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'年产366万吨热轧板带钢车间工艺设计摘要随着我国经济的发展，各行业对钢材需求量日趋增加。我国目前钢铁行业发展虽快，但还远远低于发达国家水平。一些高性能的汽车用板，高强度钢板仍有很大一部分需进口。故设计此热轧带钢车间。根据设计任务书要求，本车间设计年产量热轧钢卷366万吨；钢种有普碳钢，优质钢和低合金钢；产品规格为1.5~21㎜×900~1750㎜。本车间采用常规半连轧工艺。板坯全部采用连铸坯。为减少坯料规格，简化轧制程序，采用定宽压力机。为提高产品质量，精轧机各架全采用CVC轧机。设计内容主要包括：产品方案，工艺流程，设备选择及生产能力计算，车间平面布置，环境保护等。为提高设计效率和质量；采用VB语言编制了压下规程程序；采用CAD绘制车间平面布置图。关键词：车间设计，热轧带钢，CVC轧机共2页第2页 Annualoutputof3.66milliontonsofhotrolledflatsteelplantprocessdesignAbstractWiththedevelopmentofournationaleconomy,variousindustriesofsteeldemandisincreasingdaybyday.Ourcountryatpresentthesteelindustrydevelopmentisfast,butarestillfarlowerthanthoseofdevelopedcountries.Somehigh-performancecarswithboard,highstrengthsteelplateisstillabigpartoftheneedtoimport.Thereasondesignstripworkshop.Accordingtothedesignplandescriptionsoftherequirement,theannualproductionworkshopdesignaboutgradesofhotrolledsteelcoilsof3.66milliontons;Akindofcarbon-steel,high-qualitysteelandlowalloysteel;Theproductspecificationfor1.5~21㎜x900~1750㎜.Thisworkshophalftheconventionalrollingprocess.Alltheslabcontinuouscastingslab.Toreducestockspecifications,simplifytherollingprocess,USESthefixedwidthpress.Inordertoimprovetheproductquality,theframebyfinishingallCVCrollingmill.Designcontentmainlyincludes:products,process,equipmentselectionandproductioncapacitycalculation,workshoplayout,environmentprotection,etc.Inordertoimprovethedesignefficiencyandquality.TheVBlanguageunderthepressureofrulesprogram;UsingCADdrawingworkshopfloorplan.Keywords:workshopdesign,strip,CVCrollingmill共2页第2页 1概述1.1热轧板带钢发展史热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。热轧板带钢轧机的发展已有80多年历史，汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展，使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加，从而促使热轧板带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。从提高生产率和产品尺寸精度、节能技术、提高成材率和板形质量、节约建设投资、减少轧制线长度实现紧凑化轧机布置到热连轧机和连铸机的直接连接布置，热轧板带钢生产技术经历了不同的发展时期。1.1.1国外热轧板带的发展1960年以前建设的热带钢轧机称第一代热带钢轧机。这一时期热带钢轧机技术发展比较缓慢,其中最重要的技术进步是将厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机，从根本上改善了供给冷轧机的原料板带钢的厚度差[21]。20世纪六、七十年代是热轧板带钢轧机发展的重要时期。同时连铸技术发展成熟，促使热连轧机从最初使用钢锭到使用连铸坯，从而大幅度提高产量并能够为冷轧机提供更大的钢卷。热轧板带钢轧机的生产工艺过程是钢铁工业生产中自动化控制技术最发达的工序。60年代后新建的热带钢轧机很快采用了轧制过程计算机控制，将热轧板带钢轧机的发展推向一个新的发展阶段，这一时期新建的轧机称为第二代热带钢轧机。1969年至1974年在日本和欧洲新建的轧机称为第三代热带钢轧机。20世纪80年代，板带钢生产更加注重产品质量，同时对于低凸度带材需求量不断增长，这使板带钢板形控制技术成为热轧板带钢轧制技术重要课题之一。90年代，热轧板带钢在工艺方面有重大突破，1996年日本川崎钢铁公司成功开发无头连续轧制板带钢技术，解决了在常规热连轧机上生产厚度0.8～1.2mm超薄带钢一系列技术难题。热连轧生产线的产品规格最薄达0.8mm，但实际生产中并不追求轧制最薄规格，因为薄规格生产的故障率高,辊耗大,酸洗成本高等。待技术发展到故障率等降低后,才能经济地批量生产。1.1.2国内热轧板带钢的发展我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年，即鞍钢的半连续轧机，全套设备从当时苏联引进，为一套2800mm/1700mm半连续式板带轧机，既生产中厚钢板，又生产钢卷，该轧机的轧制中厚板部分于1958年7月先投产，1959年精轧机组投产，开辟了我国宽带钢卷生产历程。该轧机基本上是手动操作，共108页第108页 人工设定的操作方式，轧机的主要生产工艺技术指标相当于第一代热带轧机的装备水平，该轧机已于2000年8月停产[1]。就我国热带钢轧机半个世纪的发展历程来看，我国热轧宽带钢轧机主要经历了由设备简单、控制落后的半连续式轧机型；代表当时先进水平，自动化水平较高的连续式布置；再到具有紧凑型可逆式粗轧机，大能力定宽设备，全自动控制系统的半连续式布置轧机或代表世界先进水平的薄板坯连铸连轧带钢生产线等三个阶段。(1)热轧带钢轧机建设进一步发展。近年我国热连轧带钢生产发展极其迅速，邯钢、南钢、安钢、武钢、等也正在规划建设热带轧机。如果所有轧机全部建成,产能得到发挥，则带钢产量将很可观，我国钢材板带比低、薄板长期供不应求的状况将根本改变。(2)轧机的国产化率逐步提高。进入21世纪以后,除热连轧带钢产量大幅度提高、轧机建设快速发展以外,轧机国产化问题也有了长足进步。目前由国外总承包的项目国产化率普遍达到70%以上，有的达到90%。而且一些项目已做到全部国产化,如鞍钢1700、2150mm轧机、济钢1700mm轧机、莱钢1500mm轧机、太钢1549mm轧机等，由国内总承包，装备全部国内设计制造，少量关键件在国外自主采购。国内装备虽然在整体技术水平上与外国先进水平有一定差距，但已达到较高水平，以鞍钢1700mm轧机为例，其质量水平与其1780mm轧机相差不大。国产装备的另一优势是价格优势。如引进国外的薄板坯连铸连轧生产线一般需投资20～23亿人民币，但采用国产中等厚度薄板坯仅需15～17亿人民币，其产量与国外生产线基本相同。(3)世界最新技术不断被采用。目前国内已建和在建热轧生产线中采用了许多最新技术，如半无头轧制技术，其在国外刚开发不久，国内已有多条生产线采用或预留(唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢等)；如高性能控制器，西门子刚推出新一代闭环工艺与传动控制器TDC，国内已有太钢1549mm轧机、武钢2250mm轧机采用，北京科技大学国家轧制中心承担的莱钢1500mm轧机自动化控制系统也采用了该控制器，使我国紧跟国外最先进的技术发展。事实表明，在采用最新技术方面热连轧领域已处于国际前沿水平。近年我国宽带钢热连轧技术和装备能力取得巨大发展，其特点：一是投资规模前所未有，实现的投资延伸到从铁水预处理、钢水精炼到连铸，从钢铁冶金、压力加工到精整和配送的投入；二是技术和规模水平，不仅引进了多套当代国际最先进的机组，而且建设了多条自主集成技术、自行设计和制造的轧制线；三是热轧宽带钢产品大纲普遍涵盖了建材、汽车、家电、机械、化工和管道输送等用途，包括低合金、高强度、薄规格、深冲板，共108页第108页 板形和厚度尺寸公差及表面质量俱佳的高端产品。我国现有的和正在建设的带钢热连轧机组，可分为四种类型:一是总体引进国外先进技术建设的常规热带钢轧机；二是引进技术建设的薄板坯连铸连轧生产线；三是引进国外二手设备或国产机组，经过国外承包商采用现代化技术改造的常规热带钢轧机；四是总体采用国内先进成熟技术，国内企业总承包建设的中薄板坯连铸连轧和常规热连轧机组。我国目前宽带钢热连轧机的装机水平和生产能力可以说整体达到了国际平均水平，有的则代表着当代国际最新水平。国外轧钢界专业人士说世界上最先进的热连轧机在中国。尤其是宽带钢热连轧技术和生产线的蓬勃发展是明显受到国民经济建设和相关行业发展的拉动，发展的速度和规模从数量上适应了需求。未来发展重点，或者说热连轧企业间的竞争的焦点，将集中在提高产品质量和档次，扩大品种规格，降低成本和消耗，提升产品的附加值和生产线的综合竞争能力。在提高钢铁冶金、工程设计、工艺和装备、信息化和计算机应用，管理水平方面不间断地开展切实的技术进步，跟上经济全球化的步伐，我国在热轧宽带钢领域能够达到和保持国际先进水平。1.1.3热连轧技术发展现状最近十几年,热连轧技术有了很大的进步，轧机都进行了现代化技术改造，基本上做到产量翻番，产品质量有了根本改善，技术改造的主要内容有：（1）更换主电机和供电设备，以及影响正常生产的设备，如地下卷取机等。（2）减少原粗轧机组机架数量，增加强有力的粗轧机架，既能使粗轧机组产钢量和精轧机组相适应，又减少机架数量，节约设备维修量、劳动定员和电力消耗。（3）精轧机组装设液压压下厚度控制、弯辊装置、凸度控制，太钢1549毫米轧机和梅山1420毫米轧机还在原精轧机组前增1架四辊不可逆式精轧机F0。（4）在精轧机组前输送辊道上安设保温罩、移位更新粗轧机组及精轧机组前除鳞装置，将精轧机间活套改为液压活套。（5）更新带钢层流冷却系统。如新钢的1580mm热连轧。（6）采用多级计算机控制系统。1.1.4我国年产300万吨以上热连轧板带生产状况据不完全统计，目前我国300万吨以上热连轧板带机组主要有于1989年8月3日投产宝钢2050mm热轧厂，热轧机组设计年产量为400万吨；马钢2250机组设计产能550万吨；武钢2250机组设计产能400万吨；沙钢1700mm热连轧生产线设计产能450万吨。另外我国准备建设的热轧宽带钢轧机数量较多，预计2012共108页第108页 年投产的有马钢1580生产线，设计年产量300万吨；防城港2050和1580生产线，设计年产量分别为460万吨和327万吨；攀西基地1780生产线，设计年产量400万吨；湛江1780和2250生产线，年产量分别为430万吨和550万吨等等。1.2板带钢生产技术发展趋势(1)热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要可分两个层次：①常规生产工艺的革新。为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用冶金热能，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术。②薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术是近十年来兴起的冶金技术的大革命，随着这一技术的逐步完善，必将成为今后建设热轧板带材生产线的主要方式。(2)生产过程连续化。近代热轧生产过程实现了连续铸造板坯、连续轧制和连铸与轧制直接衔接连续化生产，使生产的连续化水平大大提高。(3)采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。在板带材生产中，产品的厚度精度和平直度是反映产品质量的两项重要指标。由于液压压下厚度自动控制和计算机控制技术的采用，板带纵向厚度精度已得到了显著提高。但板带横向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技术往往尚感不足，还急待开发研究。为此而出现了各种高效控制板形的轧机、装备和方法。这是近代板带轧制技术研究开发最活跃的一个领域。(4).发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量。利用锰、硅、钒、钛、铌等微合金元素生产低合金钢种，配合连铸连轧、控轧控冷或形变热处理工艺，可以显著提高钢材性能。近年来，由于工业发展的需要，对不锈钢板、电工钢板(硅钢片)、造船钢板、深冲钢板等生产技术的提高特别注意。各种控制钢板组织性能的技术，包括对组织性能预报控制技术得到了开发研究和重视。1.2.1热轧宽带钢发展方向及市场热轧板宽带钢以深冲钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板为发展目标。由于将采用无头轧制技术、薄板坯连铸连轧工艺、控制冷却技术等轧制工艺生产热轧薄带钢，因此可以较好地控制热轧带钢的组织和性能。在冷却技术方面，以温度预测模型为基础，采用细分的冷却箱和缓慢冷却装置，开发高精度的冷却系统，对钢材的组织和性能进行控制。从超薄热轧带钢的市场需求和生产现状可看出“以热代冷”共108页第108页 的钢铁市场走向决定了超薄热轧带钢生产总体趋势是供不应求，同时也表明了超薄热轧带钢将成为热轧宽带钢的另一个发展方向。可以预见，采用无头轧制和低温轧制工艺将是薄板坯连铸直接轧制生产超薄带钢的主要发展方向。对于30多家国外钢铁企业的产品调查表明：作为最终产品使用的厚度大于2mm的热轧带钢的需求量正在下降，而厚度小于2mm的热轧薄带需求量日益增加，从正在进行和准备进行的深加工线和冷轧机组方面的投资也可看出这种趋势。带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家。通过对近五年的统计，可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。在国内外带钢生产逐渐减少的情况下，我国作为一个发展中国家，对带钢的需求不断增加，虽然受汽车等产业规模的限制，但五金产品国内外需求量都较大。同时我国现在基础建设规模很大，对焊管、型材的需求也相应增加，带钢的需求仍保持较高水平。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。而且今后几年市场需求仍然会有较大增长。另外带钢的延伸产品还有一定市场空间，如装潢用的五金材料，发展十分快，不少五金产品出口到东南亚、欧美等国际市场，拉动了国内的带钢生产[2]。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此大型生产车间的建立是可行的。1.2.2热轧窄带钢发展方向及市场增大带钢产品的优质比，调整产品结构，开拓热轧窄带钢产品应用新领域。目前热轧窄带钢生产厂在提高质量、降低消耗、降低成本、扩大品种的前提下，将小家电、小五金、家具、自行车零件等深加工企业所需多层次优质碳素结构钢、优质低合金钢、高锰钢、不锈钢等高质量带钢作为主导产品，彻底改变只以焊管为主要供货方向的局面，建设新热轧窄带钢生产线，所轧产品规格处于宽带轧机产品的下限之外，从而可以代替部分冷轧产品。如用厚度小于1.5mm的热轧窄带钢替代冷轧带钢，可以减少冷轧轧程，大幅度降低生产成本，提高轧机的效率。国内外热轧窄带钢市场需求大体相同，厚度大于25mm的产品基本饱和，厚度小于20mm的热带却供不应求。我国宽带轧机虽然已经具有一定规模，但是我国的轻工、建筑行业等需要大量的薄规格窄带钢，主要用于生产薄壁焊接钢管、轻钢龙骨等，此外热轧窄带钢还要给冷轧窄带钢轧机及特殊用途的钢带轧机等提供原料，因而目前我国热轧窄带钢仍然不会为宽带钢所替代。据资料统计，我国煤气管年产量已经超过3×106t，这也是窄带钢的一个大市场。共108页第108页 1.3热轧板带生产工艺装备的发展1.3.1除磷技术的发展热轧带钢在轧制过程中除鳞效果的好坏,直接影响到带卷产品的质量。传统热轧带钢生产，均采用高压水除鳞系统，水压达15～18MPa,采用多次除鳞，即粗轧前、精轧前及机架间进行除鳞。随着薄板坯连铸连轧工艺的出现，给除鳞技术带来了一个新课题，薄板坯的氧化铁皮在板坯表面很薄且很粘，氧化铁皮很难去除，因此高压水除鳞系统水压高达到35MPa，在奥钢联的实验机组上水压曾高达55MPa。提高水压对除鳞有一定作用，但带来一些问题，如高压系统的维修保养工作量增加，事故率增加。进一步优化除鳞机喷嘴到板坯表面的距离和角度，以达到更高的除鳞效果；开发新型高压水流量喷嘴,使水流压力高，且冲击到板坯表面的水量小，从而减少板坯表面温降，这是高压水除鳞设备的发展方向。1.3.2板型、板厚控制技术的发展板型控制是带钢轧机的关键技术，各轧机制造商在此方面都下大力气开发，呈现出多种板形控制技术。这些技术可大致分为工艺方法和设备方法。从设备方法来讲,主要有原始凸度法、液压弯辊法，调整轧辊凸度法，轧辊变形自补偿法，阶梯形支承辊法，抽动轧辊法，在线磨辊法，轧辊交叉法等。其中抽动轧辊法中的CVC、HC结合弯辊技术得到广泛应用，交叉辊法的PC轧机，其板形控制能力较强，综合性能优良，是目前发展较快的板形控制法，但交叉轧辊带来的较大的轴向力给设备设计带来不便，且交叉机构较为复杂，是其得到广泛应用的巨大障碍。板厚自动控制技术方面，液压AGC已得到普遍的认可，采用短行程压下缸，以减少油柱高度提高响应速度,已成为业界的共识。1.4本设计的目的和意义本设计是年产366万吨的热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：（1.5～21）mm×（900～1750）mm。所用钢种为：普碳钢、低合金钢、优质钢。本设计课题是年产366万吨的板带钢生产车间。这是一个大型的轧钢车间，其投资大，消耗大，生产量大。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。今后几年市场需求仍然会有较大增长。另外带共108页第108页 钢的延伸产品还有一定市场空间，如装潢用的五金材料，发展十分快，不少五金产品出口到东南亚、欧美等国际市场，拉动了国内的带钢生产。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。带钢生产技术发展至今已有80多年的历史，现在已经是第四代轧机，板形控制技术目前也已经发展得较为成熟。在相关技术比较完善的情况下，建立大型轧钢厂可以节约很多在技术改进上的投资，可以在建成时就采用目前最先进的技术，还可以借鉴其他车间的生产经验，少走一些弯路，一步到位。综上所述，本设计的选题是有意义且可以实现的。1.5本设计的相关问题本设计的相关问题有热轧板坯热装热送问题。连铸坯热送热装指的是把无缺陷的铸坯在热状态下送到轧钢加热炉加热，然后再送到轧机进行轧制。连铸与热轧之间的连接方式有：(1)冷装工艺(CHR)。(2)连铸坯热装工艺(HCR)。(3)连铸坯直接热装工艺(DHCR)。(4)连铸坯直接轧制工艺(DR)。该技术是一项集冶炼、连铸、判定、入库、转运、组批装炉、轧制成材等诸多技术和管理于一身的系统工程，连铸坯热送热装技术的实施，必须解决好如下几个主要问题：（1）炼钢、轧钢工序厂址地理位置要邻近，工艺设备要适合热送热装要求。（2）炼钢、连铸及轧钢工序的综合生产状况正常稳定，工序能力大致匹配。（3）为保证冶炼、连铸和轧机的连续性生产，必须提高生产过程的可靠性。（4）由于连铸坯缺陷难以在线清理，炼钢、连铸工序必须具备无缺陷连铸坯的生产技术。（5）为保证连铸坯的热装温度，提高热装效果，连铸工序必须具有高温出坯能力和铸坯输送过程中的保温技术以及连铸坯的热装炉技术。根据连铸坯热送热装的特点，设计中拟采用以下解决思路：（1）连铸坯流转方式，连铸坯热送均采用辊道输送到热轧车间加热炉，辊道上采取了一定的隔热保温措施。热装温度一般达600～700℃，有的高达800℃以上。（2）连铸坯装炉及加热控制，当连铸坯热送到热轧生产线时，经验收及组批后，用长行程装钢机或辊道将热坯送入加热炉，由计算机在线控制加热炉的加热温度。（3）组织无缺陷连铸坯生产，加强各类事故的管理。例如：铸坯表面纵裂是在结晶器内产生，并在二冷段进一步扩展形成的。为了减少表面纵裂的发生率，在生产中应改进结晶器冷却和二次冷却工艺。（4）在板坯库和加热炉之间设有保温坑，以满足热装热送工艺需要。2车间产品大纲和金属平衡共108页第108页 2.1车间产品大纲本设计车间年产量热轧钢卷366万吨，车间生产计划如表2-1所示。表2-1车间生产计划表厚度（㎜）宽度（㎜）合计900~1000（950）1000~1100（1050）1100~1200（1150）1200~1300（1250）1300~1450（1400）1450~1650（1600）1650~1750（1700）产量（104）占比例（％）1.5~2.0（1.8）221314191191210027.322.0~4.5（3.0）18910101811149024.604.5~6.0（5.5）97861011156618.036.0~13（10.0）971059795615.3013~21（20.0)987106865414.75合计产量（104t)67444950544656366∕占比例(％)18.3112.0213.3913.6614.7512.5715.30∕1002.2板坯及产品规格2.2.1板坯板坯﹑产品品种和规格见下表2-2。板坯全部为连铸坯，使用连铸坯的优点[3]：（1）简化生产及设备使成材率高金属节约6%~12%以上大幅降低能耗和成本。（2）比初轧坯形状好，短尺少，成分均匀，节约投资和劳动力，易于自动化。（3）可节约能耗，吨钢大致可节约热能14万大卡，降低成本可达10％。(4)与铸锭相比，组织致密，成分偏析较小。表2-2板坯和产品品种及规格项目参数板坯连铸坯共108页第108页 厚度∕㎜280宽度∕㎜1150~1800长度∕㎜10500最大重量∕t35产品品种低碳钢、优质钢、低合金钢带钢厚度∕㎜1.5~21带钢宽度／㎜900~1750钢卷内径∕㎜765钢卷外径∕㎜1968~2641单位宽度最大卷重∕㎏㎜-1202.3产品特点2.3.1产品质量标准本车间产品生产执行GB-709-88标准，尺寸偏差见表2-3和表2-4。通常产品按产品标准供货，也可以根据用户要求供货。产品标准[24]一般包括有品种(规格)标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面的内容。产品标准有川家标准、国际标准、部颁标准或企业标准。轧钢工作者的任务是按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质m的更高要求。对不同用途的板带钢，产品的技术要求各不相同，但依其相似的外形特点及其使用条件，产品的技术要求可归纳为:尺寸精确板形好，表面光洁性能高。具体表现在如下四个方面：(1)尺寸精度。板带钢的尺寸精度主要是厚度精度，它不仅影响使用性能.而且厚度偏差对节约金属影响很大，是生产中控制难度最大的方面。板带钢由于B/H很大，厚度的微小变化势必引起其使用性能和金属消耗的极大波动，故在板带钢生产中一般应力争高精度轧制和按负公差轧制。(2)板型。板型是板带钢的重要质最指标之一[22]。无论是直接使用还是为了便于后道工序的生产，都要求有良好的板型，即要求板带平直，每米长度上的浪形、瓢曲、侧弯均不得超过产品标准中所允许的数值。板型不良[25]是由于沿宽度上不均匀变形引起的，当轧制薄带钢时，其不均匀变形的敏感性更大，故要求在生产技术上保证其板形良好。生产中要采取措施以减小轧制压力及其波动的影响，在轧制中要特别注意板型和辊型的控制。板带越薄，则对不均匀变形的敏感性越大，要保持板带良好的板型的困难也就越大。因此，板型的好坏与厚度精确度(尤其是横向厚度精确度)也有着直接的关系。(3)共108页第108页 表面质量。