热轧棒材车间工艺设计-霍.docx

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1、热轧棒材车间工艺设计摘 要本设计为热轧棒材车间工艺设计。产品为22的热轧不锈钢，主要钢种为1Cr13，优质碳素结构钢，低合金钢，产品质量执行国家标准。根据成品规格选择尺寸为210mm210mm6000mm的连铸坯为原料，加热炉为三段步进梁式加热炉。本设计采用全连续轧制生产工艺，全线共有轧机22架，其中粗轧机6架，中轧机6架，预精轧机6架，精轧4架。终轧最大轧制速度为10m/s。设计中采用的孔型系统为：箱（1#）方箱（2#）椭（3#）圆（4#）椭（5#）圆（6#）椭（7#）圆（8#）椭（9#）圆（10#）椭（11#）圆（12#）椭（13#）圆（14#）椭（15#）圆（16#）椭（17#）圆（18

2、#）椭（19#）圆（20#）椭（21#）圆（22#）。关键词：工艺设计，热轧棒材，型钢，连铸坯Process Design of hot rolled bar Workshop AbstractThis is the technology design for hot rolled bar workshop . The size of the product is 22 with the major steel grade of the stainless steel ,the carbon constructional quality steel or the low alloyed ste

3、el.And we carry out national standard during the production .According to the size of product we use the concast billets with the size of 210mm210mm6000mm for the raw material and the Walking Beam Heating Furnace . We use continuous rolling technology ，there is 22 mill in common ,6 for roughing mill

4、 ,6 for medium mill ,6 for beforehand finishing mill，6 for finishing mil . The largest end mill speed is about 10m/s .In the production of steel rolling we use the pass system of chest squareellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellip

5、secircleellipsecircleKey words：process design，hot rolled ribbed bar，shape steel ，concast bil目 录 1 热轧棒材概述11.1 热轧棒材的产品概况11.2 1Cr13介绍31.2.1 1Cr13标准31.2.2 特性及适用范围31.2.3 1Cr13热处理工艺31.2.4 1Cr13特性31.2.5 1Cr13管材生产制造41.2.6 1Cr13、3Cr13用途42 典型产品轧制工艺制定52.1 生产工艺流程图52.2 坯料的选择52.3 坯料及成品尺寸62.4 坯料表面预处理62.4.1 表面缺陷清理6

6、2.4.2 表面氧化铁皮清除72.5 加热制度的制定72.5.1 加热目的72.5.2 加热温度82.5.3 加热速度82.5.4 加热时间93 主要设备参数103.1 步进梁式加热炉103.2 步进梁高压水除鳞设备103.3 粗轧机组113.4 中轧机组113.5 精轧机组113.6 剪切机123.7 两组水冷却箱123.8 850吨冷剪切机124 典型产品的工艺设计134.1 孔型及孔型设计的概念134.2 孔型设计的内容134.3 孔型设计的要求134.4 孔型设计的基本原则144.5 孔型系统分析与选择154.5.1 孔型系统的分析154.5.2 孔型系统的选择164.6 延伸系数的确

7、定164.6.1 轧制道次的确定164.7 各孔型尺寸计算184.7.1 圆孔型系统的设计184.7.2 椭圆孔型系统的设计214.7.3 箱型孔孔型系统的设计234.8 连轧常数的计算255 力能参数计算285.1 各机组的温度制度285.2 轧制力及力矩的计算285.3 轧制力矩的计算336 设备能力校核356.1 咬入能力校核356.1.1 咬入条件356.1.2 咬入能力校核356.2 轧辊强度校核376.2.1 粗轧机组轧辊强度校核406.2.2 中轧机组轧辊强度校核426.3 电机能力校核436.3.1 轧制力矩446.3.2 附加摩擦力矩446.3.3 空转力矩：456.3.4

8、电机能力校核457 环境保护及综合利用467.1 轧钢厂的环境保护467.2 节能和综合利用487.2.1 轧钢厂的节能487.2.2 轧钢厂的综合利用49专 题50致 谢82参考文献83附录1851 热轧棒材概述1.1 热轧棒材的产品概况近20年是我国型钢生产技术飞速发展的20年。20年前，我国型钢装备水平和生产技术约落后国际先进水平30年，而今天，其装备水平大体接近国际先进水平。我国型钢生产技术用20年的时间，走过了约50年的发展路程。20世纪50年代我国刚产量很低，生产的钢筋品种有限，国有钢铁企业也只能生产3号光圆钢筋（1级钢筋）和5号螺纹钢筋，屈服强度标准值分别为235,275MPa；

