年产8万吨铜带车间工艺设计

65/85（2013届）本科毕业设计资料题目名称：年产量8万吨的铜带车间工艺设计学院（部）：冶金工程学院专业：金属材料工程学生姓名：班级：学号：指导教师姓名：职称：最终评定成绩：湖南工业大学教务处2013届本科毕业设计资料第一部分毕业设计讲明书（2013届）本科毕业设计题目名称：年产量8万吨的铜带车间工艺设计学院（部）：冶金工程学院专业：金属材料工程学生姓名：陈玉忠班级：金属材料094学号：09495100234指导教师姓名：刘友良职称：副教授最终评定成绩：2013年6月

湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，题目《年产量8万吨铜带车间设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体差不多发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：年月日摘要本设计的要紧内容是完成铜合金板带材的车间工艺设计。首先依照地区条件选择产品大纲，以及典型产品；本设计选择雷管用铜带H68为典型产品，其后的生产工艺流程以及工艺计算围绕H68展开。据铜加工行业协会预测，以后几年我国引线框架材料、变压器铜带、水箱铜带、电缆铜带及一般黄铜带的增长速度将保持在10%以上，为满足国内产品的需求的变化，设计一个年产量为8万吨的铜带车间，该车间生产的要紧产品有:雷管用铜带，焊接用铜带，热交换用铜板，电缆铜带等。而电缆铜带是无氧电解铜通过多道加工工序精制而成，具有良好的物理机械性能、导电性能和专门好的屏蔽作用。TUP是具有高代表性的电缆铜带材料之一。本设计在参考国内厂家生产电缆铜带的基础上，认确实分析了水平连铸工艺，轧制工艺及热处理工艺。在轧制工艺上采纳的要紧设备有步进式加热炉、可逆式热轧机、双面铣削机组、可逆式冷轧机、下切剪、箱式和井式退火炉、酸洗机列、纵剪、气垫式连续热处理炉等。生产流程是铸锭、热轧、铣面、粗轧、中轧、中间退火、酸洗、精轧、剪切、成品退火、分切、检验、包装入库。在此次设计的过程中通过对热轧冷轧的工艺规程的计算，正确合理地计算出了生产产品；计罢了轧制压力与传动力矩；对轧辊强度以及主电机能力进行了校核，正确合理的设计出了年产量8万吨的铜带车间。关键词：铜合金板带材；热轧；冷轧；质量操纵ABSTRACTThemaincontentofthisdesignistocompletetheworkshopprocessdesignofcopperalloystrip.Firstly,accordingtothechoiceofproductoutlineofregionalconditions,aswellasthetypicalproduct;thedesignofdetonatorwithcopperH68asatypicalproduct,theproductionprocessandprocesscalculationonH68expansion.Accordingtothecopperprocessingindustryassociationforecast,thenextfewyearsChina'sleadframematerials,transformerCopperbelt,Copperbelttanks,cablecopperandbrassstripgrowthratewillremainat10%ormore,tomeetthechangeofdomesticproductrequirements,designanannualoutputof80000tonsofcopperbeltworkshop,themainproductsoftheworkshopproductiona:thedetonatorwithcopperstrip,weldingheatexchangewithcopper,copperstrip,coppercableetc..Whilethecablecopperstripisoxygen-freeelectrolyticcopperthroughmulti-channelprocessrefined,hasgoodphysicalandmechanicalproperties,electricalpropertiesandgoodshieldingeffect.TUPisoneofthecableCopperbeltmaterialswithhighrepresentative.Thisdesigninreferencetodomesticmanufacturersofcablecopperstrip,acarefulanalysisofthehorizontalcontinuouscasting,rollingandheattreatmentprocess.Themainequipmentusedinrollingprocessaresteppingreversiblehot-rollingreheatingfurnace,machine,millingmachine,double-sidedreversiblecoldrollingmill,bottomshear,boxandwelltypeannealingfurnace,picklingmachine,slitting,air-cushioncontinuousheattreatmentfurnace.Theproductionprocessiscasting,hot-rolled,surfacemilling,rolling,rolling,intermediateannealing,pickling,rolling,annealing,cutting,cutting,testing,packagingandstorage.Intheprocessofthedesignoftheprocessbycalculatingtherulesonhotrolled,correctlycalculatetheproductionofproducts;rollingforceandtorquecalculation;therollstrengthaswellasthemainmotorabilityischecked,thecorrectandreasonabledesignoftheannualoutputof80000tonsofcopperstripworkshop.Keywords:Copperalloyplateandstrip;hotrolling;coldrolling;qualitycontrol 目录TOC\o"1-3"\h\u10580第1章文献综述 1253731.1铜及铜合金概述 1103701.1.1铜及铜合金 1106941.1.2铜板带材 1298391.2.3铜板带材生产的现状及进展趋势 28103第2章生产方案的选择与金属平衡 4221312.1产品方案的编制 4149792.2计算产品的选择 489392.3产品标准及技术要求 5251152.4生产方案的选择 6227232.5编制金属平衡表 816344第3章生产工艺流程的制定 