板带钢的表面质量直接影响到钢材的使用性能、寿命及其美观，并且板带材又是单位体积的表面积最大的一种钢材，故必须保证板带材的表面质量。无论是厚板或薄板，其表面都不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等表面缺陷，因为这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往破坏性能或成为产生破裂和锈蚀的主要原因，成为应力集中的薄弱环节。例如.硅钢片表面的氧化铁皮和表面光洁度就直接破坏磁性;深冲钢板的表面氧化铁皮会使冲压件表面祖糙甚至开裂，并使冲压工模具迅速磨拟；至于不锈钢板等特殊用途的板带材，还需对它们提出特殊的表面技术要求。表2-3钢板长度允许偏差(mm)公差厚度钢板长度长度允许偏差≤4≤1500+10＞1500+15≤2000+10＞4~16＞2000~6000+25＞6000+30≤2000+15＞16~60＞2000~6000+30＞6000+40表2-4纵切带钢的宽度允许偏差（㎜）公称宽度厚度≤4.0＞4.0~6.0＞6.0~8.0＞8.0≤160±0.5±0.8±1.0±1.2＞160-250±0.5±1.0±1.2±1.4＞250-600±1.0±1.0±1.2±1.42.3.2产品性能板带钢的性能要求主要包括力学性能、工艺性能和某些钢板的特殊物理或化学性能。一般结构钢板只要求具备较好的工艺性能，如冷弯和焊接性能等，而对力学性能的要求不很严格。对甲类钢钢板共108页第108页 ，则要求保证一定的强度和塑性。重要的结构钢板，要求有较好的综合性能，既要有良好的工艺性能又要保证有一定的强度和塑性，同时还要保证一定的化学成分及良好的焊接性能和常温或低温冲击韧性或一定的冲压性能、一定的品粒组织及各方向组织均匀性等。诸如造船板、桥梁板、锅炉板、高压容器板、汽车板、低合金结构钢板以及优质碳素钢板等都属于这一类，它们的综合性能要求较严格。各种特殊用途的钢板(如高温合金板、不锈钢板、硅钢片、复合板等)，则要求特殊的高温性能、低温性能、耐酸耐碱耐腐蚀性能，或要求一定的物理性能(如电磁性能等)及其他特殊性能。2.4金属平衡表金属平衡表如表2-5所示。表2-5金属平衡表序号厚度范围（㎜）成品切头及废品烧损、再氧化坯料量（104t）产量104t成材率（％）104t损耗率（％）104t损耗率（％）11.5~2.010097.31.3981.70.8221.0102.77522.0~4.59097.51.0771.50.7181.092.30834.5~6.06697.70.8781.30.6761.067.55446.0~135698.10.6970.90.7751.057.085513~215498.30.5270.70.7531.054.9346合计36697.84.6561.23.7441.0374.6563设计方案3.1工艺方案的选择本设计是设计一年产量为366万吨的热轧带钢车间，成品规格（1.5~21）㎜×900~1750㎜，结合国际国内热轧宽带钢生产线的情况，选择常规热连轧工艺[20]。薄板坯连铸连轧与常规热连轧带钢比较：(1)常规热轧共108页第108页 其流程一般为：板坯先进步进式加热炉，然后经过定宽机，开始粗轧，粗轧一般为两个轧机可以其中一个可逆，也可以两个都可逆。然后通过飞剪，除鳞后进行精轧，精轧一般为七机架，其后安装三台卷取机。(2)薄板坯连铸连轧工艺下面以CSP为例：先进行连铸，然后进入辊底式加热炉，除鳞之后可以进入精轧机，精轧机一般为六架，层流冷却之后就可以卷曲了。短流程和常规热轧最大的不同就是热历史的不同，前者从钢水冶炼到板卷成品仅为2.5h左右，而后者时间要长得多。在传统工艺中，钢坯经历冷却加热两次相变（γ到α和α到γ），原始的奥氏体组织有柱状晶转化为等轴的、细的、均匀的晶粒。但短流程没有这一过程，而是采用结晶器快冷而后经过二冷区缓冷，从而获得比较细小的晶粒。在加热方式上也有不同，常规热轧一般采用步进梁式加热炉，而短流程由于铸坯温度很高，头尾温度相差太大（轧制要求头尾相差正负十度）所以采用均热炉，主要是为了保持温度均匀，而不是为了加热。其次常规热轧通过再结晶来细化奥氏体晶粒，但再加热前的冷却使部分合金元素随碳化物氮化物析出，再次加热只有有限的部分能溶解，损失了一部分可强化细晶的奥氏体晶粒。短流程由于采用快冷是的合金元素固溶在其中进行强化。(1）薄板坯连铸连轧的优点①工艺简化、设备减少、生产线短，从而大幅度降低了基本建设投资，使得吨钢投资下降19%～34%。②生产周期短。从冶炼钢水至钢卷送到运输链，仅需约2h，从而减少了大量流动资金。③成材率提高约2%～3%，能耗降低约20%，从而降低了生产成本，使吨钢成本降低。（2）薄板坯连铸连轧的不足[2]①短流程(薄板坯连铸连轧)的产品范围比常规的窄。CSP原料的厚度不超过100mm,通常产品厚度最好在10mm以下。而常规轧制厚度可由1.2mm至25.4mm，远远超过了短流程。②CSP生产的大部分是低附加值产品。常规轧制的连铸速度比CSP低，提高了钢水的质量，可以生产出高附加值、高尖端的产品来。③短流程的产量低于常规轧制。由于连铸速度的影响，短流程的产量一般远低于常规轧制。④短流程成本低。工艺流程紧凑、简化、投资成本低、能源消耗低。⑤常规热连轧带钢生产工艺，通常采用200~280mm厚的厚板坯，由冷坯或热坯装入板坯加热炉中加热，由粗轧和精轧轧制后出成品。⑥板坯厚度200mm以上，长度一般为4.5~9m（亦有达到12.5m共108页第108页 ），具有一定容量的板坯库，有加热炉区（一台或多台步进式加热炉），具有粗轧区，后接精轧机组及地下卷取机（一台到多台）的生产线。⑦连铸能力与连轧能力匹配上还不可能与常规工艺生产规模相比；在所生产的钢种上和产品质量上，还是常规略胜一筹；薄板坯连铸连轧可以覆盖大多数热轧带钢的品种范围，但是一些高性能要求和高附加值的品种还不能生产，目前的薄板坯技术可以生产约70%的传统热带可生产的钢种。生产方案的选择与设备的选择密切相关。确定生产方案时应考虑以下几点：（1）年产量的大小。产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。（2）投资、建设速度、机械化和自动化程度、劳动条件、工人与管理售货员的数量以及将来的发展。根据以上分析，再结合实际，本设计采用常规热轧工艺。主要原因如下：(1)生产规模：本设计钢板带材年产量为366万吨，目前薄板坯连铸连轧生产量还难达到。(2)产品定位：考虑到本设计车间的将来发展，以后需要生产的产品可能为轿车用板、高韧性管线钢、造船和桥梁用高强度钢等。产品品种较多，像轿车用板等表面质量要求较高。目前薄板坯连铸连轧工艺在表面质量和品种上难以满足，高质量产品生产尚处于开发实验阶段，如汽车面板、超深冲钢板和高表面要求的钢板、镀锡板的基板、高级别的高强韧管线钢、奥氏体不锈钢等。(3)产品性能：常规热连轧所用板坯常为200~300mm,而薄板坯连铸连轧一般为50~100mm。轧制同样规格产品时，常规热连轧生产具有较高的压缩比，这对产品性能的提高有利。鉴于以上原因，本设计采用常规热连轧工艺。3.2主机型式的选择常规热连轧工艺根据粗轧机的布置形式，又可以分为全连轧工艺、3∕4连轧工艺、半连轧工艺几种。本设计采用半连续式、双机架粗轧机布置方案[1]。（1）全连续式轧机：指轧件自始至终没有逆向轧制道次。其粗轧机由5～6个机架组成，轧件沿一个方向连续轧制，每架轧制一道，采用交流电机传动。虽然全连续式布置操作简单，生产能力大，但是粗轧机架多，各机架间距离长，因而轧制线很长，厂房长度增加。同时轧制时间往往要比精轧机组的轧制时间少得多，亦即粗轧机的利用率不高。（2）半连续式轧机：指粗轧机组各机架主要或全部为可逆式。粗轧机组由两架轧机组成，既生产板卷，又生产中厚板。共108页第108页 （3）3/4连续式：粗轧机组1～2架可逆式轧机，数量由六架缩减为四架。可逆式轧机可放在第二架，也可放在第一架。优点：兼有全连续式粗轧机的优点，克服了其缺点，与其相比有生产线短、占地少、设备少、投资省、对板坯厚度范围的适应性好等优点，且生产能力也不低，适应于多品种的热轧带钢的生产。缺点：可逆式机架的操作维修要复杂些，耗电量大。半连续式和3/4连续式一样，不仅可以充分利用粗轧机、减少设备和厂房面积，降低投资，而且可以满足年产量366万吨的生产要求。图3-1全连续式粗轧机的布置形式图3-23/4连续式粗轧机的布置形式半连续式粗轧机常见的几种布置形式如下：a)由一架四辊可逆式轧机组成；b)由一架二辊可逆式和一架四辊可逆式轧机组成；c)由二架四辊可逆式轧机组成。图3-3半连续式粗轧机的布置形式共108页第108页 3.3轧机数量及相关设备的选择3.3.1粗轧机组设备选择轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备[26]，是代表车间生产技术水平、区别于其它车间类型的关键。因此，轧钢车间选择的是否合理对车间生产具有非常重要的作用。轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，成品品种和规格，生产规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间工艺设计而言，轧钢机选择的内容是：确定轧机的结构型式，确定其主要参数，选用轧机机架数即布置形式。在选择轧钢机时，一般要注意，考虑下列原则：（1）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑；（2）有较高的生产率和设备利用系数；（3）保证获得良好的产品，并考虑到生产新产品的可能；（4）有利于轧机的机械化，自动化的实现，有助于工人的劳动条件改善；（5）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便；（6）备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化；（7）有良好的综合经济技术指标。目前，由于机械制造业的发展，轧钢生产的日益进步，现在的主要轧机除去一些特殊用途外，基本上都已经趋于系列化，标准化了。为我们选用轧机进行生产提供了方便的条件。本设计采用半连续式工艺。粗轧机组的水平轧机为双机架，由两架四辊可逆式粗轧机组成。根据本车间生产情况及现场实际状况，粗轧阶段选用两台带立辊的四辊可逆式轧机。立辊轧机的作用是轧边，限制宽展，同时破碎轧件表面的氧化铁皮。四辊可逆式粗轧机既可满足板坯精度高的要求，又可保证足够的压下量及较好的板形。刚出加热炉的板坯在粗轧机组前几个道次的轧制，因温度较高，有利于实现大的压下量，这就需要轧辊具有较大的咬入角；后几个道次的轧制，需要为精轧机输送厚度均匀的中间坯。采用双四辊可逆式粗轧机组的原因：采用二辊式的工作辊直径大，具有大的咬入角，可实现大的压下量。其配置上由于多一个机架，故要求板坯出炉温度相对较高，装备占地面积大；四辊式的工作辊直径小，有利于带坯的厚度控制，又因该配置中有支撑辊，减少了工作辊挠度,可轧制较薄的、厚度均匀的中间坯传给精轧工序。共108页第108页 两架四辊可逆式粗轧机组（半连续式粗轧机组）的优点：具有设备少,生产线短、占地面积小、投资省等特点与精轧机组的能力匹配较灵活，对多品种的生产也有利。3.3.2侧压设备的选择立辊轧机与定宽压力机比较：边部凸出量大（俗称狗骨形），水平轧制时易产生较大的鱼尾；而侧压机边部凸出量较小，水平轧制后产生的鱼尾较小，甚至无，因此可减少切损，提高成材率。与立辊调宽相比，压力机调宽具有明显的优越性，即：①提高了热轧带钢轧机的成材率。调宽压力机有控制板坯头尾形状的功能，即使在很大的侧压下，板坯头尾变形仍然比较均匀，故头尾形状得以优化，减轻了头尾部舌头和鱼尾，降低切损。与立辊轧制调宽相比，在相同的压下量条件下，调宽压力机的切头损失大幅度减小，从而提高了成材率。②调宽能力大。现代化的调宽压力机最大侧压量可达350mm，所以只需要几种连铸板坯规格即可满足用户需求，大大减轻了连铸变宽的负担，提高了连铸机的生产率和连铸坯质量，同时也提高了板坯的热装率和热装温度。③提高了调宽效率。压缩调宽时，板坯变形可深入到板坯中部，局部变形得到缓解，狗骨形因此得到减弱，所以板坯变形均匀性得到提高，从而减少了板坯在随后平轧时的回展，可以获得很好的调宽效率。④提高了宽度精度。由于调宽时板坯宽度由压力机锤头能够得到精确控制，所以可得到比立辊轧机更高的目标宽度精度。综合以上原因，此车间选用定宽压力机。3.3.3保温装置的选择保温装置位于精轧和粗轧之间，用于改善中间坯温度均匀性和减少带坯头尾温差改善中间坯温度均匀性和减少头尾温差，使带坯全长温度较为均匀。粗轧机出口设置热板卷箱是减少带坯温降的一个有效方法，并且还具有以下优点：使带坯全长温度较为均匀，进一步消除水印；有利于二次氧化铁皮的消除，提高产品表面质量。原由：①粗轧机出口中间坯长度可达100m，为减少头尾温差，设保温罩。②为了轧制薄规格的产品和特殊钢种而设置加热器。热卷箱布置在粗轧机之后，飞剪机之前。采用热卷箱的作用有：①保温：当坯厚为25mm时一般温降速率可达100℃/min，而采用热卷箱时则只有3.6℃/min。共108页第108页 ②均温：带坯头尾交换，使尾部处于板卷中心，可保持几乎恒定的温度分布。精轧机不用升温轧制，电力消耗降低约10％。③提高成材率：可使处理事故时间增长到8～9min，热卷箱起到了中间坯料的贮存于缓冲作用，并可增大卷重。④改善产品质量，扩大可轧品种范围。⑤可缩短车间长度，节省输送辊道，减少投资等。⑥热卷箱与中间坯切头剪断机、焊接机联合使用，可实现热带钢全连续无头轧制或半无头轧制，提高成材率约0.5~1.5％，生产率提高20％。采用热卷箱的效果：降低开轧温度，精轧机组不用升速轧制，降低电能约10%，降低精轧机组功率约15%，大大减少了设备投资。3.3.4精轧机组设备选择精轧机组布置在粗轧机组中间辊道或热卷箱的后面。它的设备主要包括切头飞剪前辊道、切头飞剪导板、切头飞剪测速装置、边部加热器、切头飞剪及切头收集装置、精轧除磷箱、精轧前立辊轧机、精轧机、活套装置、精轧机进出口导板、精轧机除尘装置、精轧机换辊装置等。（1）精轧机选型目前世界上高精度轧机以PC轧机、HC轧机和CVC轧机应用最多。①PC轧机PC轧机目前已成为当前发展最快的板形控制技术，其工作原理是通过改变交叉角的大小改变轧辊的等效凸度来控制板形和凸度，它的主要优点是[5]：（a)凸度控制范围大，精度高；（b)辊形曲线简单，轧辊管理简化；（c)辊颈强度不受限制，轧制能力得到提高（减少轧制道次）；（d)PC轧机和在线磨辊装置配合使用，具有控制板凸度能力和局部高点，延长辊子使用周期。其缺点是：（a)结构复杂，维修量大；（b)存在轴向力和无法避免轧辊磨损造成的局部高点。②HC轧机HC是英文HighControlMill的简称。该轧机辊系由上下对称的三对辊组成，即工作辊、中间辊和支撑辊，其中中间辊可轴向移动，并配置液压弯辊装置，因此具有很强的板形控制能力。目前这种新型轧机已广泛用于冷轧、热轧及平整机生产中。共108页第108页 ③CVC轧机CVC轧机是由西马克公司在日本HC轧机基础上于1983年研制成功的一种新型轧机，是一种连续可变的凸度轧机。其工作辊（WR）磨成S型，上下两根轧辊180o对称摆放，以便形成对称的辊缝，轧辊的相对窜动形成连续变化凸度（CVC），它的优点是[5]：（a)操作简便；（b)机器结构简单，易改造；（c)换辊方便，完成一次换辊操作只需几分钟；（d)板凸度控制能力强，工作辊轴向移动±100mm，可调辊缝100～500μm，与弯辊装置配合则有600μm；（e)应用范围广，CVC技术无论对于热轧还是冷轧，也不论是轧制黑色或者有色极薄带都非常实用。实际上CVC轧机的轧辊调整机构可以称为辊缝万能调整机构。CVC轧机的缺点是：（a)易蛇形；（b)轧辊形状特殊，磨削困难。CVC轧机与PC轧机的比较①调节范围：PC轧机轧辊交叉角为1°时，轧辊凸度可达1000μm；CVC轧机工作辊轴向移动±100mm，可调辊凸度100～500μm，与弯辊装置配合则有600μm。②调节机构：PC轧机需要安装角度调整和侧推力支承两套机构，结构复杂；CVC轧机的轧辊机构相对简单许多[14]。③轴向力：PC轧机轴向力很大，这亦是限制交叉角进一步加大的主要因素。PC轧机的轴向力最大可达轧制力的10%，为2000KN，而CVC轧机一般仅为200KN左右[14]。④弯辊力：PC轧机轧辊交叉，限制了弯辊力的加大，一般最大为800～1000KN，而CVC轧机弯辊力可以加大到1500KN甚至2000KN。另外，PC轧机轧辊交叉点与轧制宽度中心线重合难，轧件亦跑偏。当然，CVC轧机亦有其缺点：譬如CVC轧辊曲线易被磨损破坏，辊间接触应力分布呈S形使支撑辊和工作辊磨损严重不均，降低了轧辊的寿命[15]。近几年用西马克—德马克公司技术建设的热连轧机都采用了CVCplus机型。CVCplus是在CVC技术上的改进，该技术与WRB技术相结合，可完成大范围的纠偏，有效地扩展了CVC系统对板形的调整能力，特别是半无头轧制中需动态改变辊型凸度时，该系统可提高板带凸度和实现最佳的轧件平直度。另外，CVCplus轧机可以实现带负荷窜辊，并通过轧辊横移策略提高轧辊寿命。共108页第108页 根据以上对比分析并参照马钢2250热轧生产线，本设计中的精轧机组方案选用CVC轧机。图3-4CVC轧机图3-5HC轧机图3-6PC轧机（2）精轧机布置为提高轧机生产能力，提高卷重，增大精轧机速度，满足最大卷重的需要，精轧机组采用7机架布置。7个机架均配有弯辊装置，均为全液压压下AGC。（3）精轧机前立辊轧机F1E精轧机前立辊轧机附着在F1精轧机前面，他的主要功能是进一步控制带钢宽度。该轧机具有一定的控宽能力。该轧机上配有AWC的反馈功能，前馈功能。（4）边部加热器边部加热器的功能是将中间带坯的边部温度补偿到与中部温度一致。带坯在轧制过程中。边部温降大于中部温降，温差约100℃，边部温差大，在带钢横断面上晶粒组织不均匀，性能差异大，同时还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。其功能是：将边部温度加热补偿到与中部温度一致。边部25mm处可提高温升50℃。边部加热器主要由中频感应头和感应头位置设定装置组成。边部加热器从其发展史上看,有U形和C形两种结构。C形加热器以其在大间隙时仍具有高的热效率和对中间坯板形的良好适应性而得到广泛应用，此处选用电磁感应加热型边部加热器。这种加热器的加热温度可以调节，适用于各种钢种。(5)切头飞剪共108页第108页 切头飞剪位于粗轧机组出口侧，精轧除磷箱前。它的功能是将进入精轧机的中间带坯的低温尾端和形状不良的头尾端切掉，以便带坯顺利通过精轧机组和输出辊道，送到卷取机，防止穿带过程中卡钢和低温头尾在轧辊表面产生辊印。设置切头飞剪的原因：①头尾温度比中间低，在精轧机组轧制时长使工作辊产生压痕，使带钢卷表面产生辊印缺陷，影响质量。②轧件易产生跑偏，造成卡钢事故。③打滚困难，易造成散卷。定尺飞剪应该保证良好的剪切质量——定尺精确、切面整齐和较宽的定尺调节范围，同时还要有一定的剪切速度。为了满足上述要求，飞剪的结构和性能，在剪切过程中必须满足下列要求：①剪刃的水平速度应该等于或稍大于轧件的运动速度；②两个剪刃应具有最佳的剪刃间隙；③剪切过程中，剪刃最好作平面平移运动，即剪刃垂直于轧件的表面；④飞剪要按照一定的工作制度来工作，以保证定尺长度；⑤飞剪的运动构件的加速度和质量应力求最小，以减小惯性力和动负荷。飞剪的类型很多，主要有圆盘式飞剪、双滚筒式飞剪、曲柄连杆式飞剪，滚筒式飞剪，曲柄回转杠杠式飞剪等。此处采用曲柄连杆式切头剪。(6)带钢冷却装置[19]出精轧后要将带钢从800～900℃迅速冷却到600℃左右。冷却方式主要有压力喷射冷却、层流冷却、超快冷却和水幕冷却。压力喷射冷却优点：水冷为连续状，没有间断现象，呈紊流状态喷射到钢板表面；可喷射到需要冷却的部位；钢板上下表面冷却差别显著。缺点：比冷却特性很低；冷却效率不高；水消耗量大，水的飞溅严重，冷却不均匀；对水质的要求较高，喷嘴容易堵塞，水的利用率较低。适用范围：适用于一般冷却使用或因其穿透性好而适用于水气膜较厚的环境。层流冷却：从虹吸管吸取的无压或低压水经冷却管自由地落到带材表面,冲破带钢表面的蒸汽膜,随后紧贴带钢表面而不反溅，形成层流而带走大量热量的冷却。优点：此冷却效率较高；水流呈层流状态，可获得很强的冷却能力；钢板的上下表面和纵向冷却均匀。缺点：冷却区距离长；极管之间有一定的距离，达不到横向冷却均匀；对水质的要求较高，喷嘴容易堵塞；设备庞杂，维护量较大且难度高。适用范围：适用于强冷却时，如热轧板出口处。根据钢种与带钢厚度的不同，层流冷却方法主要分为：前段冷却、后段冷却、带钢头、尾部不喷水三种。超快冷却技术[23]共108页第108页 ：为了在轧制过程中实现短时、快速、准确控温，而常规的层流冷却、气雾式冷却等技术，由于冷却速度不高而难以满足这个要求，因此促使人们开发出一种新型的冷却系统—超快冷却系统。超快冷却系统具有以下特点：①冷却速度足够大，有超常规冷却能力；②冷却水与钢板的热交换更加充分有效；③冷却水喷洒形式能满足快速热交换要求；④有新型的冷却设备。水幕冷却：从条状缝隙喷嘴自由落下的呈连续稳定、透明平滑的帷幕状的水流冲破带材表面的冷却水层和蒸汽层与带材直接接触而带走大量热量的冷却方式——亦称水幕层流冷却。优点：此冷却特性最高；水流呈层流状态，冷却速度快、冷却区距离短、对水质的要求不高、易维护。缺点：钢板上下表面及整个冷却区冷却不均匀；可调节的冷却速度范围较小。适用范围：不仅可用于板带钢输出辊道上的冷却，也可用于连轧机机架间的冷却。虽然水幕冷却具有较强的冷却能力，但据克虏伯公司对三种冷却方式实验结果表明，水幕冷却均匀性不及层流冷却，所以目前许多厂家仍以层流冷却方式为主。本设计也拟采用层流冷却[6]。（7）卷取机卷取机位于精轧机输出辊道末端，由卷取机入口侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒等设备组成。它的功能是将精轧机组这种的带钢以良好的卷形，紧紧地无擦伤的卷成钢卷。卷取机是在高速且有较大冲击力的非常恶劣的条件下进行运转的设备，其结构复杂，故障率高。所以对卷取机的性能有特殊要求[7]：①卷取机刚度高，不易变形；②耐反复冲击的高强度结构；③保持高机械精度的结构；④设备结构应利于检修和维护；⑤发生故障率低的机械结构。为了保证轧件在输出辊道上能“拉直”运行，轧机、辊道、卷取速度需匹配；带钢头部出精轧末架，未被卷取前，辊道速度超前10%~20%于末架轧机轧制速度；卷取过程中卷取速度应与轧制速度同步；带钢尾部离开末架轧机后，辊道速度要滞后20%~40%于带钢速度。卷取机设置：带钢厚度不同，冷却所需要的输出辊道长度亦不同，因此出现几种不同非卷取机设置方案。在距末架精轧机190m处装置三台卷取机，满足高速和产量要求；对于厚度2.5～3mm以下的薄带钢，在60m近处再装设2～3台近距离卷取机；只在距精轧末架约120m处装设三台标准卷取机。共108页第108页 地下式卷取机具有生产效率高，便于卷取宽且厚的带钢，卷曲速度快而且钢卷密实，节省空间。此设计选用3架地下式卷取机去满足生产要求。3.4加热炉的选择在轧制之前，要将板坯进行加热，其目的在于提高板坯的塑性，降低变形抗力及改善内部组织和性能，以便于轧制加工。加热炉主要型式有：推钢式连续加热炉，步进式连续加热炉，滑轨式加热炉。推钢式连续加热炉：靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。料坯在炉底或在用水冷管支撑的滑轨上滑动，在后一种情况下可对料坯实行上下两面加热。炉底水管通常用隔热材料包覆，以减少热损失。为减小水冷滑轨造成的料坯下部的“黑印”，近年来采用了使料坯与水管之间具有隔热作用的“热滑轨”。有的小型连续加热炉采用了由特殊陶质材料制成的无水冷滑轨，支撑在由耐火材料砌筑的基墙上，这种炉子叫“无水冷炉”。步进式连续加热炉：靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把坯料一步一步地移送前进的连续加热炉。炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。优点：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。炉子生产能力大。可加热各种形状尺寸的钢坯。炉子长度不受推钢比的限制。表面不会有划痕，并且钢坯的黑印也少，加热质量好。可以准确计算和控制加热时间，便于实现自动化。缺点是：①结构复杂、设备重量大、投资大、施工安装要求严格。②当炉温过高时，炉内氧化铁皮会发生熔化并落在步进梁的缝隙处，容易造成堵塞，影响步进梁的工作。滑轨式加热炉：表面易擦伤，易于翻炉，板坯尺寸和炉子长度受到限制，炉子排空困难，劳动条件差。综合以上原因，此处选择步进式连续加热炉。共108页第108页 4生产工艺流程4.1生产工艺流程框图生产工艺流程是把产品生产工序按次序排列起来，它直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求。