9、20世纪60年代开始研制16MnSi（后改为20MnSi，也称2级钢筋）和25MnSi两种低合金带肋钢筋，实际上研制成功并大量生产的是20MnSi钢筋，而25MnSi钢筋产量有限，两者屈服强度标准值分别为335,375MPa；同时研制并投入生产的还有44Mn2Si等带肋钢筋（也称N级钢筋），其主要用于经热处理或冷拉后的预应力钢筋。20世纪80年代开始研制，90年代正式投入生产的新一代热轧带肋钢筋有2种：一种是以微合金元素（V,Ti,Nb）为基础的HRB400钢筋，另一种是采用余热处理工艺生产的RRB400钢筋，是我国钢筋在化学成分上进行了更新换代；余热处理钢筋既可用于出口，也可为国内工程选用。

10、在同一时期，引进了相当数量的低松弛高强度钢绞线生产线，使这种高质量的预应力钢筋在公路、房屋、铁路及其他工程领域获得广泛应用，推动了预应力混凝土结构的发展。20年前，我国小型与线材生产状况为，我国拥有小型与棒材轧机约700多套，为世界第一。但每套轧机的平均年产量仅2万多吨，而当时世界平均水平为10几万t/a。我国小型和棒材产品长期供不应求；轧机装备和生产技术远低于当时世界先进水平。主要表现在以下方面。棒材轧机连轧比很低，以恒劣势和布棋式为主。连铸比很低，1984年不足10%。轧机刚度低，弹跳大。20年来小型与棒材生产取得了一定得技术进步。一、小型与棒线材轧机的连轧化。二、产品升级。目前我国小型和

11、棒材的生产现状为：到2004年，我国小型和棒材生产拥有3个世界第一：轧机套数、年生产能力及占钢材总量的比值（连轧机套数已超过100套，年生产能力约6000万t，连轧机的榨汁能力可达到生产总量的70%）。目前我国小型和棒材炸鸡的总体装备和生产技术已达国际先进水平，并具有以下特点： （1）新建轧机大多为18架，分粗、中、精轧机组，每组6架，平立交替布置，实现无扭连轧。采用步进式加热炉，全数字式直流传动系统。 （2）产品以带肋钢筋为主，不生产带肋钢筋的小型连轧机只有杭州钢铁公司、石家庄钢铁公司和邢台钢铁公司等几家。 （3）对提高产量有益的无头轧制、切分轧制技术等，我国使用和推广的力度高于工业发达国家

12、。 （4）对提高产品质量、满足用户需求有益而影响产品的技术，在我国的使用和推广力度低于世界先进水平国家。从我国的热轧带肋钢筋发展史可以看出，我国热轧带肋钢筋的生产水平不断提高，同时也广泛用于民用建筑、高层建筑、重点工程；机场、港口、告诉公路、桥梁、电厂等建设，是一种非常重要的钢材。型钢生产在轧钢车间生产中占有重要的低位，据不完全统计，目前我国每年生产的型材占钢材生产总数量的50%左右，因此，掌握型钢生产理论和工艺，对提高型钢产品质量和精度，开发新品种、新工艺、新设备，完善生产自动化和计算机控制技术，具有很大的现实意义。1.2 1Cr13介绍1.2.1 1Cr13标准标准：GB/T 1220-9

13、2 1.2.2 特性及适用范围1Cr13不锈钢具有良好的耐蚀性、机械加工性，1Cr13用作一般用途刃具。1.2.3 1Cr13热处理工艺 热处理规范：1)退火,800900缓冷或约750快冷; 2)淬火,9501000油冷;3)回火,700750快冷。 金相组织：组织特征为马氏体型。 交货状态：一般以热处理状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货。 1.2.4 1Cr13特性 1Cr13钢具有良好的耐蚀性、机械加工性，用作一般用途刃具。1Cr13不锈钢对应日本SUS410，美国4101.2.5 1Cr13管材生产制造一般1cr13、3cr13使用温度在450以下，国产管

