式中 E0——分析生产实际数据得出；
——成品板厚。
因为?i??i，则： ?
整理后得：
2.4.5 速度制度的确定
这里主要探讨热连轧带钢轧机固定转向可调速轧制的速度制度。连轧机组各机架的轧制速度在很大程度上决定了轧机的生产能力、带钢温度、变形抗力及其他一些工艺参数，因此需要仔细确定。
在连轧机组中，轧制速度必须遵循每个机座中金属秒体积流量相等的原则。即：
（2-39）
式中
——相应机座中的工作辊直径，mm； ——相应机座中的电机转速，r/min； ——相应机座中减速箱的减速比；
——相应机座中的轧件出口厚度，mm； ——相应机座中的前滑值。
前滑值可用公式计算：
或简化为 式中 ?hi——道次压下量。
（2-40）
（1）精轧机组的穿带速度
第二代以后的带钢热连轧机的特点是升速轧制，也就是说穿带速度与轧制速度是不同的。所谓穿带速度是指轧件头部从第一架入口到末架出口进入卷取机时的速度。
第二代连轧机穿带时最末架机座带钢的出口速度为10～11ｍ/s，在这样的速度下带钢头部沿输送辊道平稳运送进入卷取机，而不会出现飘起造成卷取的困难。
穿带速度的选取除了考虑卷取时咬入的可靠性外，还须考虑终轧温度的要求。例如当轧制较厚的带钢时，轧件温度较高，为保证终轧温度仍在合理范围（对低碳钢为830℃～850℃），就要有意识地限制带钢穿带速度（4～12ｍｍ厚带钢，穿带速度为3～6m/s），以增加带钢的冷却时间，得到要求的终轧温度。只有在机架间有冷却系统的连轧机上才能增加轧制温度，允许穿带速度取较高的值。
也可用计算轧件温度的公式算出保证终轧温度的穿带速度，即：
250
n?1i?1a?vn??Li?cphn?????t?tln?1f?t?t?nf （2-41）
式中 ——周围介质的温度，Ｋ；
——轧件进入第一架轧机时轧件头部温度，Ｋ； ——复合换热系数，；
——钢的比重，； ——钢坯的比热，； ——末架的轧件出口速度； ——机架间距离；
——末架的轧件出口厚度； ——轧件终轧温度的目标值。
目前为了减轻金属咬入轧辊时的动态冲击，提高带钢头部的温度，在某些宽带钢连轧机上采用了在进入第一架前就加速到较高速度，以后随轧件进入机座逐渐减速到咬入速度，到卷取机卷上，然后升速轧制（图2-9）。这样，由于减少了带钢在运输辊道上的停留时间，增加了塑性变形的发热，因此带钢头部温度可提高30～40℃，减少了沿带钢长度上的温度波动，缩短了轧制时间6～12秒。
Ⅰ
Ⅰ-Ⅰ带钢头部进入末架后的轧制
加速开轧后逐渐减速到咬入速度
Ⅰ
图2-9 宽带钢热连轧机精轧机组末架的速度图
（2）连轧机组的加速度制度
带钢在卷取机卷筒上形成2～3匝后，连轧机组就开始加速轧制。第二代连轧机从设备能力考虑可以有1.06～2.03ｍ／s2的加速能力，但一般使用范围仅在0.0508～0.203m/s2。加速度值取决于带钢厚度和所要求的终轧温度。
有各种公式用来确定加速度值，但它们都是在特定条件下的经验公式，使用范围很窄。例如：可用下列公式近似计算保持恒定出口温度的加速度值A：
（2-42）
式中 Ａ——加速度值，；
——进入第一架轧机的轧件厚度，ｍｍ； ——进入第一架轧机的轧件前端温度，℃。
也有资料认为咬入速度和成品带钢厚度决定末架轧机的加速度，其数据列于表2-17中。
表2-17 由带钢厚度、咬入速度决定的轧机加速度值
成品带钢厚度,mm 咬入速度,m/s 1.2 10 1.5 10 2 9 3 7.5 4 6.0 6 3.5 8 3.5 10 3.3 12 3.0 251