根据产品的要求以及对生产工艺方案的分析，确定生产工艺流程，并绘制车间生产工艺流程图，如下图4-1所示。共108页第108页 图4-1工艺流程简图4.2生产工艺流程本设计采用传统轧制和直接轧制（CC-DR）（ContinuousCasting-directRolling）相结合的工艺。直接轧制（CC-DR）（预留）：当连铸和连轧机生产计划相匹配时，表面质量和内部质量合格的高温连铸坯经标记后，从连铸机输出辊道经边角加热器输入辊道送到边角加热器加热后，温度可达1100℃，直接运往轧机轧制。直接热装轧制（DHCR共108页第108页 ）：当连铸和连轧机生产计划相匹配时，表面质量和内部质量合格的连铸坯经标记后，从连铸机输送辊道送来，经加热炉输入辊道直接送到炉后的装料辊道进行装炉加热，装炉温度大于或等于850℃。热装轧制（HCR）：经标记后的质量合格的热连铸坯，主要从边角加热器输入辊道，或从加热炉输入辊道送往第二、第三板坯库用电动夹钳起重机吊到保温坑内堆放。根据生产计划，热板坯从保温坑吊上过跨车，运到第一板坯跨升降机，再用上料起重机吊到加热炉输入辊道上送往加热炉加热，平均装炉温度为600℃。冷装轧制（CCR）：经冷却、火焰清理、标记后的合格连铸坯，由过跨车和辊道送到本车间板坯库，用电动夹钳起重机堆放。按生产计划，冷装板坯可以通过三号过跨车将第二、第三板坯跨的板坯送到第一板坯跨，再用电动夹钳起重机吊到步进梁移送机上向前移送，然后用上料起重机吊到加热炉输入辊道上，或者由一号和二号过跨车送到第一板坯跨一号和二号升降机，由上料起重机吊到加热炉输入辊道上。板坯由加热炉输入辊道送往装炉辊道进行装炉。高温连铸坯被送到设有边部加热器的轧制线辊道上，此部分辊道的两侧设有电感应边部加热器对在前进过程中的连铸坯进行加热，使坯料的温度达到设定值。若轧制速度比连铸速度慢，则将送来的坯料存放到板坯跨内的保温坑内待轧。连铸坯一般加热到1200～1250℃，部分碳素钢和某些低合金钢采用低温出炉工艺，可略降50～100℃。热板坯首先经高压水除鳞,清除表面氧化铁皮，然后用定宽压力机对其定宽，以调节板坯宽度和提高除鳞效果。定宽压力机对板坯进行一道次宽度侧压，最大侧压量为350mm，一般为100～200mm。定宽后的板坯进入四辊可逆式轧机R1，其与立辊机架E1靠近布置。板坯在E1R1上轧制1～3道次后经辊道送至R2四辊可逆式粗轧机轧制1～3道次，轧成厚度40～60mm的中间带坯。为减少带坯在中间辊道上的温度损失和带坯头尾温差，在中间辊道上设有热卷箱和边角加热器。带坯经中间辊道经飞剪切去带坯头、尾，后经精轧机前的二次除鳞箱除去带坯表面的氧化铁皮，进入精轧机组轧制。带坯经过精轧机组F1～F7，轧制成1.5～21mm的成品带钢。为确保带钢的厚度精度，在精轧机上设有动作灵敏、控制精度高的液压AGC厚度自动控制系统，在F1～F7上还采用了CVC轧机。F1～F7精轧机为减少轧制功率，提高带钢表面质量，采用了轧制工艺润滑油[8]。在轧制过程中配以动态弯辊系统进行板形动态调整。实现了板形的闭环控制。为检测板形而设置板形仪、平直度仪以及厚度仪宽度仪、高温计等设置于F7精轧机的出口。共108页第108页 成品带钢经精轧机组的输出辊道上的层流冷却装置，将带钢冷却到规定的卷取温度，由三台助卷式液压卷取机（一台备用）卷取成钢卷。卷取后的钢卷，由卸卷小车将钢卷从卷取机卸出，经升降机下降，由钢卷运输链接受钢卷，然后由钢卷运输链系统运输。经辊式打捆机打捆后，用钢卷小车送到钢卷升降机托住钢卷，钢卷升降机下降钢卷运输链接受然后由钢卷运输链系统运送。对需要检查的钢卷则送到检查线，打开钢卷进行检查。钢卷经称重、喷印后，根据下一步的工序决定钢卷的流向。供冷轧厂的热轧钢卷，在热轧钢卷库中由吊车卸下堆放、冷却。为避免塌卷，在热钢卷库先堆放一至两天后，再两层堆放，冷却后运走。作为热轧厂发货的钢卷需经成品卷取样装置抽样检查。4.3工艺制度4.3.1坯料管理制度(1)板坯验收按“连铸坯技术标准”的规定执行。连铸坯技术标准如下[2]：（a)外形和尺寸公差必须符合下列要求见下表4-1。（b)表面质量应全部为无缺陷的合格板坯（如热轧带钢中发现分层、夹杂、结疤缺陷，连铸厂应负100%的责任）。表4-1板坯外形和尺寸公差项目厚度宽度长度镰刀弯上下弯公差㎜±15±15±30长坯≤40短坯≤20长坯≤40短坯≤20（2）板坯堆垛标准。板坯堆垛按下列板坯堆放标准见下表4-2。表4-2板坯堆垛标准项目垛高垛间距离每垛堆放块数参数Max2800㎜1350㎜Max10块(3)板坯直接轧制要求。CC-DR坯目标温度为1100℃，误差不得超过–50℃，堆放至保温坑中的坯料无温度要求。(4)板坯装炉规定：(a)把板坯实际的标号与计算机在称量核对点终端上显示的板坯号和轧制计划表上板坯号对照，三者必须一致。(b)对尺寸形状和表面质量目测异常的板坯要进行实测，检查其是否符合板坯技术条件中的有关规定。(c)板坯称量机的实测重量与输入连铸机侧计算机理论重量之间的误差不得超过±200kg共108页第108页 ，如超重警报，则实测尺寸并进行计算，当偏差在允许范围内方可进入轧制线。(d)对于温度在1050℃以上的板坯，直接装入边部加热器，对于温度低于1050℃的合格板坯，则送到保温坑中堆垛。(e)异常板坯的判定与处理：检查项目不合规定者视为异常板坯，返送回连铸厂，作缺号处理。(5)板坯加热顺序：温度在1050℃以上的板坯直接装入边部加热器，由辊道直接送至轧制线进行轧制。温度低于1050℃的板坯按顺序送入保温坑，在高温连铸坯供应不足时按炉号顺序循环装入加热炉。4.3.2加热制度加热制度选择的好坏对提高车间的生产能力和改善产品质量有极大的影响。加热制度包括加热温度、加热时间和加热速度[9]。(1)加热目的：（a)提高金属的塑性；（b)降低变形抗力；（c)使钢锭的温度均匀，减少因温差所造成的应力。有利于加工的进行；（d)改善钢材的内部结晶组织、消除轧制中所造成的内应力。以达到生产所需要的机械性能和物理性能。(2)加热要求：（a)制定合理的加热工艺；（b)对钢的加热温度严格控制在规定的范围内；（c)加热终了钢坯的温度必须均匀；（d)防止产生各种加热缺陷。(3)加热温度加热温度选择主要是确保在加工时金属有足够的塑性。根据合金相图、塑性图及再结晶图即所谓“三图”定温的原则确定加热温度。加热最高温度应低于固相线100～150℃，现场的加热温度也可根据实际情况来确定其加热温度。一般低碳钢温度范围较大，高碳钢和高合金钢加热范围较小。比如含碳量为0.1～0.4%的钢，加热温度范围通常为800～1200℃；而一些不锈耐热钢的温度范围为1000～1150℃；又如Ni合金的温度范围只在1025～1150℃之间。因此对高合金钢加热时一般要严格控制其加热温度范围。（1）加热速度共108页第108页 加热速度是指在单位时间内钢的温度变化。加热速度应根据某温度范围金属的塑性和导热性来确定。一般坯料加热可分为两个时期。第一个时期是在低温带加热时期，这个时期由于金属塑性和导热性教差，容易造成金属的外层温差过大而导致热应力过大，很容易造成裂纹缺陷。特别是合金钢塑性和导热性更差，此时要慢速加热。另外有些钢种加热到相变温度时将产生很大的组织应力，因此在该温度中要进行一段保温；第二个时期是指高温带加热时期是指即指当金属加热到700～800℃以后，这时的金属导热性和塑性显著提高，可采取快速加热。对高温坯料要采取快速加热的方法。坯料由装炉到出炉所采取的加热速度基本分为两类：变速加热和不变速加热。（5）加热时间加热时间是指金属装炉后加热到加工要求温度所需要的时间。根据经验公式或者现场的实践经验可以确定加热的时间。本设计参考马钢2250设计，采用F・黑斯公式τ=KS/(1.24-S)（4-1）式中:τ—加热时间，小时；S——钢坯厚度，米；K——系数，一面加热取K=22.7，二面加热取K=13。坯料在加热炉内的加热的温度因钢种而异，视具体工艺实际而定。4.3.3轧制制度轧制制度是工艺设计的核心[27]。本设计精轧机选用CVC轧机[9]。轧制制度的设计的关键在于确定合理的工艺参数，主要包括：(1)压下制度具体内容详见后面工艺规程制定及参数计算。(2)速度制度对可逆式机座R1、R2采用梯形速度图。对咬入不成问题的采用全速咬入，全速轧制，否则采用低速咬入，高速轧制，低速抛出。对于精轧机组采用一级加速的轧制方法。(3)温度制度坯料粗轧开轧温度通常在1050～1180℃，精轧温度通常为950～1000℃，精轧终轧温度通常为850～900℃，卷取温度通常为650℃。(4)张力制度张力是连轧过程中最活跃的因素，轧制线线上能否进行高水平的完成带钢的轧制过程，在于对张力的控制。机架间的张力主要和带钢的硬度、厚度和宽度有关。对于硬、厚、宽的带钢采用较大的张力。反之，则采用微张力轧制。机架间的张力是通过活套来自动调节的。共108页第108页 (5)辊型制度a)精轧机组采用CVC辊型。b)轧辊表面的每次重车量为0.5～5mm,重磨量为0.01～0.5mm。c)换辊制度,本设计采用快速换辊技术,各机架轧辊换辊周期如表4-3所示。表4-3各机架轧辊换辊周期轧辊粗轧机R1粗轧机R2精轧机组工作辊支撑辊工作辊支撑辊换辊周期1次∕3周2次∕周1次∕周2-3次∕班F1-F3:1次∕2周F4-F7:1次∕周（6）轧制活套张力制度活套控制给所有的前一个主传动控制发出速度修正信号。当两个机架的秒流量不同时，他们之间的带钢长度也相应地变化，这样会导致活套高度和角度的变化。(a)轧机中没有带钢时的参考值换辊操作时活套必须抬起，位置参考值可达到最大值。一旦到达位置并且在一个可调的延时后伺服阀，则必须通过关闭节止阀关断并使控制器无效，而且在这个位置活套能够通过锁桧锁住，活套能够通过手工操作调节。当下一块带钢进入轧制时，这种方式必须能够互锁。(b)进入轧机时的参考值带钢进入两相邻机架时，活套通过位置控制以一个恒定的速度向上运动以便接触到带钢。在带钢抛尾前，通过轧机物料跟踪产生一个信号，开始连续减少活套的角度参考值，活套立即降低到轧线下面，原因是大的活套量可能会引起带钢进入下一机架时产生折叠。此时前一机架慢慢减速，但带钢张力保持恒定。(c)机架无负载，活套控制就被关断，同时对位置控制器实际活套值必须设定为新的参考值，这样防止活套产生进一步的运行。(7)轧制润滑制度所有轧机入口处都安装有乳化液喷淋集管，用于辊缝润滑，用于减少轧辊磨损和轧辊弯曲程度并且提高带钢的表面质量。（a）辊缝润滑系统的优点辊缝润滑系统的主要优点是延长了工作辊的使用寿命，减少重车次数；生产薄带时减少了轧制力和轧制扭矩；减少了剪应力，改善了带钢的表面质量和深冲性能；降低了生产成本；减少了能量消耗。（b)辊缝润滑系统的工作原理共108页第108页 在现在的轧制生产过程中，辊缝润滑系统已经被广泛采用。辊缝润滑设计成散状喷射系统安装在精轧机架F1～F6后。每个机架配备了独立的辊缝润滑系统。通过静态油管混合器产生对上下工作辊单独进行喷射的离散乳化液，在机架入口侧，离散乳化液通过喷嘴喷射到工作辊上。因为离散物不稳定，故没有倾存成分稳定的离散物，所以在润滑前应立即进行混合。不同宽度的带钢的乳化液流量对应一个不同的恒定值，宽度方向乳化液流量的理论值是40～50升/秒。如果偏差超过20%，在带钢轧制完成后，供油系统完全停止工作，相应油阀也关闭。4.3.4冷却制度(1)冷却形式：层流冷却。(2)控制卷取温度的冷却方式[10]：a)前段冷却：带钢上下部对称喷水，适用于厚度大于1.6mm的普碳钢带；b)后段冷却：其喷水方式仅是上部喷水，适用于厚度小于1.6mm的普碳钢带。带钢的头部尾部不喷水是指在带钢的头部尾部1000mm处不喷水。有头部不喷水、尾部不喷水和头尾部均不喷水的三种情况，具体冷却方式根据产品要求确定。4.3.5卷取制度(1)卷取工艺制度[11](a)对精轧来料的要求精轧操作要确保带钢头部的平直度，避免带钢头部浪形、轧破与甩尾现象。卷取操作时要看清来料的头部偏斜情况，及时与精轧进行联系。(b)精轧机输出辊道速度的设定根据带钢的厚度，采用不同的速度校正系数及超前率，确保带钢正常运行。为了避免带钢表面划伤，输出辊道不允许有不转的辊子，被转辊子不允许超过2个。(c)层流冷却的设定由精轧机输出的带钢在进入卷取机以前，由于对带钢组织和性能方面的要求，必须使其冷却到所要求的卷取温度。(d)夹送辊辊缝的设定和压紧。为了保证夹送辊和带钢直接接触，夹送辊的辊缝值应按带钢厚度设定，原则上辊缝的大小应小于带钢厚度。(e)卷取张力的设定为使带材卷取时保持一定张力，必须使最小规格的坯料轧成的最厚规格的成品的长度大于精轧机出口和卷取机的距离，否则，要对冷却辊道进行速度控制，利用前后转速差建立卷取张力。(2)卷取步骤：共108页第108页 阶段一：卷取机准备卷取下一个带钢速度控制激活，速度参考值设定为最后一个机架的带钢速度加上一个超前值；阶段二：开始卷取，带钢头部开始进入1号助卷辊；阶段三：卷筒张力的建立，在卷取1～1.5圈后卷筒膨胀，在卷筒和带钢的表面将产生静态摩擦力。此时卷筒上建立张力，速度处于超前值。随着卷径的增长，电机的转矩将平稳地增加使带钢的张力达到一个恒定的值；阶段四：卷取，在卷取过程中为了保证带钢的张力恒定需要在线计算电机的转矩。当带钢尾部离开最后一个机架，夹送辊必需承担全部的张力；阶段五：带钢尾部位于层流冷却区并达到减速位，为了使带钢尾部停下来，卷取机与夹送辊减速。这个降低过程必须是一个缓慢的斜坡；阶段六：带钢尾部位于夹送辊时，卷筒的速度控制参考值以恒定的减速度下降，同时必须考虑助卷辊仍然压在钢卷上并产生一定的制动力矩；阶段七：卷筒停车时，当带尾定位与预定位时，卷筒停车；阶段八：卸卷，当卸卷车运送钢卷到传送线时，卷筒以低速反转。当小车到达终点时停止[15]。卷筒工作制度：卷筒由空心轴体和四个扇形块组成。扇形块呈放射状安置在轴体的周围。由轴体的柱塞推动扇形块使卷筒膨胀或收缩。为了保证卷取完毕的钢卷能够顺利的从卷筒上卸卷，卷筒在卷取前先预膨胀，在卷取1圈到1圈半时卷筒完全膨胀。此时张力将达到完全张力的90%，在接下来的卷取过程中这个张力仍将保持。当卷取完毕并停止，卸卷小车的提升辊道以合适的压力接触到钢卷下表面，卷筒收缩确保卸卷顺利。助卷辊工作制度：三个助卷辊安装在卷筒的周围，助卷辊具有以下功能：（1）引导带钢的头部缠上卷筒并在卷筒完全膨胀建立起预期的张力之前使带钢紧紧缠绕在卷筒上；（2）当带钢尾部离开夹送辊时，通过助卷辊确保带卷的最后几卷不松散；（3）在带钢进入之前，助卷辊切换到速度控制，以卷筒的速度加一个超前值转动，卷筒建立张力后，助卷辊打开，降速到卷筒的速度；（4）当带钢的尾部进入卷取机前的侧导位，助卷辊降速到带钢速度减去一个滞后值并压靠在钢卷上；（5）可以防止在卷取过程中带钢被损坏和划伤。助卷辊的自动操作模式如下：（1）当卷取机准备卷取下一卷带钢时，助卷辊将以带钢的速度加上一个超前值旋转；（2）当卷取第一圈时（助卷辊接触带坯），助卷辊保持先前的速度；共108页第108页 （3）当助卷辊打开（不与带钢接触），助卷辊将减速到带钢的速度；（4）当卷取机减速（和带钢接触或不接触），助卷辊也减速到带钢速度减去一个滞后值。4.4车间自动化本车间根据国内外厂家先进的生产实践，采用四级计算机控制系统。即基础自动化级、过程控制级、生产控制级和区域管理级。(1)基础自动化级（BA级）即直接数字控制级（DDC）由MELPLAC-650等硬件组成，用光纤数据大道进行通讯。BA级是分散控制的。由9个系统分别控制轧线设备。其主要功能为：(a)设备的顺序控制，自动位置控制；（b)厚度、温度、速度控制和物流跟踪；（c)人机对话，故障报警等实时控制；（d)与上级机通讯。(2)过程控制级（PCC级）由MELVEC等硬件组成，由光纤环形数据大道进行通讯，其主要功能为：（a)加热炉及轧件生产工艺过程中的物流跟踪；（b生产过程控制参数的设定计算，数据收集和处理；（c)人机对话和数据处理；过程控制级是热轧板带生产中的中央控制环节，其作用是提高产品质量和生产效率，并降低能耗。过程控制级有三台计算机，一台用于炉子控制，一台用于粗轧控制，一台用于精轧层流冷却控制。(3)生产控制级（SCC级）其主要功能为：（a）接受并管理AMC的生产计划；（b)向生产过程级传递生产指令；（c)从板坯库入口到精整的成品发货进行物料跟踪；(d)收集、存储、记录生产过程中出现的数据；(e)板坯库管理；(f)对钢卷和成品库进行管理，组织发货；(g)进行质量控制；(4)区域管理级（AMC级）AMC分三个应用系统，即计划系统（PLC），技术信息系统（TLS）和预防维护系统（VI）。共108页第108页 (a)计划系统主要是根据定货要求制定有关的生产计划，收集质量数据，监视合同执行情况。当合同完成后，则将数据定期传给TLS。(b)技术信息系统主要是从过程和生产计算机接受数据作为分析用，编辑日，旬，月阶段报告以及任何的专门报告，存储数据作为历史档案。(c)设备预防维修系统主要进行设备薄弱环节的分析，指定维修工作计划，管理设备数据，掌握备品，备件及其它的库存情况。主要完成联合生产计划的组织，生产计划的编制，，生产计划的调整，上下各厂间物流控制以及产品发货等。本设计采用了自动控制，即把整个计算机系统组成一个完整的计算机控制系统，其优点主要有：响应好，采用因特网，为开放系统，由采用光纤数据通道，组成一个非常畅通的通讯网络，是目前较为完善的一个计算机自动控制系统。5车间工作制度及年工作小时5.1车间工作制度车间工作制度主要取决于车间主要生产设备的工作制度，一般有两种方式，即连续工作制和非连续工作制。连续工作制：星期日不停工，年工作日采用365天，每天3班，每班8小时。非连续工作制：星期日和节假日休息，年工作日按306（365-7-52）天，每天3班，每班8小时。本设计采用连续工作制，年工作日为365天，每天3班，每班8小时。共108页第108页 5.2年工作小时有效生产时间的确定：日历时间：365天×24小时/天=8760小时大修停产时间周期：7天×24小时/天=168小时小修和更换支承辊停产时间周期：51周×16小时/周=816小时操作时间：7776小时更换工作辊时间：516小时生产时间：7260小时事故停产时间；机械设备故障；电气设备故障；检测和控制设备故障；轧制/工艺/其他有关故障时间约=900小时有效生产时间：6360小时表5-1年工作时间表设备名称日历天数非工作日规定工作时间工作制度交接班其他停工时间（h)年工作小时大修（h)中修（h)小修（h)合计（h)dh换辊及其他故障轧机365168／816984／7776连续／126490063606轧机组成和型式及其生产能力6.1粗轧机组6.1.1粗轧机组的组成本设计轧机由2架粗轧机组。第一架为四辊可逆式轧机，板坯在此机架上轧制1～3道次，因为此时板坯温度高，塑性好，变形抗力小，故选用四辊轧机可满足工艺要求。为控制宽展R1前设有立辊E1。第二架也为四辊可逆式轧机，板坯在此机架上轧制1～3道次，因为随着板坯厚度减薄和温度下降，变形抗力增大，而板形及厚度精度要求也逐渐提高，故需采用四辊轧机，以保证有足够的压下量和较好的板形。各轧机采用单独传动。共108页第108页 粗轧机组设备主要有粗轧机辊道，侧导板，高压水除鳞装置，定宽压力机，立辊轧机，中间辊道，热卷箱和废品推出机等组成。6.1.2精轧机组的组成精轧机组是由七架四辊不可逆式轧机组成的连轧机组。各机架采用CVC轧机。前三架主要完成压下，后四架主要控制板形。各机架负荷分配亦不同，因此前三台采用工作辊辊径较大，后四架采用较小的工作辊。精轧机组前设置边部加热器。精轧机F1～F7全部为液压压下并设弯辊装置。6.2粗轧机主要参数确定6.2.1粗轧机R1参数确定（1）轧机型式：四辊可逆式（2）轧辊材质：工作辊：冷硬铸铁支撑辊：一般锻钢许用应力[σ]=130MPa（3）轧辊辊身长度L[13]L=bmax+a（6-1）式中：bmax——所轧轧件的最大宽度，a——辊身余量，当bmax=1000～2500mm时，a=150～200mm；取a=150mm工作辊辊身长度LW=bmax+a=1750+150+=1900mm；支撑辊辊身长度LB=bmax+a=1750+150=1900mm。（4）轧辊辊身直径D工作辊辊身直径DwLw/Dw=1.7～2.8式中：Lw——工作辊辊身长度，mm；Dw——工作辊直径，mm。则Dw=678.6～1117.6mm取Dw=1000最大重车率取10％，则Dwmin=900㎜支撑辊辊身直径DB：LB/DB=1.3～1.5则DB=1266.7～1461.5mm。取DB=1300㎜共108页第108页 最大重车率取10％，则DBmin=1170㎜（5）辊颈尺寸d、l、r的确定a)工作辊辊颈尺寸dw、lw、rw辊颈直径dw：dw=（0.67～0.75）Dw=670～750mm取dw=700mm辊颈长度lw：lw=（0.83～1.0）dw=581～700mm取lw=650mm辊颈过度圆角半径rw：rw=（0.1～0.12）Dw=100～120mm取rw=110mmb)支撑辊辊颈尺寸db、lb、rb辊颈直径db：db=（0.67～0.75）DB=871～975mm取db=900mm辊颈长度lb：lb=（0.83～1.0）db=747～900mm取lb=850mm辊颈过度圆角半径rb：rb=（0.1～0.12）DB=130～156mm取rb=140mm(6)机架立柱断面积F机架选用铸钢,选用闭式机架。F/dB2=0.8～1.0则F=(0.8～1.0)dB2=0.648～0.81㎡取F=0.7㎡。（7）最大允许轧制压力Pyx的确定按支撑辊辊颈强度计算：Pyx=0.4db3Rb/lb（6-2）式中：db——支撑辊辊颈直径,mm；Rb——轧辊许用弯曲应力，Pa，粗轧机R2轧辊为锻钢，Rb取130MPa；lb——支撑辊辊颈长度，mm。所以最大允许轧制压力Pyx=0.4×130×9003／850=4.46×107N=4460t（8）确定轧辊转速根据经验数据，因为在粗轧机R1上轧制速度比较大，为确保咬入，取咬入角a为20°，轧制速度V=1.98～2.96m/sn=60V/(πD)(6-3)共108页第108页 n1=60×1.98/（1.0×π）=37.5rpmn2=60×2.96/（1.0×π）=56.6rpm因此，轧辊转速定为0～40～60rpm取额定转速为40rpm（9）最大允许轧制力矩Myx的确定Dhmax≤D×（1-cosαmax）=1000×(1-cos20°)=60.3mm=0.0603m则Myx=2Pyxψ=2×4460×0.45×=697.0式中：ψ——力臂系数，ψ=0.42～0.5，取ψ=0.45；R——轧辊半径；Dh——最大压下量，（10）电机功率确定MH=Myx/ik(6-4)取i=1,k=2.8代入上式计算则MH=697.0/2.8=249N・m式中：k——电机的允许过载系数，对于交流电机，k=2.8；i——速比，取i=1。PH=MH×nH/（0.975×）(6-5)则PH=249×40/（0.975×0.95）=10750kW预选两台5500kW的交流电机。（11）轴承及接轴形式接轴形式：滑块式万向接轴轴承形式：工作辊：四列圆锥滚柱轴承支撑辊：锥型辊径油膜轴承6.2.2粗轧机R2参数确定（1）轧机型式：四辊可逆式（2）轧辊材质：工作辊：冷硬铸铁支撑辊：一般锻钢许用应力[σ]=130MPa（3）轧辊辊身长度L共108页第108页 L=bmax+a（6-6）式中：bmax——-所轧轧件的最大宽度，a——辊身余量，当bmax=1000～2500mm时，a=150～200mm；取=150mm工作辊辊身长度LW=bmax+a=1750+150=1900mm；支撑辊辊身长度LB=bmax+a=1750+150=1900mm。（4）轧辊辊身直径D工作辊辊身直径DwLw/Dw=1.7～2.8式中：Lw——工作辊辊身长度，mm；Dw——工作辊直径，mm。则Dw=678.6～1117.6mm取Dw=1000最大重车率取10％，则Dwmin=900㎜支撑辊辊身直径DB：LB/DB=1.3～1.5则DB=1266.7～1461.5mm。取DB=1300㎜最大重车率取10％，则DBmin=1170㎜（5）辊颈尺寸d、l、r的确定a)工作辊辊颈尺寸dw、lw、rw辊颈直径dw：dw=（0.67～0.75）Dw=670～750mm取dw=700mm辊颈长度lw：lw=（0.83～1.0）dw=581～700mm取lw=650mm辊颈过度圆角半径rw：rw=（0.1～0.12）Dw=100～120mm取rw=110mmb)支撑辊辊颈尺寸db、lb、rb辊颈直径db：db=（0.67～0.75）DB=871～975mm取db=900mm辊颈长度lb：lb=（0.83～1.0）db=747～900mm取lb=850mm辊颈过度圆角半径rb：rb=（0.1～0.12）DB=130～156mm取rb=140mm（6）机架立柱断面积F共108页第108页 机架选用铸钢,选用闭式机架。F/dB2=0.8～1.0则F=(0.8～1.0)dB2=0.648～0.81㎡取F=0.7㎡。