚板，咬入條件將不是限制壓下量的主要因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，熱軋鋼板時，咬入角一般為15°到22°，低速咬入可取為20°。</p><p>　　4.2.3道次壓下量分配的分配規(guī)律</p><p&g

103、t;　　二輥和四輥可逆式中厚板軋機(jī)的軋制厚度可調(diào)，因此可以采用低速咬入，所以實(shí)際的最大咬入角可以達(dá)到22°到25°。在這類軋機(jī)中厚板，咬入條件將不是限制壓下量的主要因素。因此，這類軋機(jī)在采用連鑄坯或初軋坯作為原料時，除鱗道次之后可以采用大壓下量軋制，中間道次為了充分利用鋼坯溫度高，變形抗力低的優(yōu)勢，采用較大的壓下量。然后隨著鋼坯溫度降低，壓下量逐漸變小，最后1-2道次為了保證板形和溫度精度也要采用較小的壓下量，甚至最

104、后一道采用平軋道次。</p><p>　　在雙機(jī)架上軋制中厚板，壓下量的分配還要考慮一到兩個機(jī)架間的軋制節(jié)奏匹配和軋機(jī)負(fù)荷的平衡，通常情況下粗軋機(jī)要承擔(dān)總變形量的75%以上。</p><p><b>　　總壓下量：</b></p><p><b>　　粗軋壓下量：</b></p><p>　　一般在

105、總壓下量的75%以上，取85%。</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　可得：數(shù)值。</b></p><p>　　總之，中厚板的原料的主體是連鑄坯，其厚度雖然不受粗軋機(jī)軋輥?zhàn)畲箝_口度的限制，但為了確保成

106、品鋼板的綜合性能，連鑄坯與成品鋼板之間的最小壓縮比也要保持在6：1以上。連鑄坯的寬度受到連鑄機(jī)結(jié)晶器寬度的限制。</p><p>　　4.2.4 溫度制度的確定</p><p>　　溫度是影響鋼板組織和性能的主要因素，要控制組織和性能，就必須首先在生產(chǎn)過程中控制溫度制度。特別是在四輥精軋后期，隨著軋制速度的提高，冷卻速度達(dá)不到要求，需要進(jìn)行認(rèn)為降溫來達(dá)到需求的軋制溫度，以保證軋制過程的順利

107、進(jìn)行和產(chǎn)品的性能要求。</p><p>　　為了簡化計(jì)算，采用經(jīng)驗(yàn)公式如下：</p><p>　　式中：、——分別為前一道次軋制溫度，℃與軋出厚度，mm；</p><p>　　Z——輻射時間，即上一道次的純軋時間與軋后間隙時間之和，s；</p><p>　　其中：——前一道次軋制溫度，℃；</p><p>　　——本道

108、次軋制溫度，℃。</p><p>　　4.2.5 確定速度制度</p><p>　　在選好速度圖的基礎(chǔ)上，確定軋制速度制度的內(nèi)容包括軋輥咬入和拋出速度，計(jì)算軋輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速和純軋時間以及確定間隙時間三項(xiàng)內(nèi)容。</p><p>　?。?）軋輥的咬入和拋出轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速確定的原則：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時間，保證軋

109、件順利咬入，便于操作和適合與電機(jī)的合理調(diào)速范圍。咬入和拋出不僅會影響到本道次的純軋時間，而且還會影響到兩道次間的間隙時間。在保持轉(zhuǎn)速曲線下面積相等的原則下，采用高速咬入、拋出會使本道次純軋時間縮短，而使其間隙時間增加，因此，咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)兼顧上述兩個因素。</p><p>　　由于壓下動作時間隨各道次壓下量而定，軋輥逆轉(zhuǎn)、回送軋件時間可以根據(jù)所確定的咬入、拋出轉(zhuǎn)速改變，所以考慮這三個時間的原則應(yīng)當(dāng)是：壓下

110、時間大于或等于軋輥逆轉(zhuǎn)時間，要大于或等于回送軋件時間。這樣軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速的選擇就等于本著在調(diào)整壓下時間之內(nèi)完成軋輥逆轉(zhuǎn)動作和在保證可靠咬入的前提下獲得最短軋制時間的原則。目前，可逆式中厚板軋機(jī)粗軋機(jī)的軋輥軋輥咬入和拋出速度一般在10～20r/min和15～25r/min范圍內(nèi)選擇。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出速度一般在20～60r/min和20～30r/min范圍內(nèi)選擇。</p><p>　?。?）最大軋制轉(zhuǎn)速和純

