中厚板生产课程设计指导书.docx

目 录1 产品(chǎnpǐn)标准和技术要求1.1.1 钢材的尺寸、外形(wài xínɡ)及允许偏差钢板和钢带的尺寸、外形及允许(yǔnxǔ)偏差见国标 GBT/709-2023《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》 (国标可从网上下载，下同)1.1.2 技术要求合金牌号和化学成分可查国标，如碳素构造钢可查 GB/T700-2023，低合金构造钢可查 GB/T1591，优质碳素构造钢 GB/T 699-1999 等另外，技术要求可查找 GB 3524-2023《碳素构造钢和低合金构造钢热轧钢带》，GB/T4237-2023《不锈钢热轧钢板和钢带》，GB/T8749-2023《优质碳素构造热轧钢带》等〔1〕钢的牌号、化学成分和力学性能见表 1-6表 1-6 典型产品的标准及化学成分化学成分 w/%屈服比标 钢CSiMnPSCrNiCu抗拉强强度例准 号度/MPa不大于/MPa％≥0.350.70～0.17～295～32110～0.035 0.040 0.15 0.25 0.250.14 0.37 430 ～0.65390.25080.05～275～2 ≤0.03 ～ 0.035 0.040 0.10 0.25 0.25F 0.11 3650.503452 生产工艺流程及主要设备参数2.1 生产工艺流程(liúchéng)依据车间设备 (shèbèi)条件及原料和成品的尺寸，生产工艺过程一般如下：原料的加热→除鳞→轧制〔粗轧、精轧〕→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。

板坯的轧制有粗轧和精轧之分，但粗轧与精轧之间无明显的划分界限在单机架轧机上一般前期道次为粗轧，后期道次为精轧；对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机，其次架称为精轧机粗轧阶段主要是把握宽度和延长轧件精轧阶段主要使轧件连续延长同时进展 (jìnxíng)板形、厚度、性能、外表质量等把握精轧时温度低、轧制压力大，因此压下量不宜过大中厚板轧后精整主要包括矫直、冷却、划线、剪切、检查及清理缺陷，必要时还要进展热处理及酸洗等，这些工序多布置在精整作业线上，由辊道及移送机纵横运送钢板进展作业，且机械化自动化水平较高2.2 主要生产工艺（1） 加热板坯加热目的：中厚板加热目的是提高钢的塑性，降低变形抗力，利于轧制；生成外表氧化铁皮，去除外表缺陷；加热到足够高的温度，使轧制过程在奥氏体化温度区域内完成；在可能的下并可以溶解在后阶段析出的氮化物和碳化物一般厚板加热炉的型式有两种：连续式和半连续式比较而言，连续式加热炉的产量高、热效率高，装入，抽出便利间歇式加热炉产量一般在 10～20t/h, 热效率也低这里承受的加热炉为步进梁式加热炉中厚板加热工艺的特点：由于厚板的产品种类较多，板坯的规格变化大，所以加热温度的变化范围较广，一般在 950～1250°C 左右，这与热连轧的状况不完全一样，由于生产的批量小，炉内板坯的温度变化频繁，这样就造成加热炉的热负荷变化较大，加热温度的把握要求较高。

2） 轧制中厚板轧制过程包括除鳞、粗轧、精轧三个阶段随把握轧制技术的应 用，为满足把握轧制时的温度条件，在粗轧过程中或粗轧后还有一个把握钢板温度的阶段轧制过程主要包括以下几个阶段：1) 除鳞：钢板外表质量是钢板重要的质量指标之一，加热时高温下生成的氧化铁皮假设在轧制前不准时清理或清理不净，在轧后的钢板外表上，因氧化铁皮被压入钢板外表，会消灭 “麻点”等缺陷，因此轧前除鳞是保证获得优良外表的关键工序目前广泛承受的方法是使用高压水除鳞和轧机前后的高压喷头进展除鳞2） 粗轧：中厚板轧制粗轧阶段的任务是将板坯或扁锭轧制到所需的宽度、把握平面外形和进展(jìnxíng)大压缩延长粗轧阶段首先调整板坯或扁锭尺寸，以保证轧制 (zhá zhì)最终产品尺寸的宽度满足要求依据坯料尺寸和延长方向的不同，“调整(tiáozhěng)宽度”的轧制 方法可分为：全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法、角轧-纵轧法全纵轧法：当板坯宽度到达毛板宽度要求时承受它的优点是产量高，但钢板组织和性能存在严峻的各向异性，横向性能特别是冲击韧性太低横轧-纵轧法：当板坯宽度小于毛板宽度而长度又大于毛板宽度时承受其优点是板坯宽度与钢板宽度可灵敏协作，钢板的横向性能有所提高〔因横向延长不大〕，各向异性有所改善；缺点是轧机产量低。