9128963.1生产工艺流程的要紧依据 922103.2计算产品H68的工艺流程 919646第4章要紧设备及工艺介绍 11313434.1设备概况 11223364.1.1锭坯的选择 11213304.1.2加热炉 1169054.1.3轧制设备 12302354.1.4热处理炉 12239064.1.5矫直设备 13206674.1.6剪切设备 134044.2工艺介绍 13315024.2.1锭坯铸造 1393444.2.2加热制度 14309084.2.3热轧工艺 1550534.2.4铣面铣边 1580124.2.5冷轧工艺 16153264.2.6热处理工艺 16270364.3.7酸洗工序 17211094.3.8精整工序 173167第5章典型产品H68工艺计算 19248765.1原料的设计 19315735.2压下制度 19170475.2.1热轧压下制度 19197885.2.2冷轧压下制度 21262865.3速度制度 2374755.3.1热轧速度 2492385.3.2冷轧速度 25145355.4温度制度 2617562第6章轧制力与传动力矩 28127026.1热轧轧制压力 28119106.2冷轧轧制压力 28193636.3传动力矩 29229786.3.1轧制力矩 29236046.3.2附加摩擦力矩 30304306.3.3空转力矩 3019326.3.4动力矩 308050第7章轧辊的强度校核 32302367.1咬入条件的校核 32252127.1.1热轧咬入的校核 32107447.1.2冷轧咬入的校核 32216607.4轧辊强度校核 3273187.4.1热轧轧辊强度校核 33193057.4.2冷轧机组轧辊强度校核 3420315参考文献 3625650致谢 37三三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行第1章文献综述 铜及铜合金概述1.1.1铜及铜合金有色金属中铜和铜合金是古老而永久年轻的。中华民族五千年的历史沧桑它一路伴随。我国古代文明史的重要组成部分包括铜合金的发觉和使用技术。据文献记载，在4800年往常我们的先辈就用铜合金铸造出了刀具，在龙山文化时期，就能够冶炼铜及铜合金，铜合金的铸造、锻造和退火技术也得到了初步应用，这是最早的塑性加工。铜合金加工生产由手工作坊方式进展为工厂生产方式是在蒸汽机出现以后。伴随着社会和科学技术的进步和进展，铜和铜合金加工技术也由半机械化向机械化和自动化进展。20世纪80年代，在铜合金加工理论取得专门多新成果的同时，新工艺、新技术和新产品也相继出现[1]。铜和铜合金是人类最早发觉的金属之一，也是使用最早的金属。早在史前时代，人类要紧开始采掘露天铜矿，并用挖到的铜制造武器、器具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步阻碍深远[1]。铜广泛存在于地壳和海洋中。在地壳中铜的含量约为0.01%，在个不铜矿床中，铜的含量能够达到3%～5%。铜合金应用广泛，如电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝[7]。铜及铜合金的分类：①纯铜：也称紫铜：具有良好的导热性、导电性和耐蚀性；②黄铜：以锌为要紧合金元素的铜合金，具有美观的黄色，统称为黄铜；③青铜：往常把铜与锡的合金称作青铜，现在则把除了黄铜、白铜以外的铜合金称作青铜；④白铜：以镍为要紧合金元素的铜合金[2]。1.1.2铜板带材铜合金板带材包括铜合金板材、带材、条材和箔材，是铜合金加工材料的重要组成部分。它们具有独特的优良性能，在国防工业、电力、电子、机械工业等领域得到广泛应用。随着社会和科学技术的进步，对高、精、新、尖的铜合金板带材需求量日益增多，对铜合金板带材的加工技术的进展和进步更加关注[2]。铜带是一种金属元件，产品规格有0.1～3×50～250mm各种状态铜带产品，要紧用于生产电器元件、灯头、电池帽、钮扣、密封件、接插件，要紧用作导电、导热、耐蚀器材。如电气元器件、开关、垫圈、垫片、电真空器件、散热器、导电母材及汽车水箱、散热片、气缸片等各种零部件[4]。铜板带材是铜加工材中的一个重要品种，广泛应用于电子、电气、通讯、仪器仪表、交通运输和机械制造等各个领域。特不是随着现代通讯、电子和半导体产业的进展；不但其需用量剧增；同时，对铜带的质量提出了高性能、高表面和高周密度的要求。提出了所谓“周密铜带”的概念从而快速地推动其生产技术的进步和产品质量的提高。铜板带材的消费量约占加工铜材总消费量的18%。随着现代工业的进展其消费量呈逐年上升的趋势。现代铜板带——周密铜带是当前所有铜加工材产品中生产难度最大、最具有活力的高技术、高附加值产品[5]。铜带的生产工艺与炼钢过程差不不是专门大，其要紧工艺流程如下[5]：配料→熔炼→铸造→铸锭加热→热轧→双面铣屑→粗轧→一次剪边→中间退火→酸洗→精轧→脱脂→退火→酸洗→性能检测→包装入库。同时其要紧的生产设备为铜带机；铜带机是指铜片压着连接线材的一种机器,取代传统焊锡方式,没有冷焊、空焊及空气污染的缺点，是专门针对需要铆合加工的线材所设计,速度快、品质好。是通过各种安全规格测试（UL、JIS）最简易有效的方式，采纳专门连续式铜带端子材料经切断、成型、压着、一次完成，迅速且无废料产生，节约成本，铜带端子经专门纹路处理、铆合后耐拉力特强、品质稳定。配备直/弯模座供不同产品连接用，人性化设计、操作简易、不需训练可随时上机操作[2]。1.2.3铜板带材生产的现状及进展趋势我国的铜板带材生产起步较早，可追溯到一百多年前，1875年上海江南制造局枪子厂中的轧铜厂是我国第一家铜板带材生产厂。但在旧中国进展缓慢。解放前也只有上海、沈阳、烟台和重庆等地有一些私企从事作坊式的生产及兵工企业从事弹壳的生产。1949年全国铜板产量只有752t,解放后,经合并、改造和社会主义建设的进展到上世纪70年代，逐步形成沈阳、洛阳、兰州及上海四大生产基地和北京、烟台、广州、武汉等一些小企业。1978年全国铜板产量为34764t，铜带产量为38254t。改革开放，伴随着国民经济的高速进展，各行业对铜板带材的需求量猛增，从而催生了铜板带生产的快速进展。各地乡镇企业、个体的铜板带生产企业如雨后春笋般的兴起。促使铜板带的产量急剧增加。2008年全国铜板带产量为106万吨，到2010年又猛增至512万吨。2004年以来，我国铜材产量和消费量位居世界第一，铜板带材的生产与消费量也同时成为世界首位[7]。有关统计资料表明，我国的铜板带材产量与消费量约占全世界总产量和消费量的1/3。截止2012铜板带市场供应状况如下[7]：（1）《世界金属统计》数据显示2010年中国、德国、日本、美国、意大利等国家是世界铜板带材要紧生产国家；（2）在铜板带要紧生产国中，中国增长迅速，其他国家生产量除日本有小幅增长外均出现了一定程度的下滑。铜板带市场消费状况如下[4]：（1）据CRU统计2010年全球铜及铜合金板带材消费量为390万吨，相比2009年增加了13%。其消费市场要紧集中在中国、日本、美国、德国等世界要紧经济体所在的亚洲、欧洲、北美三个地区；（2）从2010年全球铜板带材产销量来看北美和亚洲地区消费量均出现增长，欧洲地区出现下滑，亚洲产消量的增长要紧是由于中国的拉动。