111、軋時間的計(jì)算</p><p>　　最大轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為：</p><p>　　式中： a,b——軋輥加速與減速時的加速度，rpm/s。</p><p>　　對于三角形速度圖，從上式可以計(jì)算出值為最大轉(zhuǎn)速，對于梯形速度圖值為等速轉(zhuǎn)速。</p><p>　?、賹τ谌切嗡俣葓D的純軋時間t：</p><p>　?、趯τ谔菪嗡?/p>

112、度圖的純軋時間t：</p><p>　?。?）間隙時間的確定</p><p>　　可逆式中厚板軋機(jī)道次間的間隙時間是指軋件從上一道軋輥拋出到下一道軋輥咬入的間隙時間。這一時間通常取軋輥從上一道拋出轉(zhuǎn)速到下一道咬入轉(zhuǎn)速之間的時間間隔、軋輥壓下時間和回送軋件時間中的最長時間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可逆式中厚板軋機(jī)的粗軋機(jī)一般間隙時間為3～6s，精軋機(jī)為4～8s。軋件需要轉(zhuǎn)向或推床定心時取上限，否則取下

113、限。</p><p>　?。?）軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　確定原則是：獲得較短的道次軋制節(jié)奏時間，保證軋件順利咬入，便于操作和適合于主電機(jī)的合理調(diào)速范圍。目前，可逆式中的中厚板軋機(jī)粗軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在10～20r/min和15～25r/min范圍內(nèi)選擇。精軋機(jī)的軋輥咬入和拋出轉(zhuǎn)速一般在20～60r/min和20～30r/min范圍內(nèi)選擇。</p>

114、<p>　　由于要入能力很富余，且咬入時速高更利于軸承油膜的形成，故可采用穩(wěn)定速度咬入。所以在二輥粗軋階段，咬鋼速度選20r/min，拋鋼速度選20 r/min；四輥精軋階段，咬鋼速度選40r/min，拋鋼速度都選20r/min；加速度均為40rpm/s，減速度均為60rpm/s。 </p><p>　?。?）軋制速度表及軋制周期的計(jì)算</p><p>　　在各道次咬

115、入、拋出、最大轉(zhuǎn)速確定以后，就可以著手進(jìn)行速度制度表及軋制周期的計(jì)算。先計(jì)算各道次軋件長度，后計(jì)算各道最大轉(zhuǎn)速。當(dāng)大于限定轉(zhuǎn)速時，取限定轉(zhuǎn)速。各道純軋時間中，等速軋制時間按計(jì)算公式計(jì)算。帶鋼加、減軋制時間按和計(jì)算公式計(jì)算。純軋時間按選用的三角形或梯形速度圖計(jì)算。間隙時間按前面所述的原則選定?？蛰d加、減速時間分別按下兩式計(jì)算：</p><p>　　最后考慮到兩塊板坯之間的時間間隔，就可以求出軋制周期T來，即：<

116、;/p><p>　　4.2.6 變形制度的確定</p><p>　　（1）變形程度的計(jì)算</p><p>　　由塑性變形原理可知：</p><p>　?、佼?dāng)用絕對變形量表示，絕對變形量為軋制前后，軋件絕對尺寸之差表示的</p><p>　　變形量就稱為絕對變形量，。</p><p>　?、诋?dāng)用相對變

117、形量表示，即用軋制前、后軋件尺寸的相對變化表示的變形量</p><p>　　稱為相對變形量。壓下率，真應(yīng)變。</p><p>　?。?）平均變形速度：</p><p><b>　　軋輥線速度：</b></p><p>　　式中： n——軋輥的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　D——軋輥直徑，

118、mm。</p><p><b>　　平均變形速度：</b></p><p>　　式中：l——變形區(qū)長度，mm，，R為工作輥半徑，mm；</p><p><b>　　——壓下量，mm；</b></p><p>　　v——軋件出口速度m/s。</p><p>　　4.2.7 變形