14、主要用10号、20号碳结钢热轧管或冷拔管制造。 高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件，管子在高温烟气和水蒸气的作用下，会发生氧化和腐蚀。要求钢管具有高的持久强度，高的抗氧化腐蚀性能，并有良好的组织稳定性。 1.2.6 1Cr13、3Cr13用途 一般1Cr13、3Cr13主要用来制造水冷壁管、沸水管、过热蒸汽管、机车锅炉用的过热蒸汽管，大、小烟管及拱砖管等。 高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。表1-1 1Cr13钢化学成分标准牌号化学成分（%）GB/T 1220-921Cr13CMnSiPSCrNi0.151.01.00.0350.0311.51

15、3.50允许含有0.602 典型产品轧制工艺制定2.1 生产工艺流程图图2-1 生产工艺流程图2.2 坯料的选择棒材的生产，一般使用两种坯料：初轧坯和连铸坯。现在通常使用连铸坯。连铸坯是用钢水直接浇注拉矫而成的。连铸工艺较模铸开坯减少了钢锭再加热与开坯后的切头切尾，金属收得率高，能源消耗少。就此而言，它具有初轧坯不可相比的优点。使用连铸小方坯直接生产线材是高速线材轧机用坯的一个发展方向。表2-1宝钢棒材生产线棒材规格 项目生产能力万吨/年主要生产规格mm长度mm坯料边长mm坯料长度mm最大单重kg棒材生产线4520100350014000220、210、1604600600022222.3 坯

16、料及成品尺寸表2-2坯料尺寸原料品种钢坯长度 mm钢坯边长 mm连铸坯6000210表2-3成品尺寸成品品种成品棒材长度mm成品断面直径 mm连铸坯12000222.4 坯料表面预处理2.4.1 表面缺陷清理连铸坯表面存在各种缺陷（如结疤、折叠、裂纹、皮下气泡等），如不在轧制前加以清理去除，会在轧制过程延伸、扩大，轻者造成刚才应力集中和腐蚀的起点，使材料强度和耐腐蚀能力降低，严总的影响金属在轧制时的塑性和成型，造成废品，所以坯料表面缺陷清理是提高钢材合格率，保证钢清理和火焰清理的方法，清理表面通常用的方法有：火焰清理、风铲清理、砂轮清理和机床清理。根据钢中缺陷的性质和状态、产品质量的要求不同，

17、而采取的清理方法也不同。一般碳素钢及部分合金钢的局部处理采用人工火焰清理碳钢和部分合金钢的大面积剥皮采用机械火焰清理。各种清理方法中，费用比较砂轮清理是风铲清理的3倍，二机床与火焰清理费用是风铲清理的1/2。2.4.2 表面氧化铁皮清除氧化铁皮清除的目的在于暴露表面缺陷便于检查、光洁表面和减少下道工具的磨损。清除表面氧化铁皮的方法有机械法和化学法两类。对连铸坯，一般采用化学法清理。对金属进行酸洗或碱洗属于化学法清除。其中酸洗是最常用的去除氧化铁皮的方法。2.5 加热制度的制定2.5.1 加热目的棒材轧机钢坯加热的特点是温度制度严格，要求温度均匀，温度波动范围小，温度值准确。高速线材轧机坯重大，

18、坯料长，钢坯的加热温度是否均匀特别重要。最理想的是钢坯各点到达第一架轧机时其轧制温度始终一样。加热目的主要是通过提高钢坯温度，使钢坯具有热轧所需要的金属组织性能，也就是加热到奥氏体温度的范围内，使其金属组织成为单相熔体的面心晶格，并且有比轧制变形速度更高的再结晶温度，从而使钢具有良好塑性和较低的变形抗力。2.5.2 加热温度一般钢坯的加热温度都在10501250。从轧钢的角度来看，温度高时钢坯的塑性好，变形抗力小;温度低时塑性差，变形抗力大。但随着加热温度的提高，钢中化学元素的行为发生变化，轧制后往往发生钢材力学性能的改变，而且钢的氧化烧损率也随着加热温度的升高而急剧增加，若氧化铁皮不易脱落，

19、在轧钢时会造成轧件的表面缺陷。另外，加热温度高，必然降低加热炉的寿命，也明显增加燃料消耗。因此，应从工艺、钢种、规格、质量、成材率和节能降耗等诸多因素综合考虑，合理选择加热温度。表2-4 不同含碳量钢坯的加热温度 钢中含碳量/%0.10.20.30.50.70.91.1最高允许温度/1350132012801250118011501130推荐温度/11801180116011401100108010602.5.3 加热速度钢的加热速度指在单位时间内钢的温度的变化。加热速度应根据某温度范围内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加热时间。这个时期由于金属导热性和