美国缓慢增长是由于政府经济刺激及出口贸易改善，日本因出口和国内消费减少出现经济下滑，欧洲因新的债务危机延缓了经济增长预期。至今，全国大约有130多家铜板带材生产企业，除少数国有大企业外，大多为中小型民企。这些民企在创业时大多采纳比较落后的生产工艺和技术装备。产品质量不高，只能适应当时日用五金、电器和手工业产品的需要。由于铜带的精度差、卷重小，已不能适应进展的需要。特不是上世纪末和进入本世纪以来，他们不断地进行以加大卷重、提高性能的均匀性和表面质量为目标的技术改造，走出了一条适应其自身进展的道路。尽管在其板形平直度、表面质量和性能的均匀性等方面尚待进一步提高，但已差不多适应下游产业进展的需要。特不是中、低档产品市场的需要。由于成本低、产品的性价比好。已成为我国中、低档铜带市场的主导产品。有些产品甚至打入出口市场或作为高档产品的代用品[7]。我国国民经济接着保持持续、稳定的增长，将促使铜板带材的需求不断增长铜板带产业具有广泛的进展空间[4]；（1）随着周密铜带在建设项目的相继投产，铜板带进口居高不下的局面将逐步缓解，而出口的数量会不断增加[4]；（2）铜板带材中高端、周密和热点品种的生产能力将不断加强，自给率不断提高；在产品品种、质量水平与国外发达国家产品的差距将进一步缩小[7]；（3）铜板带材产能的快速增长，将进一步加剧产品的市场竞争，这种竞争迫使铜加工企业进入微利时代，要求企业必须不断加强企业治理和慎重经营方能生存[7]；（4）我国铜板带材市场在今后的一段时刻内，还将是高端产品和中、低档产品共存的局面。而中低产品面临着紧迫的技术改造和产品升级，这种技术改造必需紧密结合市场需要循序渐进，依据中国特色做到投入少、见效快[7]。生产方案的选择与金属平衡2.1产品方案的编制所谓产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名称、品种、规格、状态及年打算产量[1]。产品方案一般是在设计任务书中加以规定的，或者由设计者深入实际调查统计提出方案，然后经主管部门批准确定，进行车间设计的要紧依据是产品方案，依照产品方案能够选择设备和确定生产工艺[1]。而编制产品方案应考虑以下原则[1]：（1）满足国民经济进展的要求。依照国民经济各部门对产品数量、质量和品种等方面的需要情况。既考虑当前的急需，又要考虑今后进展的需要。（2）产品的平衡。考虑全国各地生产的布局和配套加以平衡。（3）建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等的可能性。进行产品方案编制时要以上述三点为依据，全面考虑，三者不可偏废。关于各类产品的分类、编组、牌号、化学成分、品种、规格尺寸及公差、交货状态、生产技术条件、机械性能要求、验收规程、试验及包装方法等，均按标准规定。若没有标准，可与用户共同订立协议[5]。鉴于以上三点依据，特制定产品方案如表2.1所示。表2.1年产量8万吨铜板带材车间产品方案[6]产品名称合金牌号产品规格/mm技术条件状态产量/万吨比例/%厚度宽度长度雷管用铜带H680.30-0.9020-30010000GB/T11090-89M225焊接用铜带H650.21-0.30200-305>10000GB/T15714-1995Y225电缆用铜带T20.10-0.25≤300卷长GB/T11091-2005Y225热交换铜板HSn62-19.0-606000GB/T2531-81R2252.2计算产品的选择在设计车间初期，拟车间生产的产品品种、规格和状态随机组合起来有几十至几百种不等。然而，在设计中详细的工艺计算不可能对每种合金的每一个品种、规格及状态都进行。为了减少设计工作量，加快速度，同时又不阻碍整个设计质量，能够将各类产品进行分类编组，从中选择典型产品作为计算产品[1]。选择计算产品的原则如下[4]：=1\*GB3①具有典型性。将所有的各类产品进行分类编组，从每组中找出一至几种产量较大，产品品种、规格、状态、工艺特点等有代表性的。因此能够从拟生产的所有合金品种中选出几种或十几种有代表性的产品。这些计算产品从全车间总体来讲，在合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点等方面都具有代表性。=2\*GB3②通过所有的工艺步骤。所选的所有计算产品要通过各工序，但不是讲每一种计算产品都通过各工序，而是对所有的计算产品综合来看的。若从拟生产的所有的产品中应有某工序，而计算产品不通过此工序，在此情况下，就要重新选计算产品。还应指出所选典型产品的产量之和为总产量。=3\*GB3③所选的计算产品要与实际情况相接近。=4\*GB3④计算产品必须存在调整余量。本设计的计算产品具体见表2.2计算产品表[6]。表2.2计算产品表合金牌号产品规格/mm技术条件厚度宽度长度H680.5020010000GB/T11090-892.3产品标准及技术要求产品的技术要求是指人们要求的产品的牌号、规格、表面质量以及组织性能等。因为产品的使用条件不同，用户对产品的技术要求也是不同的[1]。对产品结构、规格、质量和检验方法所做的技术规定，称为产品标准。产品标准按其适用范围，分不由国家、部门和企业制定；它是一定时期和一定范围内具有约束力的产品技术准则，是产品生产、质量检验、选购验收、使用维护和洽谈贸易的技术依据。我国现行的标准分为国家标准、行业标准、地点标准和经备案的企业标准。在有色行业中，行业标准即是冶金工业部标准（YB）[1]。产品标准一般包括以下内容[1]：（1）规格标准：规定产品的牌号、形状、尺寸及表面质量，同时附有供使用参考的有关参数等。（2）性能标准：规定产品的化学成分、物理机械性能、热处理性能、晶粒度、抗腐蚀性、工艺性能及其他专门性能要求等。（3）试验标准：规定做试验时的取样部位、试样形状和尺寸、试验条件以及试验方法等。（4）交货标准：规定产品交货、验收时的包装、标志方法及部位等。在本次设计中，使用的产品标准均执行中华人民共和国国家标准。客户另有要求的按所签的合同中的技术要求执行。而计算产品的技术要求如下。计算产品的化学成分[6]本设计中计算产品的化学成分如表2.3所示表2.3计算产品化学成分（%）牌号CuFePbNiZn杂质总和H6867.0-70.00.100.030.5余量0.30②计算产品的尺寸及同意偏差[6]本设计中计算产品的尺寸及同意偏差见表2.4表2.4计算产品的尺寸及同意偏差牌号厚度厚度同意偏差宽度同意偏差长度H68>0.30-0.50±0.02±0.6∕③计算产品力学性能[6]本设计中计算产品的力学性能见表2.5表2.5计算产品力学性能牌号状态拉伸试验抗拉强度/Mpa伸长率/%H68M≥294402.4生产方案的选择所谓生产方案是指为完成设计任务书中所规定的生产任务而采取的生产方法。应当依照设计规格、产品质量及技术经济指标的要求，考虑在生产过程中的实际情况，制定出合理的生产方案[1]。生产方案的选择与设备的选择紧密相关，二者应同时加以考虑，确定生产方案时要紧考虑以下几点[1]：（1）金属与合金的品种、规格、状态及质量要求品种和规格不同，所采纳的生产方案就不同，那么设计的车间就有专门大差不，例如板带材生产车间和管棒生产车间就有全然的区不。