中厚板⽣产坯料设计
浅谈中厚板⽣产坯料设计
[摘要] 分析中厚板⽣产坯料设计中坯料质量、坯料尺⼨、轧制⽅式等因素，得出中厚板坯料设计的⽅法。
[关键词] 中厚板坯料设计⽅法
1、前⾔
中厚板的产品规格变化范围很⼤，厚度从4mm到150mm，宽度从1000mm到5200mm，长度从3000mm到60000mm，排列组合后可达上万种规格，若在坯料选型上只简单的套⽤⼏个规格去⽣产，那么肯定会造成很⼤的浪费和产⽣⼤量⾮计划板。坯料设计⼜称原料设计，中厚板坯料设计是中厚板⽣产中的重要环节之⼀。中厚板轧机所⽤的坯料设计即中厚板坯料质量的标准、坯料尺⼨(厚度、长度、宽度)和最适合的轧制⽅式，这些因素直接影响着轧机的⽣产率、成材率以及钢板的机械性能。
2、坯料设计步骤
坯料设计⼀般步骤先制定符合中厚板轧制使⽤的连铸坯质量要求和等级，然后根据成品钢板钢种和机械性能要求从⼤类钢种系列中选择合适钢种，最后根据轧制⽅法和成品放尺及偏差计算坯料尺⼨。
3、中厚板坯料钢种质量要求
板坯尺⼨及允许偏差：板坯定尺长度偏差: 0～+80mm
公称厚度mm 厚度允许偏差mm 公称宽度mm 宽度允许偏差mm
150-200(包括200mm) ±4 1000-1600 0-10mm
>200 ±5 >1600 0-15mm
连铸板坯外形标准:
外形外形允许偏差(mm)
横截⾯脱⽅厚度:150-200时不⼤于3mm
厚度:>200时不⼤于4mm
镰⼑弯每⽶不⼤于4mm，总长度上不⼤于20mm
不平度每⽶不⼤于10mm，总不平度不⼤于%l (l为板坯长度)
⿎肚厚度⽅向⿎肚：厚度尺⼨偏差⼩于%b(b为板坯宽度)
宽度⽅向⿎肚：宽度尺⼨偏差的⼀半⼩于3%h(h为板坯厚度)
切斜宽度⽅向切斜值⼩于10mm，厚度⽅向切斜值⼩于5mm 凹陷宽度⽅向凹陷值⼩于5mm，厚度⽅向凹陷值⼩于4mm
楔形厚度尺⼨楔形值⼩于2mm、宽度尺⼨楔形值⼩于10mm 连铸板坯表⾯质量要求：连铸板坯表⾯不得有⽬视可见的重接、重叠、翻⽪、结疤、夹杂、深度或⾼度⼤于2mm的划痕、压痕、擦伤、⽓孔、冷溅、皱纹、⽿⼦、凸块、凹坑和深度⼤于1mm 的裂纹。不得有⾼度⼤于2mm的⽕焰切割瘤，切割端部⽆⽑刺。连铸板坯横截⾯不得有影响使⽤的缩孔、⽪下⽓泡、裂纹。
4、中厚板坯料钢种选择
根据国标中对碳素结构钢、低合⾦⾼强度结构钢的标准，结合中厚板成品钢种中普碳钢板、锅炉及压⼒容器钢板、桥梁⽤结构钢板的机械性能要求，可以对不同坯料选择进⾏对应，见下表。
5、中厚板坯料尺⼨设计
进⾏坯料尺⼨设计时必须考虑压缩⽐和展宽⽐这两个条件。这是保证产品质量和提⾼成材率的需要，因此要制定可轧坯料厚度范围和板坯的可展宽范围作为约束条件。
通常为保证钢板的机械性能，必须考虑合适的压缩⽐。对于连铸坯来说⼀般压缩⽐为6-8较为合适，以此数据来确定所需坯料厚度的下限值；同时在考虑坯料厚度上限值时也不能过厚，否则会增加轧制道次，温度下降，变形抗⼒增加，轧制变得困难。
展宽轧制时，展宽⽐在时展宽变化量最⼩;⼩于时钢板中间成凹形,⼤于时钢板中间呈⿎形，为了使轧后钢板成矩形，切边量⼩，通常在坯料尺⼨设计时展宽⽐为左右，根据实际情况为宜。
宽展⽐同展宽变化关系图
根据体积不变原理可以得出中厚板坯料计算公式:
l=(h+△h-a) ×(w+△w) ×(l×b+△l)/(h’×b’)