2轧机加速度,m/s 0.04～0.07 0.04～0.06 0.04～0.05 0.05 0.04～0.05 0.02～0.03 0.015 0.013 0.011
当加速度超过0.1时，将大大提高轧机的生产能力。但是带钢尾部的温度也将大大超过允许的终轧温度和带钢头部的温度，这就导致了沿带钢长度上金属机械性能的差异。为了保证在这种条件下带钢终轧温度一致，须采用机架间的冷却系统。采用这样的加速度可以增加轧机生产能力20～40%，此时大部分带钢是在最大速度下轧制的，完全利用了机械和电器设备的能力。
但是在这种情况下，最后一架轧机带钢的出口速度还取决于奥氏体转变所需要的时间，即带钢从末架轧机出口到进入卷取机这段运输时间里应能完成奥氏体的转变。如果在这段时间里不能完成这种转变，奥氏体分解会在钢卷中进行。由于钢卷中带钢沿钢卷厚度的冷却条件不同，因而法奥氏体转变后得到不同组织，导致沿带钢长度上机械性能的差异。为此带钢需要的出口速度应该是：
v?L? （2-43）
式中 v——连轧机组末架带钢出口速度，ｍ／ｓ ；
Ｌ——从末架轧机到卷取机前的长度，ｍ ；
——从终轧温度开始到完成奥氏体转变需要的时间，ｓ。
可根据不同钢种的奥氏体转变动力学曲线（s曲线）得到。采用轧后强制冷却的方法可以缩短转变所需的时间，从而允许增加末架轧机轧件出口速度。但是控制冷却的采用随之会带来带钢性能的变化，这一点要引起注意。
当带钢尾部从连轧机组中出来后（或离开了连轧机组的某一架后），机组就开始逐渐减速到咬入速度（10～11ｍ／ｓ），以备第二根带钢的穿入轧制。
（3）速度曲线
根据上述确定速度制度的原则，可示出精轧末架轧机的速度曲线图（图1-10）。 1点为穿带开始的时间，选用约10ｍ／ｓ的穿带速度，2点表示带钢头部出末架轧辊后某一个距离便以第一级加速度加速，加速度约0.05～0.1； 3点表示带钢咬入卷取机后，以第二级加速度加速，加速度约0.05～0.2ｍ／ｓ2，此时也是卷取机开始咬入带钢的时刻； 4点表示带钢以最高速度运动，其速度由工艺制度的设计计算确定；5点表示带钢在第三架轧机上尾部抛钢时，整个机组就进行第一级减速，一直减到15ｍ／ｓ的速度为止；6点表示带钢以15ｍ／ｓ的速度轧制，等待抛出；7点表示带钢尾部离开末架轧机，末架轧机开始第二级减速，达到咬入速度；8点表示轧机开始以穿带速度等待下一条带钢咬入；9点表示下一条带钢咬入。图中虚线部分是卷取机的速度图，它的速度与末架轧机的速度相协调。
图2-10 精轧机组末架的速度曲线
带钢被卷取机咬入之前，卷取机有较轧机速度为高的等待速度。咬入后卷取机与轧机速度相同，保持同步，直到轧件尾部离开精轧机组后，精轧机空载减速，而卷取机仍以抛钢速度卷取，经过一段时间后才开始减速直到停止。
带钢尾部需要进行减速轧制，其原因一是由于末架轧机在轧下一根轧件时，需要减速到穿带速度；二是卷取机停下来后要求保证钢卷停在某一固定位置，通常要求钢卷尾部朝下，以便紧压在卸卷小车上，便于打
252
捆，而减速轧制就是为了便于控制这个位置。开始减速轧制的时间（即图中5点）要选择合适，减速太早会使产量降低，太晚又会使抛出速度过高。
由于连轧机组的条件不同，轧制产品不同，所以连轧速度曲线可以有其他形式，如图2-11所示。
图2-11 热连轧带钢轧机上的速度制度图