（7）最大允许轧制压力Pyx的确定按支撑辊辊颈强度计算：Pyx=0.4db3Rb/lb（6-7）式中：db——支撑辊辊颈直径,mm；Rb——轧辊许用弯曲应力，Pa，粗轧机R2轧辊为锻钢，Rb取130MPa；lb——支撑辊辊颈长度，mm。所以最大允许轧制压力Pyx=0.4×130×9003／850=4.46×107N=4460t（8）确定轧辊转速根据经验数据，因为在粗轧机R2上轧制速度比较大，为确保咬入，取咬入角a为17°，轧制速度V=2.73～5.46m/sn=60V/(πD)（6-8）n1=60×1.98/（1.0×π）=52rpmn2=60×2.96/（1.0×π）=104rpm因此，轧辊转速定为0～55～105pm取额定转速为55rpm（9）最大允许轧制力矩Myx的确定Dhmax≤D×（1-cosαmax）=1000×(1-cos17°)=43.7mm=0.0437m则Myx=2Pyxψ=2×4460×0.5×=659.3t.m式中：ψ——力臂系数，ψ=0.42～0.5，取ψ=0.5；R——轧辊半径；Dh——最大压下量，（10）电机功率确定M=Myx/ik（6-9)取i=1,k=2.8代入上式计算则MH=659.3/2.8=235.5N・m式中：k——电机的允许过载系数，对于交流电机，k=2.8；共108页第108页 i——速比，取i=1。PH=MH×nH/（0.975×）(6-10)则PH=235.5×55/（0.975×0.95）=13981kW预选两台7000kW的交流电机。（11）轴承及接轴形式接轴形式：滑块式万向接轴轴承形式：工作辊：四列圆锥滚柱轴承支撑辊：锥型辊径油膜轴承6.3精轧机组主要参数确定7机架精轧机中，前三架的主要作用是完成压下，后四架主要用于控制板形。前四架轧机的主要参数是一样的，后三架轧机的主要参数也是一样的。但由于连轧过程中秒流量体积相等的关系的存在，从而使得各轧机的轧制速度和轧辊扭矩不相等。6.3.1精轧机F1～F3的参数确定轧机型式：四辊连续式CVC轧机机架类型：闭式机架轧辊材质：工作辊：合金锻钢支撑辊：锻钢轴承型式：工作辊：四列圆锥滚柱轴承支撑辊：锥型辊径油膜轴承联接轴：选用十字轴式万向接轴（1）辊身长度la)工作辊辊身长度Lw，按式6-1Lw=bmax+a+2δ；式中δ—轧辊横移量,取δ=100㎜所以Lw=1750+150+2×100=2100mm。b)支撑辊辊身长度LB为控制板形，支撑辊辊身长度稍短，取LB=1750+150=1900mm（2）辊径D的确定a)工作辊辊身直径Dw共108页第108页 Lw/Dw=2.1～4.0解得Dw=2100/(2.1～4.0)=525～1000mm。本设计取Dw=800mm。最大重车率为10%，Dmin=720mm。b)支撑辊辊身直径DBLB/DB=1.0～1.8解得DB=1055.6～1900mm。本设计取DB=1500mm。最大重车率取12%，Dmin=1320mm（3）辊颈尺寸d、l、r的确定a)工作辊辊颈尺寸dw、w、rw辊颈直径dw：dw=（0.75～0.8）Dw=600～640mm取dw=620mm辊颈长度lw：lw=（0.8～1.0）dw=496～620mm取lw=550mm辊颈过度圆角半径rw：rW=50～90mm取rw=65mmb)支撑辊辊颈尺寸dB、lB、rB辊颈直径dB：dB=（0.75～0.8）DB=1125～1200mm取dB=1150mm辊颈长度lB：lB=（0.8～1.0）dB=920～1150mm取lB=1050mm辊颈过度圆角半径rB：rB=50～90mm取rB=80mm（4）机架立柱断面积F（机架选用铸钢）F=(0.6～0.8)dB2=0.794～1.058㎡取F=0.9㎡。(5)最大允许轧制压力Pyx的确定Pyx=（6-11）式中：dB、R---分别为工作辊辊颈直径和轧辊半径[τ]—许用扭转应力，取[τ]=0.5~0.6Rb取最大咬入角为16°，则Δh=800（1－cos16°）=31.0㎜工作辊Rb取150Mpa,则[τ]=75Mpa共108页第108页 Pyx==6.42×107=6420t取Pyx=6000t（6）最大允许轧制力矩Myx的确定Myx=Pyx=6000×=668.1t・m(7)电机功率和转速参考马钢2250mm，并根据现场实际情况和本设计的任务确定，具体见后表。6.3.2精轧机F4～F7的参数确定轧机型式：四辊连续式CVC轧机机架类型：闭式机架轧辊材质：工作辊：高铬铸铁支撑辊：锻钢轴承型式：工作辊：四列圆锥滚柱轴承支撑辊：锥型辊径油膜轴承联接轴：选用十字轴式万向接轴（1）辊身长度la)工作辊辊身长度Lw，Lw=bmax+a+2δ；所以Lw=1750+150+200=2100mm。b)支撑辊辊身长度LB为控制板形，支撑辊辊身长度稍短，取LB=1750+150=1900mm（2）辊径D的确定a)工作辊辊身直径DwLw/Dw=2.1～4.0解得Dw=2100/(2.1～4.0)=525～1000mm。本设计取Dw=700mm。最大重车率为10%，Dmin=630mm。b)支撑辊辊身直径DBLB/DB=1.0～1.8解得DB=1055.5～1900mm。本设计取DB=1500mm。最大重车率取12%，Dmin=1320mm（3）辊颈尺寸d、l、r的确定a)工作辊辊颈尺寸dw、lw、rW共108页第108页 辊颈直径dw：dw=（0.75～0.8）Dw=525～560mm取dw=550mm辊颈长度lw：lw=（0.8～1.0）dw=440～550mm取lw=500mm辊颈过度圆角半径rw：rw=50～90mm取rw=65mmb)支撑辊辊颈尺寸dB、lB、rB辊颈直径dB：dB=（0.75～0.8）DB=1125～1200mm取dB=1150mm辊颈长度lB：lB=（0.8～1.0）dB=920～1150mm取lB=1050mm辊颈过度圆角半径rB：rB=50～90mm取rB=80mm（4）机架立柱断面积F（机架选用铸钢）F=(0.6～0.8)dB2=0.794～1.058㎡取F=0.9㎡。（5）最大允许轧制压力Pyx的确定Pyx=（6-12）式中：dB、R---分别为工作辊辊颈直径和轧辊半径[τ]—许用扭转应力，取[τ]=0.5~0.6Rb取最大咬入角为16°，则Δh=700（1－cos16°）=27.1㎜工作辊Rb取150Mpa,则[τ]=75MpaPyx==5.124×107=5124t取Pyx=5000t（6）最大允许轧制力矩Myx的确定Myx=Pyx=5000×=487.0t・m电机功率和转速参考马钢2250mm，并根据现场实际情况和本设计的任务确定，具体见表6-1。表6-1精轧机的主要工艺参数共108页第108页 机架号F1F2F3F4F5F6F7工作辊直径∕㎜Φ800∕Φ720Φ800∕Φ720Φ800∕Φ720Φ700∕Φ630Φ700∕Φ630Φ700∕Φ630Φ700∕Φ630支撑辊直径∕㎜Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320Φ1500∕Φ1320电机功率∕KW100001000010000100001000085008500电机转速∕r.min-1158∕450158∕450158∕450158∕450158∕450200∕600200∕600传动比4.163.302.541.751.001.001.00允许轧制力∕t6000600060005000500050005000允许轧制力矩∕t.m668.1668.1668.1487.0487.0487.0487.06.3.3轧辊材质的选择支撑辊对工作辊起到支承作用，要求支撑辊刚度好；同时支撑辊始终与工作辊滚动接触，产生加工硬化现象，在过载时局部屈服使硬化层底部产生皮下微裂纹，微裂纹扩展最终造成辊身剥落，这就要求支撑辊具有较高的疲劳屈服强度；良好的应力状态和抗裂纹扩展能力；支撑辊中部磨损形成凹陷辊型，辊身两端接触应力剧增，导致掉肩剥落，要求轧辊耐磨性优良，延缓和减轻凹陷辊型的形成。支撑辊使用周期长，辊颈也长期承受交变弯曲应力，要求辊颈具有良好的屈服强度、韧性和抗断裂性能[18]。精轧前段工作辊的主要失效形式是磨损，磨损的主要机理是热疲劳，轧辊与钢坯接触的部分受热膨胀，而在轧辊内部维持着正常温度，由此产生的压应力常常超过外层材料的弹性极限，在辊缝出口处水冷却的影响下拉应力导致了塑性变形，这就要求轧辊具有较高的热弹性极限，以延缓热疲劳裂纹的产生。精轧后段轧制速度较高，耐磨性是轧辊最重要的特性[19]，轧辊承受着较高的单位面积载荷和高的轧制相对速度，轧辊对板材质量具有决定性作用，所需要的性能主要是高硬度、耐磨损、耐压痕，抗剥落和抗热裂[20]。共108页第108页 7轧制工艺参数设计7.1制定轧制制度的原则和要求板带材轧制制度的确定要求是充分发挥设备能力、提高产量、保证质量，并且操作方便、设备安全。即[9]：(1)在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量；(2)在保证操作稳便的条件下提高质量。7.1.1在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量充分发挥设备能力，提高轧机产量的途径主要是增加压下量、加大轧制速度、减少轧制道次、缩短轧制周期、合理选择原料、增加坯重及减少换辊时和提高作业率等。对可逆式轧机而言，主要是提高压下量以及减少轧制道次；而对连轧机则主要是合理分配压下率。但是压下量的提高受到许多条件的限制。如咬入能力、设备能力等。通常在现代的热连轧四辊轧机上,咬入能力不是限制压下量的因素。只有当工作辊直径较小，速度较高时，使咬入能力降低甚至50%以上，此时便必须考虑咬入条件的限制。设备能力是限制压下量的提高的主要因共108页第108页 素。压下量的提高使轧制压力提高，可能超过了按轧辊许用弯曲应力计算的允许轧制压力或者超过了支撑辊辊颈的弯曲强度和轴承寿命。轧制力的提高也使轧制力矩提高。可能超过传动辊的辊颈按许用扭转应力计算的最大允许轧制压力及万向接轴的板头和叉头强度。同时轧制力矩增大也使电机电流增大，可能超过电机允许的过载及发热能力。（1）咬入条件的限制Δhmax≤D×（1-cosamax）=D×（1-）（7-1）式中：Δhmax——最大允许压下量，mm；D——工作棍直径，mm；amax——最大允许咬入角，与摩擦系数和轧制速度有关系，mm；f——轧件与轧辊间的摩擦系数。即最大压下量Δhmax受轧辊直径和最大允许咬入角的限制。（2）轧辊强度的限制Pmax≤Pyx（7-2）式中：Pmax——最大轧制压力,N；Pyx——最大允许轧制压力，与辊身和辊颈的直径长度及轧件宽度和轧辊材料有关，当压下量越大，温度越低，轧件材质越硬，轧制压力越大。当Pmax≥Pyx时轧辊有可能断裂。（3）电机能力限制电机能力的限制主要是电机过载和发热能力的限制。过载校核：Mzh≤KMH（7-3）式中：Mzh——轧制时，消耗在主电机轴上的最大轧制力矩；MH——主电机的额定力矩；K——过载系数，常取K=2.5。发热校核：Mj=﹤MH（7-4）式中：Mj——轧制时消耗在主电机轴上的最大均方根力矩；Mzh——轧制时之轧制力矩；MH——主电机之额定力矩；MK——轧制时之空转力矩；tj——轧制时之纯轧时间。只有同时满足主电机过载条件和发热条件时，轧制制度方能可行。共108页第108页 7.1.2在保证操作稳便的条件下提高质量（1）保证操作稳便的钢板轧制定心条件由于轧辊辊身为圆柱形，及其辊型凸度为±0时，若钢板有轧制中心线偏移a的距离，则轧辊两端轴承上所受的力就不再相等，于是两边牌坊及零件的弹性变形即弹跳也就不再相等，从而使两个轧辊轴线不在平行，这样钢板两边的压下率不相等，使轧出的钢板两边厚度不相等，从而发生跑偏。为了轧件能自动定心，防止跑偏以保证操作稳便，必须在制定压下量规程和辊型设计时要使轧制时辊缝的实际形状呈凸形，而轧出的板带断面中部要比边部略厚一点。（2）提高板形及尺寸精度板带材轧制的精轧阶段对于保证钢板的性能、表面质量、板形及尺寸精度有着极为重要的作用。为保证板形质量及厚度、精度，必须遵守均匀延伸或所谓“板凸度一定”的原则去确定各道次的压下量，即：Δ／H＝δ／h＝…＝δz／hz＝板凸度（7-5）式中：Δ、H──轧前厚度差及厚度，mm；δ、h──某道次后轧件厚度差及厚度，mm；δz、hz──成品板的厚度差及厚度，mm；此外，制定板带轧制规程时，还应注意保证板材组织性能和表面质量。7.2粗轧压下规程7.2.1粗轧温度制度为了确定各道轧件的轧制温度，必须求出各道次的温降[15]。粗轧各道温降：（7-6）式中：z——该道的纯轧时间和间隙时间，s；h——该道轧前厚度，mm；T1——前一道的绝对温度，℃；开轧温度1150℃~1200℃，取为1180℃。下面以典型产品1.8㎜×1050㎜产品对轧制温度进行计算说明。R1为四辊可逆式轧机①第一道次尾部轧制温度：共108页第108页 ②尾部：②第二道次轧件头部：③尾部：③第三道次轧件头部：R1进入R2时，第3道次头部温度为第4道次头部温度④第四道次头部：④尾部：⑤第五道次头部：⑤尾部：⑥第六道次头部：⑥尾部：7.2.2粗轧速度制度制定粗轧机组速度制度就是合理选择各道的速度图，并计算各道的纯轧时间和间隙时间。在本设计中，粗轧机组速度制度采用梯形速度图。确定咬入转速ny时，应考虑咬入条件，即为改善咬入条件，可以降低咬入速度，当咬入条件不限制压下量时，咬入转速根据间隙时间确定。如第一道待钢和第三道等待立辊侧压时，可以高速咬入。第三道间隙时间短，则低速咬入。抛出转速np根据该道后的间隙时间确定，如第二道后，由调整压下螺丝所决定的间隙时间t0共108页第108页 较小，若抛钢转速过高，则由辊道制动和返回的时间，可能超过调整压下螺丝所需时间，从而使间隙时间延长，生产率下降。因此，应采用低速抛出，第三道后由于立辊需要侧压，可用较高的抛出速度，第四道后，若轧件进入下一机架轧制，可用最高轧制速度抛出。本设计粗轧采用梯形速度图。如下页图7-1所示。合理选择各道的速度图，计算各道的纯轧时间和间隙时间。（7-7）采用梯形速度图时，粗轧机组的纯轧时间按上列公式计算。式中：nh──速度图的恒定转速，r/min；np──抛出速度，r/min；ny──咬入速度，r/min；a──加速度，r/min；b──减速度，r/min；L──该道次轧后长度；D1——工作辊直径㎜图7-1粗轧轧制时采用的梯形速度图下面以典型产品1.8㎜×1050㎜进行说明：第一架粗轧机：nh=40rpmny=20rpmnp=20rpmD1=1000㎜a=15b=30共108页第108页 根据体积不变定律：=6.77s=8.86s第三道取ny=20rpmnp=40rpm=12.19s第二架粗轧机：nh=60rpmny=40rpmnp=40rpmD1=1000㎜a=15b=30=11.6s=19.1s=26.3s7.2.3粗轧压下制度粗轧机组采用R1轧1～3道次，R2轧1～3道次，按直接分配法分配压下量，然后根据一些约束条件来修正。热连轧机组总变形量及各道次的压下量应根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度及产品厚度等合理确定。一般在粗轧机组上，可将厚共108页第108页 280mm的板坯轧成厚为36～60mm的中间带坯。压下量分配及其分配规律：（1）分配原则：a)利用温度高，塑性好，轧件厚的特点，尽量采用大压下。同时考虑轧辊强度限制。粗轧总变形量占总变形量的70～80%；b)尽可能提高粗轧机组轧出的带坯温度，以提高终轧温度；c)中间带坯厚度应尽可能大。（2）分配规律[16]：a)第一道咬入时考虑坯料厚度偏差，不能给以最大压下量；b)中间各道次应尽量以设备能力所允许的最大压下量轧制；c)最后道次为控制出口厚度和带坯板形应适当减少压下量。根据咬入条件、压下量和相对压下率的要求，可以计算出带坯粗轧出口厚度。粗轧机组压下率分配如表7-1所示，粗轧出口目标厚度见表7-2表7-1粗轧机组压下率分配粗轧道次123456相对压下量%15~2320~3020~3525~4030~5030~35表7-2粗轧出口目标厚度终轧厚度㎜1.5~2.02.1~4.54.6~6.06.1~12.712.8~25.4粗轧出口厚度㎜3636384042下面以典型产品1.8㎜×1050㎜进行说明：其粗轧各道次压下量见表7-3表7-3粗轧各道次压下量粗轧道次123456出口厚度Δh（㎜）565650353314367.3精轧压下规程7.3.1精轧压下量的分配（1）压下量分配原则共108页第108页 一般是充分利用开始的高温条件，把压下量尽可能集中在前几架。后几架为了保证板形、厚度精度及表面质量，把压下量逐渐减少。为保证带钢机械性能，最后一道轧机压下率应大于10%，压下量分配应尽可能简化精轧机组的调整和使轧制力及轧制功率不超过允许值。（2）分配规律第一架考虑带坯厚度的可能波动和可能咬入困难等，压下量略小于最大压下量，第2～4架应充分利用设备给以较大压下量轧制，随后各道次逐渐减小，并保证最后道次压下率在10%～16%左右。（3）分配方法本设计采用经验法。压下量的分配如表7-4所示。表7-4精轧机组压下率分配精轧机机架1234567相对压下量28～5030~5030~4825~4520~3120~3010~16下面以典型产品1.8㎜×1050㎜进行说明：其精轧机组各道次压下量见表7-5表7-5精轧机组各道压下量精轧机序号1234567出口厚度Δh（㎜）1694.42.61.20.750.251.87.3.2精轧速度制度共108页第108页 图7-2精轧机组各机架速度范围在确定各机架速度之前先确定最后一架轧机的速度，然后再推导出其他各架轧机的速度。为了尽可能得到较高的终轧温度，应尽可能选取大的速度值，在确定精轧机组各架的速度时，应满足金属秒流量体积相等[17]，即：h1v1=h2v2=…=h6v6=h7v7=常数（7-8）本设计采用一级加速速度制度，速度图见上页图7-2。验证速度锥：工作速度是否在速度锥范围内，即Vmin≤V≤Vmax（7-9）7.3.3精轧轧制时间和周期的确定对于精轧机组，各架的纯轧时间相等，精轧机组的间隙时间是指前一根轧件的尾部离开第七架轧机至后一根轧件的头部进入第一架轧机的时间。间隙时间t0是指各架间隙的时间的总和，即：（7-10）式中：v1~v6──F1~F6的穿带速度，m/s；s0──精轧机组的机架间距，m。加速前的纯轧时间：（7-11）式中：sj──精轧机末机架至卷取机间距，sj=120m；D──卷取机直径，D=0.8m；N──系数，N=3~5；取N=4v7──第七架的穿带速度，m/s；加速段轧制时间：共108页第108页 （7-12）式中：Vm──末架的最大速度，m/s；V7──末架的穿带速度，m/s；a──加速度，m/s2；加速段的带钢长度：(7-13）加速后的恒速轧制时间：（7-14）第七架的纯轧时间：tj=tj1+tj2+tj3精轧机组的轧制周期：T=t0+tj但在实际轧制时，间隙时间比计算值大，因而轧制周期应适当修正。带坯在中间辊道上的冷却时间等于精轧第一架的纯轧时间与穿带时间之和，精轧第一架的纯轧时间等于精轧周期减去尾部通过精轧各机架的时间[16]。轧件尾部通过精轧各架的时间：（7-15）式中：s0──精轧机组的机架间距；v1、v2、v6──F1~F6的最大速度；故精轧第一架的纯轧时间：t0j＝t0＋tj-t0ˊ（7-16）带坯尾部在中间辊道的冷却时间：z＝t6j＋t0j（7-17）t6j──粗轧末道的间隙时间。下面以典型产品1.8㎜×1050㎜进行说明：设vz7=20m∕sv7=10m∕sh1v1=h2v2=……=h7v7=13s加速段取a=0.1m∕s2加速段带钢长度：共108页第108页 纯轧时间：=13+0.15+100=113.15s(7-18)V1=0.9m∕sv2=1.64m∕sv3=2.73m∕sV4=4.5m∕sv5=6.43m∕sv6=8.78m∕s精轧机组间隙时间：S0--精轧机组各架间距，取S0=5.5m则t0=14.21s精轧轧制周期：T=tzh+t0=113.15+14.21=127.36s轧件尾部通过精轧各架时间:(7-19)vz1=1.8m∕svz2=3.28m∕svz3=5.46m∕sVz4=9.0m∕svz5=12.86m∕svz6=17.56m∕s精轧第一架的纯轧时间：127.36-7.09=120.27s热卷取间隙为16s故冷却时间为16+120.27=136.27s7.3.4精轧温度制度带坯在中间辊道上冷却，按辐射散热计算。带坯尾部进入精轧第一机架的温度为T1：（7-20）式中：T1──粗轧末道尾部温度，K；T0──带坯在中间辊道的停留时间，s；h──粗轧末道轧件的出口厚度，mm；轧件通过精轧机组的总温降为：共108页第108页 （7-21）式中：S0──轧机间距，m；n──所用的精轧机数目；v──末架最大速度，m/s；h──末架出口厚度，mm；T1──轧件进入精轧第一架的温度。使用热卷取箱，进入精轧机的带坯的头部，是粗轧第6道轧件尾部的温度。带坯尾部进入精轧第一架的温度为：根据式7-20=1185.6K=912.6℃℃Δt==5.20℃尾部终轧温度为：912.6-31.15=881.45℃7.4力能参数计算7.4.1轧制压力计算（1）粗轧轧制压力计算[9]（7-22）式中：Bc--轧件轧制前后的平均宽度Lc--接触弧水平投影长度Qy--外区影响系数σ--材料在高温、高速下的变形阻力（7-23）（7-24）（7-25）式中：T=（t℃+273）/1000hm--轧制前后轧件平均高度(1)精轧轧制压力计算（7-26）共108页第108页 式中：Qp--外区影响系数(7-27)式中：ε--变形程度，，h0--轧前轧件厚度7.4.2轧制力矩的计算Mz=2Pψl=2Pψ（7-28）式中：Mz——轧制力矩，kN・m；Δh——各道次压下量，mm；P——轧制力，kN；R——工作辊半径，mm；ψ—轧制力臂系数，一般取0.4~0.5，粗轧取大值，精轧取小值。7.5电机及轧辊强度校核7.5.1粗轧机组电机校核（1）发热校核[7]（7-29）式中：MH——电机额定力矩；Mjum——均方根力矩；MDi——各轧制阶段轧机负荷；ti——各段轧制时间。各阶段轧制负荷如下：t1：MD1——Mk；t2：MD2——Mk＋Md；t3：MD3——Mk＋Md＋Mz＋Mfz；t4：MD4——Mk＋Mz＋Mfz；t5：MD5——Mk＋Mz－Md；t6：MD6——Mk－Md；t7：MD7——0。式中：Mz——轧制力矩；Mf2——各转动件的摩擦力矩；Mf1——轧制总压力在轧辊轴承上产生的附加摩擦力矩。共108页第108页 Mf1=PfdBDW／DB（7-30）式中：P——轧制压力；f——支撑辊上轴承的摩擦系数，f=0.003；dB——支撑辊辊颈直径；DW、DB——工作辊、支撑辊直径；Mf2=（1/η－1）（Mz＋Mf1/i）（7-31）式中：η——传动效率系数，η=0.95；i——传动比；Mk——轧机空转力矩，按电机空转力矩的3~6%选择；Md——动力矩；Md=GD2／[375×（dn/dt）]（7-32）式中：GD2——转动部分的飞轮矩；在程序中，Md=0.06MH电机负荷图[28]如图7-3。图7-3电机负荷图（2）过载校核[7]Mmax≤KMH（7-33）共108页第108页 7.5.2精轧机组电机校核精轧机组为连续工作制度，不需要发热校核但需要进行过载校核，分为两阶段校核：升速阶段校核：MDz=Mk＋Md＋Mz＋Mfz≤KMH（7-34）稳速轧制阶段校核：MD＝Mk＋Mz＋Mfz≤KMH（7-35）7.5.3粗轧R1、R2轧辊强度校核轧辊直接承受轧制压力和传动轧辊的传动力矩，属于消耗性零件。就轧机本身而言，轧辊安全系数最小。因此，轧辊强度往往决定整个轧机的负荷能力。本设计中粗轧采用两台四辊轧机，精轧机组前四架为同一规格的轧机，后三架为同一规格。（1）支撑辊强度校核粗轧机R1、R2为四辊可逆式轧机，其受力图如图7—4所示。Mmax=P∕2（a/2－L/4）（7-36）式中：P——最大轧制力；a——压下螺丝中心距；b——所轧板带宽度。代入数据，计算结果为：Mmax=辊身最大弯曲应力：σ1=Mmax／W1（7-37）σ1=式中：W1——辊身抗弯断面系数；辊颈最大弯曲力矩：Md=P／4（a－L）（7-38）代人数据：Md=辊颈最大弯曲应力：σ2=Md／W2（7-39）代人数据得：σ2=式中：W2──辊颈抗弯断面系数；W2=0.1d3支撑辊强度校核：所以四辊轧机支承辊满足弯曲应力的要求。（2）工作辊强度校核共108页第108页 辊颈扭转剪应力为：τ=Mk／Wn（7-40）式中：Mk——轧辊驱动扭矩；Wn——辊颈抗扭断面系数代人数据得：τ=工作辊传动端扭转剪应力为：τ=Mk／Wnn式中：Wnn——辊颈抗扭断面系数，Wnn=0.1D13代人数据得：τ=工作辊传动端辊头只有扭矩作用，故剪应力为：(7-41)代人数据得：=0.96MPa工作辊强度校核是所以四辊轧机工作辊的辊头满足扭转强度的要求。轧辊辊颈处的受力为弯曲和扭矩的组合，在求得危险截面的扭转应力后，即可按照强度理论计算合成应力。