l……坯料实际长度
h……名义成品厚度
w……名义成品宽度值
l……名义成品板⼦板长
h……厚度放尺量
a…………厚度负偏差
w……宽度放尺量
l……长度放尺量(包括切头尾和试样)
b…………成品倍尺数
h’……坯料实际厚度
b’………坯料实际宽度
由上式可知：减少厚度公差△h，切边量△w，切头尾量△l对提⾼成材率具有重要意义。其中减少厚度公差实现负偏差轧制对40mm 厚度以下薄规格的板材影响明显;⽽切边量，切头尾量则随着板厚的增⼤对板材成材率影响逐渐增⼤。
结合浦钢实际⽣产经验得出坯料厚度、宽度、长度放尺量以及根据剪切板和氧割板的不同余量不同，详见下表。
成品厚度(mm) 成品厚度放尺量(mm)
12≥h>6
32≥h>12
80≥h>32
120≥h>80
h>120
成品厚度放尺量表1
展宽⽐成品宽度放尺量b
α18000 b+10mm
成品厚度成品宽度放尺氧割板
30≤h<80 b-10mm
80≤h<120 b
120≤h b+10mm
成品宽度放尺量表2
厚度规格成品长度放尺量
h≤8 750mm
8
12
25
30
成品长度放尺量表3
在实际计算坯料尺⼨时，通常坯料厚度和宽度为名义标准值，只需计算出坯料切割长度就可以完成坯料尺⼨设计。对于坯料的厚度和宽度实际值同名义值之间也有偏差，根据浦钢实际⽣产数据得出坯料厚度和宽度偏差值，详见下表。
理论坯料厚度(mm) 实际坯料厚度(mm)
180mm、200mm、h-2mm
220mm、250mm h-4mm
坯料厚度偏差表4
理论坯料宽度(mm) 实际坯料宽度(mm)
1000mm 997mm
1150mm 1147mm
1200mm 1197mm
1250mm 1247mm
1300mm 1297mm
1400mm 1397mm
1500mm 1497mm
1550mm 1547mm
1600mm 1597mm
1700mm 1697mm
1800mm 1797mm
坯料宽度偏差表5
应⽤举例:
已知：成品厚度22mm，厚度允许偏差，厚度放尺查表1得，坯料厚度220mm；成品宽度2500mm，按照展宽⽐算得坯料宽度1800mm，成品定尺长度8000mm,3倍尺，宽度放尺查表2得110mm；长度放尺查表3得550mm。
l=(h+△h-a) ×(w+△w) ×(l×b+△l)/(h’×b’)
坯料长度=((22+
=*2610*24550/391746
=3614mm
坯料长度计算出来以后，要根据推钢式加热炉的炉筋管间距、轧制时推床转钢最⼤宽度限制、轧机辊⾝长度和轧制⽅式来确定坯料设计的尺⼨是否正确。
6、⼩结
中厚板坯料设计是中厚板⽣产中的重点，关系成材率和轧成率的⾼低，因此通过对坯料设计中质量、选材、尺⼨的探讨，明⽩了坯料
设计中的因素，为⽇后优化坯料设计提供了可鉴之材。
参考⽂献:
[1] 孙本荣《中厚板⽣产》
[2] 中国钢铁标准化技术委员会《连续铸钢板坯标准》yb/t 2012-2004 2004
￥
5.9
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中厚板生产坯料设计
中厚板⽣产坯料设计
浅谈中厚板⽣产坯料设计
[摘要] 分析中厚板⽣产坯料设计中坯料质量、坯料尺⼨、轧制⽅式等因素，得出中厚板坯料设计的⽅法。
