AGC液压缸规格:φ1450/φ1350×80mm AGC液压缸数量:2个 高度:900mm 工作行程:50mm
最大压下行程:80 mm 压下速度(对称点):5 mm/s 工作压力:27 MPa 作用力:44585 KN
压下螺丝最大行程:700mm
指针盘大针一圈相当于压下量变化50mm 小针一圈相当于压下量变化600mm
指针盘直径:φ1500mm
液压平衡装置工作压力:21 MPa(210Kg/cm2) 主平衡缸平衡重量:476t
主平衡柱塞缸规格:φ600×1200mm
试对切割后的连铸板坯尺寸230×2100×3200,品种为Q235,最终轧成16×3000×实长的中板进行压下规程设计。
具体设计步骤如下:
(1) 根据原料及产品尺寸选择轧制方式,采用先横轧展宽再纵轧的轧制方式。
双机架轧制时注意两机架的轧制能力平衡,粗轧机架上的累积压下量占总体的70~85℅左右。设粗轧终了轧件厚度为H1,则:
230?H1?70~85%
230?16H1=80~50mm。
(2) 根据原料、产品和设备条件,在咬入能力允许的条件下,按经验分配各道次压下量(率)。 咬入条件:
?hmax?D(1?cos?max)
?hmax?1110[1?cos(20~22?)]?67~80mm
注意展宽道次数决定在机前(后)转钢,展宽后考虑切边余量取80~150mm。
轧成品阶段道次分配要考虑板形问题,也可考虑最后一道空过以减轻或消除钢板扣头或翘头问题影响钢板顺利进入热矫直机。
初步确定中厚板压下规程如表2-6。
表2-6 中厚板压下规程表
道次 轧制 方法 0 除磷 机架 类型 厚度 h(mm) 230 宽度 b(mm) 2100 转钢 1 2 3 4 横轧 横轧 横轧 横轧 粗轧机 粗轧机 粗轧机 粗轧机 210 180 160 155 2300 2683 3018 3116 3200 3200 3200 3200 20 30 20 15 8.7 14.3 11 9.4 长度 l(mm) 3200 压下量 压下率 ?h(mm) ?% 259
转钢 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 纵轧 空过 粗轧机 粗轧机 粗轧机 精轧机 精轧机 精轧机 精轧机 精轧机 精轧机 精轧机 120 90 70 58 40 30 23 18 16 3116 3116 3116 3116 3116 3116 3116 3116 3116 4133 5511 7085 8550 12398 16531 21563 27552 30996 35 30 20 12 18 10 7 5 2 22.5 25 22.2 17.1 31 25 23.3 21.7 11.1 (3)制定速度制度,计算轧制时间并确定逐道次轧制温度。
当轧件较短时,尽量采用三角形速度制度以节省纯轧时间;轧件较厚,道次压下量较大时采用低速咬入。粗轧机加/减速度为30/50rpm/s,精轧机加/减速度为50/80 rpm/s。在粗轧上采用三角形速度制度,在精轧机上采用梯形速度制度。
轧制间隙时间粗轧间隙时间按1~3s选取,轧件在辊道上转钢时间6~8s,精轧间隙时间4~6s。
开轧温度取1100℃。道次温降按公式(2-20)进行计算,轧制温度计算始终以轧件尾部脱离轧辊为准。在计算道次温降时,当计算温降小于5℃时按5℃选取;当温降在5~10℃按10℃选取;当温降大于10℃时按实际温度选取。粗轧后轧件进入精轧温降前温降30~50℃。轧制道次高压水除鳞轧件附加温降20~40℃。
第一道次尾部温降:
?t?12.9ZT141.171100?2734()?12.9??()?0.23?C h110002301000取5℃温降,第一道次轧制温度为1095℃。
第二道次尾部温降:
?t?12.9ZT141.17?2?1.331100?2734()?12.9??()?0.98?C h110002101000第二道次头部刚进入辊缝的温降:
?t?12.9ZT141.17?21100?2734()?12.9??()?0.69?C;取5℃温降。 h110002101000为了体现与第一道次轧制温度的差异,第二道次轧制温度为1090℃。
第三道次尾部温降:
?t?12.9ZT141.33?2?1.221095?2734()?12.9??()?1.14?C h110001801000为了体现与第二道次轧制温度的差异,第三道次轧制温度为1085℃。
其他道次温降计算依此类推。