对于钢辊，合成应力应按第四强度理论计算：（7-42）对于铸铁轧辊，合成应力应按第三强度理论计算：（7-43）表7-6η值a∕b1.01.52.02.53.04.06.0η0.2080.3460.4930.6450.8011.1501.789共108页第108页 图7-4工作辊扭矩图、支撑辊弯矩图、支撑辊应力7.5.4精轧机组轧辊强度校核精轧机组轧辊强度校核计算与校核粗轧机一致。F1~F3精轧机（1）支撑辊强度校核Mmax=辊身最大弯曲应力：σ1=辊颈最大弯曲力矩：Md=辊颈最大弯曲应力：σ2=支撑辊强度校核：所以轧机支承辊满足弯曲应力的要求。（2）工作辊强度校核辊颈扭转剪应力为：τ=工作辊传动端扭转剪应力为：τ=工作辊传动端辊头只有扭矩作用，故剪应力为：=1.06MPa共108页第108页 工作辊强度校核是所以工作辊的辊头满足扭转强度的要求。F4~F7精轧机（1）支撑辊强度校核Mmax=辊身最大弯曲应力：σ1=辊颈最大弯曲力矩：Md=辊颈最大弯曲应力：σ2=支撑辊强度校核：所以轧机支承辊满足弯曲应力的要求。（2）工作辊强度校核辊颈扭转剪应力为：τ=工作辊传动端扭转剪应力为：τ=工作辊传动端辊头只有扭矩作用，故剪应力为：=0.73MPa工作辊强度校核是所以工作辊的辊头满足扭转强度的要求。7.6轧机生产能力计算轧机的小时产量A=3600GbK/T（7-44）式中：A——轧机小时产量，t/h；G——原料重量，t；T——节奏时间，s；b——成材率，本设计成材率b=97.80%；K——轧机的利用系数K=0.80～0.85，本设计取K=0.85；对5种典型产品的计算，得到在不考虑加热炉生产能力的情况下轧机的生产能力，见表7-7。同时还可计算出在不考虑加热炉生产能力的情况下轧机的平均小时产量Ap和在该条件下轧机的负荷率η。共108页第108页 表7-7轧机生产能力分析表代表产品规格（h×b)㎜×㎜年计划产量t坯料规格（H×B×L)㎜×㎜×㎜成品平均产量t∕h轧机工作小时h轧机负荷％1.8×1050100280×1050×10.5474.792106.19∕3.0×115090280×1200×10.5627.451434.38∕5.5×140066280×1500×10.5928.96710.47∕10.0×160056280×1800×10.51231.06454.89∕20.0×170054280×1800×10.51370.64394∕合计366∕∕510080.2轧机平均小时产量：Ap==717.65t/h8主要辅助设备及其生产能力8.1加热炉的生产能力A炉＝(1.1～1.2)AP[16]式中：A炉——加热炉的小时产量；Ap——轧机的小时产量。A炉＝(1.1～1.2)×717.65＝789.42～861.2t/h预选三座加热炉，取其加热能力为300t/h。炉子尺寸的确定（1）炉宽炉内为单排装料时：B=L＋2C（8-1）式中：B——炉子的有效宽度；共108页第108页 L——坯料的最大长度；C——坯料与炉膛内壁间隙，C=0.2～0.3m，取C=0.25m；则单排装料时B=10.5＋2×0.25=11.0m；双排装料时B=2L＋3C(8-2)则双排装料时B=10.5＋3×0.25=10.75m考虑坯料长度有波动，取B=11m。（2）炉高（M.A格林科夫公式）H效=（A＋0.05B）t气×10-3（8-3）式中：H效——炉子的有效高度，m；B——炉宽，m；t气——炉气温度，℃，本设计取1300℃；A——系数，t气在900℃~1500℃之间时，A=0.5~0.6，本设计取A=0.55；H效=（0.55＋0.05×11）×1300×10-3=1.43m（3）炉子的有效长度（8-4）式中：L效——炉子的有效长度，m；G——炉子的产量，t/h；τ——坯料的加热时间，h；见式4-1；b——坯料的宽度，m；g——每根坯料的重量，t。加热时间τ按式4-1计算，有效炉长：L效=取L效=47m（4）炉子的全长L=L效(n+1)a＋（0.5~1.5）（8-5）式中：L---炉子全长n---坯料根数，n=L效∕Bmin=47∕0.9=52.2取n=53a---坯料间隙，取a=45㎜则L=47+（50+1）0.045+（0.5~1.5）=49.93~50.93取L=50m共108页第108页 （5）炉底有效面积S效=L效B（8-6）S效=47×11＝517㎡(6)炉底全面积S=LB(8-7)S=50×11=550㎡(7)代表产品加热炉小时产量加热炉主要技术指标如表8-1所示。表8-1加热炉主要技术指标序号项目热轧车间加热炉1炉型多段步进节能加热炉2座数33年生产能力104t∕h3664额定产量t∕h3005最大产量t∕h3406钢种普碳钢、优质钢、低合金钢7基本尺寸有效炉长㎜47000炉子全长㎜50000炉子内宽㎜11000炉子全宽㎜12000炉子有效面积㎡517炉底强度kg∕㎡h656装出料辊道中心距㎜62000两炉中心距㎜240008出炉温度℃1200~1250℃共108页第108页 车间的实际生产能力是由轧机和加热炉共同决定的，因此要将加热炉和轧机的实际小时产量进行比较，取其中最小值作为车间的实际小时产量，从而决定轧机的实际小时产量和轧机实际负荷率。加热炉和轧机生产能力比较见表8-2。表8-2加热炉小时产量与轧机小时产量的比较代表产品规格（h×b)㎜×㎜年计划产量t坯料规格（H×B×L)㎜×㎜×㎜坯重t轧机平均小时产量t∕h加热炉平均小时产量t∕h实际小时产量t∕h实际年工作小时h1.8×1050100280×1050×10.523.92474.79772.07474.7921063.0×115090280×1200×10.527.34627.45776.14627.451028.35.5×140066280×1500×10.534.18928.96781.90781.90844.110.0×160056280×1800×10.541.011231.06785.60785.60712.820.0×170054280×1800×10.541.011370.64785.60785.60687.4合计366∕∕∕∕∕5378.6加热炉小时产量：G=Gi·n·（0.9~0.95）（8-8）式中：Gi―单座炉子小时产量n―炉子座数轧机实际小时产量：A=轧机实际负荷率：η=×100%=84.6%8.2切头飞剪本设备位于精轧除鳞箱前，用来剪去带坯头尾在粗轧时形成的“舌头”和“鱼尾”，以防止由此造成的轧卡事故，并且在精轧发生事故时用作事故剪。(1)最大剪切力Pmax=K1K2σbtFεH(8-9）式中：Pmax──最大剪切力，t；K1──考虑剪切钝化和剪刃间隙影响系数，K1=1.2~1.3，取K1=1.25；K2──换算系数，K2=0.7~0.8，取K2=0.8；εH──被剪切金属剪断时的相对剪切深度，mm；εH=0.85；σbt──被剪切金属在相应温度下的变形抗力，取σbt=12㎏/mm。则Pmax=共108页第108页 故剪切力校核通过(2)切头飞剪生产能力（8-10）式中：A——剪切机生产能力，t/h；G——坯料最大重量，t；T1——剪切时间，s；T1=20T2——剪切间隙时间，s；T2=60n——同时剪切根数，本设计中n=1剪切时间T1：（8-11）式中：L、l---每根轧件长度及剪切定尺或产品长度，此处L∕l=1K---剪机每分钟理论剪切次数，取K=6K"---外加剪切次数，取K"=1则T1=20s那么则剪切机的负荷率为：故剪切机的生产能力满足要求。切头飞剪的主要技术参数见表8-3。表8-3切头飞剪的主要技术参数项目名称参数值型式曲柄连杆式剪切材料最大尺寸（厚(mm)×宽(mm)）45×1750切头尾长度(mm)500最大剪切力(t)1350剪切速度(m/min)50～150最低剪切温度(℃)8508.3卷取机共108页第108页 卷取机的作用是将成品带钢卷成钢卷。精轧机组轧制后的成品通过运输辊道运来，经层流冷却系统冷却到设定的卷取温度后，由地下卷取机把带钢卷成钢卷。卷取后的钢卷经卸卷、捆扎后运输到钢卷运输链。本设计选取两台卷取机。卷取机产量：(8-11）式中：A──卷取机生产能力，t/h；G──带钢卷重量，t；T1──卷取时间，s；T2──卷取间隙时间，取T2=10s；卷取机最小和最大生产能力分别以厚度为1.8mm和20.0mm的典型产品计算：最小生产能力：％最大生产能力：％=32.5％通过以上计算可知，为使卷取机生产能力能满足生产要求，选用两台卷取机，另外增加一台备用。8.4板坯边部加热器本设备位于轧机之前，通过电磁感应对粗轧带坯边部进行在线加热，减少粗轧带坯中部与边部温度差，减少带钢温度过低而产生边部裂纹。板坯边部加热器性能参数如表8-4。表8-4板坯边部加热器性能参数项目名称参数板坯宽度范围(mm)900～1800板坯设定速度(mm/s)Max175台车单侧行程(mm)2500板坯厚度设定范围/mm30～280热交换器形式板式板式热交换器数量(台)1热交换器容量(千卡/小时)1608000共108页第108页 8.5定宽压力机用连续水平对称定宽压力机（SP），对板坯进行全长的侧压以控制板坯的宽度。本设计定宽压力机性能参数如表8-5所示。表8-5定宽压力机性能参数序号项目参数序号项目参数1侧压量Max3508板坯运行速度m∕min202最大压力22009主电机功率KW34003一个侧压头t3500转速rpm0~5004压下周期次∕min5010侧压电机功率KW2×185∕3705板坯行走量400转速rpm0~435∕8706升降行程㎜5011同步电机功率KW2×1857模块开口度㎜670~1700转速rpm0~4358.6除鳞设备位于加热炉与定宽机之间，利用高压水去除坯料加热后表面氧化铁皮，其性能如下表8-6所示。表8-6除鳞设备技术参数项目名称参数型式高压水喷射式集管数上下各两排喷嘴数（个）54压力（MPa）208.7热卷箱该设备位于粗轧机与精轧机之间，可灵活的对中间坯进行处理。其技术参数如表8-7所示。表8-7热卷箱的技术参数项目技术参数中间坯厚度/mm20～50共108页第108页 中间坯宽度/mm900～1700中间坯带卷内径/mm650中间坯带卷外径/mm1150～1500带卷单位重量/kg.mm-17.8～8.0最大穿带速度/m.s-12.8最大卷取速度/m.s-158.8层流冷却系统轧后冷却的作用是控制C、N化合物的析出以确保成品带钢的组织性能，通常需要5~15s将带钢从800~900℃迅速冷却到600℃左右层流冷却系统主要技术参数如表8-8所示。表8-8层流冷却系统主要技术参数项目内容上部下部冷却方式层流层流开闭阀型式空气操作蝶阀开闭阀数量（个）126108组数1515集管数1～12组：612根/组13～15组：12流量m3/h约430约430水压MPa约0.085约0.05冷却水温度℃4040总水量m3/h64506450冷却宽度mm1900侧喷组数15压力MPa1冷却区长度m90共108页第108页 9车间平面布置、仓库面积及起重运输9.1车间平面布置原则(1)满足生产工艺要求，生产流程合理。(2)既有利于生产，又使占地面积小，运输线尽可能缩短，以求缩短周期，提高生产率和单位面积产量。(3)保证操作方便，安全生产和工人的健康。(4)使人行道与工作线平行，避免金属（原料和产品）流线与金属废料线以及它材料的运输线的相互交叉。(5)考虑将来的发展，要留有余地[3]。9.2金属流线型式本车间采用直线式金属流程线。9.3仓库面积的确定9.3.1确定仓库面积的原则(1)必须保证正常的生产，不至于由于某个设备短期停产而造成其它设备的停工待料现象。(2)坯料间应留有进行各种修理、检查标记、包装等所需面积，吊车的吊运方式不同而应留的面积以及建筑结构的限制所需的面积。(3)坯料或半成品堆垛高度应以不超过地坪所允许的负荷为限。共108页第108页 (4)其他方面的特殊要求及经济指标等。9.3.2原料仓库面积的确定原料仓库的面积[3]F（9-1）式中：A——轧机实际小时产量，t/h；n——存放天数，天；取n=8；Kt——金属投料量系数，Kt=1/bb—成材率K1——仓库利用系数，取K1=0.75；Q——每立方米空间所能存放的原料重量，t/m3；取Q=3.5；H——每堆原料的堆放高度，m；取H=2.8；所以原料库面积m2在计算的基础上参考马钢资料，取F=19440m2。9.3.3成品仓库面积的确定计算公式用原料仓库的面积计算式9-1。即式中：n——存放天数，天；取n=8；Kt——金属投料量系数，取为Kt=1；K1——仓库利用系数，取K1=0.65；Q——每立方米空间所能存放的原料重量，t/m3；取Q=4.5；H——每堆成品的堆放高度，m；取H=2.8；m2参考马钢资料，取F=17280m2。9.4车间平面设计及起重运输设备板坯库由三个跨间组成，与主轧线相垂直成T字形式，每跨跨度30m，长216m，每跨设有两台60吨的电动夹钳桥式起重机，轨面标高12m。第一板坯库跨还设有一台40吨电动夹钳桥式起重机，轨面标高7m共108页第108页 。贯穿三个跨间设置两条与连铸车间相接的辊道，一条辊道通到加热炉炉后，另一条辊道接直接轧制的边角加热炉和加热炉炉前辊道。同时设置一贯穿三跨的过跨小车；在第一板坯跨设置坯料上料用的步进梁移送机和两台板坯升降机；在第二、三跨设置了保温坑。跨间内设置连接辊道、运输辊道、板坯称和保温坑等。加热炉上料跨，跨度33m，长度72m，设有一台60吨夹钳桥式起重机，轨面标高11m。跨间内设置有装炉辊道，板坯装料机等。加热炉跨，跨度33m，长度72m，设有一台60吨夹钳桥式起重机，轨面标高13.5m。内置三台步进式加热炉。加热炉出料端在轧机跨间，布置三台加热炉出钢机，输出辊道等。轧机跨，跨度30m，长度为438m，设有两台100/25吨桥式起重机，一台60/20吨桥式起重机，轨面标高13.5m。跨间内设定宽压力机一台，粗轧机两台，带坯边部加热器一台，热卷箱一个、切头飞剪一台，精轧机七台，带钢冷却装置一台，卷取机三台及轧线辅助设备等。主电机跨与轧机跨相邻；平行布置，跨度24m，长度214m，设有一台90/20吨桥式起重机，轨面标高11.0m。跨间内安装定宽压力机，粗轧和精轧主电机及其控制设备。磨辊间跨与轧机跨相隔10m，在轧机操作侧平行轧机布置，跨度33m，长度294m，设有两台70/20吨桥式起重机，一台100/25吨桥式起重机，一台20吨半门型起重机，起重机轨面标高：桥式起重机为11.5m，半门型起重机为5m。跨内设置轧辊磨床、车床，轴承清洗等设备。成品跨布置在轧机跨的尾部，跨度30m，长192m，设有50吨桥式起重机两台，轨面标高10m。跨间内设置钢卷运输链，成品钢卷取样设备等。共108页第108页 10车间主要经济技术指标本设计车间主要技术经济指标如表10-1所示。表10-1车间主要技术经济指标序号项目单位指标备注1年产量104t366供冷轧厂钢卷104t200热轧商用卷104t1662.1步进梁加热炉座3加热能力t∕座.h300定宽压力机台12.2最大减宽量㎜350一次侧压量主电机功率KW3400切头飞剪台1曲柄连杆式切头剪2.3剪切带坯宽度（厚×宽)㎜45×1750电机容量KW2×740DC卷取机台32.4卷筒长度㎜2250四级涨缩电机容量KW2×6402.5轧机最大速度（F7出口）m／s20最大辊径时3轧机年工作小时H5124.54轧机负荷率％80.65金属消耗t/t1.0266电力kW.h/t1107燃料106J/t15398水m3/t2.01补充新水9压缩空气Nm3/t13共108页第108页 10氧气Nm3/t0.03611焦炉煤气Nm3/t0.0112轧辊kg/t0.7313润滑材料l/t0.0414耐火材料kg/t0.411环境保护11.1环境保护概述加工厂既是产品的生产场所，又是大量烟尘、废水等有害物质的产生地。对这些有害物质的有效处理和控制，并加以综合利用，以保护好环境卫生，不但有利于生产，而且可以保障人民的身体健康。本车间设计时考虑了以下因素[17]：（1）在厂房建筑和总图布置时要有绿化区；（2）为保证车间内有良好的通风，厂房纵轴布置成东西向，厂房主要迎风面与夏季主导风成60~90°角；放、散热量大的设备放在下风位置或采取通风设施；（3）污水经过处理后才能排放或循环利用；（4）有毒、有害物质应回收，有回收设施，不允许外排；（5）粉尘应有集尘设施，集中处理；（6）尽量实现工艺过程机械化，自动化；（7）注意改善劳动条件、保障环境卫生。11.2环境保护的内容与对策11.2.1绿化本车间设计时考虑到厂区绿化，可防风、防尘、防噪音以及吸收某些有害气体和美化环境，在厂区内植有绿化林带，空地和道路两侧均种植树木，在车间四周种灌木和花草，土地不裸露，形成整个企业的绿化环境，对环境有很好的保护作用。共108页第108页 11.2.2水质处理本车间的供水系统，采用混合式供水方式，即有直流系统，也有循环系统，这样既可以减少水量损失，又可以减少设备、节约资金。含有各种杂质和有害物质得到大量工业废水是造成环境污染的重要原因，有关部门都规定了工业排水的标准，以保证环境的安全与卫生。本车间工业废水的排放严格按排放标准排放。在车间设计时应充分注意：(1)为了高度利用水资源，尽量减少废水排放，工厂可设置回收水设备，循环使用，保护水资源；(2)设置含油排水处理设备以及适应各个生产设备和排除水质的处理设备，加强给排水的管理。11.2.3噪音防治噪音是影响环境卫生，造成环境污染的重要原因。工厂的噪音是比较严重的，主要来自车间的设备。面前在噪音的防治方面采取的主要措施有：尽量选用低噪音的设备；采取防振和隔音措施；安排隔音罩；建造隔音建筑物；装设消音器，改变设备操作规程等，为防止和减少噪音污染，本车间噪音严格控制在我国工业企业噪音标准范围以内。尽量选取低噪音的设备，采取防振和隔音措施，安置隔音罩，建造隔音建筑，优化设备操作规程等。使其符合我国工业企业噪音标准。11.2.4大气污染的防治(1)硫氧化物（SOx）的控制大气中硫氧化物对人体的危害很大，硫化物的来源，主要是重油燃烧，煤气燃烧等产生的。为防止硫氧化物的生成，要采取以下几点措施：（a）燃料的低硫化；（b)对煤气进行脱硫；（c)设置排烟脱硫装置。(2)氮氧化物（NOx）的控制氮氧化物是再高温燃料的燃烧或者空气中的氮发生氧化而产生的,对氮氧化物的控制技术比较困难。目前采用改善加热炉和锅炉等燃烧设备来控制其的产生。(3)粉尘的防止消烟除尘是环境保护的重点，在设计时要采取消烟除尘设施，防止烟尘的发生，比较有效的措施就是在烟尘发生处设置高性能的集尘装置，对烟尘进行处理。11.2.5有害废弃物的处理共108页第108页 在生产过程中还有些生成物，如炉灰渣、含油的沉泥、垃圾等，对这些物质的处理也是环保的主要内容。对这些有害的废弃物采取的措施，一般是综合利用，对有用的物质回收，把确定无用的废弃物埋掉。11.2.6车间的综合利用(1)各种余热的利用利用加热炉的高温废气来预热空气、煤气，利用废气预热钢坯等，采用换热器，蓄热室，钢坯喷硫等预热设备工艺。(2)氧化铁皮的利用加热和轧制工程中，轧件不可避免产生大量的氧化铁皮，氧化铁皮具有广泛的用途，故收集和应用氧化铁皮具有一定的经济意义。本设计采用各种高压水除鳞设备，并将含氧化铁皮的废水收集到氧化铁皮沉淀池，从而收集氧化铁皮。致谢经过将近4个月的资料查询，产品选择，工艺设计，设备选择计算，本设计已基本结束了。在整个过程中，黄贞益老师、王萍老师、隋凤利老师和张龙老师在各方面给予了我极大地帮助，使我的设计能够顺利完成。在此，向以上各位老师致以衷心的感谢。同时，本设计还得到了材料成型与控制工程系教研室的其他各位老师的指导和帮助，在此，向他们一并致以深深地感谢。在此设计期间本组的其他同学也对设计提出了很多宝贵的意见和建议，在此向他们致谢。致谢人：共108页第108页 致谢日期：2012年6月2日共108页第108页 主要参考文献[1]中国金属学会热轧板带学术委员会.中国热轧宽带钢轧机及生产技术[M].北京:冶金工业出版社，2004.[2]田乃媛.薄板坯连铸连轧[M].北京:冶金工业出版社，1998.[3]温景林.金属压力加工车间设计[M].北京:冶金工业出版社，1992.[4]超薄热轧带钢的生产前景[J].鞍钢技术，2001(4).[5](美)V.B.金兹伯格著.高精度板带材轧制理论与实践[M].北京:冶金工业出版社，2000.[6]蔡晓辉.控制冷却方式和设备的发展[J].钢铁冶金学报，2001(12).[7]邹家祥.轧钢机械[M].北京：冶金工业出版社，1989[8]Yeau-RenJeng,Ping-ChiTsai,Te-HuaFang.Moleculardynamicsstudiesofatomic-scalefrictionforroller-on-slabsystemswithdifferentrolling–slidingconditions[J].Nanotechnology2005(16).[9]王廷溥，齐克敏.金属塑性加工学[M].第二版.北京:冶金工业出版社，2001.[10]王占学.控制轧制与控制冷却[M].北京:冶金工业出版社，1998.[11]王廷溥等.板带材生产原理与工艺[M].北京:冶金工业出版社，1995.[12]孙一康等.带钢热连轧计算机控制[M].北京:机械工业出版社，1997.[13]北京钢铁设计研究院等合编.轧钢设计参考资料通用部分（二）[M].北京:冶金工业出版社，1979.[14]孙本荣等.中厚板钢生产[M].北京:冶金工业出版社，1995.[15]W.M.罗森诺等.传热学手册[M].李荫亭等译.北京:科学出版社，1987.[16]冯光纯.板带钢生产工艺学[M].重庆:重庆大学出版社，1990.[17]FumiyaYanagishima.Developmentofendlessrollingtechnologyforthehotstripmill[J].Proc.ofthe7thint.Conf.rolling,Chiba,Japan,1998;717~726.[18]蔡乔方.加热炉[M].北京:冶金工业出版社，1989.[19]彭良贵，刘相华，王国栋.热轧带钢控制冷却技术的发展[J].2007.[20]杨敏.2009最新热轧带钢生产工艺手册[M].上海：上海古籍出版社，2009.[21]康永林，曹树卫.国内外热轧钢材轧制技术的发展[J].河南冶金，2011.[22]杨光辉，陈平，樊百林，尹常治.宽带钢热连轧机的板形控制[J].金属世界，2011,（2）.[23]张鸿军.超快速冷却技术在热轧带钢生产中的应用[J].热处理，2006.[24]王廷溥.金属塑性加工学—轧制理论与工艺[M].北京:共108页第108页 冶金工业出版社，2010:86.[25]赵志业.金属塑性变形与轧制理论[M].北京:冶金工业出版社，2008.[26]武汉钢铁设计研究院.板带车间机械设备设计（上）[M].北京：冶金工业出版社，1984.[27]V.B.金兹伯格.板带钢生产工艺学[M].北京:北京工业出版社，2003:100.[28]魏炳贵.电力拖动基础[M].北京:机械工业出版社，1993:47.共108页第108页 附录A各计算产品的轧制程序表表A-1产品规格：1.8㎜×1050㎜；坯料尺寸：280㎜×1050㎜×10.5m；钢种：Q235(A3)开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：80s精轧轧制周期：150s轧机小时产量：474.79t∕h;轧辊强度及轧机能力校核均通过共108页第108页 表A-2产品规格：.3.0㎜×1150㎜；坯料尺寸：280㎜×1200㎜×10.5m；钢种：Q215(B2F);开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：80s精轧轧制周期：130s轧机小时产量：627.45.t∕h;轧辊强度及轧机能力校核均通过共108页第108页 表A-3产品规格：5.5㎜×1400㎜；坯料尺寸：280㎜×1500㎜×10.5m;钢种：08F;开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：70s精轧轧制周期：110s轧机小时产量：928.96t∕h;轧辊强度及轧机能力校核均通过共108页第108页 表A-4产品规格：10.0㎜×1600㎜；坯料尺寸：280㎜×1800㎜×10.5m;钢种：20；开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：70s精轧轧制周期：100s轧机小时产量：1231.06t∕h；轧辊强度及轧机能力校核均通过产品规格：20.0㎜×1700㎜；坯料尺寸：280㎜×1800㎜×10.5m；钢种：16Mn;开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：70s精轧轧制周期：90s轧机小时产量：1370.64t∕h;轧辊强度及轧机能力校核均通过共108页第108页 表A-5产品规格：20.0㎜×1700㎜；坯料尺寸：280㎜×1800㎜×10.5m；钢种：16Mn;开轧温度：1180℃粗轧轧制周期：70s精轧轧制周期：90s轧机小时产量：1370.64t∕h;轧辊强度及轧机能力校核均通过共108页第108页 附录B压下规程程序框图共108页第108页 程序PrivateSubCommand1_Click()Dimv"坯料体积，不是速度！