一种高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法技术

本发明专利技术公开一种高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法。所述的方法包括：1)计算基本参数；2)计算轧件温度；3)计算轧制力能参数；本发明专利技术结合已有的理论计算公式和经验公式，通过参数修正，提出一套简便有效的轧制力能计算方法，其计算结果完全满足普通热轧棒材产线轧制力能参数校核的需要，可以为设计规划提供参考。

A calculation method of rolling force and energy for high speed hot rolling bar

【技术实现步骤摘要】
一种高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法
本专利技术涉及领域为高速热轧棒材生产领域，尤其涉及一种热轧螺纹钢筋和圆棒的轧制力能校核计算方法。技术背景传统小规格棒材是利用高线盘圆通过开卷、矫直、分段而生产，但这种方式增加了使用成本且降低了成材率。目前，利用高速线材精轧机的高轧制速度以及高速上钢系统(包括尾部制动器及其后的转毂)的快速制动系统和独立上钢系统来生产小规格直条棒材的高速棒材生产线已得到积极地推广应用，不仅满足市场对小规格直条棒材的需求，有效避免使用高线盘圆所引起的麻烦及浪费，提高小规格产品的产量(最小可生产Φ6mm的直条棒材)，减少切分轧制所引起的表面质量不高以及故障偏多成材率偏低的缺陷，已成为棒材生产的重要生产方式。高速棒材的工艺布置型式与普通棒材没有本质区别，在常规棒材轧机之后增加了精轧机组及高速上钢系统，轧线轧机主要由粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组以及减径机组组成。在高速棒材生产线设计规划或改造前期，必须对产线轧机的轧制力能进行校核计算，检验轧机电机是否满足轧制力能的要求，从而对产线进行合理地设计规划或升级改造。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法，其特征在于：所述的方法包括：/n1)计算基本参数；/n2)计算轧件温度；/n3)计算轧制力能参数；/n其中，1)计算基本参数的步骤包括：/n(11)从减径机(n#)到粗轧第一架轧机(1#)，反向计算道次延伸率(μ)，第n机架延伸率μ

【技术特征摘要】
1.一种高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法，其特征在于：所述的方法包括：
1)计算基本参数；
2)计算轧件温度；
3)计算轧制力能参数；
其中，1)计算基本参数的步骤包括：
(11)从减径机(n#)到粗轧第一架轧机(1#)，反向计算道次延伸率(μ)，第n机架延伸率μn的计算公式为：



其中，对于预精轧机组二切分轧制的双高棒产线，精轧机机组和减径机机组的延伸率是切分后单根轧件轧前轧后横截面积之比；
(12)根据各道次的延伸率μ，计算各道次轧后的轧件长度L，第n机架轧后的轧件长度Ln的计算公式为：
Ln＝μLn-1(mm)
(13)根据平均高度法，即将孔型内轧制条件简化为平板轧制，即用同面积、同宽度的矩形代替曲先边的轧件，获得每道次轧后轧件的平均高度和平均宽度第n机架轧后的轧件平均高度和平均宽度的计算公式为：






(14)利用轧前和轧后的的平均高度，计算每道次的平均压下量计算公式为：



其中，对于水平轧机和立轧机交替布置的机列：
141)第1#轧机的轧前高度(H1)为坯料高度(H0)；
142)后续第n#轧机的轧前高度(Hn)为第(n-1)#轧机的轧后平均宽度
143)第n#轧机的轧后高度(hn)为本道次轧件的轧后平均高度
对于预精轧机组二切分轧制的机列，有以下几点需要说明：
141)从预切分机架到最后一架预精轧机，都是水平轧机；
142)切分机架(K3)出口轧件的轧前高度(HK3)为预切分机架(K4)出口轧件的轧后平均高度
143)K2机架出口轧件的轧前高度(HK2)为切分机架(K3)的轧件轧后平均高度
144)K1机架出口轧件的轧前高度(HK1)为K2机架的轧件轧后平均宽度除以切分数(N)；
145)轧后高度的计算方法不变，第n#轧机出口轧件的轧后高度(hn)仍为本道次轧件的轧后平均高度
(15)根据轧件在每一个机架的秒流量相等的原则，从减径机(n#)到粗轧第一架轧机(1#)，反向计算各道次的轧制速度(νn)：
νn-1＝μnνn(m/s)
其中ν0为坯料在1#轧机的入口速度；
(16)计算各道次工作辊径(Dk)的大小，计算公式为：
无孔型轧制：Dk(n)＝Dn(mm)
孔型轧制：Dk(n)＝Dn-sn(mm)
(17)轧辊转速(Vn)的大小，计算公式为：





2.如权利要求1所述的高速热轧棒材的轧制力能校核计算方法，其特征在于：所述的步骤2)轧件温度计算的步骤包括：
(21)计算各道次轧后轧件的表面面积(Fs)，计算公式可参考以下公式：
211)无孔型轧制：
Fs(n)＝(2Ln(hn+bn)+2Sn)/1000000(m2)
212)箱型孔型：
Fs(n)＝(2Ln(0.9hn+bn)+2Sn)/1000000(m2)
213)椭圆孔型、预切分和切分孔型：



214)圆孔型：
Fs(n)＝(πhnLn+2Sn)/1000000(m2)
对于二切分轧制的K1机架，由于同时轧制出2根切分棒材，因此轧件的表面面积(Fs)按下式计算：
Fs(n)＝(2πhnLn+2Sn)/1000000(m2)
(22)计算轧件在进入第n#架轧机轧制前的行走时间tn：
tn＝En-1/νn-1(s)
其中，E0为第1#架轧机前高温计至第1#架轧机入口的距离；En为第(n-1)#架轧机至第n#架轧机之间的距离；
(23)计算轧辊冷却水对轧件温度的影响△Tw(n)：
采用经验公式：



式中，系数a为经验值，通常取20～50；ln为轧制道次的变形区接触弧长度，单位为mm；常数1000是将ln的单位换算为m；接触弧长度ln按下式计算：



(24)计算高温轧件在空气中辐射散热导致的温降△Tf(n)：

【专利技术属性】
技术研发人员：张向军，张焰，余延庆，徐峰，卢勇，方实年，吴诗阳，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34