冷轧带钢优秀课程设计.doc
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1、 辽 宁 科 技 大 学 课程设计说明书设计题目:冷轧1.05*1300 mm轧制规程设计学 院:材 冶 学 院 专业班级:材 控 08-4 班 学生姓名: 指导老师: 成 绩: 目录1冷轧综述31.1冷轧产品及用途31.2冷轧产品技术要求31.3冷轧钢板现实状况及新技术31.3.1 多个冷轧带钢新技术介绍42工艺及规格62.1冷轧薄板生产工艺步骤62.2规格73轧制规程制订83.1压下规程制订83.2张力制度83.3轧制速度制度104计算轧制力125设备校核165.1轧辊各部分尺寸确定165.2咬入能力校核175.3支承辊强度校核185.5支撑辊和工作辊接触应力校核215.6电机能力校核21
2、6结语237参考文件231冷轧综述1.1冷轧产品及用途 经过几十年发展,中国冷轧事业不停地成长壮大,从只能生产建筑用材产品发展成为能够生产高级汽车外板、高级家电板、高级包装材料和电工钢产品,不管产量,还是产品规格品种多样化和质量,全部有大幅提升。 冷轧产品种类分为金属镀层薄板(镀Sn、Zn等);深冲钢板(汽车板);电工用硅钢板;不锈钢板,广泛应用于汽车制造、装饰材料、精密仪表、工业厂房、食品罐头及部分耐久制品。1.2冷轧产品技术要求 1) 表面状态和表面光洁度。冷轧带钢含有良好加工性和美观表面,多用作外用板材和深冲板材,所以必需避免表面缺点。 2) 尺寸和形状精度。冷轧板带尺寸精度包含厚度、宽
3、度和长度精度,其偏差在相关标准中全部有要求。形状精度通常见平坦度、横向弯曲、直角度来表示,其许可值在标准中一样作了要求。 3) 加工性。冷轧产品用途广泛,加工方法很多,从简单弯曲加工直到深冲压加工。按加工性来分,有成形性和形状性两种。 4) 时效性能。所谓时效现象就是金属和合金性能伴随时间推移而发生改变现象。冷轧钢板有淬火时效和应变时效。通常发生时效时硬度和抗拉强度增大,延性降低。 5) 特殊性能。如搪瓷性能、耐蚀性、电磁性能和冲裁性等。1.3冷轧钢板现实状况及新技术 现代中国投入生产带钢有武钢、鞍钢、宝钢、本钢、首钢等。经过长久生产实践和引进国外优异工艺技术,板带钢生产技术得到了快速发展,冷
4、轧带钢采取 mm左右甚至 mm以上轧机,单卷最大单重达60 t日趋大型化。部署方法由酸洗,单卷轧制分开逐步过渡到无头轧制,酸轧联合等全连续轧制。轧制速度不停提升,冷轧已达41 m/s ,轧机自动化,连续化,高速化。1.3.1 多个冷轧带钢新技术介绍加紧冷轧板带生产技术发展是中国以后若干年品种结构调整关键。要坚持技术高起点,支持有冷轧原料、资金条件好、管理水平高企业发展冷轧板带生产,产品要重视国际竞争能力。要激励合资,合作引进资金、技术和管理,缩小和国外优异产品差距。要坚持专业化生产,培养和发明自己独特产品。要重视发展速度和产品结构、质量、效益统一。不能犹豫徘徊,也不能盲目冒进,一定要重视资源、
5、环境、市场、技术、人才有机统一。现在冷轧生产技术正向大型化、集成化、高速化方向发展,而且在深入地提升自动化和连续化水平。产量和生产率全部有显著提升,产品质量更趋完美。有效冷轧技术能够生产出高质量冷轧产品,同时含有很好经济效益。其最近开发部分冷轧生产新技术包含:1)冷轧带钢边部减薄控制技术(EDC)用于冷轧带钢边部减薄控制设备,以取得沿带钢宽度方向均匀恒定厚度。边部减薄就是冷轧带钢边部区域所不需要厚度减薄。引发冷轧带钢边部减薄原因是轧辊在轧制段从加载到卸载过程中轧辊弹性压扁位移所致。依据带钢使用,这一部分减薄区域必需裁去。所以,当需要对带钢边部进行修整时,钢材成材率将会下降。为了避免造成这么损失
6、,开发出用于可逆冷轧机和串列式冷轧机用冷轧带钢边部减薄控制系统。为了赔偿带钢边部减薄,在带钢边部区域工作辊直径必需降低。为此,要对工作辊辊身一端进行特定研磨形成一定锥度。控制基础标准就是基于使锥度偏移,直到确定特定边部减薄值。此新型带钢边部减薄控制系统能够控制在带钢整个长度上带钢边部减薄值较低一个衡值,其结果就是降低了修整损失。2) T-辊工艺技术 为使冷轧工艺最好化和提升冷轧带钢质量,愈加好地了解冷轧过程中物理过程是必不可少。所以,开发了T-辊技术,这是一个技术包,它包含模拟冷轧过程新和改善物理模型。除了完整力学和热动力学描述外,对润滑轧制具体和模拟描述使操作人员能够选择一个最好化工艺。模型