中厚板速度制度及温度制度制定结果见表2-7。
表2-7 中厚板轧制速度制度及温度制度
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轧辊转速/rpm 道次 咬入 最大速度/稳速 抛出 粗轧 1 2 3 4 5 6 7 20 20 30 30 20 20 20 42 45 53 54 54 62 73 20 20 30 30 20 20 40 精轧 8 9 10 11 12 13 14 30 30 30 40 40 40 50 60 70 70 80 80 30 30 30 40 40 60 空过 纯轧时间 /s 间隙时间 轧制温度/℃ /s 1.17 1.33 1.22 1.28 1.81 2.24 2.83 2 2 2 10 3 3 1095 1090 1085 1080 1075 1070 1065 2.99 3.80 4.44 5.51 6.25 7.47 4 4 4 5 5 5 1015 1005 995 980 957 927
(4)计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩。 1)轧制压力的计算公式:
P?pbR?h?10?3 式中 P——轧制压力,kN;
p——平均单位压力,/MPa;
b——轧件宽度,/mm;
R——轧辊半径, /mm;
?h——压下量, /mm。
此次设计钢种为Q235,采用爱克隆德公式用于热轧时计算平均单位压力,其公式为:
?p?(1?m)(K???)
式中 m——外摩擦对单位压力影响的系数; K——平面变形抗力,/MPa;
η——粘性系数/MPa.s; ?——平均变形速度,/s。
-1
? 261
其中 m?1.6fR?h?1.2?h
H?hf?a(1.05?0.0005t)
对钢轧辊a=1,对铸铁轧辊a=0.8。
K?9.8(14?0.01t)(1.4?C?Mn)
??0.1(14?0.01t)
?h?R
??H?h2v0式中 f——摩擦系数;
t——轧制温度,/ ℃;
C、Mn——以%表示的碳、锰含量;
v0——轧辊线速度,/m.s-1。
近来,有人对爱克隆德公式进行修正:
C?取值与轧制速度有关,见表2-8。
表2-8 C?取值与轧制速度关系
轧制速度/ m.s 系数C? -1?6 1 6~10 0.80 10~15 0.65 15~20 0.60
K?9.8(14?0.01t)(1.4?C?Mn?0.3Cr)
根据GB700-查得Q235化学成分,其含碳量为0.14~0.22%,含锰量为0.3~0.65%,本次设计取0.17%C、0.54%Mn。
2)轧制力矩及总传动力矩计算
总传动力矩的计算公式:
M?Mz?Mm?Mk?Md i 式中 M——总传动力矩,/kN.m; Mz——轧制力矩,/kN.m; i——传动比;
Mm——摩擦力矩,/kN.m;
Mk——空转力矩,/kN.m; Md——动力矩,/kN.m;
其中 Mz?2P?R?h
式中 ?——力臂系数;对于热轧板带时,??0.42~0.50。
262
其中 MMm1m?i??(1??1)Mz 11i式中 Mm1——轧辊轴承的附加摩擦力矩,/kN.m; Mm1?Pd1f1
d1——传动辊辊颈直径,/m;
f1——轧辊轴承摩擦系数,对于液体摩擦轴承取0.003~0.004。 ?1——传动机构的效率,即从主电机到轧机的传动效率; 其中 Mk?(0.03~0.06)MH
式中 MH——电动机的额定转矩, /kN.m; MH?9.547NHn H NH——电动机额定功率,/kW;
nH——电动机额定转速,/rpm。
计算单台电机额定力矩,粗轧机为1432KN.m,精轧机为1368 KN.m。M?m2iDid?i?2?dn其中
860?dt2
ii??mDi76.4?dndt式中 ?m22iDi——传动机构中总的转动惯量,/t.m;
i
dndt——电动机加、减速度,/rpm.s-1。 在计算传动机构的动力矩时,第一道次为例,计算如下: 工作辊加速动力矩:
M?2mgD2g76.4?dndt?2?53.95?1.112d176.4?30?52.2kN.m
支撑辊折算的加速动力矩:
Mm2zDzDg2dn162?1.112d2?276.4?(D)??2??30?156.8kN.m
zdt76.4轧件折算的加速动力矩:
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