[关键词] 中厚板坯料设计⽅法
1、前⾔
中厚板的产品规格变化范围很⼤，厚度从4mm到150mm，宽度从1000mm到5200mm，长度从3000mm到60000mm，排列组合后可达上万种规格，若在坯料选型上只简单的套⽤⼏个规格去⽣产，那么肯定会造成很⼤的浪费和产⽣⼤量⾮计划板。坯料设计⼜称原料设计，中厚板坯料设计是中厚板⽣产中的重要环节之⼀。中厚板轧机所⽤的坯料设计即中厚板坯料质量的标准、坯料尺⼨(厚度、长度、宽度)和最适合的轧制⽅式，这些因素直接影响着轧机的⽣产率、成材率以及钢板的机械性能。
中厚板坯料设计⽅法
1、前⾔
中厚板的产品规格变化范围很⼤，厚度从4mm到150mm，宽度从1000mm到5200mm，长度从3000mm到60000mm，排列组合后可达上万种规格，若在坯料选型上只简单的套⽤⼏个规格去⽣产，那么肯定会造成很⼤的浪费和产⽣⼤量⾮计划板。坯料设计⼜称原料设计，中厚板坯料设计是中厚板⽣产中的重要环节之⼀。中厚板轧机所⽤的坯料设计即中厚板坯料质量的标准、坯料尺⼨(厚度、长度、宽度)和最适合的轧制⽅式，这些因素直接影响着轧机的⽣产率、成材率以及钢板的机械性能。
2、坯料设计步骤
坯料设计⼀般步骤先制定符合中厚板轧制使⽤的连铸坯质量要求和等级，然后根据成品钢板钢种和机械性能要求从⼤类钢种系列中选择合适钢种，最后根据轧制⽅法和成品放尺及偏差计算坯料尺⼨。
3、中厚板坯料钢种质量要求
板坯尺⼨及允许偏差：板坯定尺长度偏差: 0～+80mm
公称厚度mm 厚度允许偏差mm 公称宽度mm 宽度允许偏差mm
150-200(包括200mm) ±4 1000-1600 0-10mm
>200 ±5 >1600 0-15mm
连铸板坯外形标准:
外形外形允许偏差(mm)
横截⾯脱⽅厚度:150-200时不⼤于3mm
厚度:>200时不⼤于4mm
镰⼑弯每⽶不⼤于4mm，总长度上不⼤于20mm
不平度每⽶不⼤于10mm，总不平度不⼤于%l (l为板坯长度)
⿎肚厚度⽅向⿎肚：厚度尺⼨偏差⼩于%b(b为板坯宽度)
宽度⽅向⿎肚：宽度尺⼨偏差的⼀半⼩于3%h(h为板坯厚度)
切斜宽度⽅向切斜值⼩于10mm，厚度⽅向切斜值⼩于5mm 凹陷宽度⽅向凹陷值⼩于5mm，厚度⽅向凹陷值⼩于4mm
楔形厚度尺⼨楔形值⼩于2mm、宽度尺⼨楔形值⼩于10mm 连铸板坯表⾯质量要求：连铸板坯表⾯不得有⽬视可见的重接、重叠、翻⽪、结疤、夹杂、深度或⾼度⼤于2mm的划痕、压痕、擦伤、⽓孔、冷溅、皱纹、⽿⼦、凸块、凹坑和深度⼤于1mm 的裂纹。不得有⾼度⼤于2mm的⽕焰切割瘤，切割端部⽆⽑刺。连铸板坯横截⾯不得有影响使⽤的缩孔、⽪下⽓泡、裂纹。
4、中厚板坯料钢种选择
根据国标中对碳素结构钢、低合⾦⾼强度结构钢的标准，结合中厚板成品钢种中普碳钢板、锅炉及压⼒容器钢板、桥梁⽤结构钢板的机械性能要求，可以对不同坯料选择进⾏对应，见下表。
5、中厚板坯料尺⼨设计
进⾏坯料尺⼨设计时必须考虑压缩⽐和展宽⽐这两个条件。这是保证产品质量和提⾼成材率的需要，因此要制定可轧坯料厚度范围和板坯的可展宽范围作为约束条件。
通常为保证钢板的机械性能，必须考虑合适的压缩⽐。对于连铸坯来说⼀般压缩⽐为6-8较为合适，以此数据来确定所需坯料厚度的下限值；同时在考虑坯料厚度上限值时也不能过厚，否则会增加轧制道次，温度下降，变形抗⼒增加，轧制变得困难。