纵轧-横轧法：当板坯长度小于毛板宽度时承受由于两个方向都得到变形且横向延长大，钢板的性能较高角轧-纵轧法：当轧机强度及咬入力气较弱〔如三辊劳特轧机〕时或板坯较窄时承受全横轧法――当板坯长度到达毛板宽度要求时承受轧制过程中金属在轧向和横向上流淌是不均匀的，造成在轧制一道或数道后，钢板的平面外形不是一个准确的矩形，甚至与矩形外形偏离较大，如在轧向上形成鱼尾形或舌头形，横向形成桶形等进入精轧后无法修正，使轧后最终产品的平面外形简洁，必需切掉头、尾、边部才能得到所需的矩形，增加了金属消耗3） 精轧：精轧阶段的主要任务是延长和质量把握在精轧机上为了削减板宽方向各点纵向延长不均，以获得良好的板型，一些中厚板轧机的精轧机上装备有工作辊或支承辊液压弯辊系统，通过把握轧辊凸度，提高板宽方向上的均匀性精轧机在厚度把握方面大多实行厚度自动把握系统3） 精整与热处理中厚板厂产品质量最终处理和把握的环节精整工序主要包括矫直、冷 却、划线、剪切、检查、缺陷清理、包装入库等依据钢材技术条件要求有的还需要热处理和酸洗中厚板厂通常在作业线上设置热矫直机，多使用带支撑辊的四重式矫直机，为了补充热矫直机的缺乏，还离线设置拉力矫直机或压力矫直机等冷矫设备。

板厚在 25mm 以下时侧边使用圆盘剪，头尾使用锄头剪或摇摆剪50mm 以上的钢板多承受连续气割的方式中厚板的热处理最常用的是退火、正火、正火加回火、淬火加回火处理2. 3 主要(zhǔyào)设备参数2.3.1 粗轧机组(jīzǔ)四辊可逆式粗轧机(zhá jī)产品数据〔供参考〕：板坯厚度 180mm, 220mm, 260mm, 300mm板坯宽度 1200～2300mm板坯长度双排装料 2200～3600mm单排装料 4800～7500mm板坯重量双排装料 最大 16.8t单排装料 最大 35t钢板厚度 6～50mm钢板宽度〔轧制〕 1500-3650mm钢板长度〔轧制〕 最大 74 米轧机参数：形式 四辊可逆式轧机名义轧制力 <74000kN轧机模数〔供参考〕 7900kN/mm轧辊尺寸工作辊 直径 1050/950×3500mm支承辊 直径 2100/1900×3400m机架窗口高度 大约 9000mm2.3.2 精轧机组四辊可逆式精轧机主要技术参数： 轧机参数：形式 四辊可逆式轧机名义(míngyì)轧制力 74000kN轧机(zhá jī)模数〔供参考〕 79000kN/mm轧辊(zhágǔn)尺寸工作辊 直径 1050/950×3500mm支承辊 直径 2100/1900×3400mm 机架窗口高度 大约 9000mm3 典型产品工艺设计3.1 原料(yuánliào)的设计中厚板轧机所用原料的尺寸，即原料厚度、宽度、长度，直接影响着轧机的生产率，坯料的成材(chéngcái)率以及钢板的力学性能。