制度Ａ相当于第二代热连轧机的一般速度制度；制度Ｂ是在老式连轧机上，没有加速度制度下的速度制度；制度Ｃ是在机架间有冷却的情况下，可以允许有较大的穿带速度和轧制速度时的速度制度；制度Ｄ是在第二代连轧机上轧制厚带钢时，由于终轧温度的限制，轧制速度不可能提高时的速度制度。
（4）连轧机组的速度锥
末架轧制速度确定之后，可利用秒流量相等的原则，根据各架轧出厚度和前滑值，求出各架轧辊速度。前滑值主要是压下率的函数，可以通过理论公式或经验统计公式计算。由于连轧机组生产不同规格的产品，要求不同的轧制速度，因此连轧机各架轧机的轧制速度应有较大的调整范围。机组速度范围的大小与所轧产品的延伸系数以及电机的特性有关。根据秒流量相等（忽略前滑），有：
（2-44）
式中 ?1——第一架轧机道次压下率，?1??h1； h0——第一架入口轧件厚度及速度；
——连轧机组总延伸系数及连轧常数。
由此式可见，末架轧机的出口速度与总延伸系数有关，总延伸系数越大，末架轧机的出口速度也就越大。从又可见，当最大，最小时，可以得到最大的总延伸系数；反之，当最小，最大时，可以得到最小的总延伸系数。再者，连轧机组的速度范围；与第一架轧机上的压下率有关，越大，就越小。通常第一架轧机的压下率为40～50%，所以：
（2-45）
有了如上关系后，在确定了产品范围，带钢尺寸（即确定了带坯的总延伸率）后，就可以确定整个连轧机组的速度范围和各个轧机应具有的调速范围了。
首先确定末架轧机的最高速度（对于第二代热连轧机，最高速为23ｍ／ｓ），然后根据机组生产最薄产品时的最大总延伸率，即：
确定v1min后，再根据直流电机的调速特性（一般直流机的调速范围为3），确定未架轧机的最小出口速度vnmin。
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同样根据机组生产最厚产品时的最小延伸，按下式
求出第一架轧机的最大出口速度v1max。这样将vnmax、vnmin、v1max、v1min速度绘制于以横座标为机架号，
纵座标为轧制速度，如图1-12所示c、ｄ线。为了便于调整并考虑最小工作辊径的使用，轧机速度范围要比工作速度范围增大约8～10%，如图2-12中的ａ、ｂ线。由于这个速度范围图形为锥形。故得名称为速度锥。由轧制工艺要求所提出的总延伸及速度范围必须落入此速度锥范围之内，否则连轧过程将无法实现。
图2-12 精轧机组各架速度范围
2.4.6 温度制度的确定
温度制度是指轧件的加热、轧制、冷却、卷取等过程中的温度确定。温度制度与变形制度是决定热轧板带钢的组织及机械性能的重要因素。温度制度的确定主要是根据对产品性能的要求，而同时考虑设备强度和生产能力。
热连轧带钢时逐道温降的计算， 对粗轧各道，则逐道温降为见式（2-20）。 对精轧各道，则逐道温降为：
（2-46）
带坯在中间辊道上冷却，也可以按辐射散热计算。此时带坯进入第一架精轧机的温度为：
T1?3T0ZT1?0.0386(1)3h1000 （2-47）
式中 ——粗轧轧完后的带坯温度（Ｋ）； 其他符号含义见式（2-20）。
对于精轧机组，轧件任一部位通过各架轧机延续时间Ｚ与轧件厚度ｈ的比值为一常数，即
式中 ——精轧机组各架间距。
故轧件任一部位，从精轧第一架的温度T1，降至末架的终轧温度为:
（2-48）
从上式可以看出，轧制薄带钢时，为保证终轧温度，必须提高轧制速度和提高进入精轧的轧件温度T1。 当数值较大时，上式中根号第二项数值较小，故近似可得：
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