若产品质量要求不同确实是同一种合金品种和规格也能够采纳不同的生产方案。（2）年产量的大小产量不仅决定工艺过程的特点，而且也对设备选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的阻碍。例如，关于板材生产来讲，产量不大时，能够采纳单机架生产；而产量大时，则可采纳连轧生产。（3）投资、建设的速度、机械化与自动化的程度、劳动条件、工人与治理人员的数量以及以后的进展。常用的生产方案按轧制方式的不同可分为块式轧制法、带式轧制法和连铸连轧法。按铸锭的开坯方式的不同可分为热轧法和冷轧法[7]。（1）块式轧制法指单张块片方式轧制生产，一般小型工厂采纳二辊不可逆式轧机，而近代大、中型厂多采纳二辊可逆式或四辊可逆式轧机进行块式轧制法生产板材。此法适用于产量低、规格品种较多、板宽一般在1000mm以下的工厂。同时也适于非大批生产的中厚板、超宽板以及变断面板材的单机轧制生产。（2）带式轧制法近代化的板、带、箔材的大批生产要紧采纳二辊或四辊可逆式轧机、多机架连轧机进行成卷轧制。此法的特点：设备的机械化．自动化程度高，易于实现生产高速化与连续化，劳动强度小；产量高，质最好，金属损失少，成品率高，成本低；设备复杂，投资大，建设周期长。此法适用于产量较大、产品质量要求较高的工厂。采纳带式轧制法生产板带材是最广泛的一种方法。至于箔材生产是以带材作坯料进一步轧制而成。近年来许多国家还采纳了行星轧机、摆式轧机、多辊轧机等生产带材、箔材。而为了操纵板形，70年代初相继开发了各种新轧机与新技术，其辊系结构、辊形及调节方式各有特色，要紧采纳的是移辊技术、对辊交叉等技术，这新型轧机要紧有：HC轧机、CVC轧机、UPC轧机、PC轧机、FFC轧机等。在中厚板生产中，为了提高成材率，开发了平面形状操纵法。为了提高产品精度，开发了极薄带异步轧制技术[7]。（3）热挤压法某些重有色金属采纳圆铸锭，通过挤压机生产带材，产品质量好。适合于产量不大、品种少的带材生产。（4）连铸连轧法板带连铸连轧设备由铸轧机和冷轧机组成。目前我国生产厚度为6~7mm的铸轧铝板，直接供给冷轧机和铝箔轧机，实现连铸连轧生产线。此法废料损失少，成品率高；生产工序少，周期短，生产效率高。连铸连轧法生产的带材能够作箔材坯料、建筑材料及日用器皿等。带式法具有设备的机械化．自动化程度高，易于实现生产高速化与连续化，劳动强度小；产量高，质最好，金属损失少，成品率高，成本低等优点[7]。综上所述，依照浙江绍兴的地区条件，本设计采纳带式轧制法。2.5编制金属平衡表表2.6铜及铜合金板带材生产车间金属平衡表产品名称年产量重量可回收废料技术废料残屑烧损及熔损工艺损失总计损失成品率年需锭坯总量tt%%%%%%%个数tH68200009.44.522.311.150.315.5613.8590.00261522222H62200009.44.132.231.210.288.0515.9090.25260722161T5200009.43.962.241.160.3212.7020.3891Sn62-1200009.44.152.141.140.3412.5820.3589.89261822249第3章生产工艺流程的制定3.1生产工艺流程的要紧依据所谓的生产工艺流程是指把产品的生产工序按次序排列起来。确定车间生产工艺流程是工艺设计中的一项重要工作，它直接关系到整个设计是否能够满足设计任务书的要求[9]。合理的生产工艺流程应该是保证完成设计任务书中规定的产量和质量的前提下，具有最低的消耗、最小的车间、最少的设备和最低的成本，同时有利于提升产品质量和今后进展，具有最优的经济效果和较好的劳动工作条件。制定生产流程的要紧依据要紧有以下几点[9]：①依照生产方案的要求。由于产品的产量、品种、规格及质量的不同，所采纳的生产方案就不同，那么要紧工序就有专门大的差不。②依照产品的质量要求。为了满足产品的技术条件要求，确实是要有相应的工序给以保证。因此，满足产品标准的要求是设计生产工艺流程的基础。③依照车间生产率的要求。由于车间的生产规模不同，所要求的工艺过程复杂程度也不同。在生产同一产品情况下，生产规模越大的车间，其工艺过程也月复杂。因此，设计是生产率的要求是设计工艺过程的动身点。同时，在制定工艺流程中，总的原则是：节能、高效、保质、污染少和经济。具体如下[9]：①充分利用合金的塑性，尽可能地是整个流程连续化，尽可能地减少中间退火及酸洗工序，轧制道次少，生产周期短，劳动生产效率高。②产品质量满足客户所提出的标准或技术条件要求，能实现生产成本低，成品率高的需求。③结合具体设备条件，各工序合理安排，设备负荷均衡，既保证设备安全运转，又能充分发挥设备潜力。④物量运输顺畅，尽可能减少倒流，减少中间工序或天车的运输量，以保证流程的顺畅。⑤有清洁卫生的环境及良好的劳动条件。3.2计算产品H68的工艺流程H68采纳水平连续铸造获得铸锭。单相黄铜（H90、H68、H80）为ɑ相组织，高温下变形抗力及热轧时轧制压力较高，但冷轧时塑性好，两次退火间的总加工率大于70%时几乎不出现裂边。因此采纳连续铸造、热开坯、洗面及冷轧、热处理、精整等生产工序。H68生产工艺流程：配料→熔炼（工频有芯感应电炉）→铸造（水平连续铸造）→铸锭（16mm×450mm×155mm）→加热（步进式加热炉）→热轧（2φ850×1500/mm可逆式热轧机；h=3.8mm）→铣面（双面铣，单面铣削量为0.5mm，侧面铣削量为0.45mm；h=2.8mm）→粗轧（4φ450/1000×850/mm可逆式冷轧机；h=1.53mm）→中间退火（退火温度：480℃，加热时刻3.5小时、保温时刻8小时；装炉量：>1.5吨）→酸洗→中轧（4φ450/1000×850/mm可逆式冷轧机；h=0.97mm）→中间退火（退火温度：480℃，保温时刻8小时，装炉量：>1.5吨）→酸洗→精轧（12辊冷轧机，h=0.5mm）→成品退火（退火温度：480℃，保温时刻8小时，装炉量：>1.5吨）→清洗（薄带脱脂清洗机）→矫直→剪切→检验→包装入库。具体生产工艺流程见表3.1。表3.1雷管用铜带H68生产工艺流程表雷管用铜带H68（M）0.5×200×10000/mm序号工序名称设备名称制品规格/mm1原料2熔炼工频有芯感应电炉3铸造水平连续铸造机16×450×1554加热步进式加热炉16×450×1556热轧2ø850×1500/mm可逆式热轧机3.8×221.7×1781.37铣面铣边X53K型铣面机2.8×221.7×1781.38粗轧4ø450/1000×850/mm可逆冷轧机1.5×221.7×3282.59中间退火箱式炉1.5×221.7×3282.510中轧4ø450/1000×850/mm可逆冷轧机1.0×221.7×5190.511中间退火箱式炉1.0×221.7×5190.512酸洗连续酸洗机列1.0×221.7×5190.513精轧12辊可逆冷轧机组0.5×221.7×1003814成品退火井式炉0.5×221.7×1003815清洗表面清洗设备0.5×221.7×1003816矫直21辊矫直机0.5×221.7×1003817剪切圆盘剪切机0.5×200×1000018检查0.5×200×1000019包装入库0.5×200×10000要紧设备及工艺介绍4.1设备概况本工艺设计的要紧设备有：工频有芯感应电炉一套、水平连续铸造机组一套、步进式加热炉一套、2φ850×1500/mm可逆式热轧机组一套、铣面机一套、4φ450/1000×850/mm可逆式冷轧机一套、箱式退火炉与井式退火炉各一套、21辊矫直机一套、圆盘剪切机一套、连续酸洗设备以及表面清洗设备。