20、塑性较差，容易造成金属内外层温差过大而导致热应力过大，很容易造成裂纹缺陷，特别合金钢塑性和导热性较差，此事要慢速加热。但一般的碳素钢和低合金钢在低温导热性和塑性较好，就没必要采取过低的速度。第二个时期是指高温加热时期即金属加热到700800以后，这时金属的导热性和塑性显著提高，可采取快速加热。2.5.4 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。加热时间长短不仅影响炉子产量，也影响钢材质量。所以合理确定加热时间对实现正确加热，提高炉子产量，保证加热质量和改善炉子的各种技术经济指标具有重要意义。加热时间与钢种、皮料尺寸和形状、钢料在炉子摆法、炉型结构以及装炉温度等因素有关。确

21、定加热时间除惊醒理论计算外，还可根据生产实践进行估算的方法。实际上运用经验公式和实际资料室当前设计中确定加热时间常用的方法。连续式加热炉的加热时间计算的估算公式：T=K1B式中，T 加热时间，（h）； B 钢料厚度，(cm)； K1 考虑钢的化学成分和其他因素影响的修正系数。对于连续式加热炉K1 值可查下表。表2-5 各钢种的影响修正系数K1 钢 种K1 值低碳钢0.100.15中碳钢及低合金钢0.150.203 主要设备参数根据所需轧制的棒材尺寸，宝钢棒一生产线。其主要设备有：步进梁式加热炉；高压水除鳞设备；粗轧机组；中轧机组；一精轧机组；二精轧机组；剪切机；水冷却箱；冷剪切机。其主要设备参

22、数如下：3.1 步进梁式加热炉 用于坯料的加热。额定产量100t/h，最大产量120 t/h。 棒一分厂所用的连铸坯料由电炉厂连铸车间供给，初轧坯则由初轧分厂供给。由汽车运入本车间原料跨存放，然后依照生产计划安排，再由吊车运至上料台架上。吊车每次吊运6根坯料。冷坯到达上料台架后，上料台架将坯料以步进方式向前输送，使坯料逐根落到辊道上。辊道将坯料向前输送，坯料在运行过程中进行测长。当坯料运行到称重位置时，操作人员根据坯料情况，如坯料弯曲度过大、超长、超短、表面严重缺陷等，操作人员可将该坯料剔除，正常的合格坯料则由称重装置称重后坯料停放在辊道上等待入炉。坯料由入炉辊道送入步进式加热炉加热，根据不同

23、钢种的要求，钢坯在加热炉内加热至9501250，设计最大能力为120t/h (加热碳结钢时)。3.2 步进梁高压水除鳞设备 用于坯料出炉后去除氧化铁皮。 加热好的装置进行除鳞，并通过辊道送至粗轧机前的1#夹送辊。当出现轧制事故时，刚出炉的钢钢坯由炉内辊道送出炉膛，然后由设在加热炉出口的高压水除鳞坯可返回加热炉内，或由设在粗轧机前的钢坯剔除装置剔除收集。3.3 粗轧机组 平-立交替布置的6架粗轧机（1H6V，8003+6303）组无扭转微张力轧制。（对于边长为160mm的方坯只轧制4道）。马达功率为550kw，马达转速为8001600r/min。其中1、3、5架轧机的辊身长度为700mm；2、4

24、、6架轧机的辊身长度为750mm。3.4 中轧机组平立交替布置的6架轧机（7H-12V，63015005）组无扭转微张力轧制，中轧与粗轧之间采用脱头轧制方式（即剪刀机切头）。6090mm规格的产品在中轧机组轧出。马达功率为550kw，马达转速为8001600r/min。各机架轧机的辊身长度皆为750mm。3.5 精轧机组一精轧机组：平立交替布置的6架轧机（13H18V，3806）机组。轧件在前4架之间采用无扭转微张力轧制、在后3架之间采用活套控制轧制。3058mm规格的产品在一精轧机组轧出。马达功率为550kw，马达转速为8001600r/min。各机架轧机的辊身长度皆为650mm。二精轧机组