Dimh1:Dimh2:Dimh3:Dimh4:Dimh5:Dimh6:Dimh7:Dimh8:Dimh9:Dimh10:Dimh11:Dimh12:Dimh13"定义厚度Dimdh1:Dimdh2:Dimdh3:Dimdh4:Dimdh5:Dimdh6:Dimdh7:Dimdh8:Dimdh9:Dimdh10:Dimdh11:Dimdh12"定义变形量Dimtz1:Dimtz2:Dimtz3:Dimtz4:Dimtz5:Dimtz6:Dimtz7:Dimtz8:Dimtz9:Dimtz10:Dimtz11:Dimtz12:Dimtz13"定义轧制时间Dimtj1:Dimtj2:Dimtj3:Dimtj4:Dimtj5:Dimtj6:Dimtj7:Dimtj8:Dimtj9:Dimtj10:Dimtj11:Dimtj12:Dimtj13"定义间隙时间Dimhv:Dimny1:Dimny2Dimv1:Dimv2:Dimv3:Dimv4:Dimv5:Dimv6:Dimv7:Dimv8:Dimv9:Dimv10:Dimv11:Dimv12:Dimv13"定义速度Dimtt1:Dimtt2:Dimtt3:Dimtt4:Dimtt5:Dimtt6:Dimtt7:Dimtt8:Dimtt9:Dimtt10:Dimtt11:Dimtt12:Dimtt13"定义头部温度Dimtw1:Dimtw2:Dimtw3:Dimtw4:Dimtw5:Dimtw6:Dimtw7:Dimtw8:Dimtw9:Dimtw10:Dimtw11:Dimtw12:Dimtw13"定义尾部温度Dimff1AsVariantff1=Array(0,0,0,0,0,0,0,0.14,0.32,0.49,0.66,0.81,0.92,1)Dimff2AsVariantff2=Array(0,0,0,0,0,0,0,0.16,0.38,0.59,0.78,0.92,1)Dimff3AsVariantff3=Array(0,0,0,0,0,0,0,0.18,0.45,0.69,0.9,1)DimnedAsVariantned=Array(0,40,40,40,55,55,55,158,158,190,158,158,200,200)"额定转速"""""""""DimcdbAsVariantcdb=Array(0,1,1,1,1,1,1,4.16,3.3,2.54,1.75,1,1,1)"传动比""""""""""DimDgjAsVariantDgj=Array(0,0.7,0.7,0.7,0.7,0.7,0.7,0.62,0.62,0.62,0.55,0.55,0.55,0.55)"辊颈直径""""""""""DimWedAsVariantWed=Array(0,11000,11000,11000,14000,14000,14000,10000,10000,10000,11000,10000,8500,8500)"额定功率"""""""""DimC1,C2AsSingleDimtj0AsSingle,tjqAsSingle,tjjAsSingle,tjhAsSingle,tjzAsSingle,tmzAsSingle,aj,s0:s0=6:aj=0.125"""""""""DimtjlAsSingle,twru7AsSingle,dtzAsSingleDimaa1AsSingle,aa2AsSingle,aa3AsSingle,aa4AsSingle,aa5AsSingle,共108页第108页 aa6AsSingle:Dimσ0"数学参数Dimσs(1To13),kr(1To13),kt(1To13),ku(1To13),p(1To13),nf(1To13),e(1To13)Dimt0(1To13),tzAsVariantDimhh0AsVariant,hhAsVariant,rmAsVariant,vzAsVariant,rAsVariantDimlp(1To13),Mz(1To13),pz(1To13)DimbxlAsVariantDimu(1To13)AsSingleDimtAsVariantDimtzzAsVariant,ajiaAsVariant,bjianAsVariant,vpAsVariant,vcAsVariant,tjAsVariantDimMed(1To13),m1(1To13),m2(1To13),m3(1To13),m4(1To13),m5(1To13),shj1(1To13),shj2(1To13),shj3(1To13),shj4(1To13),shj5(1To13),mf1(1To13),Mjun(1To13)IfVal(Text2.Text)>=1.2AndVal(Text2.Text)<=4Then"按厚度分为三类粗轧的中间坯厚度/dhText15.Text=0.2Text26.Text=0.25Text37.Text=0.3Text48.Text=0.3Text59.Text=0.4Text70.Text=0.28h=Val(Text1.Text)dh1=Val((Text15.Text)*h)"粗轧6道次压下量Text14.Text=dh1:h1=h-dh1dh2=Val(Text26.Text)*h1:Text25.Text=dh2:h2=h1-dh2dh3=Val(Text37.Text)*h2:Text36.Text=dh3:h3=h2-dh3dh4=Val(Text48.Text)*h3:Text47.Text=dh4:h4=h3-dh4dh5=Val(Text59.Text)*h4:Text58.Text=dh5:h5=h4-dh5dh6=Val(Text70.Text)*h5:Text69.Text=dh6:h6=h5-dh6"h6=32h13=Text2.Text:m=0.031+0.21/(h13)h7=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(7)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))"能耗法确定变形。参考冯光纯，板带钢生产工艺学dh7=h6-h7:Text80.Text=dh7:Text81.Text=Val(dh7/h6)h8=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(8)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh8=h7-h8:Text91.Text=dh8:共108页第108页 Text92.Text=Val(dh8/h7)h9=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(9)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh9=h8-h9:Text102.Text=dh9:Text103.Text=Val(dh9/h8)h10=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(10)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh10=h9-h10:Text113.Text=dh10:Text114.Text=Val(dh10/h9)h11=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(11)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh11=h10-h11:Text124.Text=dh11:Text125.Text=Val(dh11/h10)h12=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(12)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh12=h11-h12:Text135.Text=dh12:Text136.Text=Val(dh12/h11)h13=(h6*h13)/(((h13)^m+ff1(13)*((h6)^m-(h13)^m))^(1/m))dh13=h12-h13:Text146.Text=dh13:Text147.Text=Val(dh13/h12)b=Val(Text4.Text)"轧制速度v=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)"体积不变L2=v/b/h2:L3=v/b/h3:L4=v/b/h4:L5=v/b/h5:L6=v/b/h6ny1=20:nd1=40"粗轧速度(粗轧速度较低咬入速度ny就取轧制速度nd）ny2=30:nd2=40:np=15Text16.Text=ny1*3.14159/60:Text27.Text=ny1*3.14159/60:Text38.Text=ny1*3.14159/60Text49.Text=ny2*3.14159/60:Text60.Text=ny2*3.14159/60:Text71.Text=ny2*3.14159/60Text17.Text=nd1*3.14159/60:Text28.Text=nd1*3.14159/60:Text39.Text=nd1*3.14159/60Text50.Text=nd2*3.14159/60:Text61.Text=nd2*3.14159/60:Text72.Text=nd2*3.14159/60C1=h13*10:C2=h13*18:Text148.Text=10:Text149.Text=20"vc13=10m/s,vmax13=18m/s:精轧"""""""""Text137.Text=C1/h12:Text138.Text=C2/h12Text126.Text=C1/h11:Text127.Text=C2/h11Text115.Text=C1/h10:Text116.Text=C2/h10Text104.Text=C1/h9:Text105.Text=C2/h9Text93.Text=C1/h8:Text94.Text=C2/h8Text82.Text=C1/h7:Text83.Text=C2/h7共108页第108页 a1=15:a2=30:D=1"咬入和抛出的加速度"""""""""t41=(nd1-np)/a1:t42=(nd2-np)/a2t31=((60*Val(Text5.Text))/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd1^2/2/a1/a2)/nd1t32=((60*L2)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t33=((60*L3)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t34=((60*L4)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t35=((60*L5)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t36=((60*L6)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2tz1=t31+t41:Text19.Text=tz1:tz2=t32+t41:Text30.Text=tz2:tz3=t33+t41:Text41.Text=tz3"轧制时间tz4=t34+t42:Text52.Text=tz4:tz5=t35+t42:Text63.Text=tz5:tz6=t36+t42:Text74.Text=tz6Text18.Text=6:tj1=Text18.Text:Text29.Text=6:tj2=Text29.Text:Text40.Text=17:tj3=Text40.Text"间隙时间""""""""""Text51.Text=12:tj4=Text51.Text:Text62.Text=12:tj5=Text62.Text:Text73.Text=20:tj6=Text73.TextText20.Text=Text6.Text"定义初始温度tt1=Text6.Texttw1=Val(tt1-12.9*tz1*(((tt1+273)/1000)^4)/h):Text21.Text=tw1"粗轧头尾轧制温度(注意粗轧可逆头尾交替变换）tt2=Val(tw1-12.9*tj1*(((tw1+273)/1000)^4)/h1):Text31.Text=tt2tw2=tt1-12.9*(tz1+tj1+tz2)*(((tt1+273)/1000)^4)/h1:Text32.Text=tw2tt3=Val(tw2-12.9*tj2*(((tw2+273)/1000)^4)/h2):Text42.Text=tt3tw3=tt2-12.9*(tz2+tj2+tz3)*(((tt2+273)/1000)^4)/h2:Text43.Text=tw3tt4=Val(tt3-12.9*(tj3+tz4)*(((tt3+273)/1000)^4)/h3):Text53.Text=tt4tw4=tw3-12.9*(tz3+tj3+tz4)*(((tw3+273)/1000)^4)/h3:共108页第108页 Text54.Text=tw4tt5=Val(tw4-12.9*tj4*(((tw4+273)/1000)^4)/h4):Text64.Text=tt5tw5=tt4-12.9*(tz4+tj4+tz5)*(((tt4+273)/1000)^4)/h4:Text65.Text=tw5tt6=Val(tw5-12.9*tj5*(((tw5+273)/1000)^4)/h5):Text75.Text=tt6tw6=tt5-12.9*(tz5+tj5+tz6)*(((tt5+273)/1000)^4)/h5:Text76.Text=tw6"tj1=(sj+π*D*N）/v7"tj2=v7n-v7/a"tj3=L-sj-π*N*D-L2/v7ntj0=s0/(C1/h7)+s0/(C1/h8)+s0/(C1/h9)+s0/(C1/h10)+s0/(C1/h11)+s0/(C1/h12)+s0/(C1/h13)"精轧间隙时间tjq=120+3.1415926*0.8*4)/10"120是末架到卷取机的间距，0.8筒径，4圈数,10是vc13""""""""""tjj=(Val(Text149.Text)-Val(Text148.Text))/aj"加速段的时间，(20-10）/0.125l=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)/Val(Text2.Text)/Val(Text4.Text)ll2=(20^2-10^2)/0.25""""""""""tjh=(l-120-3.142*0.762*5-ll2)/(Val(Text149.Text))tjz=tjq+tjj+tjhtmz=tjz+tj0"tmz精轧轧制周期tjl=tj6+tmz-s0/(C2/h7)-s0/(C2/h8)-s0/(C2/h9)-s0/(C2/h10)-s0/(C2/h11)-s0/(C2/h12)"精轧辊道冷却时间tw7=(Val(Text76.Text)+273)/((1+0.0386*tjl/h6/((Val(Text76.Text)+273)/1000)^4)^(1/3))twru7=tw7-273-120"尾部进入精轧第一架温度，30℃为中间高压水除鳞温降dtz=17.2*s0*((twru7+273)/1000)^4/C2"每一道次的尾部温降(此处假设没道次的尾部温降相等）Text87.Text=twru7:Text98.Text=twru7-dtz:共108页第108页 Text109.Text=twru7-2*dtz:Text120.Text=twru7-3*dtzText131.Text=twru7-4*dtz:Text142.Text=twru7-5*dtz:Text153.Text=twru7-6*dtzText84.Text=s0/(C1/h7):Text95.Text=s0/(C1/h8):Text106.Text=s0/(C1/h9):Text117.Text=s0/(C1/h10)Text128.Text=s0/(C1/h11):Text139.Text=s0/(C1/h12):Text150.Text=s0/(C1/h13)Text85.Text=tjz:Text96.Text=tjz:Text107.Text=tjz:Text118.Text=tjz:Text129.Text=tjz:Text140.Text=tjz:Text151.Text=tjztt7=Val(tt6-12.9*(tj6+tz6)*(((tt6+273)/1000)^4)/h5)-30:Text86.Text=tt7tt8=tt7-12.9*(s0/(C2/h7))*((tt7+273)/1000)^4/h7:Text97.Text=tt8tt9=tt8-12.9*(s0/(C2/h8))*((tt8+273)/1000)^4/h8:Text108.Text=tt9tt10=tt9-12.9*(s0/(C2/h9))*((tt9+273)/1000)^4/h9:Text119.Text=tt10tt11=tt10-12.9*(s0/(C2/h10))*((tt10+273)/1000)^4/h10:Text130.Text=tt11tt12=tt11-12.9*(s0/(C2/h11))*((tt11+273)/1000)^4/h11:Text141.Text=tt12tt13=tt12-12.9*(s0/(C2/h12))*((tt12+273)/1000)^4/h12:Text152.Text=tt13"轧制压力P。单位轧制压力p=1.15*σs*σs；σs=0.8+(0.45ε+0.04）((R/H）^(0.5）-0.5）."σs=σ0*kt*ku*kr."kt=EXP(aa1+aa2*T）；T=(t+273）/1000."ku=(u/10）^(aa3+aa4*T）；变形速率u=2*v*((H-h）/R）^(1/2）/(H+h）；"kr=aa5*(rm/0.4）^(aa6）-(aa5-1）*rm/0.4；rm——真实平均变形程度."Mz=2*Pz*a=2*Pz*x*lp；x是系数，热轧板带取0.5(范围：0.42-0.50）σ0=Val(Text7.Text)aa1=Val(Text8.Text):aa2=Val(Text9.Text):aa3=Val(Text10.Text):aa4=Val(Text11.Text):aa5=Val(Text12.Text):aa6=Val(Text13.Text)t=Array(0,(Val(Text20.Text)+273)/1000,(Val(Text31.Text)+273)/1000,(Val(Text42.Text)+273)/1000,(Val(Text53.Text)+273)/1000,(Val(Text64.Text)+273)/1000,(Val(Text75.Text)+273)/1000,(Val(Text86.Text)+273)/1000,(Val(Text97.Text)+273)/1000,(Val(Text108.Text)+273)/1000,(Val(Text119.Text)+273)/1000,(Val(Text130.Text)+273)/1000,共108页第108页 (Val(Text141.Text)+273)/1000,(Val(Text152.Text)+273)/1000)tzz=Array(0,tz1,tz2,tz3,tz4,tz5,tz6,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz)ajia=Array(0,a1,a1,a1,a1,a1,a1,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)bjian=Array(0,a2,a2,a2,a2,a2,a2,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)vp=Array(0,np,np,np,np,np,np,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text),Val(Text148.Text))"np中抛出速度，精轧部分为简单计算当vp=vchh0=Array(0,Val(Text1.Text),h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11,h12)hh=Array(0,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11,h12,Val(Text2.Text))rm=Array(0,Val(Text15.Text),Val(Text26.Text),Val(Text37.Text),Val(Text48.Text),Val(Text59.Text),Val(Text70.Text),Val(Text81.Text),Val(Text92.Text),Val(Text103.Text),Val(Text114.Text),Val(Text125.Text),Val(Text136.Text),Val(Text147.Text))vc=Array(0,ny1,ny1,ny1,ny2,ny2,ny3,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text),Val(Text148.Text))vz=Array(0,nd1,nd1,nd1,nd2,nd2,nd2,Val(Text83.Text),Val(Text94.Text),Val(Text105.Text),Val(Text116.Text),Val(Text127.Text),Val(Text138.Text),Val(Text149.Text))tj=Array(0,Val(Text18.Text),Val(Text29.Text),Val(Text40.Text),Val(Text51.Text),Val(Text62.Text),Val(Text73.Text),Val(Text84.Text),Val(Text95.Text),Val(Text106.Text),Val(Text117.Text),Val(Text128.Text),Val(Text139.Text),Val(Text150.Text))r=Array(0,500,500,500,500,500,500,375,375,350,350,325,325,325)Fori=1To13e(i)=Log(hh0(i)/hh(i))u(i)=2*1000*vz(i)*Sqr((hh0(i)-hh(i))/r(i))/(hh0(i)+hh(i))"变形速度kt(i)=Exp(aa2+aa1*t(i))ku(i)=(u(i)/10)^(aa4+aa3*t(i))kr(i)=aa6*(e(i)/0.4)^(aa5)-(aa6-1)*(e(i)/0.4)nf(i)=0.8+(0.45*e(i)+0.04)*(Sqr(r(i)/hh0(i))-0.5)σs(i)=σ0*kt(i)*ku(i)*kr(i)p(i)=1.15*σs(i)*nf(i)bxl=Array(0,Val(Text14.Text),Val(Text25.Text),Val(Text36.Text),Val(Text47.Text),Val(Text58.Text),Val(Text69.Text),Val(Text80.Text),Val(Text91.Text),Val(Text102.Text),Val(Text113.Text),Val(Text124.Text),共108页第108页 