4.1.1锭坯的选择锭坯的选择是铜板带材生产中的重要环节之一，锭坯的选择应充分考虑产品的技术要求、合金的品种、工艺条件、设备能力、生产组织要求等因素，遵照高质量、高效率、低成本的原则。铜合金板带材的生产铸锭的方法要紧有连续铸造、半连续铸造、立模铸造以及水平模铸造。本设计采纳水平连续铸造法生产锭坯[9]。锭坯尺寸的种类见表4.1表4.1水平连续铸造的锭坯种类分类厚度/mm宽度/mm长度/mm116450∕230575∕水平连续铸造机列的参数见表4.2表4.2水平铸造机列技术参数制造商带坯规格/mm生产能力/（t/h）保温炉引拉机卷取机Metatherm16×4501.00-1.30功率/KW200牵引力/KN50卷取形式三辊有效容量/kg2000牵引速度/mm/s1.5-70带卷内径/mmø700-120016×330总容量/kg拉伸精度/mm∕带卷外径/mmø1800时刻精度/s∕带卷单重/kg60004.1.2加热炉热轧前锭坯加热可保证热轧时的高温塑性、降低变形抗力、消除铸造应力、改善合金的组织状态和性能、提供冷轧用的坯料。铜及铜合金锭坯热轧前都需要进行加热[9]。步进式加热炉的技术参数见表4.3.表4.3步进式加热炉技术参数炉膛尺寸生产能力/t/h最高工作温度/℃燃料压力/kpa发热值/kcal/kg厚度/mm宽度/mm长度/mm1550360010000121250发生炉煤气120012504.1.3轧制设备①热轧机[9]2φ850×1500/mm可逆式热轧机技术参数见表4.表4.42φ850×1500/mm可逆式热轧机技术参数轧机型式轧机尺寸主传动功率/kw轧制速度/（m/s)许用压力/KN最大轧制力矩/KN·m轧辊最大开口度/mm最小轧制厚度/mm辊数ø辊经×辊长/mm二辊可逆2ø850×150019000.5-3.01035011762502冷轧机[9]4φ450/1000×850/mm可逆式冷轧机技术参数见表4.512辊冷轧机技术参数见表4.6表4.54φ450/1000×850/mm可逆式冷轧机技术参数设备规格轧机棍数/个带坯最大厚度/mm成品最小厚度/mm成品最大宽度/mm带卷质量/t许用轧制力/KN轧制力矩/KN·m最大轧制速度/m/min最大卷取张力/KNAGC装置4ø450/1000×850/mm414.50.5±0.0056506.513000300360200Vollemer测厚仪VSB2082E表4.612辊冷轧机技术参数工作辊直径/mm中间辊直径/mm支撑辊直径/mm辊身长度/mm主传动电机功率/KW轧制速度/m/s轧制压力/KN轧制张力/N轧件尺寸范围/mm×mm329318526050×22.5∕1200-30000（2.0-0.05）×2004.1.4热处理炉①中间退火炉（箱式）[9]中间退火炉的技术性能见表4.7②成品退火炉（井式）[9]成品退火炉的技术性能见表4.7表4.7中间退火炉（箱式）与成品退火炉（井式）要紧技术性能名称用途最高温度/℃炉膛尺寸/mm燃料装料量/t生产率/t/h高宽长类型功率/KW箱式炉带卷板材950100018005000电3504—5∕井式炉卷材8501900ф960∕电1440.3-10.354.1.5矫直设备矫直机21辊矫直机要紧技术性能见表4.8表4.821辊矫直机要紧技术性能被矫直板、带材规格/mm矫直速度/m/min电动机功率/kW矫直辊数/个棍子节距/mm被矫直材料σ/Mpa宽度长度厚度≤1050∕0.2-3.515952165≤11004.1.6剪切设备圆盘剪切机圆盘剪切机的要紧技术性能见表4.9。表4.9圆盘剪切机的要紧技术性能带材尺寸/mm分切条数/个刀盘尺寸/mm剪切速度/m/s传动电机/kW厚度宽度直径厚度0.12-0.820025150-20015-201.5-75—154.2工艺介绍4.2.1锭坯铸造有色金属熔炼与铸锭车间大多采纳半连续与连续生产铸锭。锭坯质量的好坏是生产优质板带材产品的基础，因为冷隔、裂纹、缩孔、偏析、夹杂、气孔等铸造缺陷常常是产生各种各样产品废品的要紧缘故，有的内部缺陷大多在加工过程中才被暴露，导致恶化产品质量及降低成品率。(1)铸锭的质量通常对铸锭质量要求如下：①锭坯的化学成分必须符合标准规定。②锭坯尺寸及偏差应满足工艺要求，因为锭坯的厚薄不均严峻时，轧制时会加剧不均匀变形，锭坯宽度偏差过大时会导致增加切变损失。③锭坯表面缺陷较多时，通常应进行铣面、刨面或车面。依照生产要求，有时除扁锭大面也要求进行铣削。严格检查表面品质，不但要求表面无缺陷，还要保证表面铣削刀痕不超出规定，以及修理合格。④要求锭坯内部没有缩孔、气孔、夹杂、偏析及裂纹等缺陷，少量的内部缺陷可进行金相检验确定轻重程度。(2)铸锭的形状及尺寸的选择铸锭尺寸与形状的确定对选择设备、确定工艺、提高产品产量与质量、降低产品成本都有专门大响。因此，锭坯选择应依照下列原则：①依照车间的规模和产量。关于大规模车间设计,应尽量选择较大的锭坯；②依照产品的规格。板带材生产采纳扁锭；③依照设备能力。锭坯的最大规格尺寸应取决于设备的能力；④依照制品的性能确定锭坯厚度（或直径）。为保证产品的机械性与内部组织的质量要求，锭坯应有足够的变形程度，确定锭坯的最大限制尺寸；⑤依照金属及合金的工艺性质，铜合金通常采纳大锭；⑥依照铸造条件以及具体情况。因此本设计采纳连续铸造坯。4.2.2加热制度除冷轧开坯的重有色合金，以及利用铸造余热热轧的铁模铸造紫铜和锌、铅、锡及其合金外，几乎所有铜、镍及其合金的锭坯均在热轧前需要进行加热。因需要它提供铸锭热轧时的高温塑性，以降低材料的变形抗力，消除铸造应力，改善合金的组织状态与性能，并使材料获得最佳的变形量，以节约能源。该工序的要紧工艺参数为加热温度及温度的均匀性、加热时刻、加热炉内气氛的操纵、炉子的热效率及加热炉综合的运行成本等。锭坯加热制度包括加热温度、加热时刻、加热炉内的气氛操纵、燃料的选择。1．加热温度确定加热温度时要考虑合金的化学成分、高温塑性及变形抗力、轧件尺寸及没备条件等。确定加热温度(指加热后出炉的锭还温度)时，一般参考合金的状态图、塑性图及变形抗力图等提出大致的温度范围，在生产中依照工艺及产品质量的具体情况进行调整。通常的规律如下：(1)大多数重有色合金加热时的上限温度约比熔点低100—200℃，即相当于合金熔点的(0．8—0．9)左右。(2)依照塑性图确定热轧塑性区范围时，加热温度应接近塑性温度范围上限，同时也应保证乾终温度不低于塑性温度范围的下限。(3)当生产对产品性能有要求的热轧板时，应依照晶粒度要求操纵温度以及变形速度和变形程度。(4)从表面质量考虑，加热温度过高会加剧易氧化合金的氧化及脱锌。为防止氧化，可适当降低加热温度，并操纵炉内气氛。2．加热时刻加热时刻通常包括升温及均热时刻，均热时刻一般占总时刻的l／3~1／5左右。确定加热时刻应考虑合金本性(包括导热性及比热)、锭还尺寸及加热炉的传热方式、装料方法等因素。加热锭还时，由于温度不均匀造成锭还各部分的温差不同意超过15—200℃。