中厚板坯料选用(xuǎnyòng)考虑以下 3 个方面：(1) 保证成品钢板的尺寸和性能满足使用要求2) 能够充分发挥炼钢车间和厚板车间的工艺条件和设备力气3)所生产的钢板本钱最低3.1.1 原料质量按成品钢板的质量和打算成材率计算出原料的质量打算成材率指的是在设计原料尺寸时的成材率，可以按下面的公式计算式中：t—成品板厚度W—成品板宽度L—成品板长度—轧制平均厚度—轧制平均宽度—试样长度S—烧损△t—宽度余量△w—厚度余量3.1.2 原料尺寸由计算出的原料质量和连铸坯或初轧坯，钢锭的规格范围，考虑到压缩 比，横轧时轧机送钢的最小长度，轧机允许最大轧制长度，加热炉允许装入长度等因素，打算原料的厚度、宽度和长度3.2 轧制规程的设计中厚板的轧制规程主要包括压下制度、速度制度、温度制度、辊型制度轧制规程的设计就是依据钢板的急速要求、原料条件、温度和生产设备的实际状况，运用数学公式或图表进展人工计算或计算机计算，来确定各道次的实际压下量、空载辊缝、轧制速度等参数，并在轧制的过程中加以修正和应变处理，到达充分发挥设备力气、提高产量、保证质量、操作便利、设备安全的目的通常中厚板轧制(zhá zhì)规程设计的方法和步骤：（1） 在咬入力气允许的条件下按阅历安排(fēnpèi)各道次压下量，确定各道次压下量安排率及各道次能耗负荷安排比。

2） 制定(zhìdìng)速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度3） 计算轧制力、轧制力距及总传动力矩4） 检验轧辊等部件的强度和电机力矩5） 进展必要的修正和应变处理3.2.1 坯料的选择中厚板的原料的主题是连铸坯，其厚度虽然不受初轧机轧辊的最大开口度的限制，但为了确保成品钢板的综合性能，连铸坯与成品钢板间的最小压缩比也要保持在 6：1 以上连铸坯的宽度受到连铸机结晶器宽度的限制3.2.2 道次压下量安排的影响因素道次压下量安排轧制总道次数应依据从坯料到成品钢板厚度上的压下量和平均压下量，参照类似的轧制规程来确定，对于单机架、总道次数应为奇数， 对于双机架应为偶数，并且要考虑两架轧机的轧制节奏要大致平衡道次压下量的安排要考虑咬入条件：成形轧制阶段由于板坯的厚度大、温度高、轧制速度低、道次压下量大， 所以咬入条件可能成为限制压下量因素每道次的压下量应当小于由最大咬入角所确定的最大压下量式中：D——轧辊直径，mm f——摩擦系数平辊热轧碳钢中厚板时，当轧制温度在 700℃以上时，轧制速度在 5m/s 以下时的摩擦系数 f 值可由下式计算：钢质轧辊: f=1.05-0.0005T-0.056v冷硬铸铁轧辊：f=0.94-0.0005T-0.056v 式中： T——轧制温度,℃；v——轧制线速度,m/s；二辊和四辊可逆式中厚板轧机的轧制厚度可调，因此可以承受低速咬入， 所以实际的最大咬入角可以到达 22°到 25°。

在这类轧机中厚板，咬入条件将不是限制压下量的主要因素，在实际生产中，热轧钢板时，咬入角一般为 15°到22°，低速咬入可取为 20°除考虑咬入外，还需考虑轧辊及辊颈的强度条件，主电机的力气限制 (xià nzhì)，钢板性能质量的制约3.2.3 道次压下量安排(fēnpèi)的安排规律二辊和四辊可逆式中厚板轧机的轧制厚度可调，因此 (yīncǐ)可以承受低速咬入，所以实际的最大咬入角可以到达 22°到 25°因此，这类轧机在承受连铸坯或初轧坯作为原料时，除鳞道次之后可以承受大压下量轧制，中间道次为了充分利用钢坯温度高，变形抗力低的优势，承受较大的压下量然后随着钢坯温度降低，压下量渐渐变小，最终 1-2 道次为了保证板形和温度精度也要承受较小的压下量，甚至最终一道承受平轧道次在双机架上轧制中厚板，压下量的安排还要考虑一到两个机架间的轧制节奏匹配和轧机负荷的平衡，通常状况下粗轧机要担当总变形量的 75%以上总压下量：。