板带轧制工艺

板带轧制工艺第1页，共20页，2023年，2月20日，星期一授课内容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。第2页，共20页，2023年，2月20日，星期一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。

第3页，共20页，2023年，2月20日，星期一通常板带生产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。

第4页，共20页，2023年，2月20日，星期一一、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-100.51.01.52.02.53.5最大咬入角/0252322.522211711第5页，共20页，2023年，2月20日，星期一二、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。第6页，共20页，2023年，2月20日，星期一2）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1～2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。第7页，共20页，2023年，2月20日，星期一第8页，共20页，2023年，2月20日，星期一

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1～2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1／3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；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。第9页，共20页，2023年，2月20日，星期一1.道次压下量计算限制最大压下量的因素：（1）咬入条件的限制平辊轧制时最大压下量为：△hmax=D（1—cosαmax）（2）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。由于强度限制,在操作轧机时每道最大压下量(或允许轧制力)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。项目实例:中厚钢板轧制规程第10页，共20页，2023年，2月20日，星期一

（3）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载能力的限制。一般通过设定的道次压下量来计算出轧制力和力矩,然后再来校核电机的温升条件和过载能力。（4）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75％以上。第11页，共20页，2023年，2月20日，星期一2压下量分配练习:压下规程制订第12页，共20页，2023年，2月20日，星期一轧制速度制度1.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。2.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速度图。第13页，共20页，2023年，2月20日，星期一第14页，共20页，2023年，2月20日，星期一梯形速度图

轧辊咬入轧件之前，其转速从零空载加速到咬钢转速ny并咬入轧件，然后轧辊带钢加速达到最大转速nd并等速轧制一段时间，随后带钢减速到抛钢转速np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。三角形速度图3速度图的选择

在成形轧制和展宽轧制道次，由于轧件尚短，所以采用三角形速度图。在伸长轧制阶段采用梯形速度图。第15页，共20页，2023年，2月20日，星期一4、轧制速度的确定（1）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。可逆式中厚板轧机粗轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在10～20r／min和15～25r／min范围内选择。精轧机的轧辊咬入和抛出转速一般在20～40～60r／min和20～30r／min范围内选择。

最末一道抛出速度可选用最高抛出速度（可等于最高速）平均加速度a=40rpm/s平均减速度b=60rpm/s第16页，共20页，2023年，2月20日，星期一（2）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时间间隙、轧辊压下和回送轧件(包括转90°和对正)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3～6s，精轧机取4～8s。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：1.轧辊压下；2.轧件回送(包括转90°和对正)；3.轧辊由上一道抛出速度逆转到下一道咬入速度。第17页，共20页，2023年，2月20日，星期一练习2:速度制度确定第18页，共20页，2023年，2月20日，星期一

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：⊿t＝12.9Z／h×(T1／1000)4式中⊿t——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，为设备安全计，确定各道的温降