25、：平立交替布置的4架轧机（19H22V，3204）机组。轧件在机组之间采用活套控制轧制（无扭转无张力轧制）。2029mm规格的产品在二精轧机组轧出。马达功率为550kw，马达转速为8001600r/min。各机架轧机的辊身长度皆为650mm。3.6 剪切机S1、S2、S3、S4剪切机：用于生产过程中的切头尾、切废、分段等功能。1#飞剪最大剪切直径为120mm。 2#飞剪最大剪切直径为90mm，当机组出现事故时，可启动2#飞剪进行碎断。3#飞剪最大剪切直径为60mm，当机组出现事故时，可启动3#飞剪进行碎断。由于一精轧轧机组轧出的成品长度超过了冷床宽度，因此，3#飞剪还具有优化倍尺分段功能。4#

26、飞剪对成品轧件进行优化倍尺剪切。4#飞剪最大剪切直径为32mm3.7 两组水冷却箱用于控制终轧温度及钢材表面冷却。偏心轮步进齿条式冷床。3.8 850吨冷剪切机2台砂轮锯切机；用于对产品按不同要求进行长度剪切或锯切。4 典型产品的工艺设计4.1 孔型及孔型设计的概念（1）孔型：由两个或多个轧辊的轧槽所构成的断面轮廓称之为孔型。（2）孔型设计：将钢锭或钢坯在轧辊孔型中经过若干道次的轧制变形，以获得所需的断面形状、尺寸和性能的产品，为此而进行的设计和计算过程称之为孔型设计。4.2 孔型设计的内容通常的孔型设计一般包括以下三方面内容：（1） 断面孔型设计。根据钢坯和成品的断面形状，尺寸及产品性能要求

27、，选择孔型系统，确定道次的变形量和设计各孔型的形状和尺寸。（2） 轧辊孔型设计。这一过程即孔型配置，是根据断面孔型设计的结果，确定孔型在每个机架上的配置方式，从而保证轧件能正常轧制。既要保证能顺利轧制和操作方便，还要保证轧辊满足其强度条件、具有较短的轧制节奏，已获得较高的产量和较高的产品质量。（3） 轧辊辅件设计。这一过程即导卫或诱导装置的设计，导卫或诱导装置应保证轧件能按照要求的状态和位置进、出孔型，或使轧件在孔型以外发生一定得变形，或对轧件起矫正或翻转作用等。4.3 孔型设计的要求孔型设计是否合理，直接影响到产品质量、轧机生产能力、产品成本和劳动条件等。 通常合理的孔型设计应满足一下要求：

28、（1） 保证产品质量符合技术标准和用户要求。这主要包括断面形状正确、尺寸公差合格、表面光滑、机械性能合乎要求。（2） 生产成本低。为降低生产成本，应使金属消耗及轧辊和电能消耗最小，各项经济技术指标先进。（3） 轧机有较高的生产效率。应使轧制过程易于实现自动化、机械化，便于调整和操作，使轧机具有最短的轧制节奏和较高的产量。（4） 设计的孔型应符合生产车间的具体工艺及设备条件，充分考虑车间各主、辅设备的性能及其布置情况。不能盲目地将其他车间使用的孔型，办到某一车间去，这可能不适用。在孔型设计过程中，应理论联系实际，才充分掌握车间设计工艺特点的基础上依据孔型的基本原则，做出正确的孔型设计。4.4 孔

29、型设计的基本原则为了得到一套合理的孔型设计系统，在设计过程中应注意遵循下述设计原则：（1） 选择合理的孔型系统。选择合理的孔型系统是孔型系统设计的关键环节之一。孔型系统合理与否直接影响到炸鸡的生产率、产品质量、各项消耗指标以及生产操作等。通常在设计新产品的孔型时，应根据轧件的变形规律，拟定出各种可能的孔型系统方案，通过充分的对比分析和论证，从中选择合理的孔型系统。（2） 充分利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形尽量放在前几道次，然后顺轧制程序逐道减小变形量，这样对轧制成形过程有利。（3） 尽可能采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当。（4） 再多品种的型钢轧机上，多选用共用性好的孔型。（5