在保证料温均匀热透的情况下，加热时刻愈短愈好。关于导执性能较好的重有色合金，快速加热能够减轻表而氧化，防止过热过烧及晶粒粗大，并降低烧损，节约热能消耗及提高加热炉的生产率。如何确定加热时刻，严格讲应依照炉内的热交换条件进行计算后确定，但因金属的热容、热导率、热交换系数均随温度而变化，同时锭坯内外的不均匀程度也难以可能，因此，现场一般采纳经验公式4-1估算：τ=CH（4-1）式中：H——锭坯厚度，mm；C——经验系数。合金的C值范围如下：H68黄铜C＝0.13—0.23。3、加热炉内气氛的操纵加热炉内气氛的操纵要紧依照炉内气氛性质与合金的相互作用的特征，以及炉内气氛中某些成分和杂质对合金的有害阻碍来决定。理想的加热气氛应为中性气氛，但中性气氛生产中不容易操纵。4、燃料选择加热炉燃料有固体、液体和气体燃料。燃料选择要紧依照提供何种燃料，一般情况下，加热炉采纳液体燃料比较理想，本设计项目采纳发生炉煤气。本设计中步进式加热炉的加热制度见表4.10表4.10黄铜H68加热制度合金牌号加热炉区段温度/℃加热时刻/h热轧温度/℃合金特性/℃锭坯加热段温度锭坯保温段温度开轧温度终轧温度热轧塑性区温度熔点H68820～870800～8402.0～2.5780～840550～650600～6809094.2.3热轧工艺热轧工艺包括工艺参数的选择、热轧时的冷却润滑和辊型的调整。其中工艺参数包括轧制温度、轧制速度以及压下制度。热轧的轧制方法有全纵轧法（横轧——纵轧法）和全横轧（纵轧——横轧法）本设计采纳全纵轧法，即，前3道次采纳横轧，将轧件展宽到所需宽度，然后纵轧到底4.2.4铣面铣边坯料进行表面铣削，能够去除加热及热轧过程中产生的表面氧化、脱锌、压痕及氧化皮压入、表面裂纹等缺陷，尤其是关于热轧时易氧化而且氧化皮不易酸洗习净的某些合金，以及产品厚度在0.4~0.5毫米以上同时要求高表面质量的产品，效果较显著。热轧后铣面取代酸洗，有利于提高产品质量及改善劳动条件，但降低成品率，并需要专用铣削设备。有的工厂从提高热轧质量着手力求取消铣面，要紧是从提高成品率及节约铣床投资考虑的。因此本设计综合考虑，选择铣面代替酸洗。热轧后铣面的坯料厚度为7~15毫米左右，宽度为330~750毫米左右，长度在2.5米以上。坯料在铣面前经九辊或十一辊矫直机矫平，一般要求矫直后还科的纵向不平行度小于0.3毫米，横向不平行度小于0.1毫米，厚度偏差及厚度不均不应超过要求，不同意有严峻的劈头、裂边及镰刀弯。4.2.5冷轧工艺铜及铜合金板带材大多采纳先热轧提供坯料后冷轧成产品的工艺流程。依照工艺要求，冷轧可分为开坯、粗轧、中轧及精轧。不同的冷轧过程，依照设备和工艺条件能够在不同的轧机上进行，也能够在同一台轧机上完成。冷轧工艺制度包括冷轧前酸洗、冷轧压下制度、冷轧时的张力、冷轧速度及冷轧轧辊的选择和调整等内容。4.2.6热处理工艺热处理工序关于铜及铜合金铜带生产来讲，是专门重要的，因为它直接阻碍铜板带的质量和性能。热处理的目的要紧有消除加工硬化、确定产品最终状态等。具体的是由它在本工序所起的作用而决定，热处理要紧有均匀化退火、中间退火、成品退火及消除应力退火，对某些品种还有淬火、时效等热处理方式，不同品种依照该品种的特性及用户对产品质量的要求选择不同的热处理方式。要达到上述目的，热处理设备的选择及工艺参数的操纵格外重要，因此要确定退火制度。退火制度包括退火温度和退火时刻。退火温度依照合金性质、加工硬化程度及退火要求决定，并应考虑具体的生产条件。通常中间退火时从提高生产率考虑，退火温至取上限，适当缩短退火时刻；成品退火及项成品退火侧重于保证产品性能均匀，退火温度取下限，同时温度范围不宜波动太大，对某一合金来讲，厚规格制品退火温度应比薄规格适当高些；装料量大时退火温度比装料量小时适当高些；板材比带箔材的退火温度梢高些。鉴于所设计产品的状态，需采纳中间退火来消除加工硬化，部分产品需通过成品退火来得到成品。黄铜H68具体的退火工艺如表4.11所示。表4.11H68中间及成品退火制度名称厚度/mm状态装炉质量/t退火温度/℃退火时刻/h作用中间退火0.5～3.0M>1.5500～6000.5～0.8消除加工硬化成品退火0.548084.3.7酸洗工序轧件经热处理后采纳酸洗法清除表面的氧化皮。一般酸洗过程按如下顺序进行：酸洗一冷水洗一热水洗一干燥。生产中对酸铣工艺的要求如下：①氧化物清刷洁净，表面质量高；②酸洗时刻短，生产牢高；③酸的利用系数高，酸耗低。酸洗时刻与酸洗液的浓度及温度有关，一船为5~30分钟左右，依照合金表面质量情况而定。酸液温度夏天大多为室温，冬天可用蒸汽加热至40—60℃，紫铜取上限，黄铜取下限。酸液浓度及温度愈高，产生的酸雾恶化劳动条件及设备环境，在酸槽周围常设置抽风将酸雾排至一定高度的烟囱放散，最好将酸雾抽入溶液中经化学处理并提取有用成份后排除。本设计采纳的酸洗机列，配套有废液处理设备，对环境污染小。4.3.8精整工序精整工序在铜带生产中起着越来越大的作用，它包括表面处理（酸洗、刷洗、抛光及脱脂、钝化工序）、矫平、剪切、修边及缠绕、包装。1、表面处理随着工业技术的进展，对铜带表面质量要求愈来愈高，如何满足用户对铜带表面的要求，从带坯开始着手，强化铣面工序。加强中间工序的表面酸洗及刷洗、严防中间工序出现擦划伤、金属及非金属压入、重视成品工序的表面脱脂、清洗质量，必要时增加抛光、钝化处理。本设计采纳的是在精轧后脱脂、清洗这一工序，它的工艺要求简述如下：其目的是为除去成品轧制后带材表面残留的轧制油，并保证洗后的带材在存储期间(至少半年)表面可不能出现变色，以保证下游用户的正常使用，因变色会阻碍材料的焊接性能、冲压性能及成形性能等。该工序均在清洗机列上采纳连续喷射的方式进行。一般采纳60~80℃的碱液或高压热水(压力为：l~1．6MPa、温度为：70～90℃)，后者考虑环保要求，属无污染清洗法，但在表面含油量较高时(含油量大于200mg／m2)，清洗效果比不上后者。前者装置简单便于掌握，但浓度要严格操纵，一般操纵在0.5％～1.5％之间，否则清洗效果不佳，因浓度高了会污染表面，不易清除洁净。脱脂液的油水分离是保持清洗效果的重要环节，因工作一段时刻，轧件上的油均落入脱脂液中，若不及时将油分离出来，残油会污染表面，阻碍清洗效果。在溶液循环状态工作下将油分离出来，必需有足够的静止时刻，如何选择油水分离装置是解决问题的关键。通过多年设计方案的改进，目前PPT001装置已有效地应用于生产中，油水分离效果较好，分离率可达到99％左右。本车间选择带有此装置的清洗机列，选择浓度0.5％～1.5％、温度60~80℃的碱液。2、剪切依照工艺要求剪切分为切边、分条、下料或中断及成品定尺剪切等。①切边：有些合金热轧或粗轧时容易裂边，接着冷轧裂边扩大或冷轧时产生裂边，会造成轧辊局部压伤或者断带，增加金属的几何损失。因此，不仅成品要切边，而且粗轧后的带材坯料也要切边。切边量的大小，依照合金品种、轧件厚度而定，一般每边为10mm左右，生产中依照实际裂边情况，适当调整切边量。②分条：依照工艺要求和产品规格，对宽板带坯料或带材成品剖分成若干条，分条时同时切边。③下料或中断：是将板材坯料或带卷，按工艺要求或设备条件，横切成块的工序。下料或中断，应依照工艺的要求进行下料计算。