Val(Text135.Text),Val(Text146.Text))lp(i)=Sqr(bxl(i)*r(i)/1000000)"bxl是变形量的对应数据,lp变形区长度pz(i)=p(i)*lp(i)*Val(Text4.Text)/1000Mz(i)=pz(i)*lp(i)"Med=9.55We/ne"mf=mf1+mf2=mf1/i+mf2=Pd1f+(1/u-1)(Mz+mf1)/i"i=cdb;d1辊颈直径；f=0.003摩擦系数；u=0.98齿轮传动效率Med(i)=9.55*Wed(i)/ned(i)/1000mf1(i)=pz(i)*Dgj(i)*0.003""""""""""""m1(i)=0.03*Med(i)"M1=Mk=0.03Med""""Md=0.05Medm2(i)=0.03*Med(i)+Mz(i)/cdb(i)+mf1(i)+(1/0.98-1)*(Mz(i)+mf1(i))+0.05*Med(i)"m2=Mk+Mz/i+Mf+Md""""""""""m3(i)=m2(i)-0.05*Med(i)"M3=Mk+Mz/i+Mfm4(i)=m3(i)-0.05*Med(i)"M4=Mk+Mz/i+Mf-Mdm5(i)=0.03*Med(i)-0.05*Med(i)"M5=Mk-Md""""""""""""shj1(i)=tj(i)"s0/vcshj2(i)=(vz(i)-vc(i))/ajia(i)"(vz-vc)/ashj3(i)=tzz(i)"(L-s0-3.14DN-L1-L2)/vz;L1L2shj4(i)=(vz(i)-vp(i))/bjian(i)"(vz-vp)/bshj5(i)=(vc(i)-vp(i))"快速下降认为a=1(vp-vc)/1.0Mjun(i)=Sqr((m1(i)^2*shj1(i)+m2(i)^2*shj2(i)+m3(i)^2*shj3(i)+m4(i)^2*shj4(i)+m5(i)^2*shj5(i))/(shj1(i)+shj2(i)+shj2(i)+shj4(i)+shj5(i)))Nexti"Text(12+11*i）.Text=Mz(i）Text22.Text=pz(1):Text33.Text=pz(2):Text44.Text=pz(3):Text55.Text=pz(4):Text66.Text=pz(5)Text77.Text=pz(6):Text88.Text=pz(7):Text99.Text=pz(8):Text110.Text=pz(9):Text121.Text=pz(10)Text132.Text=pz(11):Text143.Text=pz(12):Text154.Text=pz(13)Text23.Text=Mz(1):Text34.Text=Mz(2):Text45.Text=Mz(3):Text56.Text=Mz(4):Text67.Text=Mz(5)Text78.Text=Mz(6):Text89.Text=Mz(7):Text100.Text=Mz(8):共108页第108页 Text111.Text=Mz(9):Text122.Text=Mz(10)Text133.Text=Mz(11):Text144.Text=Mz(12):Text155.Text=Mz(13)Text24.Text=Mjun(1):Text35.Text=Mjun(2):Text46.Text=Mjun(3):Text57.Text=Mjun(4):Text68.Text=Mjun(5):Text79.Text=Mjun(6):Text90.Text=Mjun(7):Text101.Text=Mjun(8):Text112.Text=Mjun(9):Text123.Text=Mjun(10):Text134.Text=Mjun(11):Text145.Text=Mjun(12):Text156.Text=Mjun(13)EndIf"Mz=2*Pz*a=2*Pz*x*lp；x是系数，热轧板带取0.5(范围：0.42-0.50"●０●IfVal(Text2.Text)<=10AndVal(Text2.Text)>4ThenText15.Text=0.15Text26.Text=0.23Text37.Text=0.26Text48.Text=0.27Text59.Text=0.3Text70.Text=0.35h=Val(Text1.Text)dh1=Val((Text15.Text)*(Text1.Text))"第一道次Text14.Text=dh1h1=Val(Text1.Text)-dh1dh2=Val(Text26.Text)*h1Text25.Text=dh2h2=h1-dh2dh3=Val(Text37.Text)*h2Text36.Text=dh3h3=h2-dh3dh4=Val(Text48.Text)*h3Text47.Text=dh4h4=h3-dh4dh5=Val(Text59.Text)*h4Text58.Text=dh5h5=h4-dh5dh6=Val(Text70.Text)*h5Text69.Text=dh6h6=h5-dh6"h6=38h12=Text2.Text:m=0.031+0.21/(h12)共108页第108页 h7=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(7)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))"能耗法确定变形。参考冯光纯，板带钢生产工艺学dh7=h6-h7:Text80.Text=dh7:Text81.Text=Val(dh7/h6)h8=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(8)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))dh8=h7-h8:Text91.Text=dh8:Text92.Text=Val(dh8/h7)h9=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(9)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))dh9=h8-h9:Text102.Text=dh9:Text103.Text=Val(dh9/h8)h10=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(10)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))dh10=h9-h10:Text113.Text=dh10:Text114.Text=Val(dh10/h9)h11=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(11)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))dh11=h10-h11:Text124.Text=dh11:Text125.Text=Val(dh11/h10)h12=(h6*h12)/(((h12)^m+ff2(12)*((h6)^m-(h12)^m))^(1/m))dh12=h11-h12:Text135.Text=dh12:Text136.Text=Val(dh12/h11)b=Val(Text4.Text)"轧制速度v=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)"体积不变L2=v/b/h2:L3=v/b/h3:L4=v/b/h4:L5=v/b/h5:L6=v/b/h6ny1=20:nd1=20"粗轧速度(粗轧速度较低咬入速度ny就取轧制速度nd）"""""""""ny2=30:nd2=30:np=20Text16.Text=ny1*3.14159/60:Text27.Text=ny1*3.14159/60:Text38.Text=ny1*3.14159/60Text49.Text=ny2*3.14159/60:Text60.Text=ny2*3.14159/60:Text71.Text=ny2*3.14159/60Text17.Text=nd1*3.14159/60:Text28.Text=nd1*3.14159/60:Text39.Text=nd1*3.14159/60Text50.Text=nd2*3.14159/60:Text61.Text=nd2*3.14159/60:Text72.Text=nd2*3.14159/60C1=h12*9:C2=h12*16:Text137.Text=9:Text138.Text=16"vc12=9m/s,vmax12=16m/s:精轧"""""""""Text137.Text=9:Text138.Text=16Text126.Text=C1/h11:Text127.Text=C2/h11Text115.Text=C1/h10:Text116.Text=C2/h10共108页第108页 Text104.Text=C1/h9:Text105.Text=C2/h9Text93.Text=C1/h8:Text94.Text=C2/h8Text82.Text=C1/h7:Text83.Text=C2/h7a1=20:a2=30:D=1"咬入和抛出的加速度""""""""""t41=(nd1-np)/a1:t42=(nd2-np)/a2t31=((60*Val(Text5.Text))/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd1^2/2/a1/a2)/nd1t32=((60*L2)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t33=((60*L3)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t34=((60*L4)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t35=((60*L5)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t36=((60*L6)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2tz1=t31+t41:Text19.Text=tz1:tz2=t32+t41:Text30.Text=tz2:tz3=t33+t41:Text41.Text=tz3"轧制时间tz4=t34+t42:Text52.Text=tz4:tz5=t35+t42:Text63.Text=tz5:tz6=t36+t42:Text74.Text=tz6Text18.Text=6:tj1=Text18.Text:Text29.Text=6:tj2=Text29.Text:Text40.Text=17:tj3=Text40.Text"间隙时间""""""""Text51.Text=12:tj4=Text51.Text:Text62.Text=12:tj5=Text62.Text:Text73.Text=20:tj6=Text73.TextText20.Text=Text6.Text"定义初始温度tt1=Text6.Texttw1=Val(tt1-12.9*tz1*(((tt1+273)/1000)^4)/h):Text21.Text=tw1"粗轧头尾轧制温度(注意粗轧可逆头尾交替变换）tt2=Val(tw1-12.9*tj1*(((tw1+273)/1000)^4)/h1):Text31.Text=tt2tw2=tt1-12.9*(tz1+tj1+tz2)*(((tt1+273)/1000)^4)/h1:Text32.Text=tw2tt3=Val(tw2-12.9*tj2*(((tw2+273)/1000)^4)/h2):Text42.Text=tt3tw3=tt2-12.9*(tz2+tj2+tz3)*(((tt2+273)/1000)^4)/h2:共108页第108页 Text43.Text=tw3tt4=Val(tt3-12.9*(tj3+tz4)*(((tt3+273)/1000)^4)/h3):Text53.Text=tt4tw4=tw3-12.9*(tz3+tj3+tz4)*(((tw3+273)/1000)^4)/h3:Text54.Text=tw4tt5=Val(tw4-12.9*tj4*(((tw4+273)/1000)^4)/h4):Text64.Text=tt5tw5=tt4-12.9*(tz4+tj4+tz5)*(((tt4+273)/1000)^4)/h4:Text65.Text=tw5tt6=Val(tw5-12.9*tj5*(((tw5+273)/1000)^4)/h5):Text75.Text=tt6tw6=tt5-12.9*(tz5+tj5+tz6)*(((tt5+273)/1000)^4)/h5:Text76.Text=tw6"tj1=(sj+π*D*N）/v7"tj2=v7n-v7/a"tj3=L-sj-π*N*D-L2/v7ntj0=s0/(C1/h7)+s0/(C1/h8)+s0/(C1/h9)+s0/(C1/h10)+s0/(C1/h11)+s0/(C1/h12)"精轧间隙时间tjq=(120+3.1415926*0.8*4)/9"120是末架到卷取机的间距，0.8筒径，4圈数,9是vc13tjj=(Val(Text138.Text)-Val(Text137.Text))/aj"加速段的时间，(16-9）/0.125l=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)/Val(Text2.Text)/Val(Text4.Text)ll2=(16^2-9^2)/0.25tjh=(l-120-3.142*0.762*5-ll2)/(Val(Text138.Text))tjz=tjq+tjj+tjhtmz=tjz+tj0"tmz精轧轧制周期tjl=tj6+tmz-s0/(C2/h7)-s0/(C2/h8)-s0/(C2/h9)-s0/(C2/h10)-s0/(C2/h11)-s0/(C2/h12)"精轧辊道冷却时间tw7=(Val(Text76.Text)+273)/((1+0.0386*tjl/h6/((Val(Text76.Text)+273)/1000)^4)^(1/3))twru7=tw7-273-150"尾部进入精轧第一架温度，150℃为中间高压水除鳞温降dtz=17.2*s0*((twru7+273)/1000)^4/C2"每一道次的尾部温降(此处假设没道次的尾部温降相等）Text87.Text=twru7:Text98.Text=twru7-dtz:Text109.Text=twru7-2*dtz:Text120.Text=twru7-3*dtzText131.Text=twru7-4*dtz:Text142.Text=twru7-5*dtz:Text84.Text=s0/(C1/h7):Text95.Text=s0/(C1/h8):Text106.Text=s0/(C1/h9):Text117.Text=s0/(C1/h10)共108页第108页 Text128.Text=s0/(C1/h11):Text139.Text=s0/(C1/h12)Text85.Text=tjz:Text96.Text=tjz:Text107.Text=tjz:Text118.Text=tjz:Text129.Text=tjz:Text140.Text=tjztt7=Val(tt6-12.9*(tj6+tz6)*(((tt6+273)/1000)^4)/h5)-30:Text86.Text=tt7tt8=tt7-12.9*(s0/(C2/h7))*((tt7+273)/1000)^4/h7:Text97.Text=tt8tt9=tt8-12.9*(s0/(C2/h8))*((tt8+273)/1000)^4/h8:Text108.Text=tt9tt10=tt9-12.9*(s0/(C2/h9))*((tt9+273)/1000)^4/h9:Text119.Text=tt10tt11=tt10-12.9*(s0/(C2/h10))*((tt10+273)/1000)^4/h10:Text130.Text=tt11tt12=tt11-12.9*(s0/(C2/h11))*((tt11+273)/1000)^4/h11:Text141.Text=tt12t=Array(0,(Val(Text20.Text)+273)/1000,(Val(Text31.Text)+273)/1000,(Val(Text42.Text)+273)/1000,(Val(Text53.Text)+273)/1000,(Val(Text64.Text)+273)/1000,(Val(Text75.Text)+273)/1000,(Val(Text86.Text)+273)/1000,(Val(Text97.Text)+273)/1000,(Val(Text108.Text)+273)/1000,(Val(Text119.Text)+273)/1000,(Val(Text130.Text)+273)/1000,(Val(Text141.Text)+273)/1000)σ0=Val(Text7.Text)aa1=Val(Text8.Text):aa2=Val(Text9.Text):aa3=Val(Text10.Text):aa4=Val(Text11.Text):aa5=Val(Text12.Text):aa6=Val(Text13.Text)tzz=Array(0,tz1,tz2,tz3,tz4,tz5,tz6,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz)ajia=Array(0,a1,a1,a1,a1,a1,a1,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)bjian=Array(0,a2,a2,a2,a2,a2,a2,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)vp=Array(0,np,np,np,np,np,np,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text))vc=Array(0,ny1,ny1,ny1,ny2,ny2,ny2,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text))tj=Array(0,Val(Text18.Text),Val(Text29.Text),Val(Text40.Text),Val(Text51.Text),Val(Text62.Text),Val(Text73.Text),Val(Text84.Text),Val(Text95.Text),Val(Text106.Text),Val(Text117.Text),Val(Text128.Text),Val(Text139.Text))Fori=1To12tz=Array(0,(Val(Text19.Text)+273)/1000,(Val(Text30.Text)+273)/1000,(Val(Text41.Text)+273)/1000,(Val(Text52.Text)+273)/1000,(Val(Text63.Text)+273)/1000,(Val(Text74.Text)+273)/1000,(Val(Text85.Text)+273)/1000,共108页第108页 (Val(Text96.Text)+273)/1000,(Val(Text107.Text)+273)/1000,(Val(Text118.Text)+273)/1000,(Val(Text129.Text)+273)/1000,(Val(Text140.Text)+273)/1000)hh0=Array(0,Val(Text1.Text),h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11)hh=Array(0,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11,Val(Text2.Text))rm=Array(0,Val(Text15.Text),Val(Text26.Text),Val(Text37.Text),Val(Text48.Text),Val(Text59.Text),Val(Text70.Text),Val(Text81.Text),Val(Text92.Text),Val(Text103.Text),Val(Text114.Text),Val(Text125.Text),Val(Text136.Text))vz=Array(0,Val(Text17.Text),Val(Text28.Text),Val(Text39.Text),Val(Text50.Text),Val(Text61.Text),Val(Text72.Text),Val(Text83.Text),Val(Text94.Text),Val(Text105.Text),Val(Text116.Text),Val(Text127.Text),Val(Text138.Text))r=Array(0,500,500,500,500,500,500,375,375,350,350,325,325)u(i)=2*vz(i)*Sqr((hh0(i)-hh(i))/r(i))/(hh0(i)+hh(i))"变形速度e(i)=Log(hh0(i)/hh(i))u(i)=2*1000*vz(i)*Sqr((hh0(i)-hh(i))/r(i))/(hh0(i)+hh(i))"变形速度kt(i)=Exp(aa2+aa1*t(i))ku(i)=(u(i)/10)^(aa4+aa3*t(i))kr(i)=aa6*(e(i)/0.4)^(aa5)-(aa6-1)*(e(i)/0.4)nf(i)=0.8+(0.45*e(i)+0.04)*(Sqr(r(i)/hh0(i))-0.5)σs(i)=σ0*kt(i)*ku(i)*kr(i)p(i)=1.15*σs(i)*nf(i)bxl=Array(0,Val(Text14.Text),Val(Text25.Text),Val(Text36.Text),Val(Text47.Text),Val(Text58.Text),Val(Text69.Text),Val(Text80.Text),Val(Text91.Text),Val(Text102.Text),Val(Text113.Text),Val(Text124.Text),Val(Text135.Text))lp(i)=Sqr(bxl(i)*r(i)/1000000)"bxl是变形量的对应数据,lp变形区长度pz(i)=p(i)*lp(i)*Val(Text4.Text)/1000Mz(i)=pz(i)*lp(i)Med(i)=9.55*Wed(i)/ned(i)/1000mf1(i)=pz(i)*Dgj(i)*0.003"""""""""""m1(i)=0.03*Med(i)"M1=Mk=0.03Med""""Md=0.05Medm2(i)=0.03*Med(i)+Mz(i)/cdb(i)+mf1(i)+(1/0.98-1)*(Mz(i)+mf1(i))+0.05*Med(i)"m2=Mk+Mz/i+Mf+Md"""""""""m3(i)=m2(i)-0.05*Med(i)"M3=Mk+Mz/i+Mf共108页第108页 m4(i)=m3(i)-0.05*Med(i)"M4=Mk+Mz/i+Mf-Mdm5(i)=0.03*Med(i)-0.05*Med(i)"M5=Mk-Mdshj1(i)=tj(i)"s0/vcshj2(i)=(vz(i)-vc(i))/ajia(i)"(vz-vc)/ashj3(i)=tzz(i)"(L-s0-3.14DN-L1-L2)/vz;L1L2shj4(i)=(vz(i)-vp(i))/bjian(i)"(vz-vp)/bshj5(i)=(vc(i)-vp(i))"快速下降认为a=1(vp-vc)/1.0Mjun(i)=Sqr((m1(i)^2*shj1(i)+m2(i)^2*shj2(i)+m3(i)^2*shj3(i)+m4(i)^2*shj4(i)+m5(i)^2*shj5(i))/(shj1(i)+shj2(i)+shj2(i)+shj4(i)+shj5(i)))NextiText22.Text=pz(1):Text33.Text=pz(2):Text44.Text=pz(3):Text55.Text=pz(4):Text66.Text=pz(5)Text77.Text=pz(6):Text88.Text=pz(7):Text99.Text=pz(8):Text110.Text=pz(9):Text121.Text=pz(10)Text132.Text=pz(11):Text143.Text=pz(12)Text23.Text=Mz(1):Text34.Text=Mz(2):Text45.Text=Mz(3):Text56.Text=Mz(4):Text67.Text=Mz(5)Text78.Text=Mz(6):Text89.Text=Mz(7):Text100.Text=Mz(8):Text111.Text=Mz(9):Text122.Text=Mz(10)Text133.Text=Mz(11):Text144.Text=Mz(12)Text146.Text="":Text147.Text="":Text148.Text="":Text149.Text="":Text150.Text="":Text151.Text=""Text152.Text="":Text153.Text="":Text154.Text="":Text155.Text="":Text156.Text=""Text24.Text=Mjun(1):Text35.Text=Mjun(2):Text46.Text=Mjun(3):Text57.Text=Mjun(4):Text68.Text=Mjun(5):Text79.Text=Mjun(6):Text90.Text=Mjun(7):Text101.Text=Mjun(8):Text112.Text=Mjun(9):Text123.Text=Mjun(10):Text134.Text=Mjun(11):Text145.Text=Mjun(12)EndIfIfVal(Text2.Text)<=21AndVal(Text2.Text)>10ThenText15.Text=0.15Text26.Text=0.23Text37.Text=0.26Text48.Text=0.27Text59.Text=0.3Text70.Text=0.32共108页第108页 h=Val(Text1.Text)dh1=Val((Text15.Text)*(Text1.Text))"第一道次Text14.Text=dh1h1=Val(Text1.Text)-dh1dh2=Val(Text26.Text)*h1Text25.Text=dh2h2=h1-dh2dh3=Val(Text37.Text)*h2Text36.Text=dh3h3=h2-dh3dh4=Val(Text48.Text)*h3Text47.Text=dh4h4=h3-dh4dh5=Val(Text59.Text)*h4Text58.Text=dh5h5=h4-dh5dh6=Val(Text70.Text)*h5Text69.Text=dh6h6=h5-dh6"h6=42h11=Text2.Text:m=0.031+0.21/(h11)h7=(h6*h11)/(((h11)^m+ff3(7)*((h6)^m-(h11)^m))^(1/m))"能耗法确定变形。