30、） 各机架间的道次数分配、樊纲及易钢次数和程序应合理。（6） 轧件在孔型中力求有良好的稳定性。（7） 孔型在轧辊上有合理的位置，便于轧机调整且有较强的共用性。4.5 孔型系统分析与选择4.5.1 孔型系统的分析 圆钢的孔型系统一般由延伸孔和精轧孔两部分组成 延伸孔的目的是减少轧件断面，并为轧件正确、顺利地进入精轧孔创造良好条件，一般采用箱型、六方-方、椭圆-圆、菱方、椭圆-方五种孔型系统。 精轧孔型常见的孔型系统有：圆-椭圆-圆，椭圆-立椭-圆两种。 箱型孔型系统： 这种孔型适用于线材的粗轧道次，轧件断面在6060毫米以上的轧件，在300轧机上也可以用于4545毫米的轧件。其特点： （1）轧件

31、在整个宽度上的变形均匀； （2）在同一孔型内用调整辊缝的办法可以得到各种不同厚度的轧件； （3）轧槽切入轧辊的深度较浅，在相对情况下轧辊强度高，轧辊利用率高； （4）轧件侧面的氧化皮易脱落； （5）轧件的温降比较均匀； （6）金属只能在两个方向上受到压力加工，影响两侧质量； （7）轧件在孔型中稳定性不好，容易发生倒钢或歪扭现象。椭圆-圆孔型系统： 多用于轧制低塑性的高合金钢，也用于轧制普碳钢的后几个孔型作为延伸孔型。特别是轧制线材的45无扭转精轧机组也用它作为延伸孔型。其特点： （1）变形较为均匀，轧制前后轧件的断面形状过渡缓和，可防止局部应力。 （2）轧件没有明显的尖角，可保证轧件断面各处冷

32、却均匀、轧制时不易形成裂纹，而且能有利于轧件表面氧化铁皮的去除。 （3）在某些情况下，可由延伸孔型轧制成品圆钢，因而可减少轧辊的数量和换辊的次数。 （4）椭圆件在圆孔型中不易稳定，要求圆孔性入口夹板调整精确。 （5）延伸系数较小，通常不超过1.151.4，因而使轧制道次增加。4.5.2 孔型系统的选择 箱型孔型具有沿轧件整个宽度上变形均匀，压下量大的特点，因而，本设计轧制210mm方坯使用孔型系统为：第1-2道次为箱型孔，以利用道次压下量，第3-22道次采用椭圆-圆孔型系统。4.6 延伸系数的确定4.6.1 轧制道次的确定 总延伸系数：式中： 原料断面积； 成品断面积； 总的延伸系数；根据本轧

33、机的布置形式和选择的孔型系统，参考有关资料的延伸系数，取平均延伸系数p=1.24，则轧制道次数为：采用连续式轧制，取n=18，初轧6道，中轧6道，预精轧6道，精轧4道。4.6.2 各道次延伸系数的分配在粗轧阶段，除应注意前两道次钢坯表面氧化铁皮厚、摩擦系数小和咬入困难外，还应充分利用金属在高温阶段塑性好、变形抗力小的特点和这一阶段对轧件精度要求不甚严格的条件，通常采用较大的延伸系数；在中轧阶段，既要继续利用金属在此较高温度下变形抗力小和塑性较好的特点，又要保持轧件尺寸稳定，以便保证中、精轧工艺稳定，通常采用中等的延伸系数；在精轧中，对尺寸要求很严格，所以通常采取较小的延伸系数。 平均延伸率取值

34、： 粗轧=1.312；中轧=1.230；预精轧=1.224； 精轧=1.182； 验算： 所以，验算延伸系数的分配合理。4.7 各孔型尺寸计算4.7.1 圆孔型系统的设计考虑到变形均匀，本设计中成品孔型系统采用椭圆系统。按GB1220-1992，对22不锈钢的成品孔型尺寸进行设计。具体孔型图见附录。（1）成品孔型尺寸（第22孔）成品孔内径D：h22=d(01)-(1.0071.02)=22-0.80.41.015=22.005mm；成品孔内径开口宽度B： Bk22=d(0.51)(1.0071.02)=220.50.41.015=22.533mm；成品孔内径的扩张角和扩张半径R： 成品孔扩张角

35、 ，一般取辊缝： S22=2mm其中辊缝S与d的关系如下表如所示：表4-1 圆钢孔辊缝s与d的关系d / mm6910192028307070200S / mm11.51.52233448侧角： 扩张半径： 外圆半径： r=1.0mm（2）第20孔尺寸第20孔面积：，第20孔内径：第20孔内径开口宽度：第20孔的侧角和扩张半径：侧角：扩张半径：在所有轧区，圆孔型可用同类的计算方法，计算结果如下表：表4-2 各道次圆孔型参数架次Hkmmbkmm（）skmmrkmmRkmmRkmmFmm2dmm4166.54167.0716.56183.2786.0821228164.406123.93124.4