展宽轧制时，展宽⽐在时展宽变化量最⼩;⼩于时钢板中间成凹形,⼤于时钢板中间呈⿎形，为了使轧后钢板成矩形，切边量⼩，通常在坯料尺⼨设计时展宽⽐为左右，根据实际情况为宜。
宽展⽐同展宽变化关系图
根据体积不变原理可以得出中厚板坯料计算公式:
l=(h+△h-a) ×(w+△w) ×(l×b+△l)/(h’×b’)
l……坯料实际长度
h……名义成品厚度
w……名义成品宽度值
l……名义成品板⼦板长
h……厚度放尺量
a…………厚度负偏差
w……宽度放尺量
l……长度放尺量(包括切头尾和试样)
b…………成品倍尺数
h’……坯料实际厚度
b’………坯料实际宽度
由上式可知：减少厚度公差△h，切边量△w，切头尾量△l对提⾼成材率具有重要意义。其中减少厚度公差实现负偏差轧制对40mm 厚度以下薄规格的板材影响明显;⽽切边量，切头尾量则随着板厚的增⼤对板材成材率影响逐渐增⼤。
结合浦钢实际⽣产经验得出坯料厚度、宽度、长度放尺量以及根据剪切板和氧割板的不同余量不同，详见下表。
成品厚度(mm) 成品厚度放尺量(mm)
12≥h>6
32≥h>12
80≥h>32
120≥h>80
h>120
成品厚度放尺量表1
展宽⽐成品宽度放尺量b
α18000 b+10mm
成品厚度成品宽度放尺氧割板
30≤h<80 b-10mm
80≤h<120 b
120≤h b+10mm
成品宽度放尺量表2
厚度规格成品长度放尺量
h≤8 750mm
8
12
25
30
成品长度放尺量表3
在实际计算坯料尺⼨时，通常坯料厚度和宽度为名义标准值，只需计算出坯料切割长度就可以完成坯料尺⼨设计。对于坯料的厚度和宽度实际值同名义值之间也有偏差，根据浦钢实际⽣产数据得出坯料厚度和宽度偏差值，详见下表。
理论坯料厚度(mm) 实际坯料厚度(mm)
180mm、200mm、h-2mm
220mm、250mm h-4mm
坯料厚度偏差表4
理论坯料宽度(mm) 实际坯料宽度(mm)
1000mm 997mm
1150mm 1147mm
1200mm 1197mm
1250mm 1247mm
1300mm 1297mm
1400mm 1397mm
1500mm 1497mm
1550mm 1547mm
1600mm 1597mm
1700mm 1697mm
1800mm 1797mm
坯料宽度偏差表5
应⽤举例:
已知：成品厚度22mm，厚度允许偏差，厚度放尺查表1得，坯料厚度220mm；成品宽度2500mm，按照展宽⽐算得坯料宽度1800mm，成品定尺长度8000mm,3倍尺，宽度放尺查表2得110mm；长度放尺查表3得550mm。
l=(h+△h-a) ×(w+△w) ×(l×b+△l)/(h’×b’)
坯料长度=((22+
=*2610*24550/391746
=3614mm
坯料长度计算出来以后，要根据推钢式加热炉的炉筋管间距、轧制时推床转钢最⼤宽度限制、轧机辊⾝长度和轧制⽅式来确定坯料设计的尺⼨是否正确。
6、⼩结
中厚板坯料设计是中厚板⽣产中的重点，关系成材率和轧成率的⾼低，因此通过对坯料设计中质量、选材、尺⼨的探讨，明⽩了坯料
设计中的因素，为⽇后优化坯料设计提供了可鉴之材。