7、正确性使实际测量结果和模拟结果含有很高一致性。比如,对轧制力和轧辊表面光洁度向带钢表面转换有很正确模拟。3) 最少许润滑和利用液氮清洁方法改善带钢表面质量润滑和清洁方法。作为一个新润滑和清洁概念,开发出了综合采取最少许润滑和利用液氮方法。在冷轧带钢平整过程中,这一方法显著地改善了带钢表面质量,同时降低了设备运转成本。当在平整机入口使用最少润滑剂时,正确控制降低摩擦润滑剂使用量。利用最少许润滑剂能够同时降低轧制力和改善带钢平直度。在出口处液氮覆盖在带钢和轧辊表面上。这种方法含有下列优点:清洁和干燥带钢表面显著地能够降低生锈可能性;大幅度减轻了下道工序清洁带钢表面工作强度;延长了工作辊使用寿命。4
8、)在线检测系统用于统计产品质量和满足较小公差在线检测系统。今天,高效生产高质量冷轧带钢需要完整地统计产品关键质量参数。它既能够向用户提供产品质量信息,同时也能够有效地跟踪工艺过程中引发质量问题原因,并给修正。带钢表面光洁度控制系统可在带钢整个长度上将光洁度控制在一个恒定值和当需要时更换轧辊。平直度测量辊可对带钢表面平直度进行正确和安全可靠测量。轧辊密实表面能够避免在带钢表面留下印迹,也能够对含有光滑表面冷轧带钢进行涂镀处理。2工艺及规格2.1冷轧薄板生产工艺步骤原料(热轧板卷)酸洗冷轧电解清洗退火平整退火平整脱碳退火成品退火横剪纵剪检验重卷横剪镀锡板一般深冲板拉伸热平整电工硅钢板连续镀锌瓦垄机
9、组横剪涂层机镀锌板涂层板酸洗热带钢淬火、碱、酸洗检验、清洗淬火、碱、酸洗平整剪切矫直抛光不锈钢板连续镀锡图2-1 冷轧板带钢工艺步骤2.2规格 注:参考鞍钢冷轧一号线1700连轧机组进行设计 1、成品规格1.05*1300 mm 2、原料规格: (1)选择钢种:; (2)依据经验资料,选择原料尺寸为3.05*1350 mm 热轧板卷。3、四辊轧机五机架连轧关键单体性能(1)工作辊直径:(520600)mm ,选600 mm ;(2)支承辊直径:(14001525)mm ,选1500 mm 。 3轧制规程制订3.1压下规程制订 依据经验采取分配压下系数表3-1,令轧制中总压下量为h,则各道压下量
10、为: 式中:bi压下分配系数。 表3-1 多种冷连轧机压下分配系数机架数道次(机架)号1234520.700.3030.500.300.2040.400.300.200.1050.300.250.250.150.05依据表中计算出各道次压下量为:h1=0.6 h2=0.5 h3=0.5 h4=0.3 h5=0.13.2张力制度 张力作用在轧件轧制方向上力。 前张力作用方向和轧制方向相同张力。 后张力作用方向和轧制方向相反张力。 张应力单位张力 。 张力作用: 预防带钢在轧制过程中跑偏(确保正确对中轧制); 使所轧带钢保持平直(包含在轧制过程中保持板形平直和轧后板形好); 降低轧件变形抗力,便于
11、轧制更薄产品; 起合适调整冷轧机主电机负荷作用。 张力制度:张力制度就是合理选择轧制中各道次张力数值。实际生产中若张力过大会把带钢拉断或产生拉伸变形,若张力过小则起不到应有作用。所以作用在带钢上最大张应力应满足: 其中: 作用在带钢单位截面积上最大张应力; 带钢屈服极限。冷连轧特点之一是采取大张力轧制,所以通常单位张力q为(0.30.5),轧机不一样、轧制道次不一样、钢种不一样、规格不相同影响,张力改变范围较宽。后张力和前张力相比对降低单位轧制压力效果显著,足够大后张力能使单位轧制压力降低35%,而前张力只能降低20%左右。且单位张力后机架要比前机架大部分。冷轧带钢分配标准见表3-2。表3-2
12、 冷轧带钢分配标准带钢厚度,mm0.311224单位张应力,kg/mm20.50.80.20.50.10.2 式中:带材上a、b两点间原始距离; 带材原始张应力; b点速度和a点速度之差,; 带材弹性模量。在确定各架压下分配系数,亦确定各架压下量或轧后厚度同时,还需依据经验分析选定各机架之间单位张力。 参考经验数据,初步制订压下量及前、后张力如表3-3所表示:表3-3 产品压下量及前、后张力道次前张力后张力13.052.450.60904022.451.950.501009031.951.450.5010410041.451.150.3010810451.151.050.10501083.3轧
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