其原则是确保产品尺寸的前提下，应精打细算，减少几何损失和提高成品率。④成品剪切：按技术标准对产品尺寸及其偏差要求，最后所进行的剪切，或定尺剪切。块式生产，一般是在单体斜刃剪切机上进行；带式生产板材和带材，是分不在横剪机列或纵剪机列上进行的。这种剪切机列，将切头尾、切边、定尺、或矫平分条及检查等工序连为一体，生产效率高，剪切精度高同时质量好。剪切的要紧工艺参数是剪刃间隙，关于圆盘剪还有剪刃的重叠量。调整好剪刃间隙是保证剪切质量的重要因素。剪刃间隙，通常由被剪金属的厚度和性能决定，一般为板带厚度的0.03～0.07左右，关于薄的或较软的板带则采纳较小值。实际生产中，当剪切厚度达0.20mm左右时，刀片的侧向差不多彼此紧密接触，甚至带有不大的侧向压力。由于剪切时切口的状态与金属的性质有专门大关系，因此生产软态或半硬态产品，一般采纳先剪切后退火的工艺，有利于提高切口和表面的质量，便于操作。3、检查、包装工序成品的检验与包装是板带材生产过程不可少的最后两道工序。为了确保产品质量的均匀性和稳定性，以及进一步提高产品的质量，防止低劣产品发给用户或流入市场，造成损失。因此，成品出厂前必须严格按规定的技术标准，进行全面的检查验收，对合格产品还要按规定的技术标准包装后方可出厂。①成品检验成品检验是由供方的技术监督部门，依照技术标准对产品的尺寸、外形、组织和性能等，按标准规定的检验规则与试验方法，进行全面的检查验收，确保产品质量符合相应的技术标准。②成品包装成品包装是产品生产加工中的最后一道工序，包装的目的是为了防止产品在运输和贮存过程中遭受机械损伤、化学腐蚀或混料等，确保产品完整无损的供用户使用。依照包装标准规定进行包装，按照不同的合金牌号、状态、尺寸、用途和要求，常采纳裸件包装、成垛包装、包装箱包装和卷筒包装四种方式。包装后必须写明标志方可发货。典型产品H68工艺计算5.1原料的设计（5-1）其中因此选取坯料的厚度坯料的宽度因此原料的长度故坯料的尺寸为16mm×450mm×155mm5.2压下制度压下制度又称压下规程，是板带材轧制的最差不多的参数。它直接关系着轧机的生产效率和产品质量。轧制工艺制度中的温度制度、速度制度等差不多上以压下制度为核心展开的，同时温度制度和速度制度也阻碍压下制度[8]。热轧压下制度的内容包括热轧总加工率和道次加工率的确定。确定铜合金热轧总价功率时，应考虑合金本身的性质、产品质量要求、轧机能力及设备条件、锭坯尺寸与质量的阻碍。冷轧压下制度包括确定中间冷轧总加工率、道次加工率的分配及依照产品性能要求操纵精轧时的成品冷轧总加工率。5.2.1热轧压下制度热轧各道次加工率的分配要求是：顺利咬入、不出现轧裂、变形均匀以提供合乎要求的板坯，不同意出现电机跳闸及断辊等事故。总压下量：热轧压下量：一般在总压下量的75%以上；取85%。则：因此由可得：即热轧道次的压下量：展宽道次的压下量可由体积不变求的，即：道次压下率：因此已知热轧总加工率，即可通过式（5—2）求出轧制道次（5-2）而总延伸系数与各道次延伸系数的关系见式（5—3）(5-3)按式（5—2）确定轧制道次的计算图如图5-1所示。图5-1确定轧制道次计算图因此热轧的道次，即热轧道次为7道。道次压下率（5-4）道次的宽度及长度通过体积不变计算，计算公式见式（5-5）（5-5）热轧各道次的压下量、厚度、长度、宽度见表5.35.2.2冷轧压下制度冷轧压下制度包括确定冷轧总加工率、道次加工率的分配及依照产品性能要求操纵精轧时的成品冷轧总加工率。冷轧的道次延伸系数、道次加工率以及各道次的长、宽、高与热轧相同，计算结果见表5.31、总加工率[10]冷轧总加工率，即两次中间退火之间的总加工率，必须考虑合金本性、设备条件及工艺等具体情况，通常的原则如下：①充分发挥合金塑性，采纳尽可能大的总加工率，减少中间退火次数及提高生产率；②保证产品质量，提高成品率，产品性能、晶粒度大小及均匀度均符合要求。此外总加工率不能位于临界变形程度范围，否则退火后易出现大晶粒及晶拉不均，恶化产品质量；③充分发挥设备能力，确保生产中电机可不能跳闸烧坏，轧辊及轧机部件可不能断裂及受损，能量消耗及生产成本低。铜及铜合金常采纳的冷轧总加工率列在表5.1中。从表中看出，往往由于设备能力限制，总加工率较大时变形抗力高，致使冷轧后期这次加工率太小，增加能量消耗及降低生产效率，生产中—般为同意采纳的最大冷轧总加工率的50~80％范围，高塑性合金采纳的冷轧总加工率一般为60~90%，低塑性合金一般为40~60%。随着改进工艺和设备革新的不断进步，有些合金在生产中已逐渐采纳同意的最大冷轧总加工率，大大提高了生产效率。表5.1铜及铜合金常采纳的冷轧总加工率2、道次加工率[10]冷轧总加工率确定后，即可确定各道次的加工率。冷轧重有色合金目前采纳的道次加工率为2~45%，依照合金品种、轧件性能及尺寸、轧机各部件强度和电机功率、冷却与润滑、辊型及张力大小等情况，合理分配各道次加工率的差不多要求是：保证产品质量，确保设备安全，尽可能少道次，充分发挥合金塑性及提高生产率。依照具体条件确定这次加工率应按如下规则：①在冷轧的第一道次(或第二道次)，为了充分利用轧件退火后的良好塑性，应采纳最大的道次加工本；②生产中采纳的压下程序是否合理，应依照轧制压力和电机负荷的实测结果进行修改，使各这次的轧制压力分布差不多均匀，如此有利于稳定工艺及充分发挥设备能力。③从提高产品质量动身，生产中应该做到：轧件变形均匀，尺寸偏差符合规定，表面质量满足要求，性能符合标准。④道次加工率必须与总加工率相协调，并结合具体的产品及没备条件。⑤连轧机冷轧时必须保证各机架金属秒流量相等，各机架的压下分配必须与轧制速度、张力、辊型相协调，既不出现过拉及断带，也不能出现活套及压折等故障。3、成品加工率[10]冷轧成品最后一次精轧的总加工率，即成品加工率，要紧取决于技术条件对产品性能的要求，其次也要考虑确保设备安全及提高生产率。成品加工率选定后，还应合理分配精轧成品的各道次加工率。铜及铜合金板带材冷轧时常采纳的成品加工率范围列在表5.2所示。在选定成品加工率时，应该考虑到采纳的生产流程及设备条件等具体情况。产中依照产品状态及具体情况增大成品加工率采取了如下一些措施：①大多数合金的软态制品构成而加工率与硬态制品差不多相同，软制品精轧后通过成品退火，故软制品的机械性能要紧由成风退火操纵，但精轧成品的加工率大小也阻碍较大，确定成品退火制度应与精轧时的加工中大小相配合，通常在保证产品成品退火前的精轧加工率越大，生产的软制品性能愈优越。②硬及半硬状态板带材采纳成品加工率操纵性能时，成品加工率一般小于50％，操作比较方便，操纵性能比较准确，性能较稳定。但有的工厂轧机能力较大，为提高生产率，在生产铜及简单黄钢板带材时，采纳大加工率精轧，随后来用适当的低温退火操纵性能。③预成品的性能及状态对成品性能操纵阻碍较大，一殷来讲，预成品退火均匀而充分，有利于成品性能均匀及稳定。