参考冯光纯，板带钢生产工艺学dh7=h6-h7:Text80.Text=dh7:Text81.Text=Val(dh7/h6)h8=(h6*h11)/(((h11)^m+ff3(8)*((h6)^m-(h11)^m))^(1/m))dh8=h7-h8:Text91.Text=dh8:Text92.Text=Val(dh8/h7)h9=(h6*h11)/(((h11)^m+ff3(9)*((h6)^m-(h11)^m))^(1/m))dh9=h8-h9:Text102.Text=dh9:Text103.Text=Val(dh9/h8)h10=(h6*h11)/(((h11)^m+ff3(10)*((h6)^m-(h11)^m))^(1/m))dh10=h9-h10:Text113.Text=dh10:Text114.Text=Val(dh10/h9)h11=(h6*h11)/(((h11)^m+ff3(11)*((h6)^m-(h11)^m))^(1/m))dh11=h10-h11:Text124.Text=dh11:Text125.Text=Val(dh11/h10)b=Val(Text4.Text)"轧制速度v=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)"体积不变L2=v/b/h2:L3=v/b/h3:L4=v/b/h4:L5=v/b/h5:L6=v/b/h6ny1=20:nd1=20"粗轧速度(粗轧速度较低咬入速度ny就取轧制速度nd）"""""""""ny2=30:nd2=30:np=20Text16.Text=ny1*3.14159/60:Text27.Text=ny1*3.14159/60:共108页第108页 Text38.Text=ny1*3.14159/60Text49.Text=ny2*3.14159/60:Text60.Text=ny2*3.14159/60:Text71.Text=ny2*3.14159/60Text17.Text=nd1*3.14159/60:Text28.Text=nd1*3.14159/60:Text39.Text=nd1*3.14159/60Text50.Text=nd2*3.14159/60:Text61.Text=nd2*3.14159/60:Text72.Text=nd2*3.14159/60C1=h11*8:C2=h11*14"vc11=8m/s,vmax11=14m/s:精轧"""""""""""Text126.Text=8:Text127.Text=14""""""""""Text115.Text=C1/h10:Text116.Text=C2/h10Text104.Text=C1/h9:Text105.Text=C2/h9Text93.Text=C1/h8:Text94.Text=C2/h8Text82.Text=C1/h7:Text83.Text=C2/h7a1=20:a2=30:D=1"咬入和抛出的加速度""""""""""t41=(nd1-np)/a1:t42=(nd2-np)/a2t31=((60*Val(Text5.Text))/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd1^2/2/a1/a2)/nd1t32=((60*L2)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t33=((60*L3)/(3.14159*D)+((ny1)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd1t34=((60*L4)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t35=((60*L5)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2t36=((60*L6)/(3.14159*D)+((ny2)^2/2/a1)+((np)^2/2/a2)-(a1+a2)*nd2^2/2/a1/a2)/nd2tz1=t31+t41:Text19.Text=tz1:tz2=t32+t41:Text30.Text=tz2:tz3=t33+t41:Text41.Text=tz3"轧制时间tz4=t34+t42:Text52.Text=tz4:tz5=t35+t42:Text63.Text=tz5:tz6=t36+t42:Text74.Text=tz6Text18.Text=6:tj1=Text18.Text:Text29.Text=6:tj2=Text29.Text:Text40.Text=17:tj3=Text40.Text"间隙时间"""""""""Text51.Text=12:tj4=Text51.Text:Text62.Text=12:tj5=Text62.Text:Text73.Text=20:tj6=Text73.TextText20.Text=Text6.Text"定义初始温度tt1=Val(Text6.Text)tw1=Val(tt1-12.9*tz1*(((tt1+273)/1000)^4)/h):Text21.Text=tw1"粗轧头尾轧制温度(注意粗轧可逆头尾交替变换）tt2=Val(tw1-12.9*tj1*(((tw1+273)/1000)^4)/h1):共108页第108页 Text31.Text=tt2tw2=tt1-12.9*(tz1+tj1+tz2)*(((tt1+273)/1000)^4)/h1:Text32.Text=tw2tt3=Val(tw2-12.9*tj2*(((tw2+273)/1000)^4)/h2):Text42.Text=tt3tw3=tt2-12.9*(tz2+tj2+tz3)*(((tt2+273)/1000)^4)/h2:Text43.Text=tw3tt4=Val(tt3-12.9*(tj3+tz4)*(((tt3+273)/1000)^4)/h3):Text53.Text=tt4tw4=tw3-12.9*(tz3+tj3+tz4)*(((tw3+273)/1000)^4)/h3:Text54.Text=tw4tt5=Val(tw4-12.9*tj4*(((tw4+273)/1000)^4)/h4):Text64.Text=tt5tw5=tt4-12.9*(tz4+tj4+tz5)*(((tt4+273)/1000)^4)/h4:Text65.Text=tw5tt6=Val(tw5-12.9*tj5*(((tw5+273)/1000)^4)/h5):Text75.Text=tt6tw6=tt5-12.9*(tz5+tj5+tz6)*(((tt5+273)/1000)^4)/h5:Text76.Text=tw6tj0=s0/(C1/h7)+s0/(C1/h8)+s0/(C1/h9)+s0/(C1/h10)+s0/(C1/h11)"精轧间隙时间tjq=(120+3.1415926*0.8*4)/9"120是末架到卷取机的间距，0.8筒径，4圈数,9是vc13""""""""tjj=(Val(Text127.Text)-Val(Text126.Text))/aj"加速段的时间，(14-8）/0.125l=Val(Text1.Text)*Val(Text3.Text)*Val(Text5.Text)/Val(Text2.Text)/Val(Text4.Text)ll2=(14^2-8^2)/0.25""""""""""""tjh=(l-150-3.142*0.762*5-ll2)/(Val(Text127.Text))tjz=tjq+tjj+tjhtmz=tjz+tj0"tmz精轧轧制周期tjl=tj6+tmz-s0/(C2/h7)-s0/(C2/h8)-s0/(C2/h9)-s0/(C2/h10)-s0/(C2/h11)"精轧辊道冷却时间tw7=(Val(Text76.Text)+273)/((1+0.0386*tjl/h6/((Val(Text76.Text)+273)/1000)^4)^(1/3))twru7=tw7-273-150"尾部进入精轧第一架温度，150℃为中间高压水除鳞温降dtz=17.2*s0*((twru7+273)/1000)^4/C2"每一道次的尾部温降(此处假设没道次的尾部温降相等）Text87.Text=twru7:Text98.Text=twru7-dtz:共108页第108页 Text109.Text=twru7-2*dtz:Text120.Text=twru7-3*dtzText131.Text=twru7-4*dtzText84.Text=s0/(C1/h7):Text95.Text=s0/(C1/h8):Text106.Text=s0/(C1/h9):Text117.Text=s0/(C1/h10)Text128.Text=s0/(C1/h11)Text85.Text=tjz:Text96.Text=tjz:Text107.Text=tjz:Text118.Text=tjz:Text129.Text=tjztt7=Val(tt6-12.9*(tj6+tz6)*(((tt6+273)/1000)^4)/h5)-30:Text86.Text=tt7tt8=tt7-12.9*(s0/(C2/h7))*((tt7+273)/1000)^4/h7:Text97.Text=tt8tt9=tt8-12.9*(s0/(C2/h8))*((tt8+273)/1000)^4/h8:Text108.Text=tt9tt10=tt9-12.9*(s0/(C2/h9))*((tt9+273)/1000)^4/h9:Text119.Text=tt10tt11=tt10-12.9*(s0/(C2/h10))*((tt10+273)/1000)^4/h10:Text130.Text=tt11tzz=Array(0,tz1,tz2,tz3,tz4,tz5,tz6,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz,tjz)ajia=Array(0,a1,a1,a1,a1,a1,a1,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)bjian=Array(0,a2,a2,a2,a2,a2,a2,aj,aj,aj,aj,aj,aj,aj)hh0=Array(0,Val(Text1.Text),h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11,h12)hh=Array(0,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,h11,h12,Val(Text2.Text))rm=Array(0,Val(Text15.Text),Val(Text26.Text),Val(Text37.Text),Val(Text48.Text),Val(Text59.Text),Val(Text70.Text),Val(Text81.Text),Val(Text92.Text),Val(Text103.Text),Val(Text114.Text),Val(Text125.Text),Val(Text136.Text))vc=Array(0,ny1,ny1,ny1,ny2,ny2,ny3,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text),Val(Text148.Text))vz=Array(0,nd1,nd1,nd1,nd2,nd2,nd2,Val(Text83.Text),Val(Text94.Text),Val(Text105.Text),Val(Text116.Text),Val(Text127.Text),Val(Text138.Text),Val(Text149.Text))vp=Array(0,np,np,np,np,np,np,Val(Text82.Text),Val(Text93.Text),Val(Text104.Text),Val(Text115.Text),Val(Text126.Text),Val(Text137.Text),Val(Text148.Text))"np中抛出速度，精轧部分为简单计算当vp=vcr=Array(0,500,500,500,500,500,500,375,375,350,350,325,325,325)tj=Array(0,Val(Text18.Text),Val(Text29.Text),Val(Text40.Text),Val(Text51.Text),Val(Text62.Text),Val(Text73.Text),Val(Text84.Text),Val(Text95.Text),Val(Text106.Text),Val(Text117.Text),Val(Text128.Text),Val(Text139.Text),Val(Text150.Text))tz=Array(0,(Val(Text19.Text)+273)/1000,(Val(Text30.Text)+273)/1000,共108页第108页 (Val(Text41.Text)+273)/1000,(Val(Text52.Text)+273)/1000,(Val(Text63.Text)+273)/1000,(Val(Text74.Text)+273)/1000,(Val(Text85.Text)+273)/1000,(Val(Text96.Text)+273)/1000,(Val(Text107.Text)+273)/1000,(Val(Text118.Text)+273)/1000,(Val(Text129.Text)+273)/1000)t=Array(0,(Val(Text20.Text)+273)/1000,(Val(Text31.Text)+273)/1000,(Val(Text42.Text)+273)/1000,(Val(Text53.Text)+273)/1000,(Val(Text64.Text)+273)/1000,(Val(Text75.Text)+273)/1000,(Val(Text86.Text)+273)/1000,(Val(Text97.Text)+273)/1000,(Val(Text108.Text)+273)/1000,(Val(Text119.Text)+273)/1000,(Val(Text130.Text)+273)/1000)hh0=Array(0,Val(Text1.Text),h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10)hh=Array(0,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,h9,h10,Val(Text2.Text))rm=Array(0,Val(Text15.Text),Val(Text26.Text),Val(Text37.Text),Val(Text48.Text),Val(Text59.Text),Val(Text70.Text),Val(Text81.Text),Val(Text92.Text),Val(Text103.Text),Val(Text114.Text),Val(Text125.Text))σ0=Val(Text7.Text)aa1=Val(Text8.Text):aa2=Val(Text9.Text):aa3=Val(Text10.Text):aa4=Val(Text11.Text):aa5=Val(Text12.Text):aa6=Val(Text13.Text)Fori=1To11u(i)=2*vz(i)*Sqr((hh0(i)-hh(i))/r(i))/(hh0(i)+hh(i))"变形速e(i)=Log(hh0(i)/hh(i))u(i)=2*1000*vz(i)*Sqr((hh0(i)-hh(i))/r(i))/(hh0(i)+hh(i))"变形速度kt(i)=Exp(aa2+aa1*t(i))ku(i)=(u(i)/10)^(aa4+aa3*t(i))kr(i)=aa6*(e(i)/0.4)^(aa5)-(aa6-1)*(e(i)/0.4)nf(i)=0.8+(0.45*e(i)+0.04)*(Sqr(r(i)/hh0(i))-0.5)σs(i)=σ0*kt(i)*ku(i)*kr(i)p(i)=1.15*σs(i)*nf(i)bxl=Array(0,Val(Text14.Text),Val(Text25.Text),Val(Text36.Text),Val(Text47.Text),Val(Text58.Text),Val(Text69.Text),Val(Text80.Text),Val(Text91.Text),Val(Text102.Text),Val(Text113.Text),Val(Text124.Text))lp(i)=Sqr((bxl(i))*r(i)/1000000)"bxl是变形量的对应数据,lp变形区长度pz(i)=p(i)*lp(i)*Val(Text4.Text)/1000Mz(i)=pz(i)*lp(i)Med(i)=9.55*Wed(i)/ned(i)/1000mf1(i)=pz(i)*Dgj(i)*0.003m1(i)=0.03*Med(i)"M1=Mk=0.03Med""""Md=0.05Medm2(i)=0.03*Med(i)+Mz(i)/cdb(i)+mf1(i)+(1/0.98-1)*(Mz(i)+mf1(i))共108页第108页 +0.05*Med(i)"m2=Mk+Mz/i+Mf+Mdm3(i)=m2(i)-0.05*Med(i)"M3=Mk+Mz/i+Mfm4(i)=m3(i)-0.05*Med(i)"M4=Mk+Mz/i+Mf-Mdm5(i)=0.03*Med(i)-0.05*Med(i)"M5=Mk-Mdshj1(i)=tj(i)"s0/vcshj2(i)=(vz(i)-vc(i))/ajia(i)"(vz-vc)/ashj3(i)=tzz(i)"(L-s0-3.14DN-L1-L2)/vz;L1L2shj4(i)=(vz(i)-vp(i))/bjian(i)"(vz-vp)/bshj5(i)=(vc(i)-vp(i))"快速下降认为a=1(vp-vc)/1.0Mjun(i)=Sqr((m1(i)^2*shj1(i)+m2(i)^2*shj2(i)+m3(i)^2*shj3(i)+m4(i)^2*shj4(i)+m5(i)^2*shj5(i))/(shj1(i)+shj2(i)+shj2(i)+shj4(i)+shj5(i)))NextiText23.Text=Mz(1):Text34.Text=Mz(2):Text45.Text=Mz(3):Text56.Text=Mz(4):Text67.Text=Mz(5)Text78.Text=Mz(6):Text89.Text=Mz(7):Text100.Text=Mz(8):Text111.Text=Mz(9):Text122.Text=Mz(10)Text133.Text=Mz(11)Text135.Text="":Text136.Text="":Text137.Text="":Text138.Text="":Text139.Text="":Text140.Text=""Text141.Text="":Text142.Text="":Text143.Text="":Text144.Text="":Text145.Text=""Text146.Text="":Text147.Text="":Text148.Text="":Text149.Text="":Text150.Text="":Text151.Text=""Text152.Text="":Text153.Text="":Text154.Text="":Text155.Text="":Text156.Text=""Text22.Text=pz(1):Text33.Text=pz(2):Text44.Text=pz(3):Text55.Text=pz(4):Text66.Text=pz(5)Text77.Text=pz(6):Text88.Text=pz(7):Text99.Text=pz(8):Text110.Text=pz(9):Text121.Text=pz(10)Text132.Text=pz(11)Text24.Text=Mjun(1):Text35.Text=Mjun(2):Text46.Text=Mjun(3):Text57.Text=Mjun(4):Text68.Text=Mjun(5):Text79.Text=Mjun(6):Text90.Text=Mjun(7):Text101.Text=Mjun(8):Text112.Text=Mjun(9):Text123.Text=Mjun(10):Text134.Text=Mjun(11):Text145.Text=Mjun(12)EndIfEndSub共108页第108页 PrivateSubCommand2_Click()"清除命令Text2.Text=""Text1.Text="":Text3.Text="":Text4.Text="":Text5.Text="":Text6.Text="":Text7.Text=""Text8.Text="":Text9.Text="":Text10.Text="":Text11.Text="":Text12.Text="":Text13.Text=""共108页第108页'