36、516.75161.9664.8211770122.41893.2793.8017.45146.6349.88667992.221070.8571.3817.74135.4338.66386270.131254.2654.7917.93127.1330.26227153.781444.2344.7618.73122.1225.64151443.901636.4136.9419.63118.2022.29102936.191830.1130.6420.73115.0520.0070629.982025.2625.7920.22112.6316.6549925.212222.0122.5321.1

37、2111.0015.6138022.004.7.2 椭圆孔型系统的设计 成品前椭圆孔与成品孔尺寸关系；关系如下表所示：表4-3 椭圆孔构成尺寸与成品圆钢直径d的关系成品规格d ，mm成品前椭圆孔型尺寸与d的关系690.700.781.641.969110.740.821.561.8412190.780.861.421.7020280.820.831.341.6430400.860.901.321.604050 0.91 1.45060 0.92 1.46080 0.92 1.4（1）成品前椭圆孔（第21孔） 第21孔高径比、宽径比的选取： 因为 取 则hk21=18.04mm 取 则bk21=

38、34.1mm 外圆角直径：0.134.1=3.41mm 辊缝：0.218.04=3.608mm 内圆弧半径：23.75mm （2）验算：用宽展系数进行验算6.27mm取 25.79+6.27=31.06mm0.911因为 且所以 椭圆孔型计合理。（3）从第3架起，到第21架为止的椭圆孔型算法一致，计算结果列表如下：表4-4 各道次椭圆孔型参数（单位：mm）架次 hkbkrSRb 3134.81246.6024.6626.96167.93198.680.9525100.38183.6218.3620.08125.04166.240.944775.62138.3213.8315.1294.2013

39、0.650.932957.50105.1910.5211.5071.6396.120.9391144.1080.678.078.8254.9372.240.9351336.0065.856.597.2044.8462.120.9321529.6854.295.435.9436.9752.670.9271724.5944.984.504.9230.6345.760.9341920.6737.813.784.1325.7536.430.9192118.0434.103.413.6123.7532.060.9114.7.3 箱型孔孔型系统的设计 （1）第一孔（箱型孔）：因为延伸系数 39658mm2

40、 取0.250.3,则 解得：B1=216.79mm，H1=182.86mm ， 其中 B1轧件宽度 H1轧件高度孔型尺寸： 槽底宽度：bk1=B-(00.05)B=199.5210mm,取bk1=205mm 其中B来料宽度 槽口宽度：Bk1=b+=225.15+（512）=227.15237.15mm，取Bk1=230mm 其中b 轧件宽度， 宽展余量 槽底圆角半径：，取r1=35mm 槽口圆角半径：，取r2=20mm 辊缝：，取s1=30mm 其中D0 轧辊名义直径表4-5 箱型孔型参数（mm）槽底宽度槽口宽度外圆角半径内圆角半径辊缝205230352030（2） 第二孔（方型孔）：因为延

41、伸系数 ， 34455mm孔型尺寸： 孔型边长：mm 孔型对角宽度：207.896 mm 孔型对焦高度：259.869 mm 孔型圆角半径：25.987mm 25.987mm 辊缝：18.562mm 孔型高度：224.237mm 轧槽宽度：189.334mm 表4-6 方型孔型参数（mm） 孔型 边长 孔型对 角宽度 孔型对 角高度孔型圆角半径辊缝孔型高度轧槽宽度185.621207.896259.86943.03418.562224.237189.3344.8 连轧常数的计算第22架轧机成品孔的计算根据设计成品轧出速度：22=10m/s轧件平均高度: 轧辊工作直径： 320-17.28+2=

42、304.72mm成品轧机轧辊速度： 626.76r/min成品轧机连轧常数： 380.13304.72626.76=72600000根据秒流量相等： 可求出各架轧机速度。见下表：表 4-6 产品轧制表机组机架号面积/mm2延伸系数轧辊工作直径/mm轧制速度m/s粗轧机组139658.271.112647.140.096234455.491.151637.740.110328081.091.227702.030.135421227.991.324506.880.1791515841.791.34555.600.240611769.531.346538.860.323中轧机组78835.981.33