表5.3道次压下制度原料16×450×155/mm道次延伸系数λ压下量ΔH/mm压下率ε/%厚度H/mm宽度B/mm长度L/mm热轧11.040.623.8515.38161.20450.0021.101.409.0913.99177.32450.0031.252.8020.0011.19221.65450.00转90º纵轧41.503.7333.307.46221.65675.0051.452.3131.035.14221.65978.7561.401.4728.573.67221.651370.2571.300.8523.082.83221.651781.32粗、中轧81.050.134.762.69221.651870.3991.350.7025.931.99221.652525.03101.300.4623.081.53221.653282.54111.250.3120.001.22221.654103.17121.150.1613.041.08221.654718.65131.100.109.090.97221.655190.51精轧141.050.054.760.92221.655450.04151.250.1820.000.74221.656812.55161.150.1013.040.64221.657834.43171.120.0710.710.57221.658774.56181.100.059.090.52221.659652.01191.040.023.850.50221.65100385.3速度制度轧制速度的大小取决于生产率、轧制方法、轧件尺寸及工艺要求等[10]。轧制速度能够调节的轧机，生产中应依照具体情况调整轧制速度速，辊温较高时应适当降低轧制速度，成品精轧最后道次为保证板形度有利于平坦。一般咬入时采纳低采纳较小的轧制速度。轧机通常采纳的轧制速度见表5.4。表5.4轧机通常采纳的轧制速度5.3.1热轧速度展宽道次（前3道次）采纳恒定的速度轧制，由于中厚板生产中轧件较长，为了操作方便，后9道次采纳梯形速度图，如图5.2所示。依照经验资料，取平均角加速度40，平均角减速度60[10]图5.2梯形速度图（1）咬入和抛出速度的确定[8]由于压下动作时刻随各道次压下量而定，轧辊逆转、回送轧件时刻能够依照所确定的咬入、抛出转速改变，因此考虑这三个时刻的原则应当是：压下时刻大于或等于轧辊逆转时刻，要大于或等于回送轧件时刻。如此轧辊咬入和抛出转速的选择就等于本着在调整压下时刻之内完成轧辊逆转动作和保证可靠咬入的前提下获得最短轧制时刻那个原则。目前，可逆式热轧机的轧辊咬入和抛出速度一般在10~20和15~25范围内选择。各道次的咬入和抛出速度见表5.5。最大轧制转速和纯轧时刻的计算最大转速的计算公式：（5-6）其中a为轧辊平均角加速度，b为轧辊平均角减速度，l为轧件轧后长度，D为轧辊工作直径等速轧制时刻：（5-7）加速轧制时刻：（5-8）减速轧制时刻：（5-9）因此，纯轧时刻：（5-10）间隙时刻的确定轧机道次之间的间隙时刻取决去[8]：轧辊由上一道的抛出转速逆转到下一道咬入转速所需时刻；完成轧辊压下的调整时刻；轧件从轧辊间抛出再返回进入轧辊间的时刻（包括轧件返回、对中时刻）。道次间的最短的间隙时刻应大于三者中最长时刻。在热轧机上，道次间隙时刻可取3~6s，精轧机上取4~8s。各道次的间隙时刻见表5.5。5.3.2冷轧速度冷轧速度是指轧辊的线速度，它是冷轧的一个重要参数。轧制速度的大小直接决定轧机的生产率，也是衡量轧制技术水平的重要指标之一[10]。对带式生产应尽量采纳高速。成卷轧制时，选择轧制速度要紧依照带卷长度确定，假如开车和停车时刻占轧制总时刻的5%时，其轧制速度V可由式（5-11）计算。（5-11）轧制时刻（5-12）低速冷轧时，咬入速度可采纳工作速度的7%～10%；高速冷轧时，咬入速度可采纳工作速度的3%～6%。铜合金目前采纳的冷轧速度已达到4～15m/s，最高速度已达20m/s。冷轧速度的计算结果见表5.5表5.5轧制速度制度道次轧制速度V/m/s纯轧时刻/s间隙时刻/s轧制时刻t/s热轧10.790.2533.2520.790.2533.2530.790.2644.2641.420.6355.6351.640.8255.8261.841.0956.0972.021.40//冷轧81.611.1645.4692.870.8844.88103.340.9855.98114.890.8455.84125.870.8055.80134.261.2256.22141.154.74610.74151.374.97610.97161.894.15711.15172.134.12812.12182.214.37812.37192.374.24812.245.4温度制度温度制度，即开轧温度和终轧温度是热轧顺利进行的关键。开轧温度对金属的塑性阻碍专门大，而终轧温度直接阻碍产品的组织与性能。因此，轧制前要合理的热轧温度范围，而冷轧差不多上是在常温下进行。故本设计的温度制度要紧是指热轧的温度制度，取开轧温度T=800℃铜合金热轧时均在600～700℃以上的高温进行，热辐射损失占主导地位，且热轧时是逐道次降温的。由此推导出如下计算温降的理论公式[10]。(5-13)式中F——轧件横截面积，m2K——轧制金属的热辐射系数，；——轧制时刻与间隙时刻之和，s；C——金属平均比热，；G——轧件重量，kg。各道次的温降及温度见表5.6.表5.6轧制温度制度表道次温降Δt/℃温度/℃热轧（开轧温度800℃）13.480023.5796.635.1793.148.2788水冷至650℃517.9641.8624.6623.97∕599.3冷轧冷轧在常温下进行

第6章轧制力与传动力矩6.1热轧轧制压力采纳A.H.采利柯夫公式计算轧制压力，由温度T查«参考文献3»，可查的屈服极限σs摩擦系数（6-1）变形区度（6-2）延伸率（6-3）由压下率ε、延伸率查«参考文献2»，可查的外摩擦阻碍系数外端阻碍系数可由确定，若大于1，则，反之，则本设计不考虑张力的阻碍，因此张力阻碍系数因此平均单位压力（6-4）轧制压力（6-5）因此，关于热轧第一道次，有：由查得：由式（6-1）求得：由式（6-2）求得：由式（6-3）求得：因此查得：由于>1，因此：不考虑张力阻碍，则：因此，由式（6-4）求得：因此由式（6-5），求得：同理，可求得热轧其它道次的轧制压力，具体数据见表6.16.2冷轧轧制压力冷轧的轧制压力同样采纳采利柯夫公式计算，其计算过程差不多相同，不同之处在于屈服极限采纳压下率ε通过«参考文献1»查得；冷轧过程采纳矿物油润滑，其值在0.10～0.15范围内选择。冷轧各道次的轧制压力见表6.1表6.1各道次轧制压力道次屈服极限σs/Mpa变形区长度l/mm摩擦系数f延伸率δ摩擦阻碍系数’平均单位压力/Mpa轧制压力/KN热轧124.516.230.4724.751.3538.049951.33215.924.380.4716.421.6029.2612647.55316.234.480.4711.651.9029.8122780.74417.039.810.449.402.0039.1034501.40538.031.370.5013.583.50152.95106036.72641.524.990.5016.963.20152.7284592.12745.018.980.5022.404.50231.8897968.58粗、中轧8175.05.410.108.321.05211.3125331.219420.012.550.103.591.28618.24171974.9210